沼气是可再生能源的重要组成部分,是国家能源战略的重要方面,沼气技术连接农业生产、生活和生态三大环节,涉及农业生产、生态建设、农产品质量安全、农民生活用能、农村公共环境卫生、农村环境保护等多个领域。自 2006 年起,在国家、部门(地方)、企业市场的合力推动下,我国农村沼气进入了规模扩大、结构优化、快速发展的新阶段。沼气事业的快速发展也对沼气技术科技支撑能力提出了新要求,亟待提升和优化农村沼气新技术、新工艺、新产品和新材料。中国农业科学院沼气科学研究所在厌氧微生物沼气发酵基础研究、农业废弃物沼气化效能研究及工程装备技术研究等方面都具有国内领先水平,但缺乏沼气技术中试平台,是制约理论基础研究到工程应用的关键瓶颈。沼气科技研发基地建设项目的实施是进一步提升沼气应用基础研究的需要,是解决我国大中型沼气工程产气效率低、建设成本高、装备和技术非标准化问题的需要,是现代化沼气工程技术研发、示范和培训的需要。该项目的建设将为我国提供一个全国性的沼气技术研发、示范平台,促进工程装备标准化、高效化、工业化发展,同时作为沼气技术合作的窗口,推进技术交流,为沼气工程现代化、工业化建设培养源源不断的技术人才(图 1~ 图 3)。
图 1 科研人员利用非标自制设备开展沼气发酵复合菌剂中试试验
中国农业科学院沼气科学研究所于 2010 年 4 月申请了沼气科技研发基地建设项目,2010 年 8 月经农业部批准立项,2011 年11 月开工建设,2017 年 9 月通过中国农业科学院组织的竣工验收。项目建设完成沼气科研测控设备用房304.42m2,示范场地工程配气站 45m2、混合调节池及泵站 60m3、厌氧消化罐 4 座、厌氧消化池 10 座、贮气柜2 座、 沼液池 200m3、沼液处理利用设施 440m3、场地硬化 500m2 等;购置配套仪器设备 141 台,包括示范场地工程设备 102 台(套),非标设备 12 台(套),科研仪器设备27 台(套)。2013 年 1 月完成全部建设内容,并投入使用,共完成投资 819.51 万元(图 4~ 图 6)。
图 2 科研人员在沼气科研测控用房内开展分析实验
图 3 在沼气科研测控设备用房内开展试验
通过该项目的实施,促进了研究所从基础研究向科技成果产出的转化,特别是为多原料混合沼气发酵和沼气发酵复合菌剂的生产提供了中试平台;配套的便携式分析设备填补了中试试验和现场试验检测设备的空缺,为发酵过程中的代谢产物分析提供了便利的操作平台,使实验过程中需要检测的各项指标得到快速而准确的测试。为现场试验的工艺调整等工作提供了有利帮助。促进了“沼气发酵复合菌剂”等厌氧微生物领域技术发明的产生,并推动了科研成果转化;促进了“基于浓稀分流的猪场粪污处理方法”“用于废水前处理的浓稀分流装置及其分离方法”等新工艺的产生,为养殖污水高效能源化、资源化利用与达标处理结合提供了新方法;增强了人才培养能力,为国内外沼气技术领域人才培养提供了实训平台。
图 4 利用非标自制设备开展沼渣制肥复合菌剂研究
图 5 紫外分光光度计
图 6 便携式沼气成分分析仪
项目基本情况
建设单位 |
中国农业科学院沼气科学研究所 |
建设地点 |
四川省成都市双流县公兴镇草坪村二组 |
项目编号 |
2010-B1100-510122-G0105-002 |
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项目法人 |
李 谦 |
项目负责人 |
夏 涛 |
批复投资 |
830 万元 |
完成投资 |
819.51 万元 |
项目类型 |
沼气科技支撑项目 |
投资方向 |
全国农村沼气工程 |
验收单位 |
中国农业科学院 |
验收时间 |
2017 年 9 月 27 日 |
项目实施概况 |
2010 年 8 月,农业部以“农计函〔2010〕123 号”文件批复该目立项。2011 年 6 月,农业部以“农办计〔2011〕48 号”文件批复该项目初步设计。 建筑安装工程 2011 年 11 月 15 日开工,2012 年 9 月 29 日完工并完成“四方”验收,完成沼气科研测控设备用房建筑面积304.42m2 ;完成示范场地工程配气站 45m2、混合调节池及泵站60 m3、沼气贮存池 200m3、沼液处理利用设施 440m3、场地硬化500m2 等,仪器设备采购于 2012 年 3 月 28 日开始实施,2012 年10 月 28 日完成采购并投入使用,购置用于示范场地工程的设备31 台,购置科研仪器设备 17 台等。2017 年 9 月 8 日完成项目财务决算审计,2017 年 9 月完成项目正式验收。 |
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支撑的学科方向 |
农业工程。主要应用方面有:科技成果转化能力得到明显提升;产学研合作模式得到了有效的落实;人才培养能力增强等。 |