菌草作为“环保”的生物质能源原料，制备沼气前景光明
浏览次数：582次发布时间：2020-08-07 15:08:52
注：文章内容提及的菌草均为国家菌草中心海南基地繁育的纯正优质且独有的"黄金草"牌菌草，而非市场中的假冒菌草，请种养殖户切勿上当受骗，耽误种植时机。
随着化石能源的减少和生态环境的恶化，可再生清洁能源的开发与利用日益受到重视，尤其是生物质能源。
生物质能源是利用边际土地种植的能源植物，通过光合作用把二氧化碳和水等无机物转化为有机物，伴随着将太阳能转化为化学能而贮存生物体中的能量，再经过厌氧发酵生产出来的一种新兴能源。其具有清洁、安全、可贮藏、可再生、可固碳等优点，是应对能源和环境危机zui理想的新能源之一。
生物质燃气属于生物质能源范畴，包括沼气、生物质气化气等。其中沼气是一种zui为广泛的生物质燃气，也是zui为典型的可再生清洁能源。
由于菌草具有生物质产量高、抗病虫能力强、且环境友好型而成为重要的生物质能源植物被开发利用。
一方面其能够高效利用太阳能固定二氧化碳和水等，具有生长速度快、纤维素含量高等优点，适合作为禽畜饲料以及造纸、能源等工业领域的原料；另一方面其顽强的野外生长和抗逆能力，适宜在盐碱、山地、旱地等不适宜种植粮食作物的边际土地上推广种植，具有绿化环境、防风固沙、保持水土、生态修复等作用，很适合作为生物质能源原料。
1、菌草厌氧发酵制沼气的产气性能
注：1.厌氧发酵工艺是制备沼气常用方法；2.沼气是一种含多种成分的混合气体，一般以甲烷和二氧化碳为主；3.表中的〖TS〗表示总固体，指液体中干物质的含量，通常为百分含量；〖VS〗表示挥发性固体，是指在总固体中能在600度高温下挥发的那部分固体。故测定原料中VS的量，就可以知道原料中有机物的大致比例，从而能对厌氧发酵原理的产沼气量进行粗略的估算。
从表1可以看出，菌草的挥发性固体的产沼气量和产甲烷量zui高分别为，552mL/g和488 mL/g；
其次为杂交狼尾草，挥发性固体的产沼气量和产甲烷量387 mL/g和321 mL/g，水稻秸秆的挥发性固体的产沼气量和产甲烷量zui低。
2、菌草的日产沼气量与甲烷浓度
注：1.厌氧发酵工艺是制备沼气常用方法；2.沼气是一种含多种成分的混合气体，一般以甲烷和二氧化碳为主；3.表中的〖TS〗表示总固体，指液体中干物质的含量，通常为百分含量；
从表2、表3可以看出，在厌氧发酵条件下0~3天是菌草快速降解期，3~6天为产气高峰期，青贮的菌草在厌氧发酵条件下10天可得沼气473m³/吨（TS），甲烷347m³/吨（TS）。
三种原料的厌氧发酵性能差异主要与原料的成分及刈割时间有关。菌草刈割时正处于生长旺期雨水、光照、温度条件适宜，菌草成分中的纤维素和半纤维素等易发酵产气的有机物含量高，而水稻秸秆和杂交狼尾草原料中木质素等难降解发酵的有机物含量高。
木质素降解需要有氧环境，且木质素会影响纤维素和半纤维素的降解，因此生长旺盛期的菌草更适合作为厌氧发酵制备沼气的原料。
根据国家菌草工程技术研究中心实验研究得出，利用菌草或菌草栽培食、药用菌后的菌糟进行发酵生产沼气，在8m3的沼气池中加足一次料，每天便可产生至少4m³的沼气，可供一个农村五口之家日常生活使用4个月。
在不加猪粪的条件下，高产菌草的产沼气量可达548.3m³/吨（含55%甲烷），为玉米、水稻等农作物秸秆产沼气量的2倍。据粗略估算1公顷巨菌草（干物质）可产沼气7.4万m³，产生的沼渣、沼液还可作有机肥使用，提高土壤肥力。
目前，化石能源正日渐枯竭，已成为制约未来社会发展的潜在危机。开发清洁可再生生物质能是解决能源危机、减少环境污染、走可持续发展道路的重要途径之一。利用厌氧发酵工艺将菌草转化为高效、洁净、方便的生物质能源——沼气，对缓解我国常规能源紧张状况，促进社会经济的可持续发展和生态环境的改善都具有重要意义。
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