春音爱良的歌:寒区节能日光温室“五位一体”生态能源系统

    以日光节能温室为单元，以太阳能为主要动力，以沼气综合利用为纽带，以取得经济、生态和社会效益为目的的一种集约化农业生产模式。它能使能流、物流做到科学转换和高效利用，使经济、生态实现良性循环，足一种先进的农业生产方式。

一栋长55m、宽7m的日光节能温室一侧建6m×6m的猪舍，并在猪舍下面建一个容积为6~10m3的沼气池，燃池包在沼气池外围；在猪舍外面建一个1.5m×1.2m的室内厕所；厕所下水道和沼气池进料口相连接；在厕所上方设置一个小水箱用于洗浴、畜禽饮用及冲刷厕所；在太阳能工作间屋顶上安装1台太阳能热水器，供沼气池增温和农户洗浴之用，其余330m²的面积为温室；沼气池里安装换热器，利用循环泵把太阳能热水器中的热水输入换热器内，为沼气池增温，以利于料液降解和提高产气量；沼气池出料间安装1台污泥泵，用作搅拌和出料用；在距池底0.4m高度安装一个温度计，以观察池内温度。“五位一体”平面图如图1所示，“五位一体”剖面图如图2所示。

     (1)温室：温室的使用而积为360m²，建筑面积为396.5m²。墙体围护结构为复合结构，骨架为钢骨架。

     (2)沼气池：沼气池的建造除严格执行国标中的小型沼气池建设标准外，采取了保温、增温和搅拌3种措施。沼气池的池壁为砖砌体，池底和池顶采用现浇混凝土，池底下采用15~20cm的陶粒作保温层，沼气池壁周围用塑膜封闭的12cm厚苯板保温。增温采用太阳能热水器增温方法。加热过程通过太阳能热水器经沼气池内加热器完成。搅拌措施采用污泥泵在出料口和进料口之间循环完成。

     (3)猪舍及厕所：猪舍建造在日光温室的一侧，其使用面积为30m²；在猪舍外边建一个1.5m×1.2m的室内厕所；厕所下水道和沼气池进料口相连接；在厕所上方设置一个小水箱用于洗浴、畜禽饮用及冲刷厕所。

     (4)燃池：燃池为包围沼气池的圆形结构，他的净宽0.6m、高1.5m，是一种给沼气池增温的设施。燃料由外层向中心燃烧，是“反燃”的燃烧法，无烟且燃烧安全。其增温、除湿、节能效果明显，室内外温差可达25°~30℃，采暖效果明显。温室内地温、气温稳定，地温普遍比普通温室高3°~5℃；温室除湿效果明显，夜间温室内湿度降低10%~20%左右。

     4、效益分析

     根据日光温室生产情况的统计，每平方米的毛收入40~60元。由于农村能源生态致富模式把能流和物流进行了合理转换，使温室内的生态环境良好，有利于蔬菜生长，按每平方米获利50元计算，则每栋获利16500元；沼气高效肥使蔬菜每千克增值0.3元，每栋温室年产蔬菜7000kg，则每栋温室年增净效益为7000×0.3＝2100元。养猪效益为：每年饲养3茬猪，每茬16头猪，每头净效益为100元、100元／头×48头＝4800元。沼气池产生的沼气用于生活炊事，全年产气0.6×10×365＝2190m³，相当于2.19t煤，炉且热效率提高20%；每吨煤140元，则沼气的净效益为： 140×2.19×(+20%)＝368元。每栋每年节水40t，每吨0.5元，则节水效益为0.5×40＝20元／栋。

     农村能源生态致富模式的总效益16500+2100+4800+368+20=23788(元)

     5、研究的意义

     (1)体现了能源的综合利用。农村能源生态致富模式充分利用太阳能和开发生物质能，实现了能源深度开发和综合利用，是一项技术集约化程度较高的先进农业生产致富技术。

     (2)有效地进行有机废弃物处理与再生利用，采用厌氧技术使有机废弃物变废为宝，使之进入沼气池高温发酵产生一种清洁能源，作为农业的肥料、饲料和燃料。

     (3)具有良好的经济、生态、环保效益。各种生物种群与生产、生活环境有机地结合在一起，增加了可再生能源的供应量，减少了二氧化碳和氮氧化物的排放，实现了农业可持续发展；水土流失状况得到有效控制，土壤有机质含量明显提高，生态环境趋向良性循环；农民人均收入有较大幅度提高，农民生活条件有较大改善，进一步促进了农村经济的发展。

     (4)把沼气池建在温室内，解决了我国北方冬季不产气的问题。

     (5)用燃池给沼气池增温，解决了我国北方冬季产气少的问题，实现了温室增温，为种植与养殖提供了适宜的生长环境。基于以上几点的讨论，开发“五位一体”生态能源系统 具有很好的现实意义。而把这种燃池用于沼气池的供暖系统中，又为生物质燃气的应用提供了一种新的模式，即一种环保的、可持续利用的、高品位的、高效率的能源利用的发展模式。