【《国内外沼气工程研究文献综述》2100字】

国内外沼气工程研究文献综述1.1国外沼气工程研究现状欧洲是世界上最早发展沼气工程的地区。L.穆拉在1860年把简易式沼气沉淀池设计变成了目前世界上第一台自动沼气加热发生器(或者简称自动立式沼气加热净化器)[53]；在上世纪50至70年代，在它和第二次世界大战的双重冲击下和影响下，欧洲大型沼气厂在工程机械制造中所使用产生的厌氧沼气被广泛应用于制作清洁环保能源，在欧洲西欧的一些发达国家中已经广泛流行了很长一段时间，欧洲地区已经开始出现了越来越多的大型沼气厂和厌氧发酵生产设施[54]。但由于其石油和燃料的廉价易用,大批人向欧洲后的沼气工业发展的浪潮逐步褪去[55]。上个世纪90年代以来，欧洲从仅767座大型沼气工程项目发展到现在多达4000多座[56]。在欧洲，德国的沼气工程技术中最为具有代表性,它是成功开创和发展沼气工程技术的先驱和典范。1997年，德国已经建立了500座沼气项目，2000年沼气项目数量已经达到1000座，比1997年的沼气项目数量多翻了一番[57]。至2011年为止，德国已经规划建成7200座沼气项目[58]。德国的农业沼气处理项目主要重点集中在大型私人工业农场和大型畜禽动物养殖场，以便于及时处理饲养牲畜的液体粪污及其他垃圾[59]。除德国外，英国、美国、日本、意大利和印度等国家的沼气项目建设发展亦都已经取得较好的进步。近年来，随着计算机和软件的发展。Gebremedhin等[61]利用分析外界环境条件如气候变化、太阳光辐射及其土壤物理学特性等来建立一种传热仿真的模型。Wu[63]等人利用FLUENT软件模拟了外边界对储罐传热的影响。该模型考虑了不同几何形状对传热的影响。Mitsuharu[65]通过仿真模拟和分析了多相流中的气体对厌氧反应器的影响。Wang[66-67]等人通过建立发酵罐中的流场学模型,分析出了固体残留物和渣子随流场变化的情况。采用多相流模型和卡门涡街湍流模型构建了三维固液双相流模型。通过仿真结果和实验数据进行比较，得出了一条关于固体颗粒的轴向加速度曲线，这也是一个可以预测临界转速最合理的假设。Maurices.onyango[68-70]等人研究了机器涡桨式发酵装置中搅拌器距罐底高度的变化对流场的影响，通过实验结果和数值模拟实验结果进行了比较，得出搅拌桨流场的形状会随着叶片高度变化发生不同而产生变化。1.2国内沼气工程研究现状中国的商用沼气电池行业也是发展比较早。其技术发展形成过程大致上可分为以下四个主要阶段：（1）近代开始与中期起步两个阶段，20世纪30年代至80年代初期，沼气只是当时用于解决全球能源供应短缺的重要技术手段之一。但由于沼气科学施工技术开发不成熟及沼气施工过程管理不规范等各种社会原因，沼气施工产生的影响工程质量以及事故率等问题日益得到凸显，并且往往伴随着施工人员边沼气施工、边沼气报废的异常情况不断出现[74]。（2）成熟发展阶段：20世纪80年代至90年代末，为有效缓解当时农村能源不足的问题，我国从80年代早期就开始了大力发展乡镇沼气。现阶段，我国对沼气的发展不仅有效地解决了新型农村沼气利用能源不足的问题，而且把新型沼气利用技术与现代农业生产进行了紧密融入，形成了目前我国北方"四位一体"模式(一种典型的新型农村沼气利用模式是"五配套（发酵罐、畜舍、果园、暖圈、日光温室）和华南“猪沼果”（畜舍、发酵罐、果园）REF_Ref5144\r[75]。3）快速进入发展时期阶段：随着我国进入21世纪，中国政府高度关注农村的沼气工业，并先后提出了"能源环保工程"和"生态家园富民工程"两大规划，全国的沼气工业迅速得到了发展。4）建设与管理并重阶段：自2007年以来，为了进一步促进农村沼气事业的健康发展，农业部、国家发改委相继出台了《全国农村沼气服务体系建设方案》和《关于进一步加强农村沼气建设管理的意见》，提出加快沼气工程建设、严格管理资金流动等要求REF_Ref4984\r[76]。相关统计出截至1998年底，全国全国有668万户，大中型沼气工程仅748个。到2004年，全国共建家庭养殖和发酵罐1300万个，大中型沼气项目2671个，年可处理高浓度的有机废液7190万吨[77]。图1.1我国沼气项目数量增长曲线图参考文献[1]胡敏.2020年《BP世界能源统计年鉴》正式发布[J].炼油技术与工程,2020,v.50;No.418(08):55-55.[2]李超.严寒地区沼气池保温增温优化设计研究[D].吉林建筑大学,2015.[3]杨卫波,施明恒,董华.太阳能-土壤源热泵系统联合供暖运行模式的探讨[J].暖通空调,2005,35(8):25-31.[4]黄爱霞，邹晓庭.集约化畜禽养殖污染的现状及解决方法.甘肃畜牧兽医:2006,2:42~44.[5]GuangqingLiu,RuihongZhang,HamedM.El-Mashadc,etal.Effectoffeedtoinoculumratiosonabiogasyieldsoffoodandgreenwastes[J].BioresourceTechnology,2009,100(21):5103–5108.[6]KingeryWL,WoodCW,DelaneyDP,etal.Impactoflong-termlaodapplicationofbroilerlittcronenvironmental1yrelatedsoilproperties.J.Environ.Qual,1994.23(1):139～147.[7]何丽红.畜禽粪便高温厌氧干发酵关键参数优化研究[D].武汉:华中农业大学,2004.[8]郑凯.北京大中型沼气工程运行效率研究[D].北京化工大学,2013.[9]ODUMHT,ODUMEC.Energybasisofmanandnature[M].NewYork:McGraw-Hill,1981.[10]徐靖华,谢正.发展杭州市畜牧业的若干建议[J].杭州科技,2006,000(001):24-26.[11]张翠丽.温度对厌氧消化产气特性影响研究[D].西北农林科技大学,2008.[12]李季成,李文哲.太阳能与生物质锅炉联合加热增温系统的试验研究[J].农机化研究,2014,000(010):232-235.[13][Amro,A.M,Hassanein,etal.Simulationandvalidationofamodelforheatingundergroundbiogasdigestersbysolarenergy[J].EcologicalEngineering,2015,82:336-344.[14]FountoulakisMS,DrakopoulouS,TerzakisS,etal.PotentialformethaneproductionfromtypicalMediterraneanagro-industrialby-products[J].BiomassandBioenergy,2008,32(2):155-161.[15]花镜,滕子言,陆小华,等.沼液余热回收对高温发酵沼气工程净产气率的影响[J].化工学报,2014,65(005):1888-1892.[16]佚名.中德沼气工程比较[J].可再生能源,2008,01(No.137):114-118.[17]HamedM.El-Mashad,GrietjeZeeman,WilkoK.P.vanLoon,GerardP.A.Bot,GatzeLettinga.Effectoftemperatureandtemperaturefluctuationonthermophilicanaerobicdigestionofcattlemanure.[J].BioresourceTechnology,2004,95(2):191-201.[18]LantzM.TheeconomicperformanceofcombinedheatandpowerfrombiogasproducedfrommanureinSweden-AcomparisonofdifferentCHPtechnologies[J].AppliedEnergy,2012,98(1):502-511.[19]GobernaM,SchoenMA,SperlD,etal.Mesophilicandthermophilicco-fermentationofcattleexcretaandolivemillwastesinpilotanaerobicdigesters.[J].Biomass&Bioenergy,2010,34(3):340-346.[20]ZarkadasIS,PilidisGA.AnaerobicCo-Digestionof