高中学生物理学习的心理问题探究及高效太阳能沼气再生能源项目可行性报告

-PAGE1-高中学生物理学习的心理问题探究江苏省如皋市江安高级中学[摘要]物理学习的好坏与学生学习物理的心理状态有着密不可分的关系。本文笔者结合高中物理教学工作的实际，从影响高中学生学好物理的心理表现、产生原因和应对策略三个方面探究高中学生物理学习中的心理问题。[关键词]物理学习心理表现心理问题应对策略一些省市高考物理不计总分，只计算等级，但学生学习负担并没有减轻。江苏高考中，语数外总分超过本科线很多，但物理等级没达到B级，而无缘心仪学校的考生不在少数。因此，提高物理考试成绩，仍是不少高中学生的当务之急。而物理学习的好坏与学生学习物理的心理状态有着密不可分的关系。本文笔者结合高中物理教学工作的实际，从影响高中学生学好物理的心里表现、产生原因和应对策略三个方面探究高中学生物理学习中的心理问题。一、影响高中学生学好物理心理表现1．消极被动。这些学生受到高考模式变化的影响，主攻语数外，以消极被动的心理应对物理学习。他们思维灵活，在物理课上，能跟上老师思路能听得懂，但是课后，他们不能花时间通过一些练习巩固知识。结果物理学习华而不实，随着物理学习内容的增多，不够扎实的基础产生的负面影响将会越来越明显，必将导致考试成绩一次又一次的不尽人意，乃至失去物理学习的信心。这种学生本来是能够学好物理的，但由于思想麻痹，消极应对，导致失去了学好物理的先机。2．怕苦畏难。这些学生非常想把物理成绩搞好，但学习意志比较薄弱，控制行动的意志水平较差。他们学习物理仅靠一时热情，如果能轻而易举地提高物理成绩，他们将非常愿意、而且往往能够取得阶段性的成功。但不能持之以恒，他们对物理学习是一项极为艰苦的脑力劳动缺乏认识和心理准备。学习中遇到困难，他们会感到恐惧、彷徨、无可奈何。他们学习物理态度总是处在矛盾之中：天天喊学习，天天想学好，他们也许找到了有效的学习方法，但没有坚持到底意志力，物理成绩很一般。3．埋怨自负。这些学生也想搞好自己的学习，但他们的性格大都显得比较怪僻，思考问题的角度很窄很偏，他们的自我意识过于强烈，旁若无人的特点很突出，极易和老师、同学发生冲突。每当他们的学习出现问题时，很自以为是，总认为自己的做法没问题，问题就在于老师讲得不好，老师对他的态度不好，同桌挤兑他，班里的学习氛围不好等等。总之，在问题面前特别爱找客观原因，来推卸自己的责任，这样的学生不但不能改进自己的认识自己学习心理和学习方法存在的问题，更不能接受新的、好的、更适合自己的物理学习方法。这种心理的负面影响不仅涉及物理学科，也必然波及到其他学科。4．自怨自艾。跟第三点相同的地方，这些学生性格大都也是显得比较怪僻，思考问题的角度很窄很偏，跟第三点不同的是，他们把一切失败都归结于自身能力的缺乏，要“把一切问题都自己扛”，但却没有这个能耐。时间长了，也就失去了自信。越是想学好，越是学不好，甚至自己和自己较劲，最后导致学习成绩很差。5．不思进取。这些学生已经养成了好逸恶劳、我行我素的不良习惯，根本就不想学习，再加上初中成绩本来就差，家长仍然逼迫他们来到高中。他们学习没有动力，真是身在校内，心在校外，希望能早点离开学校。二、影响高中学生学好物理心理原因1．错误的学习观点高考模式发生改变，物理成绩不计入总分，只是以等级划分，学生们在学习物理态度上发生了变化。每个人都有惰性，逢到难事都会不由自主的躲开，高中九门功课都要学好本不是一件容易的事，再加上物理本来就很抽象、难学的科目，现如今高考物理不算分，只算语数外总分，理所当然的都在这三门上多花时间。但是请注意，物理算等级并不意味着不考物理。高考录取是先按照分数来投档的，如果出现的相同的分数报同一所大学同一专业剩一个名额那么就会参考你的这些等级来优胜劣汰。更重要的是高中物理学习是大学理工科物理继续深造的基石，高中不学好物理，必将导致后来的学习、研究的专业选择面十分狭窄。2．较大的心理压力高中物理所研究的现象和过程既复杂又抽象，教学要求学生的动手能力、观察能力和生活经验的积累都有较高的要求，会运用所学知识来分析、讨论和解决实际问题。这对于刚上高中学生来说要求很高。跟初中相比，大部分的学生一致认为高中物理难学，且对现在物理成绩感到很不满意，而且对学习高中物理有较大的心理压力。当然，这仅仅是学生内在的心理压力，班级、学校、家庭乃至社会还会有更多的压力施加过来，这往往会使学生不堪重负。3．不当的学习方法高中物理概念和规律，对逻辑判断要求更严密，对抽象思维要求更深入。当下很多学生获取物理知识来源只限于课堂上，完全依赖老师的传授，思路狭隘，没有自己的空间想象力，他们不知道该怎样去学物理，只会熟记概念和规律、套用公式，不能灵活运用知识，更不会搞创新，思维僵化。遇到综合性稍强的考试，生搬硬套的方法就失去战斗力，成绩不理想就是情理之中的事了。一次次的努力，却导致一次次的失败，产生心理问题也就可以理解了。三、高中学生物理学习心理问题的应对策略一种良好的心心理状态比一百种智慧强。良好的学习心理状态为取得满意的学习效果提供了先决条件。高中学生在物理学习中出现心理问题并不可怕，关键是积极调整心态，认真研究应对策略。1．充满自信，积极面对。要保持良好心态，要积极主动的面对问题，相信自己的能力。拿破仑·希尔的《成功原则》共十七项，第一项就是积极的心态。他说，只要你能把积极的心态与其它原则中的一部分结合起来，那么你就会成功。对于学生，每天都要调整好自己的情绪，保持良好心态，积极主地开展思维，加深对学到的知识内容的理解，并使自己的独立学习与动手能力得到锻炼和提高。作为老师，要善于运用激励手段，及时发现学生的闪光点并恰当地加以表扬，这样能加强和强化学生更进一步的认知心理倾向，促进学习情感向更高级的层面发展。作为物理教师，由于学科知识与方法的特点，我们更不能吝啬对学生适时而恰当的表扬，应积极地侧重于调整他们浮躁、不稳定的心态，诱发他们自信、奋发向上等心理因素，教给他们各种自我心理调节的方法，提高他们的心理承受能力和情绪自我控制能力。让我们的学生，充分认识到，人的潜力是无穷的，相信自己，只要努力，就会创在奇迹！

2．培养习惯，研究方法。要保持良好心态，养成良好的学习习惯，研究一套适合自己的学习方法。初中物理是初级物理只是一些最表面的、最基本的现象，而高中物理更加的接近与物理的实质与真理，知识要逐步积累、扩展和加深，独立工作能力、思维能力、自学能力等要逐步提高。对于学生，在物理学习中要善于寻找适合自己的学习方法，从学习中去寻找乐趣，努力培养自己学习物理的兴趣。另外，要学会与人交流。美国著名教育家，加德纳将人际关系智能列为人的八种智能之一。我们同学，在自己遇到实在解决不了的问题，可以请教老师，也可以跟班里的同学讨论，由于大家都在一起，所学所想十分接近，互相帮助，三个臭皮匠赛过诸葛亮，效果更佳。作为教师，除了要细致地讲解如何理解概念和规律，如何去应用，如何去复习等方法以外，还要要监督学生养成良好学习习惯，纠正只听、只看而不动手，以及死做出习题而不思考的不良学习习惯，从根本上扭转他们学习上的被动局面，从而形成自己独特的学习能力。3．调整心态，正确应对。作为学生，要保持良好心态，正确对待物理学科。仔细研究，物理高考说明可以发现，说明中基础知识占40％，知识熟练的运用占50％，最后的10％应该给所谓的灵感，因此完全没有必要为考试中还有一些问题没有解出而耿耿于怀。物理学中的概念通常很抽象，要注重概念、推理、判断等一系列的逻辑思维过程的分析，通过巧妙的构思找出形象的比喻，在潜移默化中提高自己的逻辑思维能力。作为老师，在教学中教师要善于寻找形象的比喻，不要搞“满堂灌”，禁锢学生的思维。要引导学生进行有针对性的适量的训练。题做得多了，物理题的基本流程就会很熟悉，反复练习，熟能生巧，自然就找到窍门，得心应手。题做得多了，经验也就丰富，处理的方式也就多、思维也广阔。反之，没做过足够多的题目，解题方法就难以巩固，更不用说灵活应用。回顾一下，我们会发现，高中物理题型其实不太多，所以，牢固的掌握各种题型的思考方法，并不是不能做到的，只要坚持下去，我们解题能力得到提升的同时，形象思维和逻辑思维自然得到了提升。高中生现在的年纪应该充满活力，思想活跃，好奇心很强的时刻，但既然选择了高中的生活，就要为自己的选择负责任，要学会控制自己，正确对待每门学科尤其是物理，怀着积极的心态去面对高中的每一天生活，养成良好的学习习惯，掌握合适的物理学习方法，相信，成功就在不远处向我们招手。[参考资料]郭念锋心理咨询师（基础知识）[M]北京：民族出版社美国霍华德·加德纳(HowardGardner)译者：沈致隆多元智能新视野［M］陈海涛罗婉华．多元智能理论指导下的中学物理学习评价［Ｊ］教育探索，目录1、项目综述 22、目的和意义 2-43、指导思想和总体目标 4-54、相关领域国内外技术现状和发展趋势 5-75、产品介绍 7-86关键技术 8-106.1沼气发酵原料的配备及产气原理6.2产气原理6.3沼气原料的产气速率6.4沼气发酵的条件及接种物对同类原料产气量的影响7沼气利用 10-117.1、沼气的利用7.2、沼渣的利用7.3、沼液的利用8产品特点 11-129技术优势 12-1310技术对比 1311项目实施地点、承担单位及任务分工 13-1411.1实施地点及承担单位11.2实施规模及任务分工12项目实施年限及年度计划安排 1412.1实施年限12.2年度计划13项目的组织管理 14-1514相关保障措施 1515项目社会效益及经济效益分析 151、项目综述随着我国经济的迅猛发展,世界经济一体化进程的加快,能源利用高峰已经突现。能源危机给国民经济和人民生活造成的巨大压力引起了国家的高度重视。有限的煤炭、石油、天然气等石化能源不能满足我国工农业生产的需要。而我国人口的高速增长，对能源消耗也在不断增加。因此,可再生能源的开发和应用成为新能源的主题。党中央国务院高度重视我国日益严峻的能源压力。《中华人民共和国可再生能源法》及《中华人民共和国节约能源法》的颁布实施表明了开发和利用可再生能源已进入了法制化轨道。与此同时,各省、自治区、直辖市再生能源法规的陆续出台,进一步显示了国家支持可再生能源开发和应用的力度逐步加大。煤炭、石油、天然气等不可再生能源的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，对全球的环境污染构成严重威胁。面对目前日益严峻的能源资源和环境问题，必须采取积极有效的应对措施，开发和利用沼气等可再生能源，保护生态环境，是实现可持续发展的必然选择。中国有9亿多人在农村,有近2亿家庭在使用薪柴。如果每家建一个6～8立方米的沼气罐可解决一家全年的生活燃料。可以节约近两吨的柴火。每年可节约2500元以上。2亿家庭的广阔市场其经济效益相当丰厚。是广大城乡农民投资的理想项目。推广使用太阳能沼气其社会效益意义深远1.1、结合吉林省政府（十一五规划）中新农村建设的重点，建起以沼气为纽带的生态农业良性循环系统，可以在该地区建成一个农村沼气推广示范村，以“四位一体”模式即太阳能沼气装置、畜禽舍、厕所、农作物栽培室形成一个封闭的体系，利用该装置的特点在寒冷的冬季，使沼气的利用率大大提高。并在吉林省其它农村地区广泛推广，真正让农民朋友体会到在党和当地政府大力的帮助下，让该项目能为农民朋友们走向致富小康带来实实在在的实惠，并大大改善当地的环境，节约了本地区的资源。让本地区拥有更为广阔的可持续发展空间，成为社会主义新农村建设的典范。1.2、有效的保护了森林资源。农村能源消耗中，薪柴用量颇为可观，全国40％山区、50%-70%的森林资源都是炊事取暖等消耗掉的。农村沼气将人畜粪便、农作物秸杆等废弃物通过在沼气罐中发酵而产生沼气，成为照明、做饭的燃料，解决了“没有柴烧就砍树”的问题。据粗略测算，一个家庭安装一个6—8立方米的沼气罐，能解决3-5口之家一年的正常生活燃料，每年可节煤约1600公斤,节电约230千瓦时；薪柴和秸秆2吨左右，相当于3.5亩林地的年生物蓄积量，每年可节约2500元以上，还可减少2吨二氧化碳的排放,有效保护森林资源和防治水土流失。“过去做饭满屋烟，如今生火拧开关”是对沼气新能源效应真实而生动的描述，2005年全国已建立1807万户沼气池，相当于保护了约6300万亩林地。1.3、增加农民收入，解决了一直困扰农村的脏乱差的环境问题。发展沼气是发展农村新能源、建设节约型社会的现实选择，是社会主义新农村建设的基础性工作，是党和政府为人民办实事的具体体现。新型太阳能沼气起到了“三省”（省柴、省电、省劳力）、“三增”（增肥、增产、增效益）、“一净”（净化农村环境）的重要作用，解决了农村“三料”（燃料、饲料、肥料）的难题，既解决了农民朋友缺资金、缺劳力等实际困难，又有效地增加了农民朋友收入。农民朋友亲切地把沼气罐称为“致富罐”、“小康罐”、“聚财罐”。2、目的和意义2.1、加强农村户用沼气建设，促进新农村的社会文明建设和发展。农村沼气是一项成熟的实用技术，它是对人畜粪便、生活污水、作物秸秆进行无害化厌氧处理，经充分发酵后所产生的一种清洁燃料，可用来做饭、烧水、照明、取暖，沼渣、沼液可作为优质有机肥，用于无公害和绿色农产品生产，沼液还可喂猪、养鱼。党中央和国务院对农村沼气建设十分重视，把农村沼气建设列入到“农村六小工程”，要求各地要加大实施力度。农业部《2003－2010年全国农村沼气建设规划》要求到2010年全国沼气使用总量达5000万户以上，全国20%的农户可使用沼气；2006年，国家国债投资25亿元用于农村户用沼气建设项目；2007年农村沼气建设在2006年25亿元人民币的基础上增加了20%以上。我市积极响应党中央和国务院号召，从2003年开始利用国债投资的160万元、2004年利用国债投资的120万元、2006年利用国债投资120万元并积极筹集资金，在农村实施户用沼气建设项目。审计调查结果显示：农村户用沼气池建设是农村经济可持续发展的基础，是改善农村能源短缺，资源浪费及生态环境恶化，农业发展后劲不足问题的重要举措。2.2、农村户用沼气是生态农业发展的一个纽带，上连畜牧业，下连种植业，在农业结构调整中具有不可替代的作用，对农村经济可持续发展及生态环境建设意义重大，具有显著的生态、经济和社会效益。农村户用沼气建设，已经在我国其它市、县发挥了积极的作用。2.2.1提供优质燃料。沼气是一种高热值清洁能源，它的燃烧值比居民液化气的燃烧值高出了15%。以一个5口之家为例，采用一套6或8立方米容积的寒地太阳能沼气生产装置，每天就可以产沼气2.1立方米，其产生的热量相当于1.5公斤标准煤，所能利用的热量相当于太阳能产生热量的5倍至10倍，可供全家人洗浴、做饭和100平方米的住宅取暖。项目村平均每个户用6或8立方米的沼气罐，一户一罐可以保证农户常年生活所需燃料；每户年可以节约燃料开支约1200元。发展农村户用沼气建设，在解决群众生活用能的同时，改良土壤，培肥地力，提高土地利用率和产出率，节本增效，带动生态养殖业和高效种植业的发展，有效地促进农村群众收入的快速增长，提高农民收入和生活水平，产生良好的经济效益和社会效益。2.2.2提供优良肥料。人畜粪便及其他生活废弃物通过沼气的厌氧发酵产生沼气并生成沼肥。沼液、沼渣是优质的农家肥，长期施用，土壤有机质、氮素显著提高，增加土壤团粒结构，是很好的土壤改良剂，同时沼液、沼渣是防治病虫害的“生物农药”，施用沼肥可防治或抑制农作物病虫害的发生。沼液浸种可提高农作物抗性、减少农药、化肥施用量，降低农药的残留量，达到无公害农产品标准。如：实施猪-沼-菜生态农业工程。引导农户发展大棚蔬菜生产，把无公害蔬菜生产作为新农村建设的主要内容。用农业循环经济的理念指导农业及相关产业发展，形成“猪-沼-菜”农业循环经济发展模式，使原来污染环境的猪粪变成沼气池的原料。沼气池的沼液、沼渣又成为发展“菜蓝子工程”最好的无公害优质有机肥（300-350元），真正实现“变废为宝”的项目效应。实施猪-沼-粮生态农业工程。沼液、沼渣是优质的有机肥。其对土壤有改良作用，在种植业上做底肥、追肥、根外施肥等，有利于提高农作物的产量；同时，也可拉动生猪等养殖业的发展，实现种、养良性循环。利用沼液浸种、沼肥追施农作物（水稻和小麦），既减少农药和化肥的使用量，也可大大减少粮食种植时的有害残留物。亩均减少化肥使用量30-45%，农药使用量40%左右；亩产增长了15%，户均可以节约农成本150元。创造经济效益和社会效益双赢之效应。实施猪-沼-鱼生态农业工程。通过“猪-沼-鱼”生态农业模式，不但可以解决日常的生活用能，而且利用沼气发酵残留物进行喂养鱼虾，既可减少饲料投入量，也可增加鱼、虾的产量；提高鱼虾的品质的同时，还能减少鱼虾的发病率。据初步测算建一口6或8立方米沼气的农（渔）户，每年可直接从生活用能上节约开支600元左右；开展沼气综合利用，年可以增加收入600元左右；每年每户综合利用可增收节支1200元左右。实施猪-沼-树生态农业工程。实行沼气建设和植树造林相结合，不但可以增加农村能源的利用率，而且还可提高生态环境质量。利用沼液、沼渣追施意杨树，意杨树既无虫害，又可加速林木生长速度。沼液、沼渣不仅可以促进植物生长，而且还可以增强树木的抗旱、抗病能力，使树木成材效果明显、突出。2.3、优化环境。“做饭烟熏火燎、畜粪便随地堆、污水到处流、蚊蝇满天飞”是农村传统生活方式的真实写照。通过“一池三改”沼气建设，人畜粪便入池厌氧发酵，杀死寄生虫卵及肠道致病菌，减少苍蝇孳生场所，防止土壤和水源污染，降低传染病发病率，改善农村卫生条件，提高农民生活质量，促进农村精神文明建设。发展农村沼气有利于促进农村卫生和生态环境的改善，有利于建设村容整洁、环境优美的新农村。从而改善人居环境，阻断疫病传染源，使农村村容村貌在潜移默化中发生根本变化，促进了新农村的社会文明建设进步和发展。3、指导思想和总体目标沼气是我国目前大力发展的四大重点可再生能源项目之一。《中国新能源和可再生能源发展优先项目》就把农村沼气这一项目作为重点。国家《2000-2015年新能源和可再生能源发展规划要点》曾提出沼气在我国具有巨大的市场空间。为此，中央出台了《农村沼气建设国债项目管理办法》，国家计委印发了《新能源基本建设项目管理的暂行规定》。农业部《2003－2010年全国农村沼气建设规划》提出：2002年底全国沼气使用总量1100万户，计划到2010年，全国沼气使用总量达5000万户以上，全国20%的农户可使用沼气；2003－2010年总投资610亿元，中央投资449亿元。中央对投资者的补助标准为：西北、东北地区每户1200元，西南地区每户1000元，其他地区每户800元。从2005年开始，沼气普及工程从中央政策层面开始加速落实到各省、市的执行阶段，是国家为解决中西部落后地区脱贫致富、改善生态环境所采取的重要举措。针对沼气建设，各省市出台了一系列配套制度来保证沼气项目的顺利进行。以河南省为例：2004年河南省明确提出把沼气项目建设作为农村工作重点之一，共有30个县（市），306个村，41110户承接了农村沼气项目，项目批复计划总投资10405万元，其中中央国债资金3288.8万元。农村沼气建设受到党中央、国务院和各级政府的高度重视。主席在2005年国际可再生能源大会的致辞中指出：中国高度重视开发利用可再生能源，把可再生能源开发利用作为推动经济社会的重大举措……。国务院总理、国家能源领导小组组长2005年6月在国家能源领导小组第一次会议上指出：要发展新能源和可再生能源，积极推进核电建设，加快风电规模化发展，推进农村户用沼气建设。2006年《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》（中发［2006］1号）指出：要加快农村能源建设步伐，在适宜地区积极推广沼气，大幅度增加农村沼气建设投资规模，有条件的地方，要加快普及户用沼气……。2007年《国家发展和改革委员会关于进一步加强农村沼气建设管理的意见》（中发［2007］1号）中指出：1、推进农村沼气又快又好发展；2、加强沼气项目建设管理；3、搞好沼气技术推广和创新；4、支持养殖场建设沼气工程；5、加强沼气服务体系建设；6、做好项目检测和验收……。国家对农村沼气财政补贴的标准在不断提高，财政补贴的总额也在逐年增加。2002年，国家在农村沼气建设方面投入的资金为3亿元人民币；2003年，国家10亿元农村沼气建设国债资金项目启动，项目涉及全国24个省的540个县、6000多个村，103万农户；2004年、2005年农村沼气建设国债资金均为10亿元人民币；2006年，国家安排国债投资25亿元用于农村户用沼气建设项目，比2005年增加1.5倍，计划新增沼气用户250万户；2007年农村沼气建设国债资金在2006年25亿元人民币的基础上增加了20%以上。除了国家财政补贴之外，各省、市地方财政按照中央财政补贴的相应比例，也投入部分资金。此外，我国大部分省份的政府还从国家扶贫、退耕还林、天然林保护资金、建设社会主义新农村、改善农村卫生环境等政策中拿出一部分资金直接补贴农户，各地市、县、乡在经济条件允许的情况下，也对农户建造沼气进行了补助。通过系统而广泛的试验、示范和推广，达到既保护环境，促使新农村再生能源建设有序发展，又发展经济，提高农牧民收入和生活水平并实现小康。同时，发展环保、节能高效太阳能沼气建设，建立沼气项目工程普及与建设的实施举措和规范，实现新能源和可再生能源工程建设、发展的历史性突破。就是该项目的总体目标。4、相关领域国内外技术现状和发展趋势4.1农村户用沼气池产品在国内、国际市场都有巨大的潜力，对东南亚地区、南美及非洲国家的农村都适用。我国曾组织技术人员到10余个发展中国家进行农村沼气池建造的技术援助，均得到各受援国家的高度重视和欢迎。2005年中国援建柬埔寨30套农村户用沼气池示范工程竣工，受到柬埔寨政府的高度评价。4.2、冬季巧用太阳能生产沼气，每户农家1年可省1200元。2007年03月哈尔滨市道里区利用太阳能生产沼气的技术，结束了中国北方冬季不能利用沼气能源的历史。目前，这一技术已被该地区列入新农村重点建设项目，从今年起开始推广。新的太阳能沼气生产装置，主要根据太阳光热转换原理，通过太阳能接收系统将热能传递到沼气罐内，为其增温，从而提高沼气的产气量，是北方农村居民冬季采暖、做饭、洗浴的最廉价能源。以一个5口人家庭为例，在寒冷的冬季，采用一套寒地太阳能沼气生产装置，每小时输出平均功率为5.75KW，可带动一个8立方米容积的沼气池日产气9.6立方米，所能利用的热量相当于太阳能产生热量的5倍至10倍，可供全家人洗浴、做饭和100平方米的住宅取暖沼气是一种再生能源，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生一种可燃气体，造价低廉使用方便，很适合在农村推广。但由于哈市冬季气温低，沼气池产气量非常小，几乎成了摆设。几年来，哈市农家备两套炉具的难题一直没有得到解决。采用该装置后，沼气池在冬季的产气量将比以往冬季平均提高5倍至6倍。4.3、东北最大沼气工程在黑龙江建成东北三省规模最大的沼气工程———黑龙江省肇州县壮大沼气工程近日正式投入使用，为东北高寒地区农村能源建设展示了新的发展前景。肇州县壮大村凭借牛存栏多、牛粪多这一优势，在省市县有关部门的帮助下，2007年开始建设大型沼气工程，工程投资420万元，建设8个发酵池，容积共计2000立方米，日处理鲜牛粪50吨，年产沼气70万立方米。该工程于2007年5月19日开工建设，9月末竣工投入试运行，目前，该工程已经为2个自然屯630户农户提供炊事用能。据有关专家评定，这是东北三省寒带地区“投资额度最多、设计规模最大、建设速度最快、科技含量最高、产业链条最长、管理运行最好”的节能减排环保利民项目。依托大型沼气工程，壮大村规划了绿色食品基地项目，项目占地1000亩，总投资2206万元，规划建设50栋日光节能温室、200栋塑料大棚。绿色食品基地在生产管理上实行“四通一供五统一”管理模式，即通水、通电、通路、通沼气，免费供应沼气，统一建造标准、统一生产订单、统一生产计划、统一栽培模式、统一销售渠道，基地生产全部使用沼肥，产品注册绿色品牌。去年一期工程建设的20栋日光节能温室，栽种10余种特菜9.5亩，培育各种花卉1600余株，单棚效益达4万元。4.4、东北首个垃圾填埋沼气发电站昨日并网发电东北地区首个垃圾填埋沼气发电站——沈阳市老虎冲垃圾填埋沼气处理及发电项目一期工程并网发电。2.5万户沈城居民可以用上“垃圾电”。今后，平常居民家中的烂菜叶、剩菜、剩饭这样的生活垃圾，都可以成为发电的原料。老虎冲垃圾填埋沼气发电项目由老虎冲与意大利阿兹亚公司合作开发，是东北首家利用垃圾填埋产生的沼气发电的项目。项目利用老虎冲垃圾填埋场每天接收的沈河、和平、浑南等城区的1700吨生活垃圾填埋后产生的沼气，进行发电。项目分两期进行，当天并网发电的为一期工程。二期计划2010年完成。其中，一期工程能满足2.5万城市居民1年用电，年节约标煤1.5万吨、减少温室气体排放量相当于12万吨二氧化碳。项目全部完成后，可为5万居民一年用电。市城建局局长于沈光表示，该项目可彻底解决老虎冲垃圾场周边臭味扰民问题，消除了沼气外泄可能引发的火灾和爆炸隐患，缓解了城市电力短缺问题，减少了温室气体排放。可以说是一举多得的好事。4.5、沈阳第二座垃圾沼气发电项目即将并网发电日前从辽宁省信息中心获悉，继４月底沈阳老虎冲垃圾填埋沼气发电项目一期工程并网发电后，这个市的大辛垃圾场沼气发电工程预计在６月末并网发电。沈阳市日产生活垃圾４０００吨左右，现有两座生活垃圾填埋场，分别是老虎冲填埋场和大辛填埋场，设计处理能力为３５００吨／天，其中老虎冲１５００吨／天，大辛２０００吨／天。据介绍，沈阳老虎冲垃圾填埋沼气发电项目计划总装机容量４兆瓦、年发电２６００多万千瓦时。其中，一期工程装机容量２兆瓦，年发电１３００万千瓦时。即将并网发电的大辛垃圾。目前，大辛垃圾场沼气发电项目主体工程已经完成，相关技术人员正在进行运行前调试。届时，居民生活剩余下来的烂蔬菜、烂水果、瓜果皮、剩菜、剩饭等都可以用来发电。4.6、农村户用沼气建设被国家列为“生态家园富民工程”，中央每年安排25亿元国债资金进行扶持，鼓励农民大力发展沼气。近三年中央农村工作会议都把农村沼气作为全面建设农村小康社会、改善农村生产生活条件的六小工程之一，明确要求加快建设。胡锦涛总书记在江西视察“猪-沼-果”生态农业建设时强调，农民致富一靠政策，二靠科技，三靠艰苦奋斗。温家宝总理就发展农村沼气专门做批示：发展农村沼气，是一项很有意义、很有希望的公益设施建设，要积极稳妥地推进这项工作。沼气建设给农民带来的好处是显而易见的，在全面建设农村小康社会中的作用也非常突出。但由于传统的发酵技术原料必须要用粪便，在用料时有一定的局限性，且容易“结壳”，再加上管理和服务不到位，导致沼气在农村发展缓慢。目前，沼气池一般埋在地下，受环境温度的影响很大，普遍的情况是在夏季产气量大，用不了，必须要及时排气，排气稍不合适就容易涨池（压力太大，涨坏池子）；冬季又因为温度低而产气不足，不能正常使用。在北方尤其严重，往往只能使用半年，造成池子浪费。传统沼气池必须每天保证进料、出料和搅拌才能使用，每年还得大出料一次，管理上很不方便。传统沼气池绝大部分是砖砌的，总造价在3000元左右，但由于沼气含有硫化氢，对水泥腐蚀很大，使用时间不长就出现漏气现象，致使现有农村沼气有“一年好，二年漏，三年弃”的说法，维修时需要将原料全部清理完才能重新抹灰密封。有机玻璃钢池虽然密封好，耐腐蚀，但造价昂贵，农民很难接受。传统沼气池的修建是一个费工、费时的工程，比如6-10立方米的池子（目前国内流行的标准池型），土方开挖量在8-13立方米左右，需要一个星期才能完工，至少要养护一个星期才能装料，前后要一个月才能正常使用，而用户如有搬迁只有弃掉。传统的沼气池由于是采用半连续发酵方式，往往存在发酵不完全、不彻底，在需要大量施肥时又导致生、熟料混杂，不能有效杀灭各种病原体，使沼液、沼渣的综合利用受到很大影响。由于此类原因造成沼气在农村无法良性发展，阻碍了建设小康社会的进程。我公司专家经过多年的精心研究，开发出新型高效保温式太阳能沼气罐，解决了传统沼气池的种种弊端，性能优越且实用。有关专家介绍，未来五年中国农村10%的农户将拥有沼气，在生物能资源丰富的农村使用沼气将成为趋势，到2010年，中国农村沼气池用户将达到5700万户以上，占总户数的30％以上，甚至更多。农村沼气的迅速推广，既解决农民生活用能，也巩固了生态建设成果。全国农业生态环境与可再生能源建设工作会议上农业部副部长张宝文提出：根据《2003-2010年全国农村沼气建设规划》，积极推广以农户为单元、以户用沼气池为纽带的各类能源生态模式，推进生态家园建设，达到家居温暖清洁化、庭院（园）经济高效化和农业生产无害化的目标。5、产品介绍5.1、主要技术内容移动式太阳能沼气发生器是我公司课题组研制出的最新专利产品（专利申请号：200720169521.5），由太阳能集热装置和沼气发生器两部分组成，采用干式发酵技术，具有产气速度快、产气量大、使用维护方便等优点。5.1.1、太阳能集热装置主要由太阳能集热器、导热管组成。太阳能集热器是一种集热装置，根据需要可拼装组合成不同采光面积的集热系统，它的主要用途是用来收集热量后与其配套装置进行热交换，集热器是主要的吸热部件，通过大量采光，把吸收的太阳能转变成热能，经过导热管输送到沼气罐，提高罐内温度，从而达到一年四季均可使用的最佳效果。5.2.2新型高效保温式太阳能沼气发生器是由有机材料和无机材料复合而成，在生产时加入了一种特殊吸光集热材质，吸光量大，可最大限度吸收阳光转换成热能传递至罐体内，提高罐内温度；所用罐体全都是保温材料，收集的热量不会轻易被损失，从而达到冬季照样产气的最佳效果。罐体壁厚2-6cm，拉伸强度为93.5pg，弯曲强度100Mpg，有很强的机械强度和延伸率，大大超过了传统地下沼气池的强度。型号分别有4m3、6m3、8m3、10m3、12m3等多种规格，可满足不同地区、不同家庭的需求，采用干式发酵技术，产气快，产气量大，彻底改变了传统地下沼气池建设成本高、占地面积大、建设周期长、冬季不产气等诸多难题，投料一次可连续产气6-8个月，像液化气一样方便，既干净又环保，使用寿命可达20年之久。6、关键技术6.1、沼气发酵原料的配备及产气原理6.1.1、原料配备农村可用作沼气发酵的原料很多，最常用的是人畜（猪、牛、羊、马、鸡、鸭）粪便及各种农作物秸秆（稻草、麦草、玉米秸、油菜、大豆、花生秸），各类青杂草、烂菜叶、水葫芦、废渣、废水（酒糟、制豆腐的废渣水）等。6.1.2、沼气发酵原料的类型及特性根据沼气发酵原料的化学性质和来源可分为以下几类：A、富氮原料；富氮原料主要指人畜粪便，这类原料含有较多的低分子化合物，氮素的含量也较高，其碳、氮比一般都小于25:1，因此不需预处理，发酵周期短，分解和产气速度也比较快，是目前农村沼气的主要原料。B、其他类型原料：有机废物，包括各种废渣废水，如酒糟、制豆腐的废水、生活污水和有机垃圾，各类秸秆、青草、杂草及水生植物等，其组织较软极易被微生物分解利用。C、沼气常用原料产气特征与温度的影响：原料产气特性是沼气发酵的一个重要技术参数。沼气发酵原料的种类很多，由于各自的化学成分不同，每种原料的产气特性也不同，包括原料的产气率和产气速度，不同原料不同温度下的产气量见下表：原料名称中温15－25常温6－15猪粪0.45-0.760.25-0.30牛粪0.30-0.680.20-0.25人粪0.43-0.710.25-0.30青杂草0.44-0.730.20-0.256.2、产气原理第一阶段，水解阶段：将不溶解的有机化合物和聚合物通过酶法转化为可溶解的有机物；第二阶段，酸化阶段：将第一阶段的有机物发酵为有机酸；第三阶段，甲烷化阶段：由有机酸发酵产生甲烷。6.3、沼气原料的产气速率产气速率是指在适合的发酵条件下，原料产生沼气的速度，一定时间内的沼气产量占总产量的百分数来表示，产气速率的大小与原料自身成分性质等内因有关，同时也受发酵条件和接种物沼气发生器等外因的影响。正确掌握原料的产气速率，对合理配料和日常管理都具有重大意义。常用发酵原料的产气速率（占总产气量的百分比）原料名称发酵时间1020-3040-5060-7080-90人粪40.781.594.198.298.7-100猪粪46.078.193.997.599.1-100牛粪34.474.686.292.797.3-100各类杂草30.3-47.778.3-88.793.2-96.798.9-100麦草18.830.8-53.778.3-88.793.2-96.798.9-100各类有机垃圾10.0829.4-45.777.5-85.394.7-97.998.8-1006.4、沼气发酵的条件及接种物对同类原料产气量的影响沼气发酵是一个生物化学过程，若不具备相应的条件将得不到沼气或得到很少。A、严格厌氧条件：沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类。产酸阶段的产酸菌（不产甲烷菌）大多数是厌氧菌，还有一部分为好氧菌和兼性厌氧菌，而产气阶段的产甲烷菌是专性厌氧菌，不需要氧，氧对产甲烷菌反而有毒害作用，因此，必须创造良好厌氧条件。沼气的两大类型菌构成了一个复杂的生态系。当沼气发酵启动或新料装入发生器时，带进了一部分氧，但由于在密封的发生器内，好氧菌和兼性厌氧菌的活动迅速消耗这部分氧，从而创造了良好的厌氧条件。B、接种物：有机废物在厌氧分解产生甲烷的过程中是由多种沼气微生物来完成的。因此，在沼气发酵中，加入足够的所需微生物作为接种物（俗称菌种）是极为重要的，沼气接种物对同类原料产气量的影响详见下表：原料接种量%沼气产量（毫升）甲烷含量%人粪5010143548.3人粪5020308555.2人粪50501009369.3人粪501501603087.27、沼气利用7.1、沼气的利用沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气是各类有机物质（如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物）在一定的温度、湿度、酸碱度条件下，隔绝空气，经微生物作用（发酵）而产生的可燃性气体。沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。甲烷占60％-70％，二氧化碳占30％-40％，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。沼气是细菌在厌氧条件下分解有机物的一种产物。城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸杆等，皆可做产生沼气的原料。沼气是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即可燃烧，完全燃烧时火焰是淡蓝色。每立方米沼气的发热量约为23600－32000焦耳。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。沼气主要用于烧水、做饭、点灯、发电、烧锅炉、储粮灭虫、保鲜水果等。7.2、沼渣的利用沼渣除了含有丰富的氮、磷、钾大量的元素外，还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锰、锌等微量元素。是一种优质农家肥，而且病菌、虫卵大部分被杀死，是理想的无公害肥料。沼渣可以种各类果树、养鱼、养黄鳝、栽培蘑菇、栽培草菇、种烟、用于农作物基肥和追肥等。7.3、沼液的利用沼渣、沼液中有大量的微生物代谢产物，这些代谢物含有各种维生素、蛋白质，各种酶、微量元素等，对农作物生长有很好的调节作用。◆沼液浸种：可以使种子发芽率提高15－20％以上，早出苗1－2天，苗齐苗壮，抗病。◆沼液叶面喷施：可以提高作物的产量和品质，防治蚜虫、红、黄蜘蛛、纹枯病、葡萄白粉病等多种病虫害，尤其是蔬菜、瓜果效果更为明显。◆沼液喂猪：用产气良好的沼气池的沼液与猪饲料喂猪，可使猪增重快、抗病，一般可提前20－30天出栏，每头猪可节省饲料约100－150公斤。◆沼液、沼渣养鱼：可以改善水环境，使鱼生长快、品质好。8、产品特点◆技术先进：干式发酵技术，产气速度快，产气量大；◆设计科学：球形设计，由两个半球体组成，靠罐体本身吸收阳光转换成热能直接传递至罐体内，集热保温效果好，占地面积小，装料、出渣方便；◆密封性能好：气密性好，不渗水、不漏气，维修保养方便；◆安全系数高：自动稳压、配有安全阀(自动排气减压)、气压表，安全可靠；◆力学性能优：耐腐蚀、耐酸碱、耐老化，抗震、耐压，地面冻结可能会损坏地下混凝土沼气池，但此产品具有一定的弹性和抗拉伸性，不会被冻土挤裂，适宜北方寒冷地区使用；◆自动脱硫：自动脱硫器、气水分离器可在反应过程中自动除去二氧化硫和水蒸气，最大限度地提高了甲烷的纯度使热值增高（约8000大卡/立方米，纯甲烷8625-9500大卡）；◆防结壳技术：传统地下沼气池由于设计上的原因必须靠人工搅拌，防止液料结壳，而新型高效保温式太阳能沼气罐设计科学合理，彻底解决了这一难题；◆安装简单：可叠装，搬运方便，地上安装，即安即用，不受地理条件限制，便于移动；◆成本低、寿命长：使用寿命可达20年之久；◆太阳能集热增强装置：将分散的太阳能通过集热器，把太阳能转换成可方便使用的热能，通过载体输送到发热末端，这一过程就是太阳能热利用。太阳能集热保温装置主要由太阳能收集装置、导热装置和保温装置组成。太阳能集热装置是一种光热转换装置，根据需要可拼装组合成不同采光面积的集热系统，它的主要用途是用来收集热量后与其配套装置进行热交换，集热器是主要的吸热部件，通过大量采光，把吸收的太阳能转变成热能，经过导热系统输送到沼气罐，提高罐内温度；◆太阳能气导保温装置：在罐体旁设有太阳能集热系统，集热系统把所吸热量传导至罐体内及其罐体的保温系统，起到加热和保温的双重效果，即使在寒冷的冬天罐体内也可达到25-40℃◆太阳能光波超导保温装置：该装置与新型高效保温式太阳能沼气罐的结合，是三北地区冬天最理想的沼气发生系统，光波超导装置安装在沼气罐上方，设计科学合理，不但吸光集热，而且传热速度超常，热损失极低，并且在罐体周围形成热量保温，加上罐体自身的集热保温效果，只要有阳光寒冷的冬天也同样产沼气。◆连续式多级发酵装置：该装置适用于新式农村集中发酵，集中供气，也适用于多户集中用气，避免换料时，没气可用的烦恼。9、技术优势◆干发酵技术：传统沼气池中的有效干物质含量仅为6%，其余全是水，称为湿发酵。而干发酵的有效干物质占30%以上，总浓度是其4-5倍，为长时间和高产气量打下了基础；产气量比传统方式提高40％，每次投料产气时间可持续6-8个月，产气速度快。◆高温高效启动技术：传统的沼气池由于埋在地下，靠地温产生的热能，因而造成夏季产气用不完，冬季产气不够用的现象。而新型高效保温式太阳能沼气罐内温度平均比地下池温度高出15-25℃（可达到46-60◆纯秸秆发酵技术：改变传统必须用粪便才能发酵的方法，用秸秆粉碎后即可发酵，不会因为没有粪便而不能使用，完全无粪便的全秸秆发酵和有部分粪便的补充发酵均可。可以直接处理农作物秸秆等固体可发酵有机物，大大节省了预处理成本。◆生物过滤膜快速、高效发酵技术：借鉴大型工业沼气工程中的厌氧生物过滤膜的生产方式，本装置中就有大量的生物膜附着结构，使沼气的产生效率更高、更快。◆自动稳压低压安全储气技术：传统沼气池由于设计上的原因，在夏季温度高时产气量大，压力过高易涨坏池子，而本公司设计的储气囊是分离装置，并具有自动排气功能，使用十分安全。◆去除二氧化碳技术：沼气质量高（含硫量远远低于湿法沼气，只有50-300ppm，可以不经洗气直接供沼气发动机使用），可以极大的提高甲烷纯度，使热值增高（约8000大卡/立方米，纯甲烷8625-9500大卡），完全可以与液化气媲美。◆防结壳技术：传统沼气池必须靠人工搅拌防止料液结壳，而太阳能沼气厌氧罐体的巧妙设计，发酵罐中没有搅拌器等运动部件，不会有结壳现象。因此系统的可靠性很高。◆自动脱硫技术：自动脱硫、气水分离，可在反应过程中自动除去二氧化硫和水蒸气，最大限度地提高了甲烷的纯度，使热值增高，（约8000大卡/m3，纯甲烷8625-9500大卡/m3）；◆多级发酵技术：滞留期长，有机物分解较彻底，产气量大，产气时间长。10、技术对比科目传统地下沼气池新型高效移动式太阳能沼气罐发酵方式地下水压式湿发酵,有机物分解不够彻底,产气量小,能效低采用先进的高效快速干发酵技术,多级发酵,发酵物料滞留期长,使有机物彻底分解,产气量大,产气时间长干物质含量传统沼气池中的有效干物质含量仅为6%，其余几乎全是水有效干物质占30%以上,总浓度是传统沼气池的4-5倍发酵物料必须依靠粪便才能发酵可采用完全无粪便的全秸秆发酵或有部分粪便的补充发酵均可产气状况传统沼气池由于埋在地下，靠地温产生热能，因而造成夏季产气用不完,冬季产气不够用的现象由于采用干式发酵技术,一年四季产气平衡,罐内温度平均比地下沼气池内温度高出15－25度左右,产气速度快,产气量高，比传统方式提高40%,每次投料产气时间可持续6－8个月安全状况传统沼气池由于设计上的原因,在夏季高温时产气量大,易涨坏池子采用自动稳压、高安全储气技术,沼气

发生器和储气囊分离设计,具有自动

排气功能，使用十分安全池罐区分传统沼气池必须靠人工搅拌防止液料结壳采用厌氧罐体设计,具有防结壳功能,

杜绝结壳现象使用热值沼气中含有大量的二氧化碳,热值低自动脱硫、气水分离,可在反应过程中

自动除去二氧化硫和水蒸气,提高甲烷纯度,使热值增高综合比较地下沼气池存在建设成本高、占地面积大、建设周期长、反应过程易腐蚀沼气池壁,使用周期短,能效低、不能移动等缺陷新型沼气罐初建成本低,使用成本低,占地面积小,可根据需要移动放置地点,进料出渣方便,气密性好,不渗水,不漏气,能效高、可常年产气,使用寿命长达20年11项目实施地点、承担单位及任务分工11.1实施地点及承担单位项目实施示范区主要在吉林省榆树市所辖地区，设计4个街道、15个镇、8个乡、1个民族乡：华昌街道、正阳街道、培英街道、城郊街道、五棵树镇、弓棚镇、闵家镇、大坡镇、黑林镇、土桥镇、新立镇、大岭镇、向阳镇、泗河镇、八号镇、刘家镇、秀水镇、保寿镇、新庄镇、育民乡、红星乡、太安乡、先锋乡、青山乡、延和朝鲜族乡、恩育乡、城发乡、环城乡（其中，五棵树镇、刘家镇、先锋乡委托长春五棵树现代农业产业开发区管理）。主要依托单位是上述单位政府主管部门。总计实施示范区是15个镇、8个乡及1个民族乡所辖的村屯居民。11.2实施规模及任务分工通过乡镇政府主管部门在每个乡镇建设10-20户高效太