沼氣工程技術的發(fā)展趨勢：干式沼氣發(fā)酵工藝

文章來源：人氣：發(fā)表時間：2024-07-20 作者：易少文

沼氣發(fā)酵是多種微生物在無氧條件下進行的生化過程。沼氣發(fā)酵不僅能處理有機廢棄物，生產可再生能源，而且具有多重溫室氣體減排效益，得到了較為廣泛的推廣和應用。

根據(jù)進料總固體濃度不同，沼氣發(fā)酵技術可分為濕式發(fā)酵、半干式發(fā)酵、干式發(fā)酵。相比濕式沼氣發(fā)酵技術，干式沼氣發(fā)酵技術具有許多優(yōu)勢。從國內外推廣應用的效果看，干式沼氣發(fā)酵已經并且還將繼續(xù)成為沼氣技術的發(fā)展趨勢。

干式沼氣發(fā)酵定義及特點

沼氣發(fā)酵工藝類型主要根據(jù)進料總固體（TS）含量劃分，將進料TS 含量大于等于20%的沼氣發(fā)酵稱為干式沼氣發(fā)酵或干式厭氧消化（簡稱干發(fā)酵）。

干發(fā)酵具有以下優(yōu)點：

不用或少用稀釋水，干發(fā)酵所需的稀釋水量只有濕發(fā)酵的1/10～1/4；

基本不用預處理或者預處理相對簡單，能耐受石塊、玻璃、金屬、塑料和木屑等雜質，可簡化預處理分選單元；

減少原料加熱升溫能耗；

有機負荷高，產氣效率高，容積產氣率最高可達到6m³/(m³·d)；

產生的沼液少，可減輕沼液還田的負擔；

沼渣多，有利于生產固態(tài)有機肥；

發(fā)酵過程泡沫少。

但是，干發(fā)酵也存在以下缺陷：

固態(tài)原料需要用車輛運輸，相對液態(tài)原料利用重力自流輸送，車輛運輸?shù)馁M用更高；

進料系統(tǒng)對設備要求較高；

底物濃度高，傳熱傳質困難，需要高性能混合攪拌設備；

局部容易發(fā)生抑制或發(fā)酵不徹底；

需要大量接種厭氧污泥。

我國已經出版了許多關于沼氣技術的專著，這些專著主要側重濕式沼氣發(fā)酵技術，就作者所知，還沒有一本關于干式沼氣發(fā)酵技術的專著。鑒于此，《干式沼氣發(fā)酵》（鄧良偉，熊煒，陳子愛著. 北京：科學出版社，2024.3）一書總結了國內外干式沼氣發(fā)酵技術的研究成果和工程應用經驗，面向工程應用實際，介紹了沼氣發(fā)酵原理、干式沼氣發(fā)酵工藝、沼渣沼液利用等共性知識，并對豬糞、牛糞、雞糞、秸稈、有機垃圾和混合原料的干式沼氣發(fā)酵技術進行了單獨成章闡述。

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