1、大中型沼氣國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)趙立欣24/11/2010廈門提綱 引言國(guó)內(nèi)外大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀大中型沼氣工程主要工藝介紹結(jié)語及展望一、引 言沼氣是一種清潔能源，同時(shí)沼氣是一種取之不 盡、用之不竭的可再生能源，具有資源量豐富、 燃燒熱效率高、使用清潔衛(wèi)生等特點(diǎn)，在解決能 源危機(jī)、緩解環(huán)境壓力以及推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展 方面將發(fā)揮重要作用。近幾年來，隨著能源和環(huán)境問題的日益突出， 大中型沼氣工程技術(shù)作為一種既可以處理廢棄物， 又能回收能源的工程技術(shù)，在世界上越來越受到 廣泛關(guān)注。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀1、國(guó)外沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示： 截止2007年年底， 歐洲沼氣產(chǎn)量達(dá)到590

2、萬噸油當(dāng)量（相當(dāng)于70億立 方米天燃?xì)猓?其中德國(guó)為191萬噸油當(dāng)量/年，英 國(guó)為170萬噸油當(dāng)量/年。德國(guó)、瑞典、英國(guó)、美國(guó) 等歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀也代表了國(guó)際 沼氣工程產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀（1）德國(guó)在歐洲國(guó)家中，德國(guó)是發(fā)展中 小型農(nóng)場(chǎng)沼氣工程的典型代表，主 要?jiǎng)恿碜杂谝恍﹥?yōu)惠鼓勵(lì)政策的出臺(tái)。1990年實(shí)施的電力并網(wǎng)法規(guī)定：電力運(yùn)營(yíng)商 有義務(wù)有償接納在其供電范圍內(nèi)生產(chǎn)出來的可再生能 源電力。對(duì)于地理位臵不在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商供電范圍的可 再生能源發(fā)電廠，距離該發(fā)電廠最近的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商有 接納的義務(wù)，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商由此產(chǎn)生的額外成本按照該 法的規(guī)定在賬目結(jié)算中分?jǐn)偂６⒋笾行?/p>

3、沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀（1）德國(guó)2000年德國(guó)政府公布的可再生能源 優(yōu)先法等國(guó)家鼓勵(lì)沼氣發(fā)電上網(wǎng)的一 系列優(yōu)惠政策的出臺(tái)，為廣大農(nóng)場(chǎng)主建 設(shè)沼氣工程并通過發(fā)電上網(wǎng)增加收入創(chuàng) 造了極好的法律環(huán)境。2004年，德國(guó)國(guó) 會(huì)對(duì)該法案進(jìn)行了重新修訂，使小型農(nóng) 場(chǎng)的沼氣發(fā)電上網(wǎng)更有吸引力，“發(fā)電 盈利”成為許多農(nóng)場(chǎng)主紛紛建沼氣工程 的主要?jiǎng)恿Α６⒋笾行驼託夤こ贪l(fā)展現(xiàn)狀（1）德國(guó)據(jù)統(tǒng)計(jì)： 1992年德國(guó)沼氣發(fā)電工程的數(shù)量為 139家，2000年1050家， 2003年底迅速發(fā)展到3000 家，到2006年，基本上每個(gè)月新建50座沼氣工程， 2006年底沼氣工程的數(shù)量達(dá)到3500座。沼氣發(fā)電 的裝機(jī)總量由1999

4、年的50兆瓦猛增到2002年的250 兆瓦、2008年的1300兆瓦。德國(guó)沼氣協(xié)會(huì)估計(jì),到 2020年,總裝機(jī)將達(dá)到9500兆瓦。，二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀（2）瑞典瑞典是使用沼氣作汽車燃料 最先進(jìn)的國(guó)家。1996年，瑞典開 始把沼氣提純至甲烷含量95%以上 作為汽車燃料使用，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前，有779輛沼氣燃料公共汽車，4500輛汽油、 沼氣與天然氣混合燃料的小汽車。2004年開始，也有 火車以這種方式運(yùn)行。在瑞典，交通工具所使用的氣 體燃料中，沼氣占54%，其余是天然氣。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀（2）瑞典2004年開始，哥德堡等城市把沼氣與天然氣管網(wǎng)連 接，輸送到用戶。沼氣廠的選

5、址一般都建設(shè)在天然氣管 網(wǎng)旁，以便將沼氣凈化后輸入天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)，用沼氣 替代天然氣。斯德哥爾摩市居民使用的燃?xì)猓褪菂捬?消化處理有機(jī)廢棄物后得到并凈化后的沼氣。瑞典沼氣協(xié)會(huì)估算，若以10%農(nóng)地和林業(yè)廢棄物生 產(chǎn)沼氣，沼氣生產(chǎn)能力將達(dá)到853萬噸油當(dāng)量/年，而目 前的瑞典全國(guó)能耗僅為768萬噸油當(dāng)量，到2020年瑞典 成為世界上第一個(gè)不依賴石油的國(guó)家。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀（3）英國(guó)2002年英國(guó)開始實(shí)行綠 色證書系統(tǒng)可再生能源義 務(wù)證書系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求電力供應(yīng)商每年增加可再生能源發(fā)電的份額，20052006年度 為5. 7%，2015年將達(dá)到15. 4%。該系統(tǒng)中，沼氣是最具代 表性的

6、可再生能源，沼氣份額的增加主要是填埋氣發(fā)電市 場(chǎng)的增加，填埋氣是綠色證書系統(tǒng)的受益者。20042005 年度，沼氣占可再生能源發(fā)電的35.9%（填埋氣占33.6%， 污水處理沼氣占2.3%）。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀（4）美國(guó) 美國(guó)在沼氣方面主要集中在基礎(chǔ)研 究上，如產(chǎn)甲烷菌的基因排序、厭氧 消化的生化過程、厭氧消化微生物菌群結(jié)構(gòu)及沼渣沼液中的特殊生物酶，而應(yīng)用技術(shù)研究相對(duì)較少。 美國(guó)把沼氣作為能源開發(fā)利用主要是垃圾填埋氣，目前，垃圾 場(chǎng)是美國(guó)沼氣生產(chǎn)的主要來源，占總數(shù)的34。2007年，美國(guó) 垃圾管理公司已在北美運(yùn)行281個(gè)垃圾場(chǎng)，其中100個(gè)已經(jīng)具有 某些沼氣轉(zhuǎn)換能源的能力。美國(guó)更注重新

7、技術(shù)研發(fā)，已開始試 驗(yàn)沼氣燃料電池替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀2、國(guó)內(nèi)沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀八十年代以來，規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的逐年增加，畜禽糞便污染日趨嚴(yán)重；與此同時(shí)，我國(guó)農(nóng)村用能短缺，大中型沼氣工程迎來了第一個(gè)快速發(fā)展期。同時(shí)，中央投資不斷增加，在政策也給予了大力傾斜，大大 加快了沼氣工程的建設(shè)步伐。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀2、國(guó)內(nèi)沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：截至2008年底，我國(guó) 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程達(dá)39510處，總池容451.476萬 立方米，年產(chǎn)沼氣約5.2億立方米。其中：大型沼氣工程2761處，年產(chǎn)沼氣約2.7億立方米； 中型沼氣工程12864處，年產(chǎn)沼氣約1.8

8、億立方米； 小型沼氣工程23885處，年產(chǎn)沼氣7096萬立方米。二、大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀2、國(guó)內(nèi)沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀作為我國(guó)農(nóng)村沼氣管理部門，農(nóng)業(yè) 部在我國(guó)沼氣工程的發(fā)展中起了關(guān)鍵作 用。近些年以來，配套黨中央和國(guó)務(wù)院 的各項(xiàng)政策，農(nóng)業(yè)部制定和出臺(tái)了大量的政策法規(guī)，并發(fā)布了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范等 多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這些政策法規(guī)為沼氣工程搭建了的政策框 架，為我國(guó)沼氣工程的全面發(fā)展起到了保駕護(hù)航的作用。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹1、常規(guī)厭氧反應(yīng)器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的沼氣工藝類型。該消化器無攪拌裝臵，原料在消化器內(nèi)呈自然沉淀狀態(tài)。 一般分為4層，從上到下依次為浮渣 層、上清液層、活性層

9、和沉渣層， 其中厭氧消化活動(dòng)旺盛的場(chǎng)所只限 于活性層內(nèi)，因而效率較低。多于 常溫條件下運(yùn)行。我國(guó)農(nóng)村最常用 的水壓式沼氣池屬常規(guī)消化器。進(jìn)料出水排泥三、大中型沼氣工程主要工藝介紹2、全混式反應(yīng)器（CSTR）全混式反應(yīng)器是在常規(guī)消化器內(nèi)安裝了攪拌裝臵， 使發(fā)酵原料和微生物處 于完全混合狀態(tài)， 與常規(guī) 消化器相比， 活性區(qū)遍布 整個(gè)消化器， 其效率比常 規(guī)消化器有明顯提高。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹該消化器常采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運(yùn)行，適 用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理，例如污水 處理廠好氧活性污泥的厭氧消化過去多采用該工藝。在 該消化器內(nèi)，新進(jìn)入的原料由于攪拌作用很快與發(fā)酵器

10、內(nèi)的全部發(fā)酵液混合，使發(fā)酵底物濃度始終保持相對(duì)較 低狀態(tài)。而其排出的料液又與發(fā)酵液的底物濃度相等， 并且在出料時(shí)微生物也一起被排出，所以，出料濃度一 般較高。該消化器是典型的HRT、SRT和MRT完全相等 的消化器，為了使生長(zhǎng)緩慢的產(chǎn)甲烷菌的增殖和沖出速 度保持平衡，要求HRT較長(zhǎng)，一般要1015天或更長(zhǎng)的 時(shí)間。中溫發(fā)酵時(shí)負(fù)荷為34 kgCOD/（m3·d），高溫 發(fā)酵為56kg COD/（m3·d）。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹 優(yōu)點(diǎn)：可以進(jìn)入高懸浮固體含量的原料；消化 器內(nèi)物料均勻分布，避免了分層狀態(tài)，增加了底物 和微生物接觸的機(jī)會(huì)；消化器內(nèi)溫度分布均勻；進(jìn)入消化器

11、的抑制物質(zhì)能夠迅速分散，保持較低 濃度水平；避免了浮渣、結(jié)殼、堵塞、氣體逸出 不暢和短流現(xiàn)象。 缺點(diǎn)：由于該消化器無法做到使SRT和MRT在大于 HRT的情況下運(yùn)行，所以需要消化器體積較大； 要有足夠的攪拌，所以能量消耗較高；生產(chǎn)用大 型消化器難以做到完全混合；底物流出該系統(tǒng)時(shí) 未完全消化，微生物隨出料而流失。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹3、塞流式反應(yīng)器（PFR）塞流式也稱推流式消化器， 是一種長(zhǎng)方形的非完全混合消化 器。高濃度懸浮固體原料從一端 進(jìn)入，從另一端流出，原料在消 化器的流動(dòng)呈活塞式推移狀態(tài)。 在進(jìn)料端呈現(xiàn)較強(qiáng)的水解酸化作 用，甲烷的產(chǎn)生隨著向出料方向 的流動(dòng)而增強(qiáng)。由于進(jìn)料端缺

12、乏 接種物，所以要進(jìn)行污泥回流。 在消化器內(nèi)應(yīng)設(shè)臵擋板，有利于 運(yùn)行的穩(wěn)定 。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹 優(yōu)點(diǎn)：不需攪拌裝臵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低；適用于高SS廢物的處理外，尤其適用于牛糞的消化；運(yùn)轉(zhuǎn)方便，故障少，穩(wěn)定性高。 缺點(diǎn)： 固體物可能沉淀于底部，影響消化器的 有效體積，使HRT和SRT降低；需要固體和微生 物的回流作為接種物；因該消化器面積/體積比 值較大，難以保持一致的溫度，效率較低；易 產(chǎn)生結(jié)殼。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹4、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）UASB是目前發(fā)展最快的消化器，其特征是自下 而上流動(dòng)的污水流過膨脹的顆粒狀的污泥床。消化 器分為三個(gè)區(qū)，即污泥床、污

13、泥層和三項(xiàng)分離器， 分離器將氣體分流并阻止固體漂浮和沖出，使MRT 比HRT大大增長(zhǎng)，產(chǎn)甲烷效率明顯提高。污泥床區(qū) 平均只占消化器體積的30%，但8090%的有機(jī)物在 這里被降解。該工藝將污泥的沉降和回流臵于一個(gè) 裝臵內(nèi)，降低了造價(jià)。在國(guó)內(nèi)外已被大量用于低SS 廢水的處理，如廢酒醪濾液、啤酒廢水、豆制品廢 水等。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹4、升流式厭氧污泥床（UASB）三、大中型沼氣工程主要工藝介紹4、升流式厭氧污泥床（UASB） 該工藝的優(yōu)點(diǎn)：除三項(xiàng)分離器外消化器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒攪拌裝臵及填料；長(zhǎng)的SRT及MRT使其實(shí)現(xiàn)了很高負(fù)荷率；顆粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工藝的穩(wěn)定性；出水

14、SS含量低。 該工藝的缺點(diǎn)：需要安裝三項(xiàng)分離器；需要有效的布水器，使進(jìn)料能均布于消化器底部；進(jìn)水要求低SS含量；在高水力負(fù)荷或高SS負(fù)荷時(shí)易流失固體和微生物，運(yùn)行技術(shù)要求較高。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹5、升流式固體反應(yīng)器（USR）USR是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用于 高懸浮固體原料的反應(yīng)器。原料 從底部進(jìn)入消化器內(nèi)，與消化器 里的活性污泥接觸，使原料得到 快速消化。未消化的固體顆粒和 沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留 于消化器內(nèi)，上清液從消化器上 部溢出，這樣可以得到比比HRT高 的SRT和MRT，從而提高了固體有 機(jī)物的分解率和消化器的效率。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹美國(guó)人R.F.Fannio

15、n等曾用于海藻的中溫厭氧消化。 其TS濃度平均為12%負(fù)荷為1.61.9%Kgvs/m3.d，甲烷 產(chǎn)率為0.63.2m3.d。首都師范大學(xué)周孟津等用于雞糞廢水的中溫厭氧消 化，負(fù)荷達(dá)10.5KgCOD/m3.d，產(chǎn)氣率達(dá)4.9Kgm3/m3.d， 在HRT為5天的情況下SRT可達(dá)24.5天。該反應(yīng)器適用于 高SS原料，應(yīng)用前景廣闊。我國(guó)已經(jīng)用來處理酒精廢液、畜禽糞便等，并取得較好效果。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹6、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）1986年由荷蘭某公司研究成功并 用于生產(chǎn)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，是目前 世界上效能最高的厭氧反應(yīng)器。該反 應(yīng)器是集UASB反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器 的優(yōu)點(diǎn)于一身

16、，利用反應(yīng)器內(nèi)所產(chǎn)沼 氣的提升力實(shí)現(xiàn)發(fā)酵料液內(nèi)循環(huán)的一 種新型反應(yīng)器。1進(jìn)水；2第一反應(yīng)室集氣罩；3沼氣提升管；4氣液分離器；5沼氣導(dǎo)管；6回流管；7第二 反應(yīng)室集氣罩；8集氣管；9沉淀區(qū)；10出水 管；11氣封；三、大中型沼氣工程主要工藝介紹IC厭氧反應(yīng)器的基本構(gòu)造如同把兩個(gè)UASB反應(yīng)器疊加在一起，反應(yīng)器高度可達(dá)1625m，高徑比可達(dá)48。 在其內(nèi)部增設(shè)了沼氣提升管和回流管，上部增加了氣液 分離器。該反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)，投加了大量顆粒污泥。運(yùn)行 過程中，用第一反應(yīng)室所產(chǎn)沼氣經(jīng)集氣罩收集并沿提升 管上升做為動(dòng)力，把第一反應(yīng)室的發(fā)酵液和污泥提升至 反應(yīng)器頂部的氣液分離器，分離出的沼氣從導(dǎo)管排走， 泥

17、水混合液沿回流管返回第一反應(yīng)室內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了下 部料液的內(nèi)循環(huán)。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹循環(huán)結(jié)果使第一厭氧反應(yīng)室不僅有很高的生物量，很長(zhǎng)的污泥滯留期，并且有很大的升流速度，使該反應(yīng) 室的污泥和料液基本處于完全混合狀態(tài)，從而大大提高 第以一反應(yīng)室的去除能力。經(jīng)第一反應(yīng)室處理過的廢水，自動(dòng)進(jìn)入第二厭氧反應(yīng)室。廢水中的剩余有機(jī)物可被 第二反應(yīng)室內(nèi)的顆粒污泥進(jìn)一步降解，使廢水得到更好 的凈化。經(jīng)過兩級(jí)處理的廢水在混合液沉淀區(qū)進(jìn)行固液 分離，清液由出水管排出，沉淀的顆粒污泥可自動(dòng)返回 第二反應(yīng)室。這樣廢水完成了全部處理過程。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹7、附著膜型消化器 附著膜型消化器的特征是在

18、反應(yīng)器內(nèi)安臵有惰性支持物（ 又稱填料）供微生物附著，并形成生物膜。這就使進(jìn)料中 的液體和固體在穿流而過的情況下，滯留微生物于生物膜 內(nèi)，并且在HRT相當(dāng)短的情況下，可阻止微生物沖出。 這類反應(yīng)器SRT較短，影響固體物的轉(zhuǎn)化，因此只適用于處理低濃度、低SS有機(jī)廢水。 這類消化器有：厭氧濾器、流化床和膨脹床。后兩種反應(yīng) 器多處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹（1）厭氧濾器（AF）經(jīng)多年研究，厭氧濾器AF在實(shí)用 上多用纖維或硬塑料作為支持物，使 細(xì)菌附著于表面形成生物膜。當(dāng)污水 穿流過生物膜時(shí)。有機(jī)物被細(xì)菌利用 而生成沼氣。水流方向可以升流、降 流，使可溶性污水快速轉(zhuǎn)化。可以考 慮用

19、做兩階段厭氧消化的甲烷化階段。不適用于高SS含量的進(jìn)料，因?yàn)樗?們能很快堵塞該體系，產(chǎn)生上應(yīng)用較 少。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹 AF的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低，不需要攪拌；因效率較高，可縮小消化器體積；微生物固著在惰性介質(zhì)上，MRT相當(dāng)長(zhǎng)，微生物濃度高，運(yùn)轉(zhuǎn) 穩(wěn)定；更能承受負(fù)荷的變化。 其缺點(diǎn)有：填料的費(fèi)用較多（可達(dá)總造價(jià)的60%）；由于微生物的積累，增加了運(yùn)轉(zhuǎn)期間料液的阻力；易生堵塞和短路；通常需要較長(zhǎng)的啟動(dòng)期。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹（2）厭氧流化床和膨脹床反應(yīng)器（AFBR）流化床和膨脹床都屬于附著生長(zhǎng)型生物膜 反應(yīng)器，在其內(nèi)部填有象沙粒一樣大小的（ 0.20.5mm）惰性顆粒供微生物

20、附著，如焦碳 粉、硅藻土、粉碳灰或合成材料等，當(dāng)有機(jī)污 水自下而上穿流過細(xì)小的顆粒層時(shí)，污水和所 產(chǎn)氣體的升流速度足以使介質(zhì)顆粒呈膨脹或流 動(dòng)狀態(tài)。每一個(gè)顆粒表面都被生物膜所復(fù)蓋， 其比表面積可達(dá)300m3/m3，能支持更多的微生 物附著，造了比HRT更長(zhǎng)的MRT，因而使消化器 具有更高的效率。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹厭氧流化床和膨脹床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：有大的比表面積供微生物附著；可以達(dá)到更高的負(fù)荷；因?yàn)橛懈邼舛鹊奈⑸锸惯\(yùn)行更穩(wěn)定；能承受負(fù)荷的變化；在長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后可更快地啟動(dòng)；消化器內(nèi)混合狀態(tài)較好。其缺點(diǎn)：使顆粒膨脹或流態(tài)化需要高的能耗和維持費(fèi)；支持介質(zhì)可能被沖出，損壞泵或其他設(shè)備；在出

21、水中回收介質(zhì)顆粒勢(shì)必要花更多的經(jīng)費(fèi)；不能接受高固體含量的原料；需要長(zhǎng)的啟動(dòng)期；可能需要脫氣裝臵從出水中有效地分開介質(zhì)顆粒和懸浮固體。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹8、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB） EGSB實(shí)際上是改進(jìn)的UASB。該工藝為了獲得較高的上升流速，采用高達(dá)2030m的反應(yīng)器或出水回流，使厭氧顆粒污泥在反應(yīng)器內(nèi)呈膨 脹狀態(tài)。 EGSB的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）上升流速高達(dá)612m/h，高的上升流速使 顆粒污泥在反應(yīng)器內(nèi)處于懸浮狀態(tài)，從而保證了進(jìn)水與顆粒污泥的 充分接觸，使容積負(fù)荷COD可高達(dá)2030kg/(m3 d)。 （2）EGSB工藝在低溫條件下處理低濃度污水時(shí)，可以得到比其他 工藝

22、更好的效果。 但EGSB的不足有：（1）由于采用高的升流速度運(yùn)行，運(yùn)行條件和 控制技術(shù)要求較高。 （2）不適用于處理固體物含量高的廢水，因懸浮固體通過顆粒污 泥床時(shí)會(huì)隨出水而很快被沖出，難以得到降解。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹9、固態(tài)發(fā)酵（干發(fā)酵）技術(shù)國(guó)外 20世紀(jì)90年代起，以德國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家開始進(jìn)行 沼氣間歇固態(tài)發(fā)酵（干法發(fā)酵）技術(shù)及工業(yè)級(jí)裝備研 發(fā)。 目前歐洲干法發(fā)酵的工程設(shè)施主要有以下五種類型： 車庫型、氣袋型、滲出液存貯桶型、干濕結(jié)合型和貯 罐型。2002年，德國(guó)BIOFERM公司、BEKON公司等廠家 生產(chǎn)的車庫型工業(yè)級(jí)裝備已進(jìn)入生產(chǎn)性驗(yàn)證，在控制、安全等方面較完備，但投資

23、較高。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹國(guó)內(nèi)覆膜干式厭氧發(fā)酵槽反應(yīng)器（MCT）該技術(shù)是以糞便、秸稈、有機(jī)垃圾等為原料，通過堆 漚或好氧升溫后，批量投入?yún)捬跸鬟M(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)沼氣 的厭氧消化技術(shù)。該技術(shù)是在沒有或幾乎沒有自由流動(dòng)水 的狀態(tài)下進(jìn)行的沼氣發(fā)酵過程，適合處理固體濃度在20% 以上的發(fā)酵物料，可同時(shí)生產(chǎn)沼氣及固體有機(jī)肥料。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹 技術(shù)特點(diǎn)：固態(tài)物料在反應(yīng)器中經(jīng)過“好氧升溫厭氧消化好 氧堆肥”三個(gè)階段，生產(chǎn)出沼氣和有機(jī)肥料兩種產(chǎn)品，且 沒有沼液和其它廢物排放。其突出的特點(diǎn)是：利用好氧發(fā) 酵的生物能使固體原料升溫（同時(shí)實(shí)施秸稈生物預(yù)處理），輔以高效的保溫措施，不用外加熱源

24、，可使物料在厭氧 產(chǎn)氣期內(nèi)保持“中溫”（3542）狀態(tài)，且每天的溫降 小于0.15，有效地提高了沼氣產(chǎn)氣率，減少了系統(tǒng)的能 耗，降低了運(yùn)行成本。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹 技術(shù)特點(diǎn)：覆膜干式厭氧發(fā)酵槽反應(yīng)器一般需要設(shè)計(jì)多個(gè)發(fā)酵槽。 本示意圖是采用8個(gè)發(fā)酵槽的情況，其中4個(gè)處于厭氧產(chǎn)氣階 段，1個(gè)處于好氧預(yù)處理升溫階段，3個(gè)處于脫水制肥階段。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹批次固態(tài)發(fā)酵（干發(fā)酵）工程實(shí)例：北京大興龐各莊創(chuàng)新奶牛場(chǎng)干法沼氣工程MCT反應(yīng)器攪拌專用設(shè)備反應(yīng)器全景沼氣工程建設(shè)三、大中型沼氣工程主要工藝介紹10、固態(tài)物料兩相沼氣發(fā)酵技術(shù)國(guó)外 2006年美國(guó)加州大學(xué)DAVIS分校成功研制

25、了APS技術(shù),可 以用于含有干物質(zhì)成分高的廢棄物的處理。由于此技 術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高速發(fā)酵，因此所需要占地面積小。經(jīng)發(fā) 酵后的物料可以用作于高效的有機(jī)肥。三、大中型沼氣工程主要工藝介紹國(guó)內(nèi)固相產(chǎn)酸、液相產(chǎn)甲烷串聯(lián)沼氣發(fā)酵工藝（SAPS）SAPS高效厭氧產(chǎn)甲烷兩相沼氣發(fā)酵工藝流程秸稈等輔助 原料沼渣 制取有機(jī)肥SAPS反應(yīng)器滲濾液調(diào)節(jié)池畜禽糞便混合滲濾液出水回流噴淋進(jìn)水高效厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器CH4三、大中型沼氣工程主要工藝介紹 技術(shù)特點(diǎn)：該技術(shù)采取固態(tài)產(chǎn)酸與液態(tài)產(chǎn)甲烷相結(jié)合工藝，該系 統(tǒng)由多個(gè)固體床（水解酸化反應(yīng)器）串聯(lián)一個(gè)產(chǎn)甲烷反應(yīng) 器組成。固態(tài)有機(jī)物首先在固體床中進(jìn)行水解和酸化反應(yīng)，滲濾液通過底部篩板進(jìn)入滲濾液收集箱，該中間產(chǎn)物作 為底物進(jìn)入高效液相濕式厭氧反應(yīng)器中進(jìn)行甲烷化處理， 出水回流到固體床中加速對(duì)