新型間歇式干法沼氣發酵技術優點應用

【資料簡介】

傳統的沼氣發酵均采用濕法技術，由于濕法技術發酵耗能高、處理干物質的成本高等一系列缺點，限制了其適應的范圍和地域。

    由于連續性干法沼氣發酵工藝太復雜、成本過高，因此未能得到推廣。

    從90年代起，德國大量資助了新型的間歇式干法沼氣發酵技術的研發。90年代末，德國間歇式干法沼氣工藝和裝備通過了中試，2002年，生產出工業級裝備并投入實際運行。

    新型的間歇式干法沼氣發酵技術比起傳統的濕法技術有下述優點：

    1）自身耗能低，冬季僅耗用自身產生的能量10-15%。而濕法要耗用30%左右的能量，在北方寒冷地區冬季甚至會達到45%，因而大大限制了沼氣技術在北方寒冷地區的推廣。

    2）可以直接處理農作物秸稈和城市垃圾等固體可發酵有機物，大大節省了預處理成本。

    3）由于沒有攪拌器和管道，發酵不受干擾物質如塑料、木塊、沙石等的影響，因而不需花費人力和設備將其在發酵前檢出。   

    4）在發酵罐／室中沒有攪拌器等運動部件，因此系統的可靠性很高。   

    5）沼氣質量高（含硫量遠遠低于濕法沼氣，只有50-300ppm，可以不經洗氣直接供沼氣發動機使用），發酵物出氣率高。

    6）發酵室為地面車庫型不透氣混凝土結構，底部管道暖氣供熱，因而土建費用很低。

    7）發酵室為模塊化結構，易擴展。

    8）建設和運營成本隨規模增長很慢，占地省，適于建設年處理可發酵垃圾一萬噸以上、年產沼氣100萬立方米以上的大型沼氣工程。

    9）進料出料可使用通用的裝載機等工程機械，設備效率高，通用性強。

    10）因為發酵剩余物無濕法發酵的沼液，所以不用脫水處理，發酵剩余物經簡單的過篩和短時間的堆肥即可用作園林肥料或農作物肥料，因而存儲和后處理費用低，價值高。

    11）耗水量比起濕法大大降低，幾乎沒有污水排放，大大節省了水費和污水處理費。

    12）由于上述的原因，因而新型的間歇式干法沼氣發酵工藝的初期投資、運營成本和環境成本都遠遠低于濕法技術。   

    間歇式干法沼氣發酵技術與濕法沼氣技術相比，有兩個關鍵的技術問題需要解決：

    1）發酵初期與發酵結束時發酵室沼氣濃度與空氣濃度達到臨界點15:85時的防爆安全，需要高度安全可靠的自動控制系統。

    2）發酵菌在發酵物中的繁殖速度保障。

    因而，間歇式干法沼氣發酵技術是一項新技術含量很高的技術。

    德國巴伐利亞州是目前德國沼氣技術應用zui發達的地區。巴伐利亞州的別費慕公司在德國中試研發的基礎上，研發出了商業實用的技術，很好地解決了上述兩個問題，并在*登記了，成為德國*個通過*監督協會T?V的干法沼氣發酵成套設備技術安全認證和建立并運營德國*套商用級間歇式干法沼氣站的公司。   

    采用別費慕公司的技術，可在國內配套很多材料和部件，進口技術只占沼氣站設備和建設投資的很少一部分，同時別費慕公司是一家高技術公司，因此非常支持間歇式干法沼氣發酵技術盡可能多的部分國產化。

    中國的可發酵廢棄物主要由以下但部分組成：

    1.中國每年的農作物秸稈產量有6-7億噸，以前主要作為家庭的生活燃料使用，還有少部分用作牲畜飼料和造紙。隨著農村生活水平的提高，農村家庭的生活燃料也逐步向天然氣、液化石油氣和煤炭轉移，造紙業因采用秸稈環境污染問題嚴重而轉向采用木材紙漿，因而剩余農作物秸稈的數量越來越大，據估計每年已達到4億噸左右，除了堆肥發酵還田或直接還田一部分外，大部分被焚燒。一些地方的農作物秸稈焚燒問題已經非常嚴重，不僅污染環境，甚至影響到飛機的降落，高速公路的車輛行駛。

    2.中國的養殖業每年還產生十多億噸的畜禽糞便。由于中國已經由過去的農戶分散養殖過渡成為集中養殖并集中在大城市附近，因此畜禽糞便的處理已成為養殖場沉重的環境負擔問題，搞不好還會造成污染地下水源的嚴重后果。

    3.中國城鎮（廚余、食品加工下腳料和蔬菜運售剩余等）可發酵垃圾的數量逐年增長，在北京、上海、天津、深圳這樣的大城市，每年的可發酵垃圾量已達幾十萬噸，不僅沒有用作肥料，反而占用了寶貴的垃圾填埋場，有些地方還造成了嚴重的垃圾填埋場爆炸隱患，并產生了嚴重的污水問題。

    根據2008年北京奧運會中國政府的承諾，中國鼓勵大力發展作為可再生能源的*大型沼氣生產技術。可以預見，大力推廣應用間歇式干法沼氣發酵技術，將可普遍在中小城鎮和農村推廣使用沼氣作為煤的替代能源，提高農村的生活質量，增加農民和鄉鎮企業的收入，并大大減少秸稈燃燒帶來的大氣煙塵污染，同時作為可再生能源可大量減少大氣的二氧化碳排放量，為北京的綠色奧運做出貢獻.