分散原料沼气集中供气运行分析

我国规模化沼气工程存在原料单一、产气率低、装备落后等技术瓶颈,西南地区沼气原料来源分散、成分复杂,因此需要开发新的多种原料混合发酵的新模式来提高沼气工程厌氧消化效率。本工程通过全混式厌氧发酵两级工艺共同厌氧消化如秸秆和畜禽粪便等分散原料,形成新的沼气和发酵剩余物利用模式。结果表明,在30 d稳定运行期间,600 m³厌氧发酵罐每天可消纳猪粪7.9 t、浓污水8.2 t及农作物秸秆0.2 t,日产气量为900 m³,混合原料发酵的容积产气率达1.5 m³/(m³∙d)。     

玉米秸秆与猪粪混合发酵产沼气及其细菌解析

以总固体1∶1的玉米秸秆和猪粪为混合原料,采用10 L厌氧反应器进行批式全混中温沼气发酵,并利用454焦磷酸测序法测定混合发酵过程中细菌群落变化。结果表明:预处理玉米秸秆和猪粪混合沼气发酵启动迅速,在第4天达到产气高峰,容积产气率为1.17 L/(L·d),46 d原料沼气产率为356.55 m L/g VS。该混合发酵系统中共有23~27门细菌,其中优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)。发酵期内的Shannon指数在4.88~5.53之间,说明发酵期内细菌多样性比较稳定。     

沼气发酵猪粪管理系统对温室气体排放的影响

基于生命周期清单分析以及清洁发展机制,引入"碳足迹"概念,对我国散养猪以及规模化养猪场引入沼气发酵系统后猪粪管理系统温室气体排放及减排进行了估算。农户散养猪粪处理系统中,12 m3沼气池厌氧发酵过程碳足迹为223.40 kg CO2e/a,沼气代替原煤燃烧减少444.33 kg CO2e/a温室气体,沼气发酵净减少220.93 kg CO2e/a温室气体,我国散养生猪产生的猪粪以此沼气池发酵可减少温室气体20 984.62 Gg CO2e/a;分析运行规模约1 000 m3大型沼气工程的碳足迹,保守估计为2 835.32 t CO2e/a,运行沼气工程替代煤炭以及减少猪粪排放的温室气体共约2 914.23 t CO2e/a,故沼气工程年减少温室气体78.91 t CO2e,该项目共可减排1 578.20 t CO2e。在猪粪管理系统中采用沼气发酵系统可以更好地促进温室气体减排的进行。     

以猪粪尿为资源的新沼气发酵法

农林水产省畜产试验场饲养技术部的环境整备研究小组,最近确立了一项小沼气发酵新技术。该法能在最佳的沼气发酵条件下,同时处理猪粪尿,并且配合适合于50头猪饲养规模的猪舍使用的太阳能热泵。按这种方法,准确测定粪尿和水的配合比例,投入200公升的沼气发酵池,观测沼气发酵情况。发酵温度为37℃,猪粪投入量每次10公斤(2头仔猪的排泄量),每周约投3次。结果发现,猪粪与全部猪尿(粪的2—3倍)混合时,沼气的发酵会中途停止;粪尿配合量相同时,发酵虽然连续进行,但沼     

温度对蔬菜垃圾与猪粪混合消化产沼气特性的影响

采用批式厌氧消化实验,在10 L反应系统中将蔬菜垃圾与猪粪以1∶2质量比进行混合发酵,探究温度(20、32、37、52℃)对二者混合消化产气特性的影响。结果表明,中、高温(32、37、52℃)条件下混合发酵系统稳定,室温(20℃)发酵后期有轻微酸抑制。32℃时产沼气性能最佳,总产气量分别是20、37和52℃时的4.65、2.08和1.42倍,发酵过程中p H值、挥发性脂肪酸和氨氮浓度均在正常范围。3 m~3户用沼气池试验表明,蔬菜与猪粪32℃混合发酵的池容产气率为0.56 m~3/(m~3·d),平均甲烷体积分数为54.83%,日平均产气量为1.68 m~3。蔬菜与猪粪32℃混合发酵既可维持发酵系统稳定性,又能改善产沼气性能,为蔬菜废弃物的沼气化处理提供参考。     

3MW集中式热电肥联产沼气工程设计与建设

山东民和牧业股份有限公司利用所属23家养殖场的鸡粪和污水作为沼气发酵原料,投资建设大型畜禽养殖场集中式沼气发电工程.原料经水解除砂工艺将鸡粪中的砂砾除去,保证发酵效率;采用中温(38 ℃)发酵工艺,产沼气30 000 m3/d;采用高效率低运行成本的生物脱硫工艺,将沼气中的H2S含量降至200×10-6以下;经净化的沼气在双膜干式贮气柜中贮存,供给热电联产的发电机组使用.发电量60 000 kWh/d,机组余热用于冬季发酵系统自身增温;发酵后的沼液用作周围葡萄、苹果及玉米地的有机肥料.项目实现了温室气体减排84882tCO2当量.文章介绍了该沼气发电工程的工艺特点和技术要点,为同类型沼气发电工程设计和建设提供参考.     

荷叶发酵产沼气的研究

以荷叶为原料对其发酵产沼气进行了研究。以稻草秸秆为对照,活性污泥为接种物,对荷叶厌氧发酵产沼气的能力进行了评估,并研究了荷叶对稻草秸秆发酵产沼气的影响。荷叶在37℃条件下发酵35 d,沼气产气量为167.0 mL/g,沼气中甲烷含量为65.72%,分别高出稻草秸秆15.57%,12.25%。荷叶与稻草秸秆按1∶1进行混合发酵时沼气产气率为184.5 mL/g,沼气中甲烷含量为70.68%,分别高出稻草秸秆27.68%,20.72%。荷叶发酵前后TS,VS含量变化分别为3.77%,15.17%,发酵前后pH维持在7左右。结果表明,荷叶在沼气生产上有很大潜力。     

基于PLC和组态软件构建沼气发酵控制系统

根据沼气干发酵工艺流程和控制要求,提出了基于PLC和组态软件的沼气发酵自动控制系统。该系统能够实现鄂尔多斯示范工程沼气发酵生产过程的实时监控和自动控制。系统能够利用组态软件KingView6.55在沼气发酵系统中完成数据的上传下达、组态的开发、功能的分析、监控画面的建立、计算机与PLC的通讯,实现沼气发酵过程的高产气率和设备的稳定运行。针对鄂尔多斯示范工程中有效容积为300 m3的立式厌氧发酵罐及整套工艺设备进行了调试与运行,结果表明:在该系统自动控制下,21 d后发酵过程达到了稳定状态,沼气日产气量达到360 m3,且沼气中甲烷含量达到56%以上。     

德国沼气工程现状分析

介绍了德国沼气工程应用现状,包括沼气工程数量、地域分布情况、发电装机容量等。从发酵原料、发酵工艺、沼气净化、沼渣及沼液利用等方面对德国沼气技术进行了综合介绍。德国的沼气工程普遍采用混合原料进行发酵,德国政府很重视装机容量为150kW以下的小型沼气工程的建设,沼气被有效用于发电、供热,并入天然气网络等。通过加大政府扶持可再生能源的力度,鼓励全国广泛使用沼气,不仅可以使沼气运营商从中获得可观的经济效益,而且可以达到减少排放有机废物的目的,减少温室气体对环境的污染。     

水葫芦汁中温沼气发酵的实验研究

以鲜水葫芦汁为原料,在30℃恒温下,采用批量发酵工艺,进行发酵产沼气实验,测定发酵产沼气与时间的关系.实验结果表明,鲜水葫芦汁COD的降解率达到86%;鲜水葫芦汁发酵在第10天后达到稳定值,并持续产气25 d;对发酵过程中所产气体进行分析,发现甲烷含量最高能达到60%左右.因此,水葫芦是一种良好的发酵原料.