沼气工程技术的发展趋势：干式沼气发酵工艺

沼气工程技术的发展趋势：干式沼气发酵工艺

随着环保意识的增强和可再生能源需求的增加，沼气工程技术得到了快速发展。其中，干式沼气发酵技术因其独特的优势，正逐渐成为行业发展的新趋势。本文将为您详细介绍干式沼气发酵技术的特点、优势与局限性，并推荐一本相关领域的专业著作。

沼气发酵是多种微生物在无氧条件下进行的生化过程。沼气发酵不仅能处理有机废弃物，生产可再生能源，而且具有多重温室气体减排效益，得到了较为广泛的推广和应用。

根据进料总固体浓度不同，沼气发酵技术可分为湿式发酵、半干式发酵、干式发酵。相比湿式沼气发酵技术，干式沼气发酵技术具有许多优势。从国内外推广应用的效果看，干式沼气发酵已经并且还将继续成为沼气技术的发展趋势。

干式沼气发酵定义及特点

沼气发酵工艺类型主要根据进料总固体（TS）含量划分，将进料TS 含量大于等于20%的沼气发酵称为干式沼气发酵或干式厌氧消化（简称干发酵）。

干发酵具有以下优点：

• 不用或少用稀释水，干发酵所需的稀释水量只有湿发酵的1/10～1/4；
• 基本不用预处理或者预处理相对简单，能耐受石块、玻璃、金属、塑料和木屑等杂质，可简化预处理分选单元；
• 减少原料加热升温能耗；
• 有机负荷高，产气效率高，容积产气率最高可达到6m³/(m³·d)；
• 产生的沼液少，可减轻沼液还田的负担；
• 沼渣多，有利于生产固态有机肥；
• 发酵过程泡沫少。

但是，干发酵也存在以下缺陷：

• 固态原料需要用车辆运输，相对液态原料利用重力自流输送，车辆运输的费用更高；
• 进料系统对设备要求较高；
• 底物浓度高，传热传质困难，需要高性能混合搅拌设备；
• 局部容易发生抑制或发酵不彻底；
• 需要大量接种厌氧污泥。

相关专业著作推荐

我国已经出版了许多关于沼气技术的专著，这些专著主要侧重湿式沼气发酵技术，就作者所知，还没有一本关于干式沼气发酵技术的专著。鉴于此，《干式沼气发酵》（邓良伟，熊炜，陈子爱著. 北京：科学出版社，2024.3）一书总结了国内外干式沼气发酵技术的研究成果和工程应用经验，面向工程应用实际，介绍了沼气发酵原理、干式沼气发酵工艺、沼渣沼液利用等共性知识，并对猪粪、牛粪、鸡粪、秸秆、有机垃圾和混合原料的干式沼气发酵技术进行了单独成章阐述。