干法发酵沼气工程无热源中温运行及效果.pdf

第25卷第9期 农业工程学报 Vbl．25No．9 Transactionsofthe 215 2009年9月 CSAE Sep．2009 干法发酵沼气工程无热源中温运行及效果 韩捷，向欣，李想 (农业部规划设计研究院，北京100125) 摘要：该文提出了覆膜槽干法发酵沼气工程在无热源条件下实现中温运行的方法：首先使固体生物质原料好氧发酵， 利用好氧发酵产生的生物能，获得中温沼气发酵(20～45。C)上限的初始温度，通过加强反应器的保温，不用外加热源， 实现干法发酵沼气工程中温运行。试验结果显示：物料温度的变化平缓，物料温度日下降幅度最大为0．5℃(第9天)， 最小不到0．1℃(第3天)；发酵物料温度由初始时的40．6℃，逐渐下降为沼气发酵结束时的35．4℃，始终处于中温沼气 发酵的较高温度范围内；平均容积产气率为O．598m3／fm3·d)，甲烷55％～60％。因此，利用好氧发酵的生物能，使物料 获得中温沼气发酵范围内较高的初始温度，在沼气发酵过程中，通过加强保温，不用外加热源，实现干法沼气工程的中 温运行是完全可行的。 关键词：沼气，发酵，加热设备，覆膜槽，中温运行 doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2009．09．038 中图分类号：$216．4 文献标识码：A 文章编号：1002—6819(2009)一9—0215—05 its Han of fermentation without deviceand Jie，XiangXin，Li runningdry biogassystem heating effects[J】 Xiang．Mesophilic Transactionsofthe Chinese谢th CSAE，2009，25(9)：215--219．(inEnglishabstract) 利用固态物料干法沼气发酵过程中反应热、沼气带走的 0引言 气体显热和蒸发热对发酵温度影响小的特点…们，通过反 规模化沼气技术是可再生能源和环境保护领域关注 应器保温结构的合理设置，使物料在沼气发酵过程中始 的重点，但运行成本高、经济效益低一直是现有沼气工 终保持在中温范围。 程未能解决的问题【l。3】。长期以来，沼气工程的主要功能 1材料与方法 在于治理废水造成的环境污染，沼渣、沼液的高效综合 利用是寻求解决沼气工程运行成本高、经济效益低的问 1．1试验时间、地点和设施装备 题的主要途径。近年来，规模化干法沼气技术发展迅速， ‘ 其运行成本低、经济效益好的特点【“】，为解决这一问题， 大兴区某奶牛场干法沼气中试工程内进行。中试工程的 使沼气工程成为真正具有实用意义的能源工程，带来了 工艺布置见图l。试验装备主要有MCT反应器、搅拌设 新的希望。 备、移槽机等。MCT反应器为上方和一端敞开的钢筋混 干法沼气技术的原料干物质在20％以上，呈固态， 传熟传质效果差，但保温容易。利用这一特点，加强厌 氧反应器保温，是干法沼气技术运行成本低、经济效益 好的主要原因。如德国BEKON公司等厂家开发的车库型 规模化干法沼气技术冬季为厌氧反应器加温仅用所产沼 气的10％～15％[71。 本项研究