厭氧干式發(fā)酵技術(shù)調(diào)研報(bào)告

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1、厭氧干式發(fā)酵技術(shù)與設(shè)備開發(fā)立項(xiàng)研究報(bào)告目錄1、干式發(fā)酵的基礎(chǔ)知識(shí)31.1厭氧干式發(fā)酵的劃分31.2厭氧干式發(fā)酵的技術(shù)優(yōu)勢(shì)31.3厭氧干式發(fā)酵技術(shù)可應(yīng)用的范圍41.4厭氧干式發(fā)酵技術(shù)的市場(chǎng)前景42、國(guó)內(nèi)外干式厭氧發(fā)酵技術(shù)調(diào)研情況52.1國(guó)內(nèi)同類技術(shù)狀況52.1.1農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院52.1.2其他單位72.2國(guó)外同類技術(shù)狀況72.2.1德國(guó)的車庫型干發(fā)酵系統(tǒng)72.2.2法國(guó)氣體攪拌的VALORGA112.2.3比利時(shí)Dranco132.2.4臥桶式發(fā)酵型152.3國(guó)外干式厭氧發(fā)酵技術(shù)對(duì)比分析及結(jié)論163、專利查詢情況184

2、、國(guó)內(nèi)同類技術(shù)可考察示范工程195、本項(xiàng)目擬采用的工藝路線205.1擬處理的物料特點(diǎn)分析205.2擬采用工藝路線的比較分析205.2.1預(yù)處理215.2.2進(jìn)料方式215.2.3罐內(nèi)攪拌225.2.3出料245.3可能存在的問題及解決措施246、本項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃257、中試項(xiàng)目投資預(yù)算25干式發(fā)酵的基礎(chǔ)知識(shí)1.1厭氧干式發(fā)酵的劃分厭氧干式發(fā)酵是有機(jī)物發(fā)酵技術(shù)的細(xì)化分支，以發(fā)酵物的干物質(zhì)含量來劃分，一般認(rèn)為：干物質(zhì)含量10%-15%為濕式發(fā)酵，干物質(zhì)含量24%-40%為干式發(fā)酵。目前普遍應(yīng)用的技術(shù)是濕式發(fā)酵，如農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中《

3、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中，推薦升流式厭氧固體床（USR）推薦干物含量為3~5%，全混合厭氧消化器（CSTR）推薦干物含量為8~12%（國(guó)內(nèi)主要受泵的限制，在國(guó)外推薦的要高），塞流池推薦干物含量為7~10%。其他技術(shù)如UASB則控制在2%以內(nèi)。干式發(fā)酵有分一段式或多段式，目前最經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用廣泛的是一段式。1.2厭氧干式發(fā)酵的技術(shù)優(yōu)勢(shì)傳統(tǒng)有機(jī)物發(fā)酵均采用濕法技術(shù)，由于濕法技術(shù)發(fā)酵耗能高、處理干物質(zhì)的成本高等一系列缺點(diǎn)，限制了其適應(yīng)的更廣的范圍和地域。而干式發(fā)酵技術(shù)具備以下優(yōu)勢(shì)：1.自身耗能低，冬季僅耗用自身產(chǎn)生的能量

4、10-15%。而濕法要耗用30%左右的能量，在北方寒冷地區(qū)冬季會(huì)達(dá)到45%甚至更多，因而大大限制了沼氣技術(shù)在北方寒冷地區(qū)的推廣。2.可以直接處理農(nóng)作物秸稈和城市垃圾等固體可發(fā)酵有機(jī)物，大大節(jié)省了預(yù)處理成本。3.沼氣質(zhì)量高（含硫量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于濕法沼氣，只有50-300ppm，可以不經(jīng)洗氣直接供沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)使用），發(fā)酵物出氣率高。4.建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本隨規(guī)模增長(zhǎng)很慢，占地省，比較適于建設(shè)年處理可發(fā)酵物一萬噸以上、年產(chǎn)沼氣100萬立方米以上的大型沼氣工程。5.進(jìn)料出料可使用通用的裝載機(jī)等工程機(jī)械，設(shè)備效率高，通用性強(qiáng)。6.因?yàn)榘l(fā)酵剩余物無

5、濕法發(fā)酵的沼液，所以不用脫水處理，發(fā)酵剩余物經(jīng)簡(jiǎn)單的過篩和短時(shí)間的堆肥即可用作園林肥料或農(nóng)作物肥料，因而存儲(chǔ)和后處理費(fèi)用低，價(jià)值高。7.耗水量比起濕法大大降低，幾乎沒有污水排放，大大節(jié)省了水費(fèi)和污水處理費(fèi)。由于上述的原因，厭氧干式發(fā)酵工藝的初期投資、運(yùn)營(yíng)成本和環(huán)境成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于濕法技術(shù)。1.3厭氧干式發(fā)酵技術(shù)可應(yīng)用的范圍1.4厭氧干式發(fā)酵技術(shù)的市場(chǎng)前景1.農(nóng)產(chǎn)品及其加工廢物，如中國(guó)每年的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)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(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)村家庭的生活燃料也逐步

6、向天然氣、液化石油氣和煤炭轉(zhuǎn)移，造紙業(yè)因采用秸稈環(huán)境污染問題嚴(yán)重而轉(zhuǎn)向采用木材紙漿，因而剩余農(nóng)作物秸稈的數(shù)量越來越大，據(jù)估計(jì)每年已達(dá)到4億噸左右，除了堆肥發(fā)酵還田或直接還田一部分外，大部分被焚燒。一些地方的農(nóng)作物秸稈焚燒問題已經(jīng)非常嚴(yán)重，不僅污染環(huán)境，甚至影響到飛機(jī)的降落，高速公路的車輛行駛。2.畜禽糞便，中國(guó)的養(yǎng)殖業(yè)每年還產(chǎn)生十多億噸的畜禽糞便。由于中國(guó)已經(jīng)由過去的農(nóng)戶分散養(yǎng)殖過渡成為集中養(yǎng)殖并集中在大城市附近，因此畜禽糞便的處理已成為養(yǎng)殖場(chǎng)沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)問題，搞不好還會(huì)造成污染地下水源的嚴(yán)重后果。3.城市生活垃圾，中國(guó)

7、城鎮(zhèn)（廚余、食品加工下腳料和蔬菜運(yùn)售剩余等）可發(fā)酵垃圾的數(shù)量逐年增長(zhǎng)，在北京、上海、天津、深圳這樣的大城市，每年的可發(fā)酵垃圾量已達(dá)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(chǎng)，有些地方還造成了嚴(yán)重的垃圾填埋場(chǎng)爆炸隱患，并產(chǎn)生了嚴(yán)重的污水問題。4.根據(jù)國(guó)家建設(shè)“新農(nóng)村”和發(fā)展可再生能源等政策看，先進(jìn)的沼氣能源技術(shù)必將得到國(guó)家的大力扶持和鼓勵(lì)，可以預(yù)見，大力推廣應(yīng)用適用范圍廣、更經(jīng)濟(jì)節(jié)省的厭氧干式發(fā)酵技術(shù)，將會(huì)獲得更廣闊的市場(chǎng)前景。1、國(guó)內(nèi)外干式厭氧發(fā)酵技術(shù)調(diào)研情況2.1國(guó)內(nèi)同類技術(shù)狀況2.1.1農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

8、農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人韓捷，該項(xiàng)目獲得國(guó)家十一五科研項(xiàng)目專項(xiàng)資金的扶持。現(xiàn)已申報(bào)發(fā)明專利——一種干式發(fā)酵的設(shè)備及其方法申請(qǐng)(專利)號(hào)：CN200510082723.1主要技術(shù)內(nèi)容為：建設(shè)若干個(gè)發(fā)酵槽，間歇使用，實(shí)現(xiàn)好氧升溫——厭氧產(chǎn)氣——好氧制肥三段同槽發(fā)酵工藝，其中厭氧利用柔性膜密封，好氧升