厌氧干式发酵技术调研报告

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1、厌氧干式发酵技术与设备开发立项研究报告目录1、干式发酵的基础知识31.1厌氧干式发酵的划分31.2厌氧干式发酵的技术优势31.3厌氧干式发酵技术可应用的范围41.4厌氧干式发酵技术的市场前景42、国内外干式厌氧发酵技术调研情况52.1国内同类技术状况52.1.1农业部规划设计研究院52.1.2其他单位72.2国外同类技术状况72.2.1德国的车库型干发酵系统72.2.2法国气体搅拌的VALORGA112.2.3比利时Dranco132.2.4卧桶式发酵型152.3国外干式厌氧发酵技术对比分析及结论163、专利查询情况184

2、、国内同类技术可考察示范工程195、本项目拟采用的工艺路线205.1拟处理的物料特点分析205.2拟采用工艺路线的比较分析205.2.1预处理215.2.2进料方式215.2.3罐内搅拌225.2.3出料245.3可能存在的问题及解决措施246、本项目实施计划257、中试项目投资预算25干式发酵的基础知识1.1厌氧干式发酵的划分厌氧干式发酵是有机物发酵技术的细化分支，以发酵物的干物质含量来划分，一般认为：干物质含量10%-15%为湿式发酵，干物质含量24%-40%为干式发酵。目前普遍应用的技术是湿式发酵，如农业行业标准中《

3、规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》中，推荐升流式厌氧固体床（USR）推荐干物含量为3~5%，全混合厌氧消化器（CSTR）推荐干物含量为8~12%（国内主要受泵的限制，在国外推荐的要高），塞流池推荐干物含量为7~10%。其他技术如UASB则控制在2%以内。干式发酵有分一段式或多段式，目前最经济、应用广泛的是一段式。1.2厌氧干式发酵的技术优势传统有机物发酵均采用湿法技术，由于湿法技术发酵耗能高、处理干物质的成本高等一系列缺点，限制了其适应的更广的范围和地域。而干式发酵技术具备以下优势：1.自身耗能低，冬季仅耗用自身产生的能量

4、10-15%。而湿法要耗用30%左右的能量，在北方寒冷地区冬季会达到45%甚至更多，因而大大限制了沼气技术在北方寒冷地区的推广。2.可以直接处理农作物秸秆和城市垃圾等固体可发酵有机物，大大节省了预处理成本。3.沼气质量高（含硫量远远低于湿法沼气，只有50-300ppm，可以不经洗气直接供沼气发动机使用），发酵物出气率高。4.建设和运营成本随规模增长很慢，占地省，比较适于建设年处理可发酵物一万吨以上、年产沼气100万立方米以上的大型沼气工程。5.进料出料可使用通用的装载机等工程机械，设备效率高，通用性强。6.因为发酵剩余物无

5、湿法发酵的沼液，所以不用脱水处理，发酵剩余物经简单的过筛和短时间的堆肥即可用作园林肥料或农作物肥料，因而存储和后处理费用低，价值高。7.耗水量比起湿法大大降低，几乎没有污水排放，大大节省了水费和污水处理费。由于上述的原因，厌氧干式发酵工艺的初期投资、运营成本和环境成本都远远低于湿法技术。1.3厌氧干式发酵技术可应用的范围1.4厌氧干式发酵技术的市场前景1.农产品及其加工废物，如中国每年的农作物秸秆产量有6-7亿吨，以前主要作为家庭的生活燃料使用，还有少部分用作牲畜饲料和造纸。随着农村生活水平的提高，农村家庭的生活燃料也逐步

6、向天然气、液化石油气和煤炭转移，造纸业因采用秸秆环境污染问题严重而转向采用木材纸浆，因而剩余农作物秸秆的数量越来越大，据估计每年已达到4亿吨左右，除了堆肥发酵还田或直接还田一部分外，大部分被焚烧。一些地方的农作物秸秆焚烧问题已经非常严重，不仅污染环境，甚至影响到飞机的降落，高速公路的车辆行驶。2.畜禽粪便，中国的养殖业每年还产生十多亿吨的畜禽粪便。由于中国已经由过去的农户分散养殖过渡成为集中养殖并集中在大城市附近，因此畜禽粪便的处理已成为养殖场沉重的环境负担问题，搞不好还会造成污染地下水源的严重后果。3.城市生活垃圾，中国

7、城镇（厨余、食品加工下脚料和蔬菜运售剩余等）可发酵垃圾的数量逐年增长，在北京、上海、天津、深圳这样的大城市，每年的可发酵垃圾量已达几十万吨，不仅没有用作肥料，反而占用了宝贵的垃圾填埋场，有些地方还造成了严重的垃圾填埋场爆炸隐患，并产生了严重的污水问题。4.根据国家建设“新农村”和发展可再生能源等政策看，先进的沼气能源技术必将得到国家的大力扶持和鼓励，可以预见，大力推广应用适用范围广、更经济节省的厌氧干式发酵技术，将会获得更广阔的市场前景。1、国内外干式厌氧发酵技术调研情况2.1国内同类技术状况2.1.1农业部规划设计研究院

8、农业部规划设计研究院，项目负责人韩捷，该项目获得国家十一五科研项目专项资金的扶持。现已申报发明专利——一种干式发酵的设备及其方法申请(专利)号：CN200510082723.1主要技术内容为：建设若干个发酵槽，间歇使用，实现好氧升温——厌氧产气——好氧制肥三段同槽发酵工艺，其中厌氧利用柔性膜密封，好氧升