最全干式厌氧发酵技术工艺
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鸡粪与玉米秸秆的干式厌氧发酵实验研究随着国家新能源政策的不断推进,生物质能作为一种绿色能源备受关注。
鸡粪和玉米秸秆是两种常见的生物质资源,它们的高含水率和难以处理的问题一直困扰着农业资源利用和环境保护。
因此,本文采用干式厌氧发酵技术,以鸡粪和玉米秸秆为原料,研究了不同配比下的发酵过程和发酵产物,为其资源利用和环境治理提供参考。
一、实验设计1.实验原料鸡粪和玉米秸秆2.制备工艺将鸡粪和玉米秸秆进行细碎,然后混合在一起,按不同的配比制备实验样品。
3.实验装置采用实验室自行设计的干式厌氧发酵装置,容积为2L,采用真空持续进料和反压控制出料,设有温度、PH、压力传感器和BiogasMaster软件。
二、实验过程1.实验条件温度:35℃pH值:7.0-7.5进料量:200g进料间隔时间:24h2.实验方法将经过制备的不同配比样品放置于实验装置中,记录发酵过程中的温度、pH、压力和气体产量,并对产生的产物进行分析和检测。
三、实验结果1.发酵过程随着发酵时间的增加,样品中的温度逐渐升高,在第四天达到最高点,然后开始逐渐下降;pH值在第一天初始值7.0的基础上逐渐降低,第七天左右降到最低点,然后开始逐渐回升;发酵后期样品内部的压力也开始逐渐降低。
在进料量和进料间隔时间相等的情况下,不同配比样品的发酵时间略有不同。
2.发酵产物在实验过程中,通过检测发现,产生的主要发酵产物为沼气和有机肥料。
其中沼气含量在发酵初期较低,随着发酵时间的增加,逐渐增加,达到最高点后开始略微下降;有机肥料产量随着发酵时间的增加而逐渐增加,并在发酵初期就出现,到第七天左右达到最高峰。
四、结论通过实验可以看出,采用干式厌氧发酵技术处理鸡粪和玉米秸秆,可以有效的减少其对环境的污染,并同时生产出环保的沼气和有机肥料。
研究表明,不同配比的鸡粪和玉米秸秆会影响发酵过程和产物,需要根据实际情况进行选择。
本文提供的实验结果和数据为其资源利用和环境治理提供初步探讨,对于进一步完善和提高干式厌氧发酵技术的应用和效果具有一定的参考意义。
厌氧发酵原理及其工艺1.4 实验研究目的,技术路线我国目前的农作物发酵制沼气技术与发达国家相比,起步较晚,大型项目的运行经验相对较少。
由于我国幅员辽阔,不同地域的农作物资源种类不同,其物理和化学性质也有较大的差别,加之我国不同地区年平均气温差别较大,使我国农作物厌氧发酵制备沼气的大型项目难有统一的设计参数标准。
对于不同的大型沼气项目,必须结合项目实际的农作物种类和物性、气候条件、供热条件、沼液和沼渔的消纳和后续处理工艺、农作物的价格和最大运输半径、原料的储存和供料方式、发电机组的选型等因素进行综合考虑,才能使项目实施后获得最佳的经济和社会效益。
根据我国农作物制备沼气技术的应用现状,结合本文研究的农作物制备沼气项目实际案例,本文的研究目的为:;研究发酵原料的物理化学性质和产气率,提出合理估算农作物(主要是黄瓜藤)和粒径的方法,为项目实例提供工艺选择、系统设计和经济性计算提供可靠依据。
为了实现上述目的,本文研究内容主要集中如下几个方面:(1)研究农作物破碎预处理的特点,为合理计算破碎预处理能耗提供计算方法。
(2)研究了黄瓜藤的鲜活度对发酵产气量和产气速率等因素的影响。
(3)不同投配率对发酵产气量和产气速率等因素的影响;为了厌氧发酵反应的持续反应,同时还研究不同投配率对于pH值的影响。
1.5 论文章节安排本论文共包括六章内容。
第一章介绍课题的研究背景,国内能源消费和可再生能源利用现状,以及课题的主要研究内容和意义。
第二章厌氧发酵反应制备沼气的基本原理和影响参数。
第三章阐述农作物的破碎原理,从中说明粒度与能耗间的关系,并且从能耗的角度分析不同粒度的颗粒的耗能情况。
第四章针对需要采用实验方法对各个因素进行研究,确定实验的数据测量的方法以及实验进行过程中需要的注意事项,防止实验失败。
第五章实验采用定制CSTR厌氧反应器对黄瓜藤在中温条件下进行厌氧消化反应实验,研究系统的稳定性能和产气性能。
第六章作出对课题的总结和展望,总结本课题的研究成果,并提出不足之处和以后还需进一步研究的方向。
最全干式厌氧发酵技术工艺干式厌氧发酵是近年来发展非常迅速的一项新技术,在畜禽粪便处理、秸杆制气、餐厨垃圾处理等方面有很好的应用前景。
具有原料预处理要求低、沼液产量少、能源少、管理方便等优点。
一、干式厌氧发酵专门针对含固率大于15%成分比较复杂的有机废弃物的厌氧消化处理技术。
二、工艺类型连续式工艺主要用于含固率15%~25%之间,比较粘稠的有机废弃物的处理;间歇式工艺主要用于含固率在25%以上,且物料粒径分布范围较大,通透性较好的有机废弃物的处理。
三、国内外干式厌氧发酵工艺有机废弃物干式厌氧发酵技术最早起源于欧洲,目前比较成熟的工艺有比利时的Dranco,法国的Valorga,瑞士的Kompogas和德国的LARAN,而国内关于干式厌氧发酵的研究起步较晚,目前绝大部分工艺还处在实验研究阶段。
1.欧洲干式发酵工艺概况从20实际40年代起,欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术,到20世纪80年代,干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。
1)间歇式干式发酵处理工艺与连续干发酵工艺相比,间歇式干发酵工艺发展相对稍晚一些,从90年代初开始商业化应用。
主要有德国的Bioferm、BEKON及Wehrlewerk公司的Bioferm,BEKON以及Biopercolat干发酵工艺等。
Bioferm工艺主要应用于含水率低于75%的有机固体废弃物的处理,属于单级车库式中温厌氧消化工艺。
该工艺的主要特点是原料投加到反应器内再不需要搅拌或翻掀,也不需要增加额外的补充水,且原料在进入反应器内后不需要做任何预处理。
BEKON工艺BEKON工艺与Bioferm工艺基本上完全相同,也是车库式间歇干式发酵工艺。
唯一不同的是BEKON工艺具有高温和中温两种,而Bioferm只有中温。
GICON工艺GICON工艺属于间歇式处理工艺,与上述BEKON与Bioferm间歇式厌氧干发酵工艺相比,主要不同点是GICON工艺是根据微生物的分解步骤将厌氧消化过程分成两个阶段来实现——水解阶段(干式发酵)和产甲烷阶段(湿式发酵)。
厌氧发酵处理工艺有机垃圾的厌氧发酵处理正成为有机垃圾处理的一种新趋势,具有巨大的经济效益和环境效益。
若技术应用于日处理有机垃圾 800 吨左右的厌氧发酵系统,每日可以产生100000m3左右生物气体,其中氢气含量 20%以上,发电 160000 度;处理后的沼渣不仅可以生产出 100 吨左右的优质有机肥,而且不对周围环境产生影响,相反,处理了大量的废物,可以大大降低固体废物对环境的危害。
厌氧发酵工艺是一种产能又环保的生物处理工艺,已经广泛应用于废水的处理,在有机固体垃圾处理方面应用。
有机垃圾主要包括城市生活垃圾中的有机成份、各类农作物的秸秆、禽兽的排泄物以及常见的餐饮垃圾等。
统计显示,我国城市生活垃圾的清运量约 1.5 亿吨/年,并以接近 10%的速度迅猛增加;我国作为农业大国,农作物秸秆资源丰富,总产量约为 7 亿吨/年,并且以每年 6%的速度增加;禽兽养殖粪便每年产量超过 20 亿吨;我国餐饮垃圾总量约合 2000 吨/天,目前,处理这些有机垃圾的方法主要有卫生填埋、焚烧、堆肥(好氧发酵)以及厌氧发酵方法。
卫生填埋的优点是填埋量大且成本较低,不足是浪费大量的土地资源,对于城市而言,可供填埋的土地越来越少;焚烧的优点是短时间内减量幅度大(达80%~90%),同时可以回收部分能源,但是其初投资和运行成本较高,而且对环境污染严重;堆肥的资源化程度较高,但减量较少且堆肥过程中容易产生恶臭,影响空气质量,在发达国家受到严格限制。
厌氧发酵方法处理有机垃圾是通过厌氧微生物的作用,将有机垃圾降解为甲烷、氢气和二氧化碳的生化过程,该方法最终产物恶臭味减小,并且产生的甲烷气体可以作为能源回收,同时达到减少垃圾容积,达到“减量化、资源化、无害化”的目的,具有巨大的经济效益和环境效益,是未来处理有机垃圾的重要发展方向之一。
厌氧发酵工艺:厌氧发酵处理工艺的分类方法诸多,根据不同的分类方法,厌氧发酵方法被分成不同的发酵工艺。
厌氧发酵工艺哎呀,说起厌氧发酵,这可真是个让人又爱又恨的玩意儿。
你知道吗,我最近在后院搞了个小实验,就是想看看这厌氧发酵到底是怎么一回事。
我这个人,平时就喜欢捣鼓些小玩意儿,这次也不例外。
首先,我得说,厌氧发酵这事儿,听起来挺高大上的,其实就是让东西在没有氧气的情况下发酵。
我在网上查了一大堆资料,最后决定从最简单的厨余垃圾开始。
对,你没听错,就是那些你平时扔掉的剩菜剩饭。
我找了个大塑料桶,就是那种装油漆的桶,洗干净了,然后开始往里面扔东西。
我先扔了一堆烂菜叶子,然后又加了些果皮,最后还倒了些过期的牛奶。
这些东西,平时看着挺恶心的,但为了我的实验,我忍了。
接下来,我得把桶盖紧,让里面的空气跑不出去。
这样,那些微生物就能在没有氧气的情况下工作了。
我得说,这桶盖得严严实实的,一点缝儿都没有,我甚至还用胶带封了一圈,生怕漏气。
然后,我就把桶放在了后院的一个角落里,让它慢慢发酵。
我每天都会去看一眼,看看有什么变化。
刚开始,那桶里的东西看起来没什么动静,但过了两天,我就能闻到一股子酸酸的味道。
我知道,这是发酵开始了。
过了一个星期,那味道越来越浓,我都有点不敢靠近那桶了。
但是,我知道这是发酵过程中的正常现象,所以我也没太在意。
我甚至还用筷子搅了搅,让那些微生物更好地工作。
大概过了一个月,我打开桶盖,那味道,简直是……难以形容。
但是,你猜怎么着?那些原本的厨余垃圾,现在变成了一种黑乎乎的液体,还有点黏糊糊的。
我上网查了查,这玩意儿叫做“生物肥”,可以用来浇花种菜。
我试着把它浇在了我种的番茄上,嘿,你还别说,那番茄长得比以前好多了。
叶子绿油油的,果实也更饱满。
看来,这厌氧发酵还真有点门道。
所以,厌氧发酵这事儿,虽然听起来有点复杂,但其实挺简单的。
就是把一些厨余垃圾放在一起,让它们在没有氧气的情况下发酵,最后变成一种有用的肥料。
这不仅减少了垃圾,还能让植物长得更好,一举两得。
最后,我想说的是,厌氧发酵这玩意儿,虽然有点臭,但还是挺有意思的。
SG-Danas高干厌氧发酵技术是在引进和吸收国外先进技术的基础上,结合国内有机废弃物的特点,由中持绿色独立自主研发的一套适合国情的工艺技术。
有机废弃物通过干式厌氧反应器厌氧发酵产生沼气,沼气通过热电联产(CHP)或提纯后精制生物天然气进行高值化利用。
厌氧发酵产物真空出料后进行固液分离,沼液和沼渣用于制作有机肥或直接施用于农田。
技术优势:
(1)高含固率,适用范围广泛:可以应用于含固率15-25%的市政(污泥、餐厨垃圾等、粪便、园林绿化垃圾、过期食品等)、农业(畜禽粪便、秸秆等)和工业(食品加工废渣、酿造废渣、造纸污泥等)等各类有机固体废弃物的处理。
(2)系统构成简单,可实现标准化、模块化设计和建设,易扩展,改扩建十分方便,适用于产业化生产。
(3)高有机负荷和高容积产气率。
(4)系统自身能耗低。
(5)抗异物能力强。
(6)占地面积小,处理废弃物单位投资成本低,建设和运营成本随规模增长慢。
(7)建设周期短。
(8)设备少,操作简单、检修和维护保养方便。
工艺流程:。
干式发酵工艺2008-6-21 7:53:18 作者:Admin 【大中小】浏览:371评论:0条所谓干式发酵工艺,通常是指发酵液总固体浓度超过20%的发酵方法,由于固体浓度太高难以采用连续投料或半连续的投料方式,绝大多数均采用批量投料。
下面介绍以秸秆为原料的干式发酵方法(同时也适合粪草混合发酵)要点的关键是:添加足够的优质接种物;秸秆要切碎并用石灰水预处理,并进行池内外堆沤;添加适量氮源,发酵浓度为20%——30%。
1.配料和预处理(1)秸秆用量和预处理风干秸秆(TS=85%)切成150毫米左右的小段,加石灰水泼湿,再将接种物总用量的1/3混入,进行池外堆沤,堆沤时间为2——3天。
堆沤的目的是初步破坏秸秆的纤维——木质结构,并增加秸秆容重,以提高单位池容的秸秆处理量。
堆沤结束后加入其余接种物和氮肥,入池再堆沤24小时,用以增加启动的料温。
通常,每立方米池容处理风干秸秆约为100千克,加入粪便一般不影响秸秆的处理量。
如果发酵周期为90天,那么平均有机负荷率(每立方米池容平均每天处理的总固体量)为:100*85%/90=0.94[千克TS(立方米·天)]这时平均体积产气率可超过0.2立方米/(立方米·天)。
如果增加粪便,则由于平均体积有机负荷率增加,可以提高平均体积产气率,例如,按秸秆质量的2倍加入猪粪(TS=20%)则平均体积有机负荷率为:[(100*85%)+(200*20%)]/90=1.4[千克TS(立方米·天)]这样就可以保证平均体积产期率超过0.28立方米/(立方米·天)。
(2)接种物对接种物的要求与其他发酵工艺相同,接种物的数量应为应为秸秆质量的1.5倍以上。
它是保证干式发酵正常进行的关键。
池外堆沤时先用1/3的量,其余的入池时再加入。
(3)添加氮源由于采用的时批量投料方法,平时没有含氮丰富的粪尿流入,而秸秆本身含氮量不足,因此必须在入池时补充氮源。
【⼲货】餐厨垃圾厌氧发酵⼯艺及流程
北极星环保⽹讯:厌氧发酵过程是将有机物在特定的厌氧环境下,利⽤微⽣物将有机质分解,其中部分碳⽔化合物转化成甲烷和⼆氧化碳。
“厌氧发酵过程分为两个阶段:⽔解酸化阶段和产甲烷阶段。
厌氧发酵技术有多种分类。
根据餐厨垃圾中有机质浓度⼤⼩可分为⼲法厌氧发酵和湿法厌氧发酵;根据反应级数可分为单相厌氧发酵和两相厌氧发酵;根据运⾏的连续性⼜可分为连续厌氧发酵和间歇厌氧发酵;根据温度还可分为常温厌氧发酵、中温厌氧发酵(30-40℃)和⾼温厌氧发酵(50-60℃)。
在⼯程应⽤中根据不同的餐厨垃圾特点应选择合适的厌氧发酵处理⼯艺。
表1 厌氧发酵⼯艺分类
通过对厌氧发酵处理效率和运⾏成本的对⽐分析可以发现,由于我国餐厨垃圾的含⽔率⾼的特点,⽬前在⼯程中应⽤较多的成熟技术且发展趋势是采⽤湿式、单项、连续、中温厌氧发酵,该⼯艺经济可⾏性⾼。
2 厌氧发酵⼯艺⼀般流程
湿式、单项、连续、中温厌氧发酵⼀般采⽤的处理⼯艺流程如图1所⽰,将收集的餐厨垃圾送⼊接料池,通过输送装置将固体物质和液体物质进⾏初步分离,经过破袋分选系统、破碎除杂系统后,再利⽤固液分离系统得到有机质⼲渣和油⽔混合物,有机质⼲渣经过出砂均浆后进⼊厌氧发酵系统,发酵完的物料通过脱⽔系统,沼液经过脱氮、脱盐、脱硫处理后可作为液体有机
肥,沼渣制作成颗粒有机肥;油⽔混合物经过油⽔分离后,油脂可⽤于⽣产⽣物柴油,分离出的液体含有丰富的有机质,可以进⾏厌氧发酵,厌氧发酵产出的⽓体可以进⾏发电或制作CNG。
餐厨垃圾经过厌氧发酵处理彻底,资源化和⽆害化程度⾼,产品多样化,经济价值有保证。
厌氧发酵⼯艺⼀般流程
图1 餐厨垃圾综合处理厌氧发酵⼯艺流程。
厌氧发酵工艺简介工艺流程图工艺流程简介本项目每天粪污量为530m3,污水为厂区产生水泡粪污,粪污经机械格栅除杂后进入集污池,集污池内设有搅拌装置,保证物料混合均匀,不在底部沉积。
集污池粪污可根据需求自流或经固液分离后进入调节池中,然后经上料泵提升进入CSTR反应器进行中温厌氧发酵。
CSTR反应器发酵后物料进入沼液暂存池,然后进固液分离机进行固液分离,分出的沼渣进入沼渣污泥暂存棚存放;沼液进入氧化塘临时储存,然后按需还田利用。
CSTR反应器产生的沼气进入柔性双膜储气柜中临时储存,经脱水、脱硫处理后,供污水站锅炉燃用。
锅炉产生的热能供系统本身物料升温及补充热量散失。
控制指标COD Cr(mg/L)BOD(mg/L)氨氮(mg/L)集污池进水20000100001500出水20000100001500去除率---------------固液分离机进水20000100001500出水1700070001300去除率15%30%10%CSTR进水1700070001300出水595021001755去除率65%70%-35%出料浓缩池进水595021001755出水487917851580去除率18%15%10%氧化塘进水487917851580出水3903.214281343去除率20%20%15%外运处置第4章技术方案分析4.1、工艺流程图PAM泵提升泵厌氧缓冲池污泥储池一级A/O 反应池固液分离机/初沉池/暂存池叠螺脱水机二沉池高效气浮机PAC 、PAM混凝沉淀池污水管线:污泥管线:加药管线:空气管线:沼气管线:图例:调节池机械格栅/集水池二级A/O 反应池终沉池PAC 、PAMUASB 反应池污泥回流泵鼓风机鼓风机污泥回流储气柜粪渣晾晒农用沼气净化系统沼气锅炉热源接至UASB 反应器提升泵提升泵4.2、工艺流程说明(1)机械格栅/集水池各生产线产生的污水经机械格栅去除杂质收集于集水池,然后经泵送至固液分离机处理,养殖场因为工作时间的因素,它的排水周期跟其它污水排放周期不同,因此必须设置一个较大的集水池来调节水质水量以保证整套设施的正常运行。
秸秆干式厌氧发酵制沼气工艺摘要:秸秆干式厌氧发酵以农作物秸秆为原料,在较少资本投入和较小的规模的条件下,产生可以循环使用的生物质能。
本文设计了以卧式浆叶轴机械搅拌厌氧发酵罐为核心的干式厌氧发酵技术与成套装备。
工程包括预处理及进料系统、厌氧发酵系统、出料系统、沼气净化与贮存、增保温系统等。
工艺方案中克服了干式厌氧发酵进出料困难、传质传热不均的难题,实现了连续高温干式氧发酵产沼气。
关键词:秸秆;干式厌氧发酵;工艺设计;设备Technology of dry anaerobic digestion for biogas producing from strawAbstract:Straw dry anaerobic fermentation technology could produce the recycle biomass energy with the small scale and less capital investment. A pilot plant of dry anaerobic digestion was constructed in the dairy farm of Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences.The plant included pretreatment system,solid feed-in system,horizontal anaerobic reactor,biogas storage and purification system,insulation warming system and digestate discharging system.Specially designed low-speed horizontal rod-gear agitators used in the horizontal anaerobic reactor enhanced mass and heat transfer efficiency and overcame high solid feedstock feeding and discharging difficulties.Pilot-scale experiment of continuous dry thermophilic anaerobic digestion of dairy manure was conducted in the pilot plan.Key words:Straw;Dry anaerobic digestion;Process design;Equipment1 引言我国作为一个农业大国,随着粮食产量的增加,农作物秸秆年产量逐年上升,目前我国每年秸秆产量大约有7亿多吨[1]。
浅谈干式厌氧发酵技术作者:于琪来源:《农村经济与科技》2016年第07期[摘要]用干式厌氧发酵技术处理有机固体废弃物,有效减少污染,又符合能源、环境、经济的可持续发展理念,采用干式厌氧发酵技术实现了有机固体废弃物的能源化利用,因此干式厌氧发酵技术引起了人们关注。
介绍了干式厌氧发酵技术的原理、影响因素。
[关键词]干式厌氧发酵;原理;影响因素[中图分类号]X70 [文献标识码]A引言我国快速发展的工业,产生极大能源消耗,能源的可持续发展理念亟需实现。
在这样的背景下,干式厌氧发酵技术成为了研究热点。
干式厌氧发酵技术处理有机固体废弃物更是全面贯彻可持续发展理念。
处理时产生的沼气属清洁能源,不会造成环境的二次污染。
厌氧发酵时处理的有机固体废弃物的总固体浓度(TS)大于20%时属干式厌氧发酵,小于10%属于湿式厌氧发酵,介于10%-20%之间的属半干式厌氧发酵。
干式厌氧发酵的沼液和沼渣产生量较少,且承受负荷能力强,这些优势促进了该工艺的推广和发展。
干式厌氧发酵工艺还可按照反应温度划分成常温(室温)发酵,中温(35-40℃)发酵、高温(55℃)发酵。
干式厌氧发酵技术进行时,功能微生物是兼性厌氧和专性厌氧微生物,它们联合作用,最终产生二氧化碳和甲烷等气体,实现生物质再次利用,达到能源再生的目的。
1厌氧发酵原理厌氧发酵在厌氧条件下进行。
兼性和专性厌氧微生物利用有机物产生沼气需要经过三阶段,就是著名的“三阶段厌氧发酵理论”。
第一阶段是水解阶段,在这一阶段,厌氧菌将不溶于水的有机质降解为可溶于水的有机质;第二阶段是产酸阶段,已经溶于水的有机质被进一步降解,生成醋酸等有机酸;第三阶段是产甲烷阶段,甲烷菌进一步产生CO2、CH4等气体。
发酵底物、中间产物的组成和浓度等因素相互影响相互牵制,反应过程逐渐达到稳定状态。
生物质在厌氧发酵过程中发生的反应十分复杂,需要找出主要影响因素和参数,来准确把握生物质厌氧发酵实际工程应用的设计和运行。
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最全干式厌氧发酵技术工艺
干式厌氧发酵是近年来发展非常迅速的一项新技术,在畜禽粪便处理、秸杆制气、餐厨垃圾处理等方面有很好的应用前景。
具有原料预处理要求低、沼液产量少、能源少、管理方便等优点。
一、干式厌氧发酵
专门针对含固率大于15%成分比较复杂的有机废弃物的厌氧消化处理技术。
二、工艺类型
连续式工艺主要用于含固率15%~25%之间,比较粘稠的有机废弃物的处理;间歇式工艺主要用于含固率在25%以上,且物料粒径分布范围较大,通透性较好的有机废弃物的处理。
三、国内外干式厌氧发酵工艺
有机废弃物干式厌氧发酵技术最早起源于欧洲,目前比较成熟的工艺有比利时的Dranco,法国的Valorga,瑞士的Kompogas和德国的LARAN,而国内关于干式厌氧发酵的研究起步较晚,目前绝大部分工艺还处在实验研究阶段。
1.欧洲干式发酵工艺概况
从20实际40年代起,欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术,到20世纪80年代,
干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。
1)间歇式干式发酵处理工艺
与连续干发酵工艺相比,间歇式干发酵工艺发展相对稍晚一些,从90年代初开始商业化应用。
主要有德国的Bioferm、BEKON及Wehrlewerk公司的Bioferm,BEKON以及Biopercolat干发酵工艺等。
Bioferm工艺
主要应用于含水率低于75%的有机固体废弃物的处理,属于单级车库式中温厌氧消化工艺。
该工艺的主要特点是原料投加到反应器内再不需要搅拌或翻掀,也不需要增加额外的补充水,且原料在进入反应器内后不需要做任何预处理。
BEKON工艺
BEKON工艺与Bioferm工艺基本上完全相同,也是车库式间歇干式发酵工艺。
唯一不同的是BEKON工艺具有高温和中温两种,而Bioferm只有中温。
GICON工艺
GICON工艺属于间歇式处理工艺,与上述BEKON与Bioferm间歇式厌氧干发酵工艺相比,主要不同点是GICON工艺是根据微生物的分解步骤将厌氧消化过程分成两个阶段来实现——水解阶段(干式发酵)和产甲烷阶段(湿式发酵)。
2)连续干式发酵处理工艺
从20世纪40年代起,欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术,到20世纪80年代,干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等欧洲国家开始市场化应用。
其中最具代表性的连续干发酵系统工艺为:比利时OWS公司的Dranco干发酵工艺、法国VALORGA INTERNATIONAL S.A.S公司的Valorga干发酵工艺、瑞典的KOMPOGAS公司的KOMPOGAS BRV等。
Dranco工艺
该工艺属于竖式推流发酵工艺,属于单级中温/高温干式(高固体)厌氧消化工艺。
Dranco工艺又分为Dranco和Dranco-Farm,Dranco主要用于餐厨垃圾、城市固体废弃物的有机部分等,而Dranco-Farm主要用于能量作物和工业有机废弃物的处理
Valorga工艺
该工艺属于竖式气体搅拌干发酵工艺,主要应用于有机固体废弃物和城市生活垃圾处理方面,有高温和中温两种形式。
是第一个用于对生活垃圾经机械分选后剩余有机部分处理方面的发酵工艺。
Kompogas BRV工艺
Kompogas BRV工艺属于卧式推流发酵工艺,主要应用于有机固体废弃物和城市生活垃圾处理方面,属于单级高温干式(高固体)厌氧消化技术。
工艺特点
Laran工艺
主要应用于含水率15~45%的有机固体废弃物的处理,属于单级干式卧式推流厌氧消化工艺,有高温和中温两种形式。
该工艺与Kompoga相似,主要不同的搅拌方式,Laran工艺采用的是分段搅拌方式,
比Kompogas工艺设备多且比较分散。
2.国内干式发酵工艺概况
我国对厌氧消化技术的研究相对滞后,尤其是干发酵技术,目前国内致力于干发酵技术的研究和推广应用还比较有限。
主要有以下几种工艺模式:
1)覆膜槽沼气干式发酵系统
该工艺建设若干个发酵槽,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,好氧升温及制肥时将柔性膜取下。
2)干式发酵反应器(立式/卧式两种)
该设备适用于各种有机废弃物和能源作物厌氧发酵工程。
3)多元废弃物车库式干式发酵工艺
没有或者几乎没有自由流动水的沼气厌氧微生物发酵过程,是处理有机同体生物质的有效方法,耗
水量比湿法发酵大大降低,无沼液消纳问题,适用于各种有机废弃物和能源作物厌氧发酵工程。
行业专家表示干发酵目前在国外是热点和趋势,“相对于我们传统的湿发酵来说,干发酵技术具有三大优点:原料适应性较广;容积产出率较高;整个发沼过程当中没有沼液外排,避免二次污染。
”除农业秸秆、畜禽粪便以外,干发酵还可以针对有机垃圾、餐厨垃圾,以及其它农产品废弃物进行处理发酵。
厌氧发酵是沼气工程的基础,而厌氧发酵是一个复杂的过程,预处理、接种比例、总固体浓度、原
料、温度和外源添加物等因素都会对厌氧发酵的产气率造成影响。
因此,除了要根据发酵原料选择
适宜的厌氧发酵工艺及系统结构,选择适宜的沼气成分监测设备,如沼气分析仪Gasboard-3200系
列,通过对产出沼气中CH
4、H
2
S、O
2
、CO
2
气体浓度的检测,判断发酵工艺状况,并对工艺过程进行
适度调控,以降低各因素对产气率造成的负面影响,提高发酵系统的沼气发酵效果也是十分必要的。
沼气分析仪(在线型)Gasboard-3200
我国现今能源短缺,发展低碳经济、循环经济已成为世界性潮流。
厌氧干式发酵技术在各种固体有机废弃物资源化利用上具有一定的技术优势,由于我国对该技术的研发起步较晚,仍有巨大的研究空间,尤其是在干发酵接种量大、启动慢及易积累有机酸等方面,以求进一步提高干发酵系统的沼气发酵效果。