高浓度有机污水生产沼气技术

沼气发电项目,沼气发电技术,沼气发电原理！什么是沼气？沼气是一种可燃气体，由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。

沼气是怎样产生的？沼气是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下，经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。

沼气含有哪些成分？沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷、其余为二氧化碳、氧气、氮气和硫化氢。

其中甲烷含量约为55%-70%，二氧化碳含量约为30%-45%。

沼气的物理、化学性质怎样？沼气的主要成分是甲烷。

甲烷是无色、无臭的气体，分子式CH4，分子量为16.04，在一个大气压下甲烷对空气的相对密度为05548，沼气约为0.94。

沼气发电：沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。

沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。

沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广。

生物质能发电并网在西欧一些国家占能源总量的10%左右。

我国沼气发电有30多年的历史，在“十五”期间研制出20～600kW纯燃沼气发电机组系列产品，气耗率0．6～0．8m0／kw h(沼气热值 ~>21MJ／m0)。

但国内沼气发电研究和应用市场都还处于不完善阶段，特别是适用于我国广大农村地区小型沼气发电技术研究更少，我国农村偏远地区还有许多地方严重缺电，如牧区、海岛、偏僻山区等高压输电较为困难，而这些地区却有着丰富的生物质原料。

如能因地制宜地发展小沼电站，则可取长补短就地供电。

沼气发电技术：[1]沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。

它是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等），经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分将发电机组的余热用于沼气生产。

沼气发电热电联产项目的热效率，视发电设备的不同而有较大的区别，如使用燃气内燃机，其热效率为70%~75%之间，而如使用燃气透平和余热锅炉，在补燃的情况下，热效率可以达到90%以上。

各种原料与产气量关系：1、采用全秸秆进行沼气发酵。

在投料时可一次性将原料备齐，并采用浓度较高的发酵方法。

一口8 立方米沼气池，需秸秆400千克、1 千克秸秆发酵菌剂、15 千克左右碳铵、4000 千克左右水，10%～30% 的接种物，产气可持续8～10 个月。

具体工艺流程为:秸秆预处理——堆沤——投料——加水封池——点火试气。

2、采用农作物秸秆与人畜粪便混合发酵。

一口8 立方米沼气池，需粪便（牛、马、羊、鸭等）1 立方米，秸秆300 千克、秸秆发酵菌剂0.5～1 千克、5 千克左右碳铵、4000 千克左右水，10%～30% 的接种物，产气可持续8～10 个月。

鲜粪和作物秸秆的重量比为2∶1 左右，其余技术流程与全秸秆基本相同。

3、目前沼气生产技术包括湿发酵和干发酵2 种，但湿发酵产沼气工艺占多数。

但无论哪一种发酵工艺，都需要进行优化。

一是尽量选择与高热能值的有机废弃物配伍［16］。

如人粪污产气量为0． 426 m3 /kg，猪粪污为0． 405 m3 /kg，牛粪污为0． 261 m3 /kg，这些都是很好的沼气发酵填充原料，利用玉米秸秆与人畜粪污混合生产沼气的技术值得进一步研究与推广; 二是忌产沼微生物抑制剂进入反应器以及研制低成本的纤维素降解产甲烷刺激因子。

家用消毒液及农药残留等都是微生物的抑制剂，为减少其对产气量的抑制作用，需尽量避免其入池; 三是秸秆产沼气前需要堆沤。

堆沤过程中要加入足够的发酵接种物，且在上面用塑料膜封闭，使得在堆沤预处理阶段尽可能地聚集较高的热量和获得更多的产沼微生物; 四是采取措施对沼气池进行控温、有机负荷和pH 值等，尽可能地优化产沼条件，提高产气率［17 － 18］。

武少菁［13］研究表明，玉米秸秆干发酵的最佳工艺条件为: 接种量为25%，料液浓度为25%，促进剂添加量为75 g /m3 和pH 为7． 0; 且玉米秸秆加复合菌剂进行预处理后，成分发生了有利于厌氧发酵进行的变化，反应器启动易成功，不易酸化，而且，再加促进剂有利于干发酵进行，产气量提高。

UASB工艺简介升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。

1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。

使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。

1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。

颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。

UASB工艺对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。

要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。

沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。

沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

INNIO颜巴赫沼气发电技术创新驱动，降本增效——新型沼气发电方案助力纸企节能减排⊙ 贾大伟IN NIO颜巴赫是一家全球领先的能源解决方案及服务供应商，致力于推动工业和社区实现可持续能源，为发电领域提供创新的解决方案，帮助用户可持续地生产和管理能源，引领传统能源向绿色能源的快速转型。

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1 造纸厂新型沼气发电方案分析1.1碳排放交易市场2023年10月1日欧盟碳关税（C B A M）开始试运行，过渡期至2025年12月31日，2026年1月1日正式起征，并在2034年之前全面实施。

这也意味着，供应链上任何一个环节的高碳排放，都将导致出口产品付出更多的碳管制成本。

目前，欧盟碳排放交易体系（E U E T S）的碳价格为81欧元/t，2023年2月达到100欧元/t的峰值。

根据机构预测分析，由于2030年的脱碳目标为-55%，欧盟的碳排放价格预计将在未来10年末升至160欧元/t。

目前，国内碳排放交易单价在81元/t，结合中国“30/60”碳减排远景，未来国内碳价格上涨压力巨大。

在碳税的巨大影响中，对企业而言，重点要推动节能减排。

通过使用绿电、改造技术工艺和生产流程等更加经济的方式，尽可能降低碳排放，减少碳关税的税基。

1.2造纸厂沼气发电的背景和意义我国造纸业具有广阔发展前景，同时也面临着巨大贾大伟先生，就职于广州市深发机电实业发展有限公司（颜巴赫授权经销商与服务商），I N N I O颜巴赫（中国）销售经理。

硕士学位，工程师，建造师（机电工程）。

从事燃气发电行业十多年，先后从事燃气发电机组产品研发、技术支持、项目建设、销售业务等工作。

对工业污水沼气（含造纸行业）综合利用及新能源解决方案有较多研究和项目经验。

在浙江某纸厂的废水沼气发电技改项目中，产生的沼气量为3,000m 3/h，甲烷浓度在65%左右，硫化氢浓度为10,000 m g/m 3。

沼气及其产生过程沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。

由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。

沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。

沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。

根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。

第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。

它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。

因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。

沼气系统由哪几部分组成我国户用沼气系统多属于地下水压式沼气发酵系统，可分为两大类，即静态沼气发酵系统和动态沼气发酵系统。

静态沼气发酵系统的代表性池型是标准水压沼气池，动态沼气发酵系统以北方地区的旋流布料自动循环太阳能沼气池为代表。

标准水压式沼气池主要有进料间、发酵间、出料间、水压间、导气管、天窗盖等构成。

旋流布料自动循环太阳能沼气池，在旧池构成的基础上增值了旋流布料墙、水压酸化间、抽渣管、单向阀太阳能增温装置等构件。

怎样安全使用沼气沼气是一种取之不尽、用之不竭且清洁、卫生、投资少，能给人类造福的生物能源。

但是它和水、电、天然气一样，当人们没有掌握它的安全使用知识和技术的时候，也会给人类带来灾害。

使用沼气容易发生的事故，主要是窒息中毒、烧伤和火灾等。

一、“安全第一、预防为主”。

这是生产和利用沼气中仍须遵循的基本方针。

过去一些地方因对沼气特性和安全使用的科学知识宣传不够，曾经发生多起因沼气用户缺乏安全使用沼气知识而引起的中毒、窒息、火灾、淹溺等严重安全事故，造成生命和财产的重大损失。

科 技 天 地42INTELLIGENCEＩＣ厌 氧/好氧活性污泥法处理高浓度废水实例安徽中粮生化环保公司 张绍祥摘 要：对于高浓度COD 的污水，宜采用厌氧/好氧污泥法处理工艺，该工艺主要有能耗低、产泥量小、适应高浓度污染物等特点，同时，厌氧生物处理还可以产生大量的沼气，通过沼气的回收利用创造一定的经济效益。

运行结果表明，原水ＣＯＤ为 5000～6000ｍ／Ｌ，出水ＣＯＤ为２00-３00ｍｇ／Ｌ，达到《污水 综合排 放 标 准》（ＧＢ８９７８-１９９６）的三级标 准 ，产生的沼气、污泥可用于电厂发电。

关键词：高浓度废水 ＩＣ厌氧/好氧活性污泥工艺1、厌氧发酵过程：厌氧发酵过程分成四个阶段：（1）水解阶段；（2）酸化阶段；（3）酸性衰退阶段；（4）甲烷化阶段。

在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质；产酸阶段（酸化阶段），碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸，水解和产酸进行的较快，难于把它们分开，此阶段的主要微生物是水解—产酸菌；第三阶段是酸性衰退，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺和少量的CO2、N2、CH4等，在此阶段中，由于产氨细菌的活动使氨态氮浓度增加,氧化还原势降低,PH 上升,PH 的变化为甲烷菌创造了适宜的条件，酸性衰退阶段的副产物还有H2S、吲哚、粪臭素和硫醇。

第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气。

2、IC 厌氧/好氧活性污泥法处理废水的特点：（1）容积负荷高：IC 反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。

（2）节省投资和占地面积：IC 反应器容积负荷率高出普通UASB 反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4—1/3 左右，大大降低了反应器的基建投资；而且IC 反应器高径比很大，所以占地面积少。

（3）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000—3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2—3 倍；处理高浓度废水（COD=10000—15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10—20倍。

化肥厂污水处理方法引言概述：化肥厂作为重要的农业生产基地，其污水处理方法对于环境保护和农业可持续发展具有重要意义。

本文将从五个大点出发，详细阐述化肥厂污水处理的方法和技术。

正文内容：1. 污水预处理1.1 污水采集与输送：化肥厂污水来自于生产过程中的洗涤、冲洗、冷却等环节，需要进行采集与输送。

常用的方法包括管道输送和集中采集池。

1.2 污水初级处理：初级处理主要是通过物理方法去除悬浮物、沉淀物和部份溶解物质。

常用的方法有格栅过滤、沉淀池温和浮池等。

2. 生化处理2.1 好氧处理：好氧处理通过微生物的作用，将有机物质转化为无机物质，常用的方法有活性污泥法和生物膜法。

2.2 厌氧处理：厌氧处理主要针对高浓度有机废水，通过厌氧菌的作用，将有机物质降解为沼气和沉淀物。

常用的方法有厌氧池和厌氧滤池等。

2.3 脱氮和脱磷：化肥厂污水中常含有高浓度的氮和磷，需要进行脱氮和脱磷处理。

常用的方法有硝化-反硝化法和生物吸附法。

3. 高级处理3.1 活性炭吸附：活性炭具有很强的吸附能力，可以去除有机物质和某些难降解的物质。

3.2 膜分离技术：膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等，可以有效去除溶解性物质、微生物和重金属等。

3.3 光催化氧化：光催化氧化利用光催化剂和紫外光，将有机物质降解为无害物质，具有高效、无二次污染等特点。

4. 污泥处理4.1 厌氧消化：厌氧消化是将污泥在无氧环境下进行降解和稳定化处理，产生沼气和沉淀物。

4.2 好氧消化：好氧消化是将污泥在有氧环境下进行降解和稳定化处理，产生二氧化碳和水。

4.3 污泥干化：污泥干化是通过热风或者微波等方法将污泥中的水分蒸发，降低体积和分量。

5. 余热回收与资源化利用5.1 余热回收：化肥厂生产过程中产生大量余热，可以通过余热回收系统进行回收利用，提高能源利用效率。

5.2 资源化利用：化肥厂污水中含有大量的氮、磷等养分，可以通过适当的处理方法将其转化为肥料或者其他有机物质，实现资源化利用。

EGSB介绍废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景，一直是水处理技术研究的热点。

从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。

随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水，使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要[1]。

内循环厌氧处理技术（以下简称EGSB厌氧技术）就是在这一背景下产生的高效处理技术，它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES公司研发成功，并推入国际废水处理工程市场，目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中[2]。

实践证明，该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术（如UASB），而且EGSB反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定，是一种值得推广的高效厌氧处理技术。

厌氧处理是废水生物处理技术的一种方法，要提高厌氧处理速率和效率，除了要提供给微生物一个良好的生长环境外，保持反应器内高的污泥浓度和良好的传质效果也是2个关键性举措。

以厌氧接触工艺为代表的第1代厌氧反应器，污泥停留时间（SRT）和水力停留时间（HRT）大体相同，反应器内污泥浓度较低，处理效果差。

为了达到较好的处理效果，废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。

以UASB工艺为代表的第2代厌氧反应器，依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用，使污泥在反应器中滞留，实现了SRT>HRT，从而提高了反应器内污泥浓度，但是反应器的传质过程并不理想。

要改善传质效果，最有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。

然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。

二、EGSB厌氧反应器的工作原理EGSB反应器基本构造如图1所示，它相似由2层UASB反应器串联而成。

按功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。

沼气提纯净化工艺技术研究沼气是指在无氧条件下，由有机物经过微生物发酵而产生的混合气体，主要由甲烷、二氧化碳以及一定的氢气、氮气、氢硫等组成。

由于沼气具有丰富的资源，可以作为可再生能源用于烧炉、发电等方面，因此成为了近年来备受关注的能源形式。

然而，在沼气的利用过程中，沼气中的杂质成分会影响到设备的使用寿命和效率，因此需要对沼气进行提纯净化处理。

沼气提纯净化工艺技术涉及到物理、化学和生物等学科领域，是一个综合性的课题。

一、沼气的提纯技术沼气通常含有大量的二氧化碳、氮气等杂质，因此需要通过提纯技术去除这些杂质，提高甲烷的含量，为沼气的利用打下基础。

1、吸附法提纯吸附法是一种通过将废气中的目标组分吸附到固定吸附剂表面的技术。

常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。

当沼气通过吸附剂床层时，二氧化碳、氮气等杂质被吸附，而甲烷则通过。

吸附剂饱和后，经过再生，即可重复使用。

吸附法提纯的优点是处理效果好，可大幅降低二氧化碳、氮气等杂质的含量，而且可以进行连续工作。

但是，该技术的投资成本较高。

2、膜分离法提纯膜分离法是利用半透膜对气体进行分离的技术。

在膜分离器中，沼气经过特制的半透膜，二氧化碳、氮气等杂质被隔离，而甲烷则通过膜透过。

该技术适用于小规模沼气利用，操作简单，维护方便，但是其膜分离器系统耐久度较低，需要经常更换。

3、低温脱硫法提纯低温脱硫法提纯是针对沼气中硫化氢（H2S）含量较高的情况设计的，通过低温冷却降低沼气中硫化氢的溶解度，并利用特殊的催化剂将其转化为低毒性的硫。

这种方法对于低浓度的硫化氢处理效果较好。

除了提纯处理，沼气中还可能存在杂质，如颗粒物、油脂、水分、硫化氢等，需要经过净化技术进行处理。

1、干式洗涤技术干式洗涤技术是一种通过旋转干燥器、震动筛等设备进行洗涤的方法。

沼气通过洗涤器后，颗粒物、油脂等杂质被吸附，然后通过过滤器进一步去除细小颗粒物，最后得到清洁的沼气。

干式洗涤技术适用于处理颗粒物、油脂含量较高的沼气，具有处理效果好、连续工作等优点，但由于设备的摩擦造成送入氧气，需要加入防爆设施。

沼气实用技术第一章沼气基础知识第一节农村发展沼气的好处第二节沼气的制取一、沼气的性质成分二、制取沼气的条件三、沼气的用途第二章农村户用沼气池第一节沼气池的池型及工作原理第二节沼气池的建造第三节输气管道和沼气用具的合理配套及安装第四节沼气池的发酵启动第五节沼气池的日常管理6 沼气池的常见故障及处理办法7 病态池常见故障类型、产生原因与维修8 沼气池的保养第三章沼气发酵产物的综合利用第一节沼气的综合利用第二节沼肥在农田的利用一、沼肥的概念二、沼肥的特性三、沼肥的增产效果及改良土壤的作用四、农田使用沼肥增产的原因五、农田使用沼肥的方式和利用技术六、农田使用沼肥注意事项第三节沼肥在农业生产中综合利用的常用技术4 沼气窒息性中毒的预防一、沼气窒息性中毒的表现二、发生中毒的原因三、预防和急救措施第五章沼气基础知识问答1 第一章沼气基础知识第一，农村办沼气是解决农村燃料问题的重要途径之一。

一户3～4口人的家庭，建一口容积为8立方米左右的沼气池，只要发酵原料充足，并管理得好，就能解决点灯、煮饭的燃料问题。

凡是沼气办得好的地方，农户的卫生状况及居住环境都大有改观。

办沼气也有利于保护林草资源，减少水土流失，改善农业生态环境。

第二，可以改变农业生产条件，促进农业循环经济发展。

（1）、增加肥料。

办沼气后，过去被烧掉的大量农作物秸杆和畜禽粪便加入沼气池密闭发酵，消灭了病菌虫卵等危害人们健康的病原菌，既能产气，又能制成优质的有机肥料，扩大了有机肥料的来源，同时农产品的质量也大大提高，生产成本下降，有利于生产绿色食品。

（2）、能增强作物抗旱、防冻能力，凡是施用过沼肥的作物均能增强抗旱防冻的能力。

由于人畜粪便及秸秆经过密闭发酵后，沼肥中存留丰富的氨基酸、B族维生素、各种水解酶、某些植物激素，对病虫害有明显抑制作用，是各类农作物、花卉、果树、蔬菜等的优良有机肥料，（3）、有利于解决“三料”（燃料、饲料和肥料）的矛盾，促进畜牧业的发展。

关键词：农业废弃物；厌氧发酵；沼气脱碳；沼气净化提纯我国是一个“富煤、贫油、缺气”的国家。

随着经济的快速发展，我国天然气产量和消费量逐年快速增长，供需缺口一直存在并呈逐年放大的趋势。

2019年我国天然气表观消费量3067亿立方米，同比增长9.4%；全年进口总量为1330亿立方米，对外依存度43.36%，严重威胁国家能源安全。

而我国2019年农业废弃物总量约48亿吨，其中畜禽粪污产量39亿吨，综合利用率约75%；农业废弃物[1]经资源化利用，发展高效、绿色、节能的沼气提纯技术生产生物天然气，可作为我国能源缺口的重要补充，对实现节能减排、缓解能源危机、优化能源结构、发展循环经济等具有至关重要的作用。

作为分布式能源可有效覆盖县域、乡镇级地区，真正做到能源可再生。

本文将主要对农业废弃物厌氧发酵产沼气进行提纯技术进行剖析。

1沼气提纯技术[2]沼气提纯即沼气脱碳，是将沼气提纯为生物天然气或生物甲烷过程中实现CO2和CH4的分离，所有提纯工艺技术都是以低能耗实现高纯度甲烷产出和低甲烷损失为目标，尽管我国目前未将CH4气体排放设定限值[3]，但应同时考虑CH4的温室效应25倍于CO2这一环境因素，提纯过程尽可能降低甲烷损失率。

目前，沼气提纯主要有膜分离、洗涤、变压吸附和低温等工艺技术[4-6]。

1.1膜分离工艺膜分离工艺的主要原理是基于不同气体以不同速度扩散通过膜实现目标气体的选择透过性。

膜材质主要为中空纤维聚合物，对于较小的分子如CO2具有很高的渗透性，而对于较大的分子如CH4则不具有渗透性，沼气提纯对于膜的选择应考虑膜对目标分子的高选择性，达到不同气体分子实现高度分离并提纯的目的。

膜分离工艺技术经多年的发展，其过程高能耗、高压力损失、膜使用寿命短、选择性不高等问题得到了实质性的改善。

但膜分离条件较为苛刻，如进入膜组分离之前，沼气要经过精脱硫和脱水干燥才能发挥其优异性能，而其中H2S的含量应控制在7ppm以下，基本不含水。

【高中生物-沼气发酵技术】沼气发酵技术发展及应用现状沼气是沼气发酵微生物在厌氧环境下将农作物秸秆或者禽畜粪便等可降解的生物质经过厌氧消化生成的可燃气体。

其主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷约占45 %～70 %、二氧化碳约占25 %～55 %；此外，沼气还含有大约5 %的其他气体（如H2S、N2、H2、CO、NH3等）。

沼气是具有很高热值的清洁燃料，经过净化的沼气完全燃烧后只生成H2O 和CO2，不会对环境造成污染。

沼气发酵在农业和生态方面的综合利用具有很大的经济价值和社会效益。

1沼气发酵原理及影响因素1.1 沼气发酵原理沼气是生物质经过多种微生物联合厌氧消化作用而生成的可燃气体。

厌氧消化就是在无氧的条件下,由兼性厌氧菌和专性厌氧菌联合降解有机物，最终生成二氧化碳和甲烷等气体的过程。

人们对于沼气发酵过程的划分仍存在争议；目前主要认为，沼气发酵过程可分为水解液化、酸化和甲烷化三个阶段。

第一阶段为水解液化阶段，兼性厌氧菌和发酵性细菌将原料中较大分子的成分(如纤维素等)水解成可溶于水的有机酸和醇类等。

第二阶段为酸化阶段；产氢产乙酸菌将第一阶段生成的有机酸和醇继续分解成小分子物质，同时生成氢气和二氧化碳。

第三阶段为甲烷化阶段；产甲烷菌将第二阶段生成的小分子物质转化为甲烷和二氧化碳气体，即发酵的最终产物沼气。

1.2 沼气发酵的影响因素影响沼气发酵的因素很多，其中最主要的因素包括原料成分、原料预处理情况、接种物种类、进料浓度、发酵温度和pH。

原料成分的影响：能够用来发酵产沼气的生物质很多。

传统的沼气发酵原料主要包括以秸秆类物质为代表的农业废弃物、禽畜粪便和污水处理厂的厌氧活性污泥、以及生活垃圾等。

选择容易降解的原料(如人畜粪便等)可以加快发酵的启动过程和提高发酵效率。

若原料选择不当则容易造成发酵系统酸积累严重而发酵无法启动或启动后产气量不高等后果。

原料预处理的影响：原料预处理是利用物理、化学或者生物等方法使生物质中不易被降解的物质提前得到腐化分解，在进料后更快启动发酵。

某生物质天然气（沼气）提纯项目工艺选择摘要：沼气是一种可持续发展的、洁净新能源，它在解决资源紧张、环保等方面具有重要意义。

由于生物质资源丰富，可以采用厌氧法将其转化为甲烷含量50%~65%的生物质天然气（沼气），没有提纯过的沼气其燃烧效果较差，因此需要对生物质天然气（沼气）进行提纯，使其甲烷含量达90%或以上，改善其燃烧特性。

本文对不同类型的沼气提纯技术进行了较为详尽的阐述。

关键词：沼气；提纯；CH4；生物质天然气引言沼气是一种由各种不同的气体组成的混合物，其中大部分是由CO2和CH4组成，CO2和CH4的比例约为40%和60%。

沼气则是有机物、有机废水等通过厌氧发酵来产生沼气，经过脱硫、脱碳、脱水、加压等工艺得以提纯作为天然气使用。

沼气经过提纯净化后，达到国家二类天然气标准，直接输送至市政天然气管网，作为天然气气源供应。

如果附近没有市政天然气管网，可以进一步将天然气进行压缩，通常是20MPa（压缩天然气）便于贮存和运送。

我国的沼气资源十分充裕，然而其利用模式却不尽如人意，因此，在这一领域还有很大的发展余地。

目前，国内外沼气提纯工艺已相当完善，并且已基本达到了工业化的水平。

在我国，虽然有大量的沼气，但其利用的方法都是传统的。

近几年，我国大量的高产出的沼气项目层出不穷，每天产生的甲烷数量远远超出了当下需求，而过剩的甲烷则通过锅炉进入锅炉进行不彻底的焚烧，或者是经火炬燃烧，甚至有些是直接排出，造成了巨大的浪费和环境问题。

随着我国能源结构日益优化，采用沼气提纯生物质能源（天然气）已成为今后能源开发的一个主要方向。

1沼气提纯生物天然气的必要性1.1重视度提高及政策指导规范化目前，我国的能耗很高，为了解决能源和环保问题，在日常的生产和经营中都有相应的对策。

随着臭氧层、酸雨及日益严重的全球变暖，国内对甲烷提纯技术的利用程度有所提升。

近几年，我们制定了一系列旨在推动可持续发展和可再生资源使用方式的国家经济转型，并将清洁发展作为重点。

餐厨垃圾厌氧发酵沼液处理技术的现状与展望摘要：衣食住行一直是人们生存和生活最重要的四个方面，随着社会进步和经济高速发展，“食”这一要点对应的餐饮业得到迅猛发展，餐厨垃圾的产生量也随之急剧增加。

餐厨垃圾厌氧发酵沼液是指餐厨垃圾经过厌氧罐发酵后的出水，具有高有机物浓度、高氨氮含量、高总氮含量、成分复杂等特点，单一的工艺无法对其进行有效处理，目前国内通常采用“预处理+生化处理+深度处理”组合工艺。

餐厨垃圾厌氧发酵沼液的资源化利用技术在近年也被重点研究。

本文将对餐厨垃圾厌氧发酵沼液两种处理方向已进行的探索和研究进行概括，并提出了针对餐厨垃圾厌氧发酵沼液的处理和利用技术的重点研究方向。

关键词：餐厨垃圾厌氧发酵沼液；预处理；生化处理；深度处理；资源化利用技术引言目前，国内外餐厨垃圾处理技术主要有好氧堆肥、厌氧消化、炭化处理、微生物处理、焚烧和填埋。

厌氧消化是处理餐厨垃圾的主流技术，该技术也广泛应用于其他城市固体有机废弃物的无害化处理和资源利用。

餐厨垃圾成分复杂，有机物含量高，是一种理想的厌氧消化基质，并且产生的甲烷是友好的生物燃料，有助于推动实现“双碳”目标。

同时，由于消化残余物特性复杂，若处理不当会对环境造成双重污染，国内餐厨垃圾厌氧消化后的沼渣和沼液利用途径不同，通常沼渣进入焚烧和填埋处理或作为有机肥、营养土原料，沼液则进入污水处理系统。

因此，餐厨垃圾厌氧消化残余物的处理问题也很重要，在满足餐厨垃圾资源化处理的同时，对其消化残余物的处置也是一项必要举措。

1厌氧发酵技术厌氧发酵技术主要是通过厌氧微生物将餐厨垃圾中的复杂有机物分解为二氧化碳与水，同时产生副产品沼气和有机肥。

它是我国目前应用较多的餐厨垃圾处理工艺，其适用范围广，能够产生清洁能源，资源化利用效率高，对周边环境的影响较小，但其原理较为复杂，投资较大且回收期长，影响因素较多。

影响因素主要有油脂、盐分、pH、碳氮比（C/N）、温度、氨浓度、接种驯化微生物、含水率等。