卧式干法厌氧消化技术在秸秆发酵中的应用_刘会友

订阅本刊请拨：（010）88681843转80680引言我国秸秆资源相当丰富，据估计，每年秸秆产量大约有7亿吨。以往农作物秸秆多被用作燃料，随着农村经济的发展和能源供应的改善，人民生活水平的不断提高，近年来，农民对秸秆的燃烧利用逐渐减少，剩余秸秆数量越来越大，每年达到4亿吨左右。然而大量剩余秸秆随地堆弃和任意焚烧，造成大气污染、土壤矿化、火灾事故、堵塞交通等社会、经济和生态问题；与此同时，秸秆作为一种可再生能源，蕴含着巨大的生物质能量，它的资源化利用，对节约能源、改善生态环境、实现社会可持续发展具有重大意义。厌氧消化技术处理有机废弃物是一种传统的处理技术，利用秸秆进行厌氧发酵产沼气，不仅可以从源头减少焚烧秸秆带来的环境污染问题，而且可以产生大量有机生态肥———沼渣。施用沼渣可以有效改善土壤理化性状，提高土壤肥力，减少使用化学肥料带来的环境污染，促进生态农业建设。另外，通过厌氧发酵可以杀死秸秆中的病源虫卵，避免秸秆直接还田造成的病虫害问题。目前，秸秆发酵技术从户型沼气工程和畜禽粪便沼气工程的基础上发展起来，以湿法和小规模居多，近几年国家加大了对秸秆干法工艺的研究，涌现出一些新的干法技术，但存在进出料困难，无法实现大规模连续运作。本文介绍的BRV卧式干法厌氧消化技术是从欧洲林德公司引进，在欧洲主要应用于有机生活垃圾，农业有机废弃物的处理，可以实现规模化，全自动控制以及连续运转，适合工厂化集中处理秸秆等农业废弃物，具有广阔的应用前景。1厌氧消化工艺概述秸秆干发酵产沼气的过程是水稻、玉米、花生等农作物秸秆，经过粉碎并添加发酵菌剂做堆沤等预处理后，加入沼气池进行厌氧发酵产生沼气和有机肥料。农作物秸秆干发酵产沼气技术主要是以厌氧消化和生物酶技术为主。厌氧消化反应的主要机理是有机物在厌氧条件下被微生物分解，转化为甲烷和二氧化碳等，并合成自身细胞物质的过程。秸秆厌氧消化反应是一个生物化学转化过程，一般分为3个阶段：第一阶段是水解阶段，将秸秆中不可溶复合有机物转化成可溶化合物；第二阶段是产酸阶段，可溶化合物再转化成短链酸与乙醇；第三阶段是产生甲烷阶段，上述产物再经各种厌氧菌转化为以甲烷与二氧化碳为主的可燃混合气体，即沼气。厌氧消化工艺根据工艺参数分成不同的类型，即发酵天数、发酵含固率、发酵温度和级数（单级对多级）。工艺参数最终取决于实际情况和工程目标，关键工艺参数包括3个方面，即含