中国沼气工程技术研究_杨樱

中国沼气工程技术研究杨樱1,葛晶晶2,刘凯荣2（1.中国海洋大学环境科学与工程学院山东,青岛266000；2.青岛市环境保护局,山东青岛266000）摘要：在纵观国内外沼气技术发展的基础上，总结探讨了中国沼气工程技术。对国内3种主要的沼气工程技术（UASB、USR、CSTR）的原理、工艺流程和工艺特点分别进行了探讨研究，并对3种工艺的特点进行系统的对比分析。最后提出了中国沼气工程技术现阶段存在的不足和制约其发展的瓶颈。关键词：沼气工程技术；产气率；厌氧发酵温度中图分类号：S216.4文献标识码：A文章编号：1005-4650（2009）03-0217-03StudyonBiogasEngineeringTechnologyinChinaYANGYing1,GEJing-jing2,LIUKai-rong2(1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,OceanUniversityofChina,Qingdao,Shandong266000,China;2.BureauofEnvironmentalProtection,Qingdao,Shandong266000,China)Abstract:Basedonthecurrentstatusofbiogastechnologydevelopmentathomeandabroad,biogasengineeringtechnologywassummarizedinChina.Theprinciple,technologicalprocessandprocesscharacteristicsofthreekindsofbiogasengineeringtechnologies(UASB、USR、CSTR）werestudiedrespectively,andtheircharacteristicswerecomparedandanalyzed.Atlast,thecurrentdeficiencyandbottleneckofbiogasengineeringtechnologywereproposedinChina.Keywords:biogasengineeringtechnology;gasproductionrate;temperatureofanaerobicfermentation收稿日期：2009-02-13作者简介：杨樱（1980-），女，山东青岛人，在读研究生，主要从事水资源技术和沼气技术研究1国内外研究现状中国处理农业有机废弃物的沼气工程很有特色。根据不同的养殖规模、环境容量、土地资源和污水排放标准等条件，沼气工程按沼渣沼液的出路形成了各种适宜模式，其中最有代表性的模式有2种：一种是能源生态型，即沼气工程周边配套有较大面积的作物农田、鱼塘、植物塘等，能够就地消纳沼气发酵的残留物（沼液），废弃物真正实现了零排放；另一种是能源环保型，即沼气工程周边环境无法直接消纳沼液，必须将沼液进行固液分离，分离出来的沼渣制成商品固体有机肥料，分离后的清液经过好氧或物化等深度处理达到行业排放标准后直接排放[1]。目前国外大多数采用以高浓度有机废弃物联合消化为特点的CSTR（CompleteStirredTankReactor）工艺，并配备了热电联产系统。这种全混式CSTR工艺是先对各类畜禽粪污及其它有机废弃物进行预处理，调整进料TS浓度8%～12%范围内，泵入带有机械搅拌的CSTR反应器，其容积产气率视原料和温度不同，通常在0.8～15.0m3/m3之间。沼气经热电联产系统转化为电能和热能，产生的电能并网销售，回收的热能通常用于周边农场、村镇供热以及补偿沼气工程本身所需的热消耗。在欧洲，沼气厂产生的沼液沼渣，一般不经固液分离直接用于农田施肥。2沼气工程技术2.1UASB工艺2.1.1原理及工艺流程高浓度有机废水经过预处理，去除大的悬浮物及沉淀，然后由提升泵泵入UASB反应器（污泥反应区、气液固三相分离器包括沉淀区和气室3部分组成）底部，污水在厌氧状态下反应，分解有机物，产生沼气。通过气、液、固三相分离器，气体进入集气室，经过除水脱硫后进入贮气柜贮存备用；出水往往需进一步好氧处理（如接触氧化或SBR工艺），才可达标排放；底部污泥进入污泥池进行浓缩后至堆肥场堆肥，以供农用。UASB是一种以环保治理为主，生产能源为辅的能源环保型沼气工程技术。具体工艺流程如图1。图1UASB工艺流程图第16卷第3期2009年3月现代农业科学ModernAgriculturalSciencesVol.16No.3Mar.20092.1.2工艺特点UASB工艺是由污水处理工艺演变而来的，它对进料的温度、浓度、停留时间有一定的要求，适合处理高浓度有机废水，具体工艺特