我国秸秆厌氧发酵技术的发展情况

刘 伟，王玉鹏，秦国辉，周 闯，王 欣，徐晓秋，罗向东，刘旭丹，姜 洋



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我国秸秆厌氧发酵技术的发展情况

刘 伟，王玉鹏，秦国辉，周 闯，王 欣，徐晓秋，罗向东，刘旭丹，姜 洋

秸秆沼气技术是指利用沼气设施设备，以农作物秸秆为主要原料，在严格的厌氧环境和一定的温度、水分、酸碱度等条件下，经过微生物的厌氧发酵产生可燃气体的技术。秸秆作为沼气发酵原料，主要是采用小麦、玉米、水稻、大豆等农作物秸秆，农村常用的秸秆沼气主要分为全秸秆沼气发酵和秸秆与粪便混合沼气发酵。秸秆经厌氧发酵后产生沼气，副产物是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用来喂养猪、鱼；沼肥可作有机肥和理想的土壤改良剂；沼液可用作“广谱性生物农药”和种子浸和液。这些不仅能变废为宝，还能保护生态环境。

我国大中型沼气工程的建设始于20世纪50年代，建成的一批如：南阳酒精厂、杭州浮山养殖场和上海星火养殖场的大中型沼气工程，在厌氧消化技术、技术经济指标、工程设计及规模等方面，都达到了较高水平。到2010年年底，据有关部门不完全统计，我国已有大中小型沼气工程73 032处，其中大型沼气工程4 963处、中型沼气工程22 795处、小型沼气工程45 274处；已有生活污水处理沼气工程19.16万处、农村户用沼气池3 850万户。2017年，国家发改委、农业部联合印发《全国农村沼气发展“十三五”规划》，《规划》提出“十三五”期间的发展目标为：农村沼气工程总投资500亿元，其中：规模化生物天然气工程181.2 亿元，规模化大型沼气工程133.61亿元，中型沼气工程91亿元，小型沼气工程59亿元，户用沼气33.3亿元，沼气科技创新平台1.89亿元。

近几年，研究学者对秸秆厌氧发酵产沼气技术进行了大量深入的研究，如秸秆预处理技术、秸秆厌氧干发酵技术、秸秆混合物料厌氧发酵技术等。国家国际科技合作专项项目“秸秆沼气发酵关键技术及设备合作研究”是科技部支持的由农业部沼气科学研究所和德国BEB柏林生物质能有限公司合作研究的项目。通过合作研究，在秸秆沼气发酵技术研究方面取得了阶段性成果，引进了一套原料切割和输送的预处理设备，研发了一套秸秆沼气发酵工艺，在云南建设了一个秸秆沼气示范工程，提升了我国秸秆厌氧发酵技术水平。相关成果申请发明专利4项，授权2项，申请实用新型专利1项，授权1项。国家国际科技合作专项“工业化封闭环式沼气、发电系统”是科技部支持的由黑龙江省能源环境研究院和芬兰、加拿大两家公司合作研究的项目。该项目采用自主研发的自动控制系统，实现了沼气工程的无人值守；系统余热利用充分，实现了高寒地区沼气发电工程的自能平衡；系统集成了多国的先进技术和专业化设备，实现了大型沼气工程在低温环境下连续稳定运行。在产生经济效益的同时，社会、环境效益巨大。利用该项目的成果在杜尔伯特县和伊春市建设了两个示范工程，实现了我国高寒地区大型沼气工程全年连续稳定运行的先河，共授权发明专利4项，实用新型专利7项，国家软件著作权1项。

我国在大中型沼气工程方面已掌握了几套技术先进、工艺可靠和设备配套的工程技术，并拥有一批专业科研人员和丰富经验的工程技术队伍以及初具规模的产业体系，已具备了在全国大规模推广的条件。