我國(guó)秸稈厭氧發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展情況

劉 偉，王玉鵬，秦國(guó)輝，周 闖，王 欣，徐曉秋，羅向東，劉旭丹，姜 洋

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我國(guó)秸稈厭氧發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展情況

劉 偉，王玉鵬，秦國(guó)輝，周 闖，王 欣，徐曉秋，羅向東，劉旭丹，姜 洋

秸稈沼氣技術(shù)是指利用沼氣設(shè)施設(shè)備，以農(nóng)作物秸稈為主要原料，在嚴(yán)格的厭氧環(huán)境和一定的溫度、水分、酸堿度等條件下，經(jīng)過(guò)微生物的厭氧發(fā)酵產(chǎn)生可燃?xì)怏w的技術(shù)。秸稈作為沼氣發(fā)酵原料，主要是采用小麥、玉米、水稻、大豆等農(nóng)作物秸稈，農(nóng)村常用的秸稈沼氣主要分為全秸稈沼氣發(fā)酵和秸稈與糞便混合沼氣發(fā)酵。秸稈經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，副產(chǎn)物是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用來(lái)喂養(yǎng)豬、魚(yú)；沼肥可作有機(jī)肥和理想的土壤改良劑；沼液可用作“廣譜性生物農(nóng)藥”和種子浸和液。這些不僅能變廢為寶，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

我國(guó)大中型沼氣工程的建設(shè)始于20世紀(jì)50年代，建成的一批如：南陽(yáng)酒精廠(chǎng)、杭州浮山養(yǎng)殖場(chǎng)和上海星火養(yǎng)殖場(chǎng)的大中型沼氣工程，在厭氧消化技術(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、工程設(shè)計(jì)及規(guī)模等方面，都達(dá)到了較高水平。到2010年年底，據(jù)有關(guān)部門(mén)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已有大中小型沼氣工程73 032處，其中大型沼氣工程4 963處、中型沼氣工程22 795處、小型沼氣工程45 274處；已有生活污水處理沼氣工程19.16萬(wàn)處、農(nóng)村戶(hù)用沼氣池3 850萬(wàn)戶(hù)。2017年，國(guó)家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合印發(fā)《全國(guó)農(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，《規(guī)劃》提出“十三五”期間的發(fā)展目標(biāo)為：農(nóng)村沼氣工程總投資500億元，其中：規(guī)模化生物天然氣工程181.2 億元，規(guī)?；笮驼託夤こ?33.61億元，中型沼氣工程91億元，小型沼氣工程59億元，戶(hù)用沼氣33.3億元，沼氣科技創(chuàng)新平臺(tái)1.89億元。

近幾年，研究學(xué)者對(duì)秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)進(jìn)行了大量深入的研究，如秸稈預(yù)處理技術(shù)、秸稈厭氧干發(fā)酵技術(shù)、秸稈混合物料厭氧發(fā)酵技術(shù)等。國(guó)家國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“秸稈沼氣發(fā)酵關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備合作研究”是科技部支持的由農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所和德國(guó)BEB柏林生物質(zhì)能有限公司合作研究的項(xiàng)目。通過(guò)合作研究，在秸稈沼氣發(fā)酵技術(shù)研究方面取得了階段性成果，引進(jìn)了一套原料切割和輸送的預(yù)處理設(shè)備，研發(fā)了一套秸稈沼氣發(fā)酵工藝，在云南建設(shè)了一個(gè)秸稈沼氣示范工程，提升了我國(guó)秸稈厭氧發(fā)酵技術(shù)水平。相關(guān)成果申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)，授權(quán)2項(xiàng)，申請(qǐng)實(shí)用新型專(zhuān)利1項(xiàng)，授權(quán)1項(xiàng)。國(guó)家國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)“工業(yè)化封閉環(huán)式沼氣、發(fā)電系統(tǒng)”是科技部支持的由黑龍江省能源環(huán)境研究院和芬蘭、加拿大兩家公司合作研究的項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用自主研發(fā)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了沼氣工程的無(wú)人值守；系統(tǒng)余熱利用充分，實(shí)現(xiàn)了高寒地區(qū)沼氣發(fā)電工程的自能平衡；系統(tǒng)集成了多國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和專(zhuān)業(yè)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了大型沼氣工程在低溫環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。在產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，社會(huì)、環(huán)境效益巨大。利用該項(xiàng)目的成果在杜爾伯特縣和伊春市建設(shè)了兩個(gè)示范工程，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高寒地區(qū)大型沼氣工程全年連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的先河，共授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利7項(xiàng)，國(guó)家軟件著作權(quán)1項(xiàng)。

我國(guó)在大中型沼氣工程方面已掌握了幾套技術(shù)先進(jìn)、工藝可靠和設(shè)備配套的工程技術(shù)，并擁有一批專(zhuān)業(yè)科研人員和豐富經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)隊(duì)伍以及初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系，已具備了在全國(guó)大規(guī)模推廣的條件。