项目简介:
本项目依据发酵物料特性,针对秸秆类纤维素生物质发酵过程的气液固三相复杂体系流体力学模型模拟,结合流体力学特征,精准表征和计算发酵体系的流体力学特征,对搅拌机安装位置和角度以及组合方式与物料进出罐体方式进行系统优化,从发酵反应器整体空间结构方面进行传质过程优化设计,综合影响发酵运行的各种因素,集成生物质固态进料系统、高浓度搅拌系统、新型拼装式反应器、沼渣沼液在线分离和保温回流系统,整体设计和制造厌氧反应器,实现从进料到发酵到出料的全方位最优化设计和高度匹配,将技术固化于设备,开发出了高浓度厌氧发酵技术及与其配套的整体反应器,提高了厌氧发酵效率、降低了投资和运行能耗,完成了农业秸秆、禽畜粪污等为单一或混合原料的产业化示范工程。
性能指标:
(1)发酵浓度高达10-15%;
(2)容积产气率高达1.5-2.2m3/(m3·d);
(3)原料产气率高于450m3/t干物质;
(4)彻底解决了秸秆纤维素类物料分层和浮渣结壳的工程难题,秸秆生物质降解率达70%;
(5)运行能耗低,与传统沼气工程相比,降低了30-50%;
(6)可在高寒地区(零下30-40℃)良好运行;
(7)投资低,与传统沼气工程相比降低了30%。
项目阶段与进展:
本项目已经推广了黑龙江瑞源克东项目、青岛华通南村项目、山东新洁能无棣项目等10余处规模化生物天然气工程项目,累计沼气产能超过8000万方/年,秸秆产气率、反应器容积产气率、能量产出效率等核心运行数据达到了国际领先水平,远高于传统技术。
应用前景:
我国到2025年,生物天然气年产量超过100亿立方米,到2030年,生物天然气年产量超过200亿立方米,占国内天然气产量一定比重,仅此市场将对应3000亿的市场机遇。加上国家生物天然气行业发展的支持,农业秸秆、禽畜粪污等农业废弃物制备生物天然气行业迎来重大发展机遇。