干式厭氧發(fā)酵是近年來發(fā)展非常迅速的一項新技術，在畜禽糞便處理、秸桿制氣、餐廚垃圾處理等方面有很好的應用前景。具有原料預處理要求低、沼液產量少、能源少、管理方便等優(yōu)點。

    一、干式厭氧發(fā)酵

    專門針對含固率大于15%成分比較復雜的有機廢棄物的厭氧消化處理技術。

    二、工藝類型

    連續(xù)式工藝主要用于含固率15%~25%之間，比較粘稠的有機廢棄物的處理；間歇式工藝主要用于含固率在25%以上，且物料粒徑分布范圍較大，通透性較好的有機廢棄物的處理。

    三、國內外干式厭氧發(fā)酵工藝

    有機廢棄物干式厭氧發(fā)酵技術zui早起源于歐洲，目前比較成熟的工藝有比利時的Dranco，法國的Valorga，瑞士的Kompogas和德國的LARAN，而國內關于干式厭氧發(fā)酵的研究起步較晚，目前絕大部分工藝還處在實驗研究階段。

    1.歐洲干式發(fā)酵工藝概況

    從20實際40年代起，歐洲一些發(fā)達國家就開始嘗試研究和使用干式厭氧消化技術，到20世紀80年代，干式厭氧消化技術在德國、荷蘭、瑞士和比利時等歐洲國家開始市場化應用。

    1）間歇式干式發(fā)酵處理工藝

    與連續(xù)干發(fā)酵工藝相比，間歇式干發(fā)酵工藝發(fā)展相對稍晚一些，從90年代初開始商業(yè)化應用。主要有德國的Bioferm、BEKON及Wehrlewerk公司的Bioferm，BEKON以及Biopercolat干發(fā)酵工藝等。

Bioferm工藝

    主要應用于含水率低于75%的有機固體廢棄物的處理，屬于單級車庫式中溫厭氧消化工藝。該工藝的主要特點是原料投加到反應器內再不需要攪拌或翻掀，也不需要增加額外的補充水，且原料在進入反應器內后不需要做任何預處理。

BEKON工藝

    BEKON工藝與Bioferm工藝基本上*相同，也是車庫式間歇干式發(fā)酵工藝。*不同的是BEKON工藝具有高溫和中溫兩種，而Bioferm只有中溫。

GICON工藝

    GICON工藝屬于間歇式處理工藝，與上述BEKON與Bioferm間歇式厭氧干發(fā)酵工藝相比，主要不同點是GICON工藝是根據微生物的分解步驟將厭氧消化過程分成兩個階段來實現——水解階段（干式發(fā)酵）和產甲烷階段（濕式發(fā)酵）。

    2）連續(xù)干式發(fā)酵處理工藝

    從20世紀40年代起，歐洲一些發(fā)達國家就開始嘗試研究和使用干式厭氧消化技術，到20世紀80年代，干式厭氧消化技術在德國、荷蘭、瑞士和比利時等歐洲國家開始市場化應用。其中代表性的連續(xù)干發(fā)酵系統工藝為：比利時OWS公司的Dranco干發(fā)酵工藝、法國VALORGA INTERNATIONAL S.A.S 公司的Valorga干發(fā)酵工藝、瑞典的KOMPOGAS公司的KOMPOGAS BRV等。

Dranco工藝

    該工藝屬于豎式推流發(fā)酵工藝，屬于單級中溫/高溫干式（高固體）厭氧消化工藝。Dranco工藝又分為Dranco和Dranco-Farm，Dranco主要用于餐廚垃圾、城市固體廢棄物的有機部分等，而Dranco-Farm主要用于能量作物和工業(yè)有機廢棄物的處理。

Valorga工藝

    該工藝屬于豎式氣體攪拌干發(fā)酵工藝，主要應用于有機固體廢棄物和城市生活垃圾處理方面，有高溫和中溫兩種形式。是*個用于對生活垃圾經機械分選后剩余有機部分處理方面的發(fā)酵工藝。

Kompogas BRV工藝

    Kompogas BRV工藝屬于臥式推流發(fā)酵工藝，主要應用于有機固體廢棄物和城市生活垃圾處理方面，屬于單級高溫干式（高固體）厭氧消化技術。

Laran工藝

    主要應用于含水率15~45%的有機固體廢棄物的處理，屬于單級干式臥式推流厭氧消化工藝，有高溫和中溫兩種形式。該工藝與Kompoga相似，主要不同的攪拌方式，Laran工藝采用的是分段攪拌方式，比Kompogas工藝設備多且比較分散。

    2.國內干式發(fā)酵工藝概況

    我國對厭氧消化技術的研究相對滯后，尤其是干發(fā)酵技術，目前國內致力于干發(fā)酵技術的研究和推廣應用還比較有限。主要有以下幾種工藝模式：

    1）覆膜槽沼氣干式發(fā)酵系統

    該工藝建設若干個發(fā)酵槽，間歇使用，實現好氧升溫-厭氧產氣-好氧制肥三段同槽發(fā)酵工藝，其中厭氧利用柔性膜密封，好氧升溫及制肥時將柔性膜取下。

    2）干式發(fā)酵反應器（立式/臥式兩種）

    該設備適用于各種有機廢棄物和能源作物厭氧發(fā)酵工程。

    3）多元廢棄物車庫式干式發(fā)酵工藝

    沒有或者幾乎沒有自由流動水的沼氣厭氧微生物發(fā)酵過程，是處理有機同體生物質的有效方法，耗水量比濕法發(fā)酵大大降低，無沼液消納問題，適用于各種有機廢棄物和能源作物厭氧發(fā)酵工程。

    行業(yè)專家表示干發(fā)酵目前在國外是熱點和趨勢，“相對于我們傳統的濕發(fā)酵來說，干發(fā)酵技術具有三大優(yōu)點：原料適應性較廣；容積產出率較高；整個發(fā)沼過程當中沒有沼液外排，避免二次污染。”除農業(yè)秸稈、畜禽糞便以外，干發(fā)酵還可以針對有機垃圾、餐廚垃圾，以及其它農產品廢棄物進行處理發(fā)酵。

    厭氧發(fā)酵是沼氣工程的基礎，而厭氧發(fā)酵是一個復雜的過程，預處理、接種比例、總固體濃度、原料、溫度和外源添加物等因素都會對厭氧發(fā)酵的產氣率造成影響。因此，除了要根據發(fā)酵原料選擇適宜的厭氧發(fā)酵工藝及系統結構，選擇適宜的沼氣成分監(jiān)測設備，如沼氣分析儀Gasboard-3200系列，通過對產出沼氣中CH4、H2S、O2、CO2氣體濃度的檢測，判斷發(fā)酵工藝狀況，并對工藝過程進行適度調控，以降低各因素對產氣率造成的負面影響，提高發(fā)酵系統的沼氣發(fā)酵效果也是十分必要的。

沼氣分析儀Gasboard-3200

    我國現今能源短缺，發(fā)展低碳經濟、循環(huán)經濟已成為世界性潮流。厭氧干式發(fā)酵技術在各種固體有機廢棄物資源化利用上具有一定的技術優(yōu)勢，由于我國對該技術的研發(fā)起步較晚，仍有巨大的研究空間，尤其是在干發(fā)酵接種量大、啟動慢及易積累有機酸等方面，以求進一步提高干發(fā)酵系統的沼氣發(fā)酵效果。

來源：公眾號@沼氣工程及其測控技術，轉載/修改轉載請注明來源，違者必究！