1引言
目前，国外的沼气湿发酵技术已经成熟，已经开展干厌氧发酵方面的研究、中试及示范工作，逐步开展干主要有代表性的工艺有德国Bioferm和GICON工艺、法国车库式和VALORGA工艺、比利时DRANCO工艺、瑞典Kompogas工艺以及芬兰BioGTSO工艺等，目前在欧洲都有大量成功案例。国内也已经开展干式厌氧发酵方面的研究、中试及示范工作，金赵明等学者对湿式厌氧与干式厌氧发酵技术及相关案例开展了有关论述[1]。
2湿式厌氧发酵工艺
湿式厌氧发酵工艺，其干物质含量通常在12%以下。发酵的物料主要来源于项目周边养牛场产生的牛粪便、部分冲洗水及附近农田产生的玉米秸秆。原料直接混合入发酵罐进行中温厌氧消化，出料经过固液分离生产沼液和沼渣，沼液和沼渣用于生产有机肥。粪污采用湿法厌氧发酵工艺处理，即粪污经过与污水调配后，浓度约为10%，统一泵入厌氧罐内进行发酵。发酵罐安装搅拌装置、加热盘管，保证物料混合均匀，并始终在38℃左右进行中温发酵。发酵罐的形式可以是焊接罐、利浦罐、搪瓷罐以及混凝土罐。湿式厌氧发酵工艺的优点有：（1）发酵系统适合的发酵原料广泛，包括畜禽粪便、秸秆、农产品加工废弃物、有机生活垃圾等（2）设置了沼液回流环节，与传统湿式厌氧发酵工艺相比，可有效降低沼液排放量。（3）设备可以国内直接采购，初始投资成本及设备维护成本可能会较低。湿式厌氧发酵工艺的缺点包括：容积产气率低，中温厌氧发酵池的产气率为0.8-1m3/m3·d。（2）对秸秆类原料进料粒径要求较高，原料破碎成本较高。（3）沼液产量依然较大。
3车库式干法厌氧发酵工艺
秸秆和牛粪采用车库式干法厌氧发酵工艺处理。具体工艺流程：玉米秸秆与粪污搅拌混合后进入车库式干法厌氧反应舱生产沼气，车库式干法厌氧反应舱与沼液回流罐之间通过沼液回流实现传质和传热。叶小梅等学者对有机固体废物干法厌氧发酵技术开展了相关研究[2]。施振华等学者开展了干式厌氧消化工艺的比较分析的研究[3]。沼渣从车库式干法厌氧反应仓出料后，用于生产有机肥。技术方案的优点分析：
3.1发酵系统对原料的适应性非常广
该发酵系统适合的发酵原料可包括秸秆、畜禽粪便、农产品加工废弃物、有机生活垃圾等，其物质含量可以从20%至40%，这大大降低了项目的原料风险，单种原料如果出现短缺，可通过其他原料及时补充，几乎不存在适应性问题。
3.2干法发酵节约水资源
干法发酵浓度可达到20%以上，与湿法发酵浓度10%相比，用水量可节约一半。同时配以沼液回流功能，因此项目产生的沼液非常少，可大大降低养殖场的废水排放压力。此外采用高浓度干法厌氧发酵系统可节省了厌氧罐体积，减少投资。提高单位厌氧容积产气率又可增加产气量，进而提高发电量。
3.3精简预处理系统
干法发酵可采用铲车推进式进料，几乎对原料不需要预处理，干法发酵反应舱中不存在搅拌设备，在减少投资的同时可降低厂用电率。
3.4维修运行方便
干法发酵属于间歇式厌氧发酵，车库式发酵罐进出料时会清理一次，清理过程中人可随意进出发酵罐。
3.5自动控制系统
全自动控制系统是整个沼气工程的大脑，可以智能化管理沼气厂的各个部分，保证沼气厂高效安全运行。自动控制系统可以根据进料情况自动设定运行模式，可有效减少电厂日常运行人员。
4 沼液干湿耦合厌氧发酵工艺
沼液干湿耦合厌氧发酵工艺原料主要为秸秆和粪污，杜静等学者在温和湿热预处理对稻秸理化特性及生物产沼气的影响方面开展了深入研究[4]，云慧敏等学者对秸秆温和的湿热碱预处理与湿-干两级厌氧发酵工艺开展了相关技术研究[5]。根据不同工艺适应不同浓度物料的特点，在工艺的选择上可采用沼液干湿耦合厌氧发酵工艺，即以车库式干法厌氧发酵为主，耦合湿法厌氧发酵工艺的模式，最终实现固态物料和液态物料的综合利用。
厌氧发酵池产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和惰性气体CO2外，还含有H2S和杂质。H2S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。过量的H2S和杂质会危及发动机的寿命，所以新生成的沼气不宜直接作发动机燃料。电站的沼气系统除常规的贮气和稳压装置外，还需进行气除湿、脱硫和净化处理。
产制沼气过程中伴随生成的沼渣，沼渣是有机物质经过厌氧发酵后的固态残留物，沼渣基本保持了厌氧发酵产物中除去气体外的所有成分，同时由于微生物菌团和未完全分解原料的加入，使沼渣具有独有的特性。作为肥料施用，具有以下的特性：营养成分的多样性及均衡性，增强土壤保水、保肥能力和提高影响元素释放的持久性。提高土壤有机质含量。沼渣中含有多种有机物质和微生物菌团，这些物质在使用后对土壤的理化特性具有明显得改善左右，尤其对于盐碱地的改良效果更明显。沼渣对盐碱化土壤土壤有较好的改良作用。
5结论
沼液干湿耦合制沼工艺技术的可靠性和先进性均优于湿法制沼工艺，运行费用低，沼气产量稳定，自动化程度高；湿法制沼工艺会产生大量的沼液，因项目点周边的农田大部分为玉米种植，而且农田高低不平并且分散，因此对于产生的大量沼液很难完全消纳，如果采用污水处理达标排放模式，则处理成本巨大。沼液干湿耦合制沼工艺技术采取以干法为主，湿法为辅的方式，可充分发挥干法和湿法的特点，实现了耦合互补，实现了沼液的零排放。根据不同原料的成分特点，根据原料分类，相应选择适合的发酵方式，是生物质制沼气工艺路线优化重要方法，沼气发电机组前置预处理设备，能够保障沼气发电机组的安全稳定运行。
参考文献
[1] 金赵明.浅析湿式厌氧与干式厌氧发酵技术及相关案例[J].环境保护与循环经济.2018(5).
[2] 叶小梅,常志周等.有机固体废物干法厌氧发酵技术研究综述[J].生态与农村环境学报. 2008(02).
[3] 施振华,王星等.干式厌氧消化工艺的比较分析[J].中国战略新兴产业. 2018(40)
[4] 杜静,陈广银等.温和湿热预处理对稻秸理化特性及生物产沼气的影响[J].中国环境科学. 2016,36(02)
[5] 云慧敏,代建军等.秸秆温和的湿热碱预处理与湿-干两级厌氧发酵工艺技术研究[J].化工学报.2021(11).