无需震动和搅拌:制备生物沼气的新型体系
Leibniz农业能源研究院(ATB)开发了一种新型上流式厌氧过滤床工艺。该工艺允许反应器高速填料,且耗能
少,对超负荷运行较不敏感,从而增加了从能源作物生产沼气的经济效益。
目前农业沼气消化池的设计通常基于液体肥料的发酵,这些富含纤维的原料容易形成一个持久稳固的浮选层,
因而这些原料作为能源作物的应用一直受到争议。为了防止浮选层的产生,至少需用10%的电能来加强搅拌。
ATB开发的新型上流式过滤床工艺则采取了完全不同的策略——刺激浮选,该工艺不仅能增强能源效率,而且
产沼气速度快。新工艺采用两步法生产沼气,其关键组成部分是新型厌氧过滤床反应器,作物原料从反应器底部连
续进入,发酵后,固体残渣从顶部除去。细菌产生的气泡粘附在原料颗粒上,从而引起浮选,由于反应堆内部没有
搅拌器,就形成液态物质——沥出液,沥出液和细菌从过滤床反应器上部流出后,向下穿过高效厌氧消化池,在两
个反应器之间来回循环。这样,挥发性脂肪酸就从固相中渗出并在高效反应器内部转化为沼气,剩余的细菌再转到
过滤床反应器,见图1。
实验室试验表明,新型反应器的承载能力较普通农业消化池提高至少2~3倍,在降低能耗的同时,新型上流式
过滤床工艺能有效增加产量,提高稳定性,消除了超负荷运行时存在的风险,目前正在进行10m3的中试试验。(红)
