【编者按】10月24-25日，由中国沼气学会、同济大学、中国科学技术大学主办的2024年中国沼气学会学术年会于安徽攀枝花顺利召开 。年会期间，同期进行了大会宗旨论坛，厌氧发酵技术、后处置及资源化利用、双碳战术下的沼气工程、沼气工程技术典型案例、青年论坛、先进技术与设备分论坛，企业展览、项目参观等系列活动 。在宗旨论坛中，同济大学教授、生物质能源钻研中心主任朱洪光应邀出席，并作“县域农业拔除物全量资源化索求与实际”主题汇报 。
全域农业拔除物处置模式 及有关案例
（一）政策布景与技术优势
2022年5月，农业村落部、国度发展鼎新委印发《农业村落减排固碳执行规划》，激励有前提地域建设规 ；悠/生物天然气工程，推动沼气集中供气供热、发电上网，以及生物天然气车用或并入燃气管网蹬爪用，代替化石能源 。
基于厌氧发酵技术的农业拔除物处置，拥有系列显著优势：一是规模矫捷性凸起 。厌氧规？纱罂捎，日耗干有机质量低 。二是环保优势显著，它没有拔除物产生，营养物质全循环 。三是适应性广 ？山邮芏嘀衷，不计较原料的干湿、凋落水平 。四是能源转化与储能矫捷，能够通过生物电化学过程实现电能与天然气的转化，支持电网矫捷调控 。
（二）技术进取与产业实际案例
从前100多年，厌氧大量利用到了农业村落领域并不休发展 。从最早的传统户用沼气，到规 ；悠こ，再到县域化的生物天然气工程 。从最右边的生物天然气工程看，从沼气到生物天然气，能够说是从“幼舢板”到“航空母舰”的逾越 。同济大学多年来深刻沼气工程与生物天然气科研与实际，主导并参加了几个县域级项目，堆集了一些实际经验 。
户用沼气到生物天然气工程演变
2009年，在上海市农委的支持下，团队在崇明做了17个片区沼气工程与5个规 ；悠こ棠瓴411.4万方，为4台燃气锅炉和6台沼气发电机组不变提供沼气，并为周边村落居民提供生物燃气 。被农业部称为规 ；悠こ痰摹俺缑髂Ｊ健 。崇明模式是一个自觉的过程，工程点散布极度不均匀 。
到了2017年，同济大学新村落发展钻研院与安徽省农委签定合作和谈书，在安徽省攀枝花市阜南县开发区域生物天然气项目 。在1800平方公里的地皮上平衡地安插了8个站点，并铺设300多公里的管网，确保生物天然气在绝对分散的同时，又相对集中 。目前，项目实现县域全覆盖，能够处置区域养殖业畜禽粪污、部门秸秆、餐厨垃圾处置蹬仔机质，满负荷后将实现年产生物天然气4000m? ；年产有机肥20万吨 。项目拥有多个盈利点，蕴含有机肥销售、碳基新资料、电力与储能等，多元收益支持这一模式的可持续发展 。
总体来看，阜南模式可能预防单类有机拔除物处置过程中存在的沉复投资、环境无法兜底、产能不及或过载等短处，解决了当局环境治理难题与可持续经营问题，沉构了县级区域农业拔除物生态循环结构，提升了规模效应和可投资性 。此表，当局通过组合特许经营权授予，换取区域有机拔除物全量处置难题的兜底式投资解决规划，实现了依法行政模式创新 。
全域化、全量化、全循环模式中的 技术创新
为满足全域项目中的利用需要，团队发展了系列技术、设备创新 。
（一）特大尺度厌氧发酵罐技术研发
全域项目首先要有特大型厌氧发酵罐支持 。秸秆-粪污物料的流动过程是一种多相流过程，课题组通过理论及实际创新，构建大尺度多相流搅拌新模式 。蕴含利用Eulerian-Lagrange 模型框架，优化搅拌器安插和转速、发展进料泵选型 ；通过V20-3D摄像机和微粒子图像测速（PIV）系统与CFD仿真仿照，证了然realizable k-ε湍流模型是仿照陆续相流的优选模型 ；发展非球型秸秆颗粒活动模型钻研，开发出颗粒阻力模型 。
基于这些基础理论成就，开发大尺度厌氧发酵罐搅拌新模式，导流筒和中心搅拌器将颗粒和流体向上输送 ；侧搅拌器两全底部颗粒扬起及中部扰动，它将形成环流，预防颗粒沉积 ；新模式提高了搅拌效能、传质传扰着化、糟粕排出顺畅等 。目前，单罐直径可达20米，容积6000万立方 。下一步，团队打算将罐体容积扩大至1.2万方 。
（二）沼液分质分级资料提取及达标排放
沼液高质化是很大的问题 。只管沼液是沉要资源，但其出产陆续性不及，与还田消纳的季节性、周期性不匹配，规 ；谐霾肱┨锓稚⑹褂妹，不科学的还田会导致风险 。
为解决上述问题，团队研发了沼液分质分级资料提取及达标排放技术工艺，选取分质分级营养回收与梯度处置的步骤，凭据分歧营养元素的个性和需要，选取分歧的处置工艺和参数，实现了对资源的最大化回收和利用 。该工艺有着多样化的副产品，蕴含氧化铝、纳米碳酸钙等新资料以及碳酸氢铵、硫酸钙、氯化铵等营养回收产品，提升沼液处置效益 。
（三）区域生物天然气调峰与能量回收
在县域项目中，固然产气不变性较高，但受气象、节日和县域多主体随机性冲击影响，用气颠簸性较大 。将来生物天然气全面发展，调峰储能是不成回避的议题 。
调峰需要不仅体此刻季节性变动大，日内幼功夫变动也极度凸起 。逐日顶峰时段 7个幼时、平载时段 9个幼时、谷载时段8个幼时，必要调峰，并与用气时段优良匹配 。而通例的两种步骤——LNG（液化天然气）及CNG（压缩天然气），都分歧水平地面对能效问题 。为此，团队尝试开发“气电双调峰”战术，利用谷时电把天然气造成LNG,并在用电顶峰时段气化LNG获得天然气利用动力循环发电装置进行电力调峰，同时利用LNG气化冷能与动力循环内燃机废气热能来结合出产电力，实现冷能的有效回收 。该组合系统的发电效能可将独立发电机系统的38%提升至46% 。只有燃气价值大于3元/吨，气电双调峰就会显示出其经济性 ；谝蛔詹50000m?生物天然气站点的钻研了局批注，增长的电力输出每年能够削减二氧化碳排放约5100吨 。
区域生物天然气模式的挑战
我们以为，生物天然气将会带头燃料领域的绿色革命，但是革命尚未成功，还存在一些挑战 。
技术方面，必要跳出厌氧发酵自身，关注技术系统配套，实现多源有机拔除物混合协同同步发酵 ；要关注热能，这涉及绿色认证碳排放指标问题 ；还有燃气代替、沼渣沼液资源化利用等，实现全域全量化站田式布局 。
非技术方面，也存在治理、模式、系统等方面的挑战 。一是从公益性投资到产业投资的转变，带来融资难、资金回收压力大等问题 ；二是从农业项目到工业项目转变，必要沉新审视设备靠得住性和不变性，同时，地皮性质、监管尺度也将产生变动 ；三是从市政或其他产业配套从属设施，到独立产业系统构建，必要项目治理系统及人才行列的匹配性沉建 ；四是从单一项目到区域基础设施转变，面对产业链条长、产业门类复杂、主管部门多等新的问题 。
除此之表，从非主流能源向绿色燃料主体迈进，生物天然气行业碳排放核算、认证、买卖和监管系统的不成熟，短期内尚无法支持绿色溢价的预期 。这是面向将来更大的挑战，必要行业同仁的共同致力 。
本文凭据嘉宾讲话内容整顿 。
客服1