【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。未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。这是面向未来更大的挑战 ，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