多年來，得益于中央投資的帶動，中國沼氣事業得到了快速發展。國家發改委日前發布《全國農村沼氣發展“十三五”規劃》，提出到2020年我國沼氣總產量要達到207億立方米，截至目前，我國沼氣總產量為158億立方米，這意味著未來5年內，沼氣總產量將再增31.1%。

    據悉，生物天然氣工程和大型沼氣工程已成為國家發改委、農業部推進農村沼氣轉型升級的核心方向，這兩項工程的總投資超過“十三五”農村沼氣工程總投資的60%。

    總體來說，中國沼氣正在逐步由過去的以戶用沼氣為主向多元化發展新格局轉變。回顧過去，農村沼氣可以用“成績巨大、問題不少”來概括，究其原因，就在于業主對沼氣工程各個環節上疏于管理。生物天然氣工程是一個更為復雜的系統，從原料收集到生產過程再到副產品的利用消納都必須保證中間環節的通暢，其整個過程就必須要集中的監測技術作為支撐，才能實現運行，進而顯著提高經濟效益。

一、優化監測與厭氧發酵

    厭氧消化器是大中型沼氣工程的核心設備，微生物的繁殖、有機物的分解轉化、沼氣的生成都是在消化器里進行的。厭氧發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對厭氧發酵有顯著影響。因此，除了要根據發酵原料選擇適宜的工藝類型和消化器結構，通過監測系統掌握厭氧消化器的運行情況也是保障沼氣工程運行的重點。通過監測數據對厭氧發酵工藝進行深入研究，探索改良性能的潛在可能，對發酵條件進行及時調整及優化，對提升產氣效率和提高甲烷含量具有重要意義。

產甲烷菌

二、優化監測與沼氣提純

    沼氣的主要成分是CH₄和CO₂，此外，還含有一些其他微量成分，如H₂、H₂S等。沼氣并入天然氣網，或用于車用燃料、發電、燃料電池等，一般都對其各組分有嚴格的要求。例如，沼氣中通常含有60%以上的甲烷，而汽車天然氣甲烷含量在90%以上。因此，需要通過采用變壓吸附(PSA)、水洗、碳酸丙烯酯和堿溶液吸收等物理和化學方法，對沼氣去雜純化，使之成為CH₄含量高、熱值和雜質氣體組分品質符合天然氣標準要求的高品質生物天然氣。

    沼氣經提純成為生物天然氣，既可替代汽油，也可替代現有的CNG作為車用燃料。與天然氣相比，它具有可利用廢棄物生產、不受氣源和地域限制、可再生等特點。日產沼氣3至4萬立方米的沼氣工程，提純后可產2萬立方米以上天然氣，效益十分可觀。使用沼氣分析儀監測甲烷含量，掌握甲烷回收率、脫硫效率等關鍵數據，并據此進行厭氧發酵、提純過程的工藝優化，可以顯著提高沼氣和生物天然氣工程的經濟效益。相應的，對沼氣工程各個環節疏于管理，則會直接造成利潤下滑，這也是為什么我國中小型沼氣工程多數虧損的重要原因之一。

提純裝置出口沼氣分析儀

三、優化監測與熱電聯產

    在熱電聯產項目中，燃氣輪機和熱交換器被用來加熱厭氧消化池和發電。沼氣驅動的燃氣發動機，通常要求沼氣預處理系統的硫化氫（H₂S）去除能力達到99.9%，因此需要進行沼氣質量檢驗。持續的沼氣監測使得燃料條件達到要求，從而保護發電機不會因為出現損壞和非計劃停用而造成收益損失，并且能夠幫助工作人員對內部再循環率和預處理水平進行調整，起到優化燃燒的作用?？梢赃M一步說，提高燃燒效率和設備利用時間就是提高生物天然氣工程的利潤空間。

    德國、瑞典等歐洲國家非常重視技術的持續創新，通過監測技術來提高產氣效率和設備穩定性，同時降低沼氣工程運行成本、人工和維護費，實現了沼氣工程的產業化和市場化，并形成了行業的良性發展，他們的成功經驗值得我們借鑒。

    我國農村沼氣轉型升級的序幕已經拉開，在新的形勢下，沼氣產業要做大做強和實現可持續發展，就必須強化科技支撐和監管能力。展望沼氣產業的未來，沼氣工程專業化是大勢所趨，沼氣監測設備，不僅在支撐沼氣工程運行、提升生物天然氣經濟效益上發揮著*的重要作用，也將成為推動沼氣產業變革的一股不容小覷的積極力量。

版權聲明:本文轉載自公眾號@沼氣工程及其測控技術，如欲轉載，請務必注明來源，違者必究。