德国典型沼气发电技术及其借鉴[1]

德国典型沼气发电技术

第28卷第1期2010年2月

RenewableEnergyResources

可再生能源

Vol.28No.1Feb.2010

德国典型沼气发电技术及其借鉴

何荣玉1，宋玲玲2，孟凡茂1

（1.北京中环瑞德环境工程技术有限公司，北京100025；2.北京能环科技发展中心，北京摘

100025）

要：以5处沼气发电工程为例，介绍了德国典型的沼气发电技术，其普遍采用“混合厌氧发酵、沼气发电上

网、余热回收利用、沼渣沼液施肥、全程自动化控制”的技术模式，通过该模式的实施，最终实现发酵原料的全方位综合利用；并通过电、热以及沼渣沼液的外售给工程运行带来收益，最终实现市场化运行。通过对此次考察相关情况的介绍与总结，以期为我国大中型沼气工程的发展提供一些借鉴。关键词：沼气发电工程；沼气发电技术；德国；借鉴中图分类号：S216.4

文献标志码：B

文章编号：1671-5292（2010）01-0150-03

TypicalbiogaspowergenerationtechnologyinGermany

andexperiencesforChina

HERong-yu1，SONGLing-ling2，MENGFan-mao1

（1.EnergyandEnvironmentalDevelopmentEngineeringLimited，Beiijing100025,China；2.Energyand

EnvironmentalDevelopmentResearchCenter,Beiijing100025,China）

0引言

德国是目前世界上沼气工程发展最为成功的

为玉米青储、谷物、干草、牛粪，实现热电联产，发电装机容量为350kW。主要工艺流程如图1所示。

发酵原料

国家之一，在该国《可再生能源法》等相关法律、法规的引导和刺激下，沼气主要用于发电上网。截止至2008年，德国已建成沼气工程3900处，总装机容量达1400MW，其中装机容量在2MW的沼气厂有40家，最小装机容量为50kW[1]。为了学习借鉴德国先进的沼气技术以及运行管理方式，在由可再生能源及能源效率伙伴关系计划（REEEP）资助的“大中型沼气工程市场化运营管理模式研究”项目支持下，北京能环公司等一行5人于2009年10月11～20日期间对德国相关沼气发电工程进行了参观考察。本文以5处沼气发电工程为例，介绍了德国典型的沼气发电技术，以期为我国大中型沼气工程的发展和应用提供一些借鉴。

水解酸化阶段水解沉砂池

余热

沼气

产甲烷阶段一体化CSTR反应器

沼渣沼液

沼渣沼液池

发电机组

发电上网

外运

图1

KleinSchwechten沼气发电工程工艺流程Fig.1FlowchartforKleinSchwechtenbiogasplant

固体原料经进料机器搅拌均匀后进入水解酸化池，液体原料由泵泵入水解酸化池，池中设有潜水搅拌器将原料搅拌均匀，并有加热系统，使得池中料液温度保持25℃，水力停留时间（HRT）为

1德国典型沼气发电工程

1.1KleinSchwechten沼气发电工程

KleinSchwechten沼气发电工程位于德国柏

林郊区一农场，由农场主投资建设，于2006年建成并运行。该工程采用两步湿发酵工艺，发酵原料

2～3d，同时添加化学脱硫剂进行原位脱硫；水解酸化后料液经切割泵进入一体化CSTR反应器进行厌氧发酵，发酵周期为30d，池内料液TS为6%，池内设有加热系统，使得料液温度保持40℃，产生的沼气经反应器顶部储气膜暂存后进入

收稿日期：2009-11-20。

作者简介：何荣玉（1983-），女，博士，主要从事生物质能工程设计等相关工作。E-mail：herongyu@http://www.77cn.com.cn

德国典型沼气发电技术

何荣玉，等德国典型沼气发电技术及其借鉴

发电机组发电，其中发电量的6%～7%由农场自用，其余并入电网，多余的沼气通过火炬燃烧；产生的沼渣、沼液流入储存池，一定时期后外运作为肥料施用于附近农田。

喷淋

玉米青储苜蓿

废气

牛粪过滤器膜储气柜

排放

干发酵仓加湿

渗滤液水罐

沼气

发酵残渣

发电机组

堆肥

发电上网

1.2FarmWiesenau沼气发电工程

FarmWiesenau沼气发电工程位于德国柏林

郊区一农场，由农场主投资建设，分为两期工程，其中一期工程2006年建成，发电装机容量为500

图3

Friedersdorf沼气发电工程工艺流程Fig.3FlowchartforFriedersdorfbiogasplant

kW，二期工程2007年建成，发电装机容量为1MW。两期工程均采用一步法湿发酵工艺，发酵原

料包括玉米青储、谷物、草、牛粪。主要工艺流程如图2所示。

固体原料

液体原料

玉米青储与苜蓿堆放9d后与牛粪按比例混合，并调节TS至33%，之后用铲车将混合后的原料运送至干发酵仓进行厌氧发酵，发酵周期为24

d，共有8个干发酵仓，交替式发酵，每隔3d对其中1个干发酵仓进行进出料；发酵时产生的渗滤

液由发酵仓底流入地下水罐，水罐中的加热系统，使罐中液体保持43℃；水罐中的液体由干发酵仓顶部的喷头喷入仓内，保持发酵原料适宜的湿度，

外部热交换器

余热

储液池

CSTR反应器

沼气

同时也可以维持干发酵仓内40℃左右的温度；发

发电上网

一体化二次发酵反应器

沼渣沼液

沼渣沼液池

发电机组

酵产生的沼气进入膜储气柜中储存，加压后用于发电上网；发酵残渣可堆肥，腐熟后的肥料施用于附近农田；发电产生的余热除用于水罐中液体的加热外，还用于农场附近学校等公共设施的取暖。

外运

1.4Sch觟llnitz沼气发电工程…… 此处隐藏：2778字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……