1.2.1 厌氧发酵技术现状

从制取发酵工艺来看，沼气制取主要是湿法发酵、干法发酵两种。

（1）湿法发酵技术

湿法发酵即传统发酵，湿法发酵用水量大、接种物数量多，这种工艺在农村应用较多，工艺流程如图1-1所示。

图1-1　沼气传统发酵工艺流程

由图1-1可知，传统发酵工艺以农村炊事、供暖、发电等为目的，是沼气的粗放式应用。传统发酵在大型沼气池的水处理、沼渣的分离方面存在很大问题，这些问题制约着大中型沼气的发展。湿法发酵技术适合处理浓度较低的废水、废液，但在处理农作物等高浓度有机废弃物时，存在发酵后水的处理、浮渣分离、冬季耗能大等问题。

（2）干法发酵技术

沼气的干法发酵技术是以水稻、玉米等农作物秸秆作为原料，经过粉碎并添加发酵菌剂、堆沤等预处理后，进行厌氧发酵。干法发酵的流程如图1-2所示。

干法发酵的主要特性是发酵过程中固体有机物浓度较高，在20%～35%之间。干法发酵与传统发酵相比，增加了好氧发酵部分，即预处理部分。Luning等对干法发酵与湿法发酵的区别进行了详细的分析；J.Fernández等研究了接种物多少对干法发酵的影响；Lu对高温和中温干法发酵进行了详细的研究。这些研究表明，干法发酵与传统发酵相比，具有用水少、固体发酵物含量高、产生沼液少、废渣含水量低、后续处理费用低的优点。

图1-2　沼气干法发酵流程

干法发酵工艺具有较多的优势：固体发酵物含量高、产生沼液少、废渣含水量低、后续处理费用低；干法发酵运行过程稳定，无湿法发酵中的浮渣、沉淀等问题，减少了臭气排放。这些特点解决了传统发酵的污水较多、污水处理难的问题，沼渣直接用作农田的肥料，减少了水循环、降低了泵的能耗。干法发酵的优点是费用低、质量高、稳定性好。但目前工艺不成熟，有待进一步研究，秸秆预处理问题就是典型的问题。