規模化沼氣技術是可再生能源和環境保護領域關注的重點，但運行成本高、經濟效益低使沼氣工程難以應用。農業部規劃設計研究院韓捷研究員等提出的以覆膜槽生物反應器為核心的干法沼氣工程，打破了現有中溫運行的沼氣工程采用外熱源加熱的常規做法，成功實現了無熱源條件下的中溫運行，有效降低了運營成本。這項"十一五"國家科技支撐計劃重大項目的最新成果，已在北京、內蒙古等地的沼氣集中供氣工程中應用，使沼氣工程真正成為有實用意義的能源工程。

　　此研究報告刊登于《農業工程學報》2009年第9期，題為"干法發酵沼氣工程無熱源中溫運行及效果"。運行成本高、經濟效益低一直是現有沼氣工程未能解決的問題。長期以來，沼氣工程的主要功能在于治理廢水造成的環境污染，沒有真正的實用意義。

　　近年來，國內外研究者均致力于運行成本低、經濟效益好的規模化干法沼氣技術開發。干法沼氣技術的原料干物質含量在20％以上，呈固態，傳熱傳質效果差，但保溫容易。利用這一特點，加強反應器保溫，降低了干法沼氣工程運行的成本。如德國BEKON公司等廠家開發的車庫型規模化干法沼氣技術，冬季為厭氧反應器加溫僅用所產沼氣的10％～15％。

　　本項研究利用固體生物質物料好氧發酵可產生大量熱量的特性，在以我國自主研制的覆膜槽生物反應器（MembraneCoveredTrough，簡稱MCT反應器）為核心的干法沼氣工程中，進行了無熱源條件下的中溫運行試驗及效果測試。MCT反應器為上方和一端敞開的鋼筋混凝土槽，用一種特殊的方法將柔性膜材料緊密地覆蓋在槽的敞開接口上。柔性膜材料覆蓋后即形成嚴格的厭氧環境生產沼氣；反之，移除柔性膜材料，轉換成好氧環境。在好氧環境下，可利用裝載機進出料，槽的上方設有鋼軌，攪拌設備可在鋼軌上移動并翻攪物料，利用移槽機可將攪拌設備移出。

　　本試驗首先使用裝載機將新鮮牛糞和青貯玉米秸稈按一定比例加入反應器槽內。再利用攪拌設備翻攪物料，促使其好氧發酵。利用好氧發酵的生物能，使物料獲得中溫沼氣發酵（20－45℃）上限的初始溫度。加入接種物并攪拌均勻后覆膜，即進入沼氣發酵階段。本試驗沼氣發酵的初始溫度為40.62℃。在 MCT反應器的底部、槽側墻外部鋪設保溫材料，反應器覆膜后，依靠產生的沼氣，在物料表面和柔性膜之間形成氣體保溫層。經過21天的沼氣發酵期，物料溫度逐漸降低至35.41℃。整個發酵周期內，物料溫度平緩下降，一天內溫度下降幅度最大為0.5℃；最小的為0.04℃。已有研究表明，1小時內物料溫度波動超過±(2－3℃)，會給沼氣發酵帶來不利影響。本試驗沼氣發酵期內，物料小時溫度波動遠遠小于±(2－3℃)。21天沼氣發酵期內，單體MCT反應器日均產沼氣53.8m3，有效容積產氣率為0.73m3/m3.d，甲烷含量55%～60%，質量較好。

　　本項研究比常溫（20℃以下）運行的沼氣工程容積產氣率高，相同產氣規模的反應器容積小，投資低。

來源：新華網-農業工程學報