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(定稿)沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范项目建设方案(完整版)

得到了广泛研究,在应用方面也取得了很大进展,但其核心技术仍掌握在国外少数跨国公司手中。目前沼气生物脱硫技术研发重点为高效脱硫微生物及菌群研究稳定及高效生物脱硫过程控制技术研究生物脱硫工程化应用研究等。高效脱硫微生物及菌群研究生物脱硫过程主要依靠脱硫菌及菌群代谢活动,所以高效脱硫微生物及菌群筛选构建及其代谢机理就成为了该领域研究热点。脱硫细菌主要分为光能自养菌和化能自养菌,目前,国内外在脱硫微生物及其代谢机理方面研究主要有光能自养菌研究。紫色硫菌科和绿色硫菌科是常用光能自养型脱硫菌。等在连续振荡反应器中研究了栖泥绿菌对废气处理效果,结果表明,栖泥绿菌具有良好脱竭风险,因此加快新能源开发和利用,构建多元能源供应体系,已成为保障我国社会经济发展迫切需要。近年来,生物质能作为种可再生能源受到了世界各国广泛关注。预计到年,全球总能耗将有来自生物质能源。我国拥有丰富生物质能资源,其理论产量达亿吨年左右,折合理论资源为亿标准煤,相当于我国目前年总能耗倍以上。我国现阶段可开发生物质能资源总量约亿吨标准煤,主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆薪柴禽畜粪便工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。因此,大力推进生物质能开发利用,不仅可以变废为宝,缓解我国能源紧缺局面,而且可以减少化石能源利用造成环境问题,具有重大战略意义和现实价值。近年来,国家高度重视生物质能源利用,陆续出台了多项政策和措施。国家中长期科学和技术发展规划纲要明确将包括生物质能在内可再生能源低成本规模技术列为能源重点领域优先发展主题,最近四个国家五年计划已连续将生物质能利用技术研究与应用列为重点科技攻关项目。年月日,我国正式颁布了可再生能源法,并陆续出台了相应配套措施,这表明我国已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中地位,并在政策上给予了巨大优惠支持。因此,我国生物质能发展和投资前景极为广阔。沼气技术是我国发展最早得到普遍推广生物质能源利用技术。根据我国可再生能源中长期发展规划确定主要发展目标,到年,沼气年利用量达到亿到年,沼气年利用量达到亿。在最近连续三个五年计划中,国家都将发展新沼气技术列为重点科技攻关项目,计划实施大批沼气及其利用研究项目和示范工程,可见沼气利用在我国生物质能利用中占有重要地位。沼气脱硫技术作为生物质沼气利用过程中项关键技术,受到国内外研究机构和学者广泛关注和深入研究。目前沼气脱硫技术主要分为三类物理法化学法和生物法。较典型物理法为活性炭吸附,该法对于低硫量沼气处理效果较好,但吸附剂再生困难,成本较高化学法脱硫是应用较多沼气脱硫技术,可以分为碱吸收化学吸附化学氧化和高温热氧化等几种。物理法和化学发工艺简单脱硫效果好,但在运行过程中需消耗大量化学药剂或较高能耗,且反应过程较难控制,容易造成二次污染生物法脱硫法基本原理是利用硫杆菌类微生物,在微氧条件下将硫化氢或含硫化合物氧化为单质硫和硫酸盐,与物理法化学法相比,生物脱硫技术具有操作简单维护费用和能耗低产物可资源化等优点,是世纪最具应用前景沼气脱硫技术。近二十年来,沼气生物脱硫技术在国内外都有许多理论研究,但核心技术均掌握在国外少数几个研究机构手中。国内研究起步较晚,虽开展了大量工作,积累了定经验,但仍未开发出成熟可工程化工艺,主要技术难点是脱硫反应难以控制,产硫率低。由于微生物分解作用,硫可转化为硫磺或者硫酸盐,过程主要受溶解氧以及营养盐等多因素影响,过程控制复杂。脱硫稳定性较差。当脱硫产物为硫酸盐时,会造成系统循环液盐度增高,从而抑制脱硫菌生长,导致脱硫效果下降,因而需要频繁更换脱硫液,增加了运行成本。当脱硫产物为硫磺时,细颗粒硫磺会附着在微生物表面,且脱附困难,造成脱硫效果下降。硫磺和微生物分离困难。由于生物脱硫产生硫磺颗粒细小,而且与生物污泥混合,生成硫浆,传统沉淀分离方法很难实现。由以上分析可知,要实现沼气生物脱硫技术知识产权自主化和工程化应用,推动我国沼气利用技术科技创新,迫切需要相关科技支撑。单位是家以造纸为龙头,集热电包装为体现代化企业,该企业十分重视环境污染治理,近年来投资万元,建成了日处理造纸废水处理工程,工艺采用先进厌氧好氧处理技术。其中厌氧工艺产生约沼气,目前该沼气直接排放,不仅污染了周围环境,而且造成了生物质能巨大浪费,为此,公司欲引进沼气发电实施,对造纸废水厌氧处理过程中产生生物质能进行充分利用。要实现沼气发电综合利用,其中关键技术是沼气脱硫

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