高寒地区生物天然气制备

关键技术与装备

一、成果简介

基本情况：2022年省“揭榜挂帅”项目（经费3100万元），针对高寒地区沼气工程低温预处理难、甲烷含量低、能耗高等“卡脖子”问题。

技术内容：系统研究多元原料连续预处理工艺及装备制造技术、氢驱动厌氧发酵提升甲烷浓度关键技术、生物炭介导厌氧干发酵关键技术、连续干发酵失稳预警及智能监控技术、生物天然气园区多种清洁能源耦联互补供能系统、高浓度沼气制备生物天然气技术，实现各项关键技术系统集成，建设具有我省特色并可大规模复制推广的典型示范工程，为我省生物能源产业发展、加速乡村振兴提供生物质资源清洁高效转化、以生物天然气为绿色能源供给的高值化利用新模式。

（1）高效秸秆糖化与预处理技术：从寒区样品筛选获得2株高效糖化菌株，优化后糖化率提升3.4%。开发连续预处理装备，解决秸秆堵料难题，提升处理效率30%以上。

（2）氢营养型产甲烷菌剂与耦合工艺：构建氢营养型产甲烷菌剂平台，最优条件下甲烷含量达87%。开发制氢-甲烷耦合工艺，光合制氢效率62%，系统甲烷产量提升20.86%。

（3）生物炭强化发酵技术：研制高性能生物炭（1800m²/g），揭示其促进微生物协作机制，建立生物炭介导的厌氧调控技术，甲烷产率提升25%。

（4）智能监测调控系统：开发基于机器学习的发酵优化模型，构建LoRa-5G物联网平台，实现远程实时监控与智能调控，系统稳定性提升40%。

（5）多能互补供热系统：集成太阳能、生物质锅炉与余热回收技术，光伏直驱系统实现60%时段室温≥16℃，能耗降低35%。

（6）沼气提纯技术：开发改性生物炭吸附剂，优化吸附工艺参数，解决硫、水影响问题，提纯效率提升30%，设备寿命延长50%。

可行性：技术集成度高，需在大型沼气工程验证。

二、所属领域：能源。

三、拓展至未来产业：未来能源。

四、联系方式

有合作意向的企业请联络北林区工业信息科技局，电话：0455-8106381、0455-8106380。