秸秆燃料化利用技术之秸秆大中型秸秆沼气生产技术
1 技术概述
大中型秸秆沼气生产技术是指以农作物秸秆（玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆等）为主要发酵原料，单个厌氧发酵装置容积在300立方米以上的沼气生产技术。
2 技术流程
大中型秸秆沼气生产技术流图如图所示。
3 技术操作要点
1．秸秆贮存。农作物秸秆贮存设施的容积应根据秸秆特性、收获次数、消耗量等因素确定，通常以秸秆收获周期内需要消耗的秸秆量进行设计和贮存，以保证原料供应。秸秆沼气工程场区内或附近应设置秸秆短期堆放场所，可根据需要设置长期堆放场所，以满足工程长期连续运行的原料需求。自然堆放秸秆水分含量应小于18%，青贮秸秆水分含量控制在65%~75%。
2．秸秆预处理。秸秆原料的预处理有物理、化学和生物等方法。其中：
①物理预处理，主要是利用机械、热等方法来改变秸秆的外部形态或内部组织结构，如机械剪切或破碎处理、蒸汽爆破、膨化等。
②化学预处理，使用酸、碱、有机溶剂等作用于秸秆，破坏细胞壁中半纤维素与木质素形成的共价键，破坏纤维素的结晶结构，打破木素与纤维素的连接，达到提高秸秆消化率的目的，如酸处理、碱处理、氨处理和氧化还原试剂处理等。
③生物预处理，在人工控制下，利用一些细菌、真菌等微生物的发酵作用来处理秸秆，如青贮、白腐菌处理等。
3．沼气生产。大中型秸秆沼气工程选用的工艺需根据原料特性及工艺特点，经技术经济分析比较后确定，要能适应两种或以上秸秆的物料特性及发酵要求。
4．日常运行维护。定期监测厌氧发酵装置内料液pH值、总碱度、温度，沼气成分，产气量，物料高度，罐内压力等参数，并根据监测数据及时调整发酵装置运行工况或采取相应措施。主要参数应满足：沼气中CH4含量大于50%；pH为6.8~7.5；总碱度（以重碳酸盐计算）大于2000 mg/L；厌氧发酵装置内每天的温度变化应控制在设计范围以内。
5．出料。按工艺设计要求定期排出沼液沼渣。厌氧发酵装置放空清理时，需停止进料，并打开厌氧发酵装置顶部检修人孔，强制通风24h；人员进入厌氧发酵装置清理前，应先进行气体成分检测和活动物试验，测试合格后方可进入，且宜佩戴防毒面具；同时发酵装置外部必须有人进行安全保护，防止意外发生。
6．发酵剩余物处理利用。大中型秸秆沼气工程的发酵剩余物宜先固液分离，沼液尽量回流利用，沼渣可加工成固体有机肥或作为有机基质。场区内发酵剩余物贮存调节设施的有效容积应不小于5天平均出料量。
4 注意事项
大中型秸秆沼气生产技术以生产沼气为核心，由于沼气为易燃易爆气体，所以在生产过程中的首要问题是安全问题。注意事项主要包括以下方面：
1．消防系统。根据规范，大中型秸秆沼气工程火灾类型为B类，危险等级属于中危险等级，因此沼气工程的各建设室内宜设置手提式干粉灭火器，设置数量、位置、保护范围执行《GB50140 建筑灭火器配置设计规范》。
2．危险物料的安全控制。大中型秸秆沼气工程设计为密闭系统，使秸秆等可燃物料和沼气等易燃易爆气体处于密闭的设备和管道中，各个生产环节的连接处采用可靠的密封措施。秸秆的可燃物堆放场所的消防车道应保持畅通，消防工具应完备有效，周围地区严禁烟火；在沼气等易燃气体易聚集的场所，需设置可燃气体浓度报警器，并将报警信号送至控制室。
3．建构筑物防火。建构筑物设计严格执行《GB50016建筑设计防火规范》，对需要做耐火保护的承重框架、支架、裙座和管架均按规范要求进行耐火保护，耐火极限不低于1.5小时。
4．建构筑物防雷。建（构）筑物为二类防雷建筑，建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。在厌氧发酵装置、楼房顶部均应作避雷带，凡突出屋面的所有金属构件均应与避雷带可靠焊接。
5．应急疏散与火灾报警。建筑各走道、门厅、楼梯口均应设置疏散用应急照明，在疏散走道和门厅及消防控制室、消防泵房等应设置疏散标志灯，在建筑物通向室外的正常出口和应急出口等均应设置出口标志灯。
6．其他注意事项。大中型秸秆沼气工程及围墙外50m内严禁烟火和燃放烟花爆竹，醒目位置应设“严禁烟火”标志。
5 适宜区域
适合全国广大农村地区。可根据收集的农作物秸秆种类和特性，选择适宜的发酵工艺。