1.4　沼氣液化制取生物質LNG存在的問題

我國是農業大國，也是世界上秸稈資源最為豐富的國家之一。由于缺乏有效的處理方式，以億噸為單位的秸稈被廢棄或直接焚燒，不僅污染了環境，更是對資源的極大浪費。隨著我國農業綜合生產水平的不斷提高，我國農作物秸稈總量呈現不斷上升的勢頭，合理、有效地處置農作物秸稈已成為當務之急。

我國畜禽養殖業經歷了30多年的持續發展，近年來，隨著我國養殖業結構調整與優化，在養殖優勢區域規模化養殖企業數量和養殖密度逐年增加，單個養殖場的規模在不斷增大，存欄萬頭的奶牛場、存欄數十萬頭的養豬場和百萬只存欄規模的蛋雞養殖場在許多地區建成。據調查，全國生豬規模養殖比重達53%，全國糞污年產生量近40億噸。畜禽養殖污染防治工作相對滯后，畜禽養殖污染日趨嚴重，畜禽養殖污染已經成為中國環境污染的重要因素源。大量的畜禽糞便隨處露天堆放，極易隨降水進入湖泊或下滲污染土壤和地下水。

秸稈作為一種優質的生物質能源，如果將秸稈進行能源化利用，可替代部分化石能源，據報道，2t秸稈能源化利用熱值相當于1t標準煤。秸稈能源化利用，可以在一定程度上減少石油、煤等化石能源的消耗，有助于改善我國的能源結構，對資源短缺問題有一定程度的緩解。同時可減少溫室氣體（二氧化碳）的排放量。秸稈沼氣消化能量利用效率是直接燃燒的1.2～1.9倍。利用農作物秸稈進行厭氧消化產沼氣，是一條清潔高效的秸稈能源化利用途徑，而產生的副產物沼渣，因其富含氮、磷等營養元素，可以作為有機肥料應用于農業生產，提高農作物產量。王曉嬌等采用混料設計和中心組合試驗設計對雞糞、豬糞、麥稈原料混合厭氧發酵和雞糞、豬糞、玉米稈原料混合厭氧發酵進行了優化，不同原料混合厭氧發酵的甲烷產量顯著高于單一原料及兩原料混合發酵；多原料間在發酵過程中的協同作用提高了甲烷產量。在混合發酵中，糞便對整體甲烷產量的貢獻顯著高于秸稈，但不同種類糞便及秸稈間差異不明顯。中心組合試驗設計結果表明，原料配比和碳氮比均影響甲烷產量，且兩因素間存在交互作用，說明混合原料發酵體系中不同原料間的協同作用不僅僅在于平衡碳氮比，還可能存在微生物協同、營養平衡等方面的作用。

在厭氧消化過程中，產酸菌和產甲烷菌對pH值的適應范圍不同。一般來說，水解酸化菌對pH值的適應范圍大致為5.0～6.0，也有研究認為在4.0～5.0的范圍內產酸反應也能很好地進行，產甲烷菌對pH值的適應范圍在6.6～7.6之間。

維持反應器內適宜的C/N比，可以更好地為微生物提供營養物質，提高厭氧反應系統的效率。在固體兩相沼氣消化過程中，可以通過滲濾液的循環，平衡反應器內物料的C/N比。另外，根據物料本身的碳氮含量，采用混合物料共同消化的方式，也可以達到維持較好C/N比的效果。

沼氣的成分與性質、沼氣的凈化、沼氣的液化流程選擇對沼氣液化制取生物質LNG影響較大，沼氣的成分與性質受干發酵技術的影響較大。