我國生物質資源豐富,利用厭氧消化和凈化提純技術將生物質制備成生物天然氣(甲烷),不僅可以部分替代傳統(tǒng)的化石能源,減少二氧化碳等溫室氣體和各種有害物質的排放,緩解大氣污染和氣候變化等環(huán)境問題,還可以使農(nóng)業(yè)秸稈、畜禽糞便、生活垃圾、餐廚垃圾等廢棄物得以利用,使土地更潔凈,污染更少。基于此,周紅軍團隊開發(fā)了生物質制生物天然氣成套工藝技術,并牽頭制定了相關行業(yè)標準,具體內容如下:
開發(fā)了中空纖維膜提純制生物天然氣成套裝置。基于自主知識產(chǎn)權“高選擇性中空纖維膜提純沼氣制生物天然氣”的工藝包,按照國家相關標準,委托專業(yè)設計院設計,采用三級中空纖維膜凈化提純沼氣制生物天然氣。實現(xiàn)了設備移動集裝箱式、模塊化,占地空間小,安裝時間短,運行成本低(綜合能耗<0.35kWh/Nm3天然氣),同時提純過程為純物理處理,無二次污染,操作靈活,自動化程度高。本項目處理量為240 Nm3/h,提純過程中CH4損失率<0.5%,CH4產(chǎn)率高達99%,產(chǎn)品氣CH4≥95%,完全滿足CNG/管網(wǎng)等相關標準。
開發(fā)了成套沼氣凈化技術。濕法沼氣脫硫技術適合H2S 0.2-3%的沼氣,出口H2S<200mg/m3,適用于發(fā)電;沼氣厭氧發(fā)酵罐內原位脫硫技術適合H2S 500-2000mg/m3,出口H2S<100mg/m3,適用于生產(chǎn)管燃和CNG; 沼氣干法精脫硫技術,適合H2S 10-500 mg/m3,出口∑S<1mg/m3,適用于沼氣脫氧。垃圾填埋沼氣或利用生物法脫除沼氣中的硫時沼氣中一般含有0.8-3%的O2,若用于生產(chǎn)CNG,必須把O2脫至0.5%以下,該技術已成功工業(yè)應用,沼氣中O2入口0.8-3%,出口O2<0.3%。
開發(fā)了餐廚垃圾和生活垃圾處理技術,包括帶壓厭氧發(fā)酵、車庫式干發(fā)酵、干-濕厭氧發(fā)酵、厭氧消化促進劑等,牽頭制定了能源行業(yè)標準《生物天然氣產(chǎn)品質量標準》(NB/T 10136-2019),《生物天然氣產(chǎn)品管輸標準》(編號能源20170921),獲得相關授權發(fā)明專利十余項。
