河南生物沼氣(qi)工程質之沼氣在未來必是非常重要的能源之一。沼氣是多用途的可再生能源，可以替代傳統的燃料產生熱能和電能，它也可以在汽車工業中用作氣體燃料。生物甲烷（質優沼氣）也同樣可以替代天然氣用于化工生產。

據aa評(ping)估，由于(yu)厭氧(yang)消化(hua)（AD）是一種(zhong)節(jie)能(neng)且環(huan)境友好(hao)的(de)(de)技術，通過(guo)厭氧(yang)消化(hua)產生的(de)(de)沼氣比其他形式的(de)(de)生物能(neng)源有顯著的(de)(de)優勢。

歐(ou)洲的沼氣生(sheng)產

20世紀初，由垃圾產生的高價值肥料（堆肥）促(cu)進了厭氧消化技(ji)術(shu)和(he)沼(zhao)氣(qi)經濟的發展。歐洲(zhou)迅速應用可持(chi)續的垃圾處理技(ji)術(shu)，同時為了在將來擁(yong)有可再生的替代燃料，歐洲(zhou)機構還實施(shi)相關的研(yan)究計劃。幾十年以后，沼(zhao)氣(qi)技(ji)術(shu)在歐洲(zhou)被(bei)廣泛應用。

沼氣生產(chan)從2009年的接近7934 toe（噸油當量，9.298×109 L），增長(chang)到2016年的14 120 toe（1.6548×1010 L）。

在(zai)歐洲，調整免稅額、鼓(gu)勵沼(zhao)氣(qi)研究和開發計(ji)劃(hua)等措施大(da)大(da)地推動(dong)(dong)了使用(yong)生物質和生物垃(la)圾制造燃料的工業活(huo)動(dong)(dong)。

至(zhi)今用(yong)于生(sheng)產氣體燃料的(de)(de)廢(fei)物所具備的(de)(de)性(xing)能和使用(yong)方式仍然是至(zhi)關重要的(de)(de)問(wen)題。目前，研究(jiu)方向集(ji)中在易于獲得的(de)(de)資源，如農業廢(fei)棄(qi)物資源。

用于生產(chan)沼氣的垃圾

1 原料

動物(wu)(wu)糞便、泥漿、污(wu)水(shui)、污(wu)泥、城市固體廢棄物(wu)(wu)（MSW）、廚(chu)余垃(la)圾……廣泛的垃(la)圾類型都可用(yong)作使用(yong)厭氧消化技(ji)術生(sheng)產沼氣的底物(wu)(wu)。

?不同潛在底(di)物的沼氣產量(liang)和電力的比較

糖類、蛋白質(zhi)(zhi)、脂肪、纖維(wei)素和(he)半纖維(wei)素等生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)(zhi)可用作沼(zhao)氣(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)的原料(liao)。通常添加共底物(wu)以增加有機物(wu)含(han)量(liang)，從而獲得(de)更高(gao)的產(chan)氣(qi)率。典型的共底物(wu)是農業相關的有機物(wu)垃圾、廚余垃圾和(he)來自家庭的城市生(sheng)(sheng)活(huo)垃圾。

?德國(guo)2010年沼氣(qi)廠投入的底物

據報(bao)道，盡管(guan)糖類和(he)蛋(dan)白質比脂肪(fang)的轉化率(lv)更(geng)高，但后者的沼氣產量更(geng)高。

2 纖維素垃圾

能(neng)源作(zuo)物(wu)(wu)、農業殘留物(wu)(wu)和(he)污水污泥等纖維素垃圾具有很大的生物(wu)(wu)燃料生產潛力。木(mu)質纖維素主要(yao)由三種(zhong)主要(yao)的有機成(cheng)分組成(cheng)：纖維素、半纖維素和(he)木(mu)質素。

?纖維(wei)(wei)素(su)、半纖維(wei)(wei)素(su)和木質(zhi)素(su)的成分簡(jian)圖

纖維素是主要(yao)結構成(cheng)分，與植(zhi)物(wu)細胞壁的機械強(qiang)度有關。纖維素是地球上(shang)a豐(feng)富(fu)的有機化合物(wu)，占植(zhi)物(wu)生物(wu)量的25%以上(shang)。

半纖維素構成木(mu)質素(su)和纖維素(su)分子之間的連接，并使整個纖維素(su)-半纖維素(su)-木(mu)質素(su)網絡更加緊湊(cou)。

木質素是細胞壁的(de)雜聚物，存在(zai)于自然(ran)界中。木質(zhi)素(su)是一種天然(ran)聚合物，是木材的(de)主要(yao)組成成分（占30%~60%），在(zai)農業殘留物和草類(lei)中木質(zhi)素(su)占5%~30%，而作物殘留物則主要(yao)為半纖維素(su)。

根據a新的(de)(de)研究報(bao)道，木質(zhi)素(su)的(de)(de)表征，如組成(cheng)和結構(gou)，可以積極地(di)影(ying)響水解過程，以提高沼氣的(de)(de)生(sheng)產效率。也(ye)有報(bao)道稱，生(sheng)物質(zhi)中較高的(de)(de)木質(zhi)素(su)含量降(jiang)低了其降(jiang)解效率。