厌氧消化产气预测模型研究进展

黄小英，黄 涛，彭道平，刘轶鋆，张毅博

(西南交通大学地球科学与环境工程学院，成都 611756)

1 引 言

随着我国工业化和城市化的飞速发展，能源短缺和环境污染已经成为制约我国经济发展的主要问题。新能源的开发利用及清洁生产是解决上述问题的重要途径，厌氧消化技术是传统化石能源替代技术，可以将废弃物中的有机质转化成可再生能源甲烷[1]，而甲烷作为清洁能源，可以有效减少污染物的排放。厌氧发酵生物质能的规模化应用既可以有效缓解日益紧张的能源供需矛盾，同时解决有机废弃物造成的环境污染等问题，作为实现污染物资源化、减量化、无害化的重要途径，成为当前国内外学者研究的热点。二十世纪以来，我国畜禽粪便、作物秸秆、有机废水和餐厨垃圾等废弃物的产生量快速增加[2]，沼气工程得到迅猛的发展[3]。厌氧消化是一个连续、动态的过程，目前，大中型沼气工程的进料方式一般为半连续发酵方式，基于半连续进料的方式下，合理设置发酵参数，达到沼气产量最大化是沼气工程亟待解决的问题[4]。因此，准确地预测产气量对优化发酵参数设置和提高产气效率具有重要的意义和价值。

近年来，国内外学者在沼气产量预测方面开展了一定的研究。厌氧消化产气过程包含很多的生化、物化反应过程，这些过程十分复杂，使得产气量与很多参数之间呈现出非线性的关系，给产气预测建模技术的建立带来了一定的困难。……