传统产甲烷潜力测试装置的改进

侯腾飞， 熊 炜， 张驭舟， 刘刚金， 刘佳鑫， 王 爽， 梁兰梅， 邓良伟

(1.农业农村部沼气科学研究所， 四川 成都 610041； 2.湖北绿鑫生态科技有限公司, 湖北 宜城 441400； 3.农业农村部农村可再生能源开发利用重点实验室， 四川 成都 610041)

厌氧消化是厌氧条件下有机质被兼性菌和厌氧细菌降解转化为CH4，CO2，H2O和H2S的过程。因为这一过程产生沼气(CH4和CO2)，因此，厌氧消化也被称为沼气发酵。通过沼气发酵，可以实现有机废弃物减量化、无害化和资源化，是解决有机废物污染问题的有效途径，也是目前最有潜力的有机废物管理方式之一[1-3]。有机物废弃物在厌氧消化过程中主要转化为甲烷和二氧化碳，甲烷是重要的温室气体。通过沼气工程生产并利用沼气能有效减少温室气体的排放。在2030年实现碳达峰和2060实现碳中和的时代大背景下，对有机废弃物进行沼气化利用，减少碳排放，已经成为越来越多专家学者所关注的课题[4]。我国每年产生的固体废弃物超过100亿吨，其中有机废弃物占比超过50%，利用有机废弃物开发沼气，对我国实现碳中和具有重要意义[5]。

在规划、设计沼气工程之前，往往需要对原料进行产甲烷潜力评估，以明确沼气产量或原料需要量。产甲烷潜力测试(BMP)是单位质量有机物通过厌氧消化能产生甲烷量的最大能力，通常在厌氧环境下，将原料与接种物按一定比例混合后，发酵过程中不再加入原料的情况下进行厌氧消化直至不再产生沼气，测定累计甲烷(沼气)产量。产甲烷潜力测试被广泛用于实验研究和生产实践中，如发酵条件优化[6-7]、污泥活性评估[8]和毒性评价等[9]。……