沼氣分析儀在沼氣工程測出CH4濃度達94%的沼氣！

　近日在湖南某沼氣工程現場，工作人員驚奇地發現：僅(jin) 通過厭氧發酵工藝，竟然直接製取出了CH4濃度高達94%的生物天然氣！*，一般沼氣生產(chan) 生物天然氣要經過淨化和提純兩(liang) 個(ge) 步驟，才可得到高甲烷濃度的生物天然氣，以用作管道燃氣、熱電聯供、生產(chan) 壓縮天然氣和罐裝燃氣等。而該沼氣工程項目並沒有複雜的淨化、提純過程，就製出了CH4濃度高達94%的生物天然氣，讓人匪夷所思！

發酵罐

　　據了解，該項目厭氧發酵罐規模為(wei) 800m3 ，其發酵原料主要來源於(yu) 種豬養(yang) 殖場的糞便與(yu) 尿液，項目數據監測則采用武漢四方光電子公司-四方儀(yi) 器自控的沼氣工程監測方案Gasboard-9230產(chan) 品，用以對沼氣流量，沼氣成分，發酵罐溫度和PH值等數據的監測與(yu) 無線傳(chuan) 輸。對於(yu) 直接通過厭氧發酵產(chan) 出CH4濃度高達94%的沼氣，所有人的*反應是檢測儀(yi) 器出了故障。為(wei) 了解決(jue) 大家心裏的困惑，公司派出檢測人員，攜帶係列專(zhuan) 業(ye) 氣體(ti) 檢測儀(yi) 器，逐一對項目產(chan) 出的沼氣成分進行檢測.

大中型沼氣工程監測現場

　　工作人員首先使用100%CH4和50%CO2的標準氣體(ti) ，對現場一體(ti) 化沼氣分析係統Gasboard-9060進行校準。

對一體(ti) 化沼氣分析係統Gasboard-9060進行校準

　　首先，采用該在線檢測設備對現場沼氣成分進行檢測，結果顯示CH4濃度為(wei) 94.39%！根據以往經驗，在沒有進行提純前，沼氣成分中的CH4一般在40-65%之間，很難超過70%。如今卻是94.39%。

一體(ti) 化沼氣分析係統Gasboard-9060的檢測數據

　　隨後，使用公司研發的沼氣分析儀(yi) (智能便攜型)Gasboard-3200Plus進行檢測。該產(chan) 品采用非分光紅外氣體(ti) 分析技術，其分析儀(yi) 器檢測顯示的結果依然達到了94.42%！與(yu) 在線儀(yi) 器無差別，儀(yi) 器故障的可能性逐漸被排除。

用沼氣分析儀(yi) (智能便攜型)Gasboard-3200plus再次檢測

Gasboard-3200Plus的檢測數據

　　考慮到沼氣中除含有甲烷外，可能還含有複雜的烷烴成分(乙烷等)，在紅外吸收光譜中，甲烷的中紅外吸收特征波長易受乙烷影響，從(cong) 而影響檢測設備對甲烷濃度的測量。為(wei) 了排除這種可能，檢測人員提出采用公司的紅外煤氣分析儀(yi) Gasboard-3100再檢測一次。煤氣分析儀(yi) Gasboard-3100同樣采用非分光紅外氣體(ti) 分析技術，可同時測量煤氣、生物燃氣的熱值，以及甲烷、乙烷等氣體(ti) 濃度，zui重要的是可排除乙烷影響並準確檢測甲烷濃度。然後，檢測結果仍是驚人的96.08%的高濃度！自此，儀(yi) 器故障、檢測不準的原因被*排除了。

用煤氣分析儀(yi) (在線型)Gasboard-3100檢測排除幹擾可能

Gasboard-3100的檢測數據

　　排除了儀(yi) 器故障問題，但疑雲(yun) 仍未撥開！為(wei) 此，銳意自控總熊友輝博士攜帶相關(guan) 氣體(ti) 成分檢測儀(yi) 器驅車300多公裏，親(qin) 臨(lin) 項目現場對該沼氣項目再次進行了深入調查研究與(yu) 分析。

熊博士在監測現場

　　現場在線監測係統顯示儀(yi) 器進氣流量正常，這次Gasboard-9060監測係統顯示CH4濃度為(wei) 91.38%。

Gasboard-9060的檢測數據

Gasboard-3200Plus的檢測數據

便攜紅外天然氣熱值分析儀(yi) Gasboard-3110P的檢測數據

　　從(cong) 這次現場的檢測數據來看，厭氧發酵產(chan) 出的沼氣CH4含量確實在90%以上，檢測數據可靠性沒有問題。但是有一個(ge) 現象引起了大家的重視，就是該項目安裝的超聲波沼氣流量計BF-3000的瞬時流量接近是零，累計流量隻有1500多立方米。也就是說，安裝監測係統一個(ge) 月以來，平均每日的產(chan) 氣量隻有50m3左右，顯然這個(ge) 沼氣工程沒有達到設計的中溫發酵1.0(800m3)的容積產(chan) 氣率，即使是常溫發酵，容積產(chan) 氣率0.3(240m3)也沒有達到。為(wei) 了探其究竟，熊博士與(yu) 業(ye) 主進行了深入的交流。

超聲波沼氣流量計BF-3000累計流量顯示數據

　　由於(yu) 發電機組噪音大，發電也不能上網，生產(chan) 的沼氣用途不大，因此實際發電沒有正常進行，隻是偶爾需要的時候發電。同時沼氣發酵產(chan) 生的沼液沼渣也需要處理，而附近沒有可以*消納沼液沼渣的場所，因此厭氧發酵裝置無法真正發揮作用。由於(yu) 本項目位於(yu) 一個(ge) 大型的水庫附近，糞汙排放受到嚴(yan) 格控製，為(wei) 了*解決(jue) 問題，業(ye) 主將幹清糞的糞便用於(yu) 生產(chan) 有機肥，清糞的糞水和尿液通過沉澱池後一部分進入發酵罐用於(yu) 生產(chan) 沼氣，一部分通過自行設計的微曝氣池再進入額外設計的好氧生化氧化池進行水處理，發酵罐產(chan) 生的沼液沼渣也排入好氧生化氧化池進行汙水處理後達標排放。

微曝氣池

好氧生化池

　　由於(yu) 大量廢水進入厭氧發酵罐產(chan) 生的沼氣不被經常使用，更易溶於(yu) 水的CO2被溶解(水洗沼氣淨化提純就是利用這個(ge) 原理)，並隨著大量低濃度的沼液一起排出，造成發酵罐中沼氣CH4含量的不斷升高。至此，沼氣工程項目直接製取高濃度生物天然氣的原因終於(yu) 真相大白。通過持續脫除溶解在發酵液中的CO2，沼氣中CH4含量持續升高，甚至達到接近天然氣的水平。其實國外正在進行厭氧發酵沼氣原位提純的研究，通過改變厭氧發酵過程中CO2、H2等含量，脫除CO2或增加H2含量等都可以顯著提高沼氣中的CH4含量，達到直接製取生物天然氣的目標。

　　通過本次調研我們(men) 也發現，限製我國大型養(yang) 殖企業(ye) 沼氣工程發展的難點在於(yu) 沼液沼渣的處理，沼液看似是一種有機肥，但是受有機肥覆蓋麵積、長期使用適應性以及需求季節性的影響，企業(ye) 都很難妥善處理沼液的利用問題，沼渣以及基於(yu) 幹糞形成的有機肥倒是不存在銷售出路問題。如果不能有效處理沼液問題，采用幹濕分離，衝(chong) 水糞尿采用汙水處理工藝或許是一個(ge) 更加正確的選擇。

　　目前，大型畜禽糞便沼氣工程或許需要一次整體(ti) 係統性的技術提升，才能夠從(cong) 一個(ge) 不健康的產(chan) 業(ye) 中走出來！（來源：沼氣圈）