四 秸稈燃料化利用技術(shù)
4.1 秸稈固化成型技術(shù)
（一）技術(shù)概述
秸稈固體成型燃料就是利用木質(zhì)素充當(dāng)粘合劑將松散的秸稈等農(nóng)林剩余物擠壓成顆粒、塊狀和棒狀等成型燃料，具有高效、潔凈、點(diǎn)火容易、二氧化碳零排放、便于貯運(yùn)和運(yùn)輸、易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能，也可以作為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)（糧食烘干、蔬菜、煙葉等）、設(shè)施農(nóng)業(yè)（溫室）、養(yǎng)殖業(yè)等不同規(guī)模的區(qū)域供熱燃料，另外也可以作為工業(yè)鍋爐和電廠的燃料，替代煤等化石能源。
（二）技術(shù)流程
農(nóng)林廢棄物的固體成型技術(shù)按生產(chǎn)工藝分為粘結(jié)成型、壓縮顆粒燃料和熱固體成型工藝，可制成棒狀、塊狀、顆粒狀等各種形狀，固體成型的工藝流程主要是將回收的農(nóng)作物秸稈粉碎、堆放軟化（含水率控制在 15～35%之間） 、經(jīng)上料機(jī)將物料送進(jìn)生物質(zhì)燃料成型機(jī)內(nèi)模壓成型、冷卻、定量包裝。
（三）技術(shù)操作要點(diǎn)
1．干燥：生物質(zhì)的含水率在 20%~40%之間，通過自然晾曬或烘干方法進(jìn)行干燥，滾筒干燥機(jī)進(jìn)行烘干，將原料的含水率降低至8%~10%。原料太干，壓縮過程中顆粒表面的碳化和龜裂有可能會(huì)引起自燃；而原料水分過高時(shí)，加熱過程中產(chǎn)生的水蒸汽就不能順利排出，會(huì)增加體積，降低機(jī)械強(qiáng)度。
2．粉碎：秸稈類原料需通過粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎處理，通常使用錘片式粉碎機(jī)，粉碎的粒度由成型燃料的尺寸和成型工藝所決定。
3．調(diào)濕：加入一定量的水分后，可以使原料表面覆蓋薄薄的一層液體，增加粘結(jié)力，便于固體成型。
4．成型：生物質(zhì)通過固體成型，一般不使用添加劑，此時(shí)木質(zhì)素充當(dāng)了粘合劑。
（四）注意事項(xiàng)
1．與煤相比，生物質(zhì)具有較高的揮發(fā)分含量。農(nóng)作物秸稈中的揮發(fā)分一般在76%～86%之間，其存儲(chǔ)了超過三分之二的熱量，且一般在 200～300℃時(shí)開始析出。如果此時(shí)無法提供足夠的助燃空氣，則未燃盡的揮發(fā)分被氣流帶出，形成黑煙，傳統(tǒng)的燃煤鍋爐設(shè)計(jì)方法和操作規(guī)程并不適合于農(nóng)作物秸稈。
2．灰分含量高。由于秸稈類生物質(zhì)中的灰分含量通常較高，因此，顆粒燃料的灰分沉積速度一般大大超過煤的燃燒，有的甚至超出煤炭大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，積灰中通常存在大量的KCl等氯化物，也是需要注意的一個(gè)問題。
3．結(jié)渣現(xiàn)象嚴(yán)重。在秸稈生長(zhǎng)過程中，會(huì)吸收包含了一定含量的堿金屬元素（包括 K、Na、Cl、S、Ca、Si、P 等），其以鹽或者氧化物的形式存在于生物質(zhì)機(jī)體內(nèi)部或者灰分等雜質(zhì)中。當(dāng)秸稈類生物質(zhì)固體成型燃料燃燒時(shí)達(dá)到的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灰熔點(diǎn)溫度范圍，導(dǎo)致爐底的秸稈灰在800～900℃時(shí)就開始軟化，溫度過高時(shí)灰分會(huì)全部或者部分發(fā)生熔化，導(dǎo)致結(jié)渣率較高，這不僅影響燃燒設(shè)備的熱性能，甚至?xí)＜叭紵O(shè)備的安全。
4．NOx 排放量較高。生物質(zhì)燃燒設(shè)備產(chǎn)生的 NOx 主要是由燃料中的 N 元素氧化產(chǎn)生的，既來自氣相燃燒也來自固定碳燃燒過程。其他 NOx 可能是某些特定條件下由空氣中的N 元素形成的。生物質(zhì)燃燒排放的最主要NOx是NO，它在大氣中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?span>NO2。
（五）適宜區(qū)域
生物質(zhì)固體成型燃料適用于糧食主產(chǎn)區(qū)或農(nóng)產(chǎn)品加工廠附近，即農(nóng)作物秸稈或農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物資源量大的區(qū)域。此外，亦可用于林業(yè)資源豐富的區(qū)域，木材加工廠附近區(qū)域等。
4.2 秸稈熱解氣化技術(shù)
4.2.1 秸稈氣化技術(shù)
（一）技術(shù)概述
該技術(shù)是以生物質(zhì)為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸汽或氫氣等作為氣化劑（或稱氣化介質(zhì)），在高溫條件下通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)中可燃的部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)獾倪^程。生物質(zhì)氣化時(shí)產(chǎn)生的氣體，主要有效成分為CO、H2和CH4等，稱為生物質(zhì)燃?xì)狻?span>
（二）技術(shù)流程
集中供氣系統(tǒng)的基本模式為：以自然村為單元，系統(tǒng)規(guī)模為數(shù)十戶至數(shù)百戶，設(shè)置氣化站（氣柜設(shè)在氣化站內(nèi)），敷設(shè)管網(wǎng)，通過管網(wǎng)輸送和分配生物質(zhì)燃?xì)獾接脩舻募抑校瑸檗r(nóng)村居民提供炊事用能。集中供氣系統(tǒng)中包括原料前處理（切碎機(jī)）、上料裝置、氣化爐、凈化裝置、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣柜、安全裝置、管網(wǎng)和用戶燃?xì)庀到y(tǒng)等。
（三）技術(shù)要點(diǎn)
秸稈類原料首先用切碎機(jī)進(jìn)行前處理，然后通過上料機(jī)構(gòu)送入氣化爐中。秸稈在氣化爐中發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生粗煤氣，由凈化系統(tǒng)去除其中的灰分、炭顆粒、焦油和水分等雜質(zhì)，并冷卻至室溫。經(jīng)凈化的生物質(zhì)燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)廨斔蜋C(jī)被送至儲(chǔ)氣柜，儲(chǔ)氣柜的作用是貯存一定容量的生物質(zhì)燃?xì)猓员阏{(diào)整炊事高峰時(shí)用氣，并保持恒定壓力，使用戶燃?xì)庠罘€(wěn)定地進(jìn)行工作。儲(chǔ)氣柜中生物質(zhì)燃?xì)馔ㄟ^管網(wǎng)分配到各家各戶，管網(wǎng)由埋于地下的主、干及支管路組成，為保證管網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行，需要安裝閥門、阻火器和集水器等附屬設(shè)備。用戶的燃?xì)庀到y(tǒng)包括室內(nèi)燃?xì)夤艿馈㈤y門、燃?xì)庥?jì)量表和燃?xì)庠睿蛏镔|(zhì)燃?xì)獾奶匦圆煌枧鋫鋵Ｓ玫娜細(xì)庠罹摺?span>
（四）注意事項(xiàng)
生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)在使用時(shí)，應(yīng)注意以下問題：
1．一氧化碳中毒：秸稈氣化CO含量約20%，需要注意安全隱患。
2．二次污染問題：粗燃?xì)夂薪褂偷扔泻﹄s質(zhì)，采用水洗法凈化過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有焦油的廢水，如果隨意傾倒，就會(huì)造成對(duì)周圍土壤和地下水的局部污染。如何處理好這些污染物，不使這些污染物對(duì)環(huán)境造成更為嚴(yán)重的二次污染，是秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)所面臨的突出問題。
3．減少燃?xì)庵械慕褂秃浚河捎谙到y(tǒng)的規(guī)模較小，對(duì)生物質(zhì)燃?xì)庵薪褂蛢艋牟⒉煌耆褍艋細(xì)庵薪褂秃勘容^高，在實(shí)際使用過程中，給系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和用戶使用帶來了問題。
（五）適宜區(qū)域
秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)的技術(shù)適用于秸稈資源豐富地區(qū)，以自然村為單位為農(nóng)村居民提供炊事用能。
4.2.2秸稈干餾技術(shù)
（一）技術(shù)概述
該技術(shù)是將秸稈經(jīng)烘干或曬干、粉碎，在干餾釜中隔絕空氣加熱，制取醋酸、甲醇、木焦油抗聚劑、木餾油和木炭等產(chǎn)品的方法，亦稱秸稈炭氣油多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。通過秸稈干餾生產(chǎn)的木炭可稱之為機(jī)制秸稈木炭或機(jī)制木炭。根據(jù)溫度的不同，干餾可分為低溫干餾（溫度為500～580℃）、中溫干餾（溫度為 660～750℃）和高溫干餾（溫度為 900～1100℃）。100 kg秸稈能夠生產(chǎn)秸稈木炭30 kg、秸稈醋液50 kg、秸稈氣體 18 kg。生物質(zhì)的熱裂解及氣化還可產(chǎn)生生物炭，同時(shí)可獲得生物油及混合氣。
（二）技術(shù)流程
干餾的工藝流程包括原料干燥、干餾、氣體冷凝冷卻、木炭冷卻和供熱系統(tǒng)。可采用自然干燥和人工干燥的方式，一般要求原料的含水率低于20%。干餾產(chǎn)生的蒸汽氣體混合物在焦油分離器或列管冷凝器中進(jìn)行冷凝冷卻，使其中可凝結(jié)的蒸汽冷凝為木醋酸、焦油。木炭可在干餾釜或?qū)ｉT的冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻。供熱系統(tǒng)可為木材干餾提供熱量，所用的燃料包括干餾產(chǎn)生的木煤氣、煤氣或煤等。由單一木炭生產(chǎn)變?yōu)槟咎俊⑷細(xì)狻⒔褂汀⒛敬滓骸⒓状嫉穆?lián)合生產(chǎn)。
（四）技術(shù)操作要點(diǎn)
1．原料準(zhǔn)備。根據(jù)秸稈炭化要求貯備原料。如果以固化秸稈為原料，必須配備必要的秸稈固化設(shè)備，并按照工藝對(duì)秸稈進(jìn)行固化。生產(chǎn) 1t木炭需要固化成型秸稈3t，原秸稈4t。
2．切碎。粒度較小的秸稈經(jīng)篩選后可直接使用。對(duì)于較長(zhǎng)的秸稈，要利用鍘切機(jī)切成長(zhǎng)短適中的原料。
3．干燥。秸稈直接炭化，可對(duì)原料進(jìn)行自然干燥、人工干燥或烘干，一般要求原料的含水率低于20%。烘干的熱源可利用秸稈炭化過程中產(chǎn)生的煤氣（又稱秸稈氣）。
4．包裝入庫。木炭貯存切記防火、防潮、防水。
（五）適宜區(qū)域
1．農(nóng)業(yè)
生物炭在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是指在土壤中加入生物炭顆粒或載有菌體、肥料或與其它材料混配的功能型生物炭復(fù)合材料，主要作功能包括改良土壤，增加地力，改善植物生長(zhǎng)環(huán)境，提高土地生產(chǎn)力及產(chǎn)品品質(zhì)。應(yīng)用領(lǐng)域主要是農(nóng)田、林地和草坪。
2．能源
生物炭燃燒性能好，具有發(fā)熱值高、清潔、無污染等特點(diǎn)。塑型后生產(chǎn)出的“炭化生物質(zhì)煤”具有較高的堆密度與強(qiáng)度，便于儲(chǔ)藏、運(yùn)輸，且清潔環(huán)保，燃燒效率高，可替代燃?xì)狻⒚禾康炔豢稍偕茉矗米鬓r(nóng)村分散供熱、供暖的新能源，也可用于城市集中供暖、發(fā)電等。
3．環(huán)境保護(hù)
生物炭具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎，能減少諸如重金屬、殘留農(nóng)藥等有毒物質(zhì)對(duì)作物的傷害；生物炭對(duì)一些氣體包括NH4、H2C1、SO2、H2S、NO2、CO2、O2、N、H2、CHC的吸附容量按生物炭容積的倍數(shù)計(jì)，用生物炭吸附重金屬及有害氣體等具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行、效果良好等優(yōu)點(diǎn)。
4．生物炭的副產(chǎn)品
生物炭的副產(chǎn)品包括焦油、裂解氣、木醋液等。焦油和裂解氣作為慢速熱裂解生產(chǎn)生物炭過程中的副產(chǎn)品，是一種潛在的能源物質(zhì)和化工原料，焦油中主要含有醛、酮、酸、酯、醇、呋喃、酚類有機(jī)物、水等，可作為液體燃料可用于窯爐、鍋爐等產(chǎn)熱設(shè)備。裂解氣中CH4的含量約為60%，CO2約為35%，還含有少量的H2、CO等氣體。裂解氣的低位熱值約為21 MJ/m3。裂解氣通過凈化后可直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明等用途。木醋液是指生物質(zhì)熱裂解冷凝后產(chǎn)生的堿性餾出液，木醋液主要成分為酚類和酮類。可用做家畜飼養(yǎng)場(chǎng)所的消毒劑、除臭劑，也可以用于農(nóng)藥助劑或農(nóng)藥，或促進(jìn)作物生長(zhǎng)的葉面肥，特別是在有機(jī)農(nóng)作物中有顯著效果。木醋液作為葉面肥主要作用為增進(jìn)作物根部與葉片的活力，減緩老化，降低果實(shí)酸度，延長(zhǎng)果實(shí)貯藏時(shí)間，提高風(fēng)味；防治土壤與葉片上一些病蟲害，促進(jìn)土壤有益微生物的繁殖；增加農(nóng)藥效果等。
4.3 秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)
4.3.1 戶用秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)
（一）技術(shù)概述
沼氣是由多種成分組成的混合氣體，包括甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和少量的硫化氫（H2S）、氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、氮?dú)猓?span>N2）等氣體，一般情況下，甲烷占 50%～70%，二氧化碳占 30%～40%，其他氣體含量極少。戶用秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)是一種以現(xiàn)有農(nóng)村戶用沼氣池為發(fā)酵載體，以農(nóng)作物秸稈為主要發(fā)酵原料的厭氧發(fā)酵沼氣生產(chǎn)技術(shù)。
（二）技術(shù)流程
戶用秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)流圖如圖所示。
（三）技術(shù)操作要點(diǎn)
1．秸稈收集與粉碎。戶用秸稈沼氣的原料主要為玉米秸稈、小麥秸稈和水稻秸稈等。常見戶用秸稈沼氣的原料量為：6 立方米的沼氣池，所需干秸稈約為 300 千克；8 立方米的沼氣池，所需干秸稈約為 400 千克；10 立方米的沼氣池，所需干秸稈約為 500 千克。將所需秸稈收集后，堆積在開闊區(qū)域讓其自然晾曬和風(fēng)干，隨后對(duì)風(fēng)干的秸稈進(jìn)行機(jī)械粉碎或鍘切，秸稈長(zhǎng)度控制在5 厘米以下。
2．潤(rùn)濕與堆漚處理。①潤(rùn)濕：粉碎后的干秸稈，須先進(jìn)行潤(rùn)濕處理。以 8 立方米的沼氣池為例：400 千克秸稈需加水 300~400 千克（或等量沼液），充分?jǐn)嚢瑁瑵袼潭纫杂檬帜缶o秸稈有少量的水滴下為宜。潤(rùn)濕后將秸稈放置1天以上，以確保濕透。②堆漚：通過堆漚可以初步破壞秸稈的纖維—木質(zhì)結(jié)構(gòu)，有利于后期厭氧發(fā)酵過程中被厭氧菌消化分解。以8 立方米的沼氣池為例，400 千克干秸稈，需添加秸稈預(yù)處理復(fù)合菌劑約1 千克，添加碳酸銨5千克。如果采用沼液浸泡秸稈，可不添加復(fù)合菌劑。添加菌劑和碳酸銨時(shí)需翻堆一次，以保證菌劑和碳酸銨與秸稈充分混勻。堆漚時(shí)間一般為：夏季3天，春、秋季 4～5 天，冬季6～7天，可根據(jù)氣溫適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以秸稈表面長(zhǎng)滿白色菌絲為宜。
3．進(jìn)料準(zhǔn)備。為使秸稈沼氣池啟動(dòng)更為順利，原料中可添加適量畜禽糞便（糞便可不用堆漚），將堆漚好的秸稈和畜禽糞便混勻后一起投入池內(nèi)。以常見的水壓式沼氣池為例，6立方米的沼氣池，干秸稈約 300千克，牛糞或豬糞約 700千克；8立方米的沼氣池，干秸稈約 400 千克，牛糞或豬糞約 800 千克；10 立方米的沼氣池，干秸稈約 500 千克，牛糞或豬糞約1000千克。
4．進(jìn)料。秸稈沼氣池進(jìn)料時(shí)，應(yīng)添加相應(yīng)的接種物，接種物可以是沼渣或活性污泥。如果沒有接種物，也可將畜禽糞便加水浸透后，覆蓋薄膜進(jìn)行堆漚后作為接種物。接種物的總量控制在1000～2000千克，在進(jìn)料時(shí)采取分層加入的方式，即邊進(jìn)料邊加入接種物，也可與發(fā)酵原料混勻后一起投入到池內(nèi)。由于秸稈碳氮比較高，為得到合適的碳氮比，需添加氮源。如果添加碳酸銨，添加總量控制在8～10千克（或碳酸氫銨約 15千克，均先溶化好再添加）；如果加入人畜糞尿，添加總量為300~500千克。物料裝入沼氣池后，根據(jù)實(shí)際情況添加水 2000～3000 千克，直到發(fā)酵料液離天窗下沿 500~550 毫米為止。戶用沼氣發(fā)酵的適宜溫度為15℃以上，因此進(jìn)料宜選取在氣溫較高的季節(jié)。
5．啟動(dòng)。密封沼氣池池口。連續(xù)放氣1～3天，當(dāng)沼氣壓力表的壓力達(dá)到 2千帕以上時(shí)開始試火，直至能點(diǎn)燃且火苗穩(wěn)定，此時(shí)表明沼氣池已啟動(dòng)成功，生產(chǎn)的沼氣可正常使用。
（四）注意事項(xiàng)
1．補(bǔ)充氮源。秸稈沼氣池運(yùn)行過程中應(yīng)補(bǔ)充氮源。氮源通過進(jìn)料口投入，一般每 15天需加 1～2 千克碳酸銨（或碳酸氫銨 1.5～3 千克）。與廁所連通且有糞尿進(jìn)入的沼氣池可不需補(bǔ)充氮源。
2．添加秸稈。秸稈沼氣池正常啟動(dòng)并運(yùn)行約 60 天后，需定期添加秸稈。每 7天左右向池內(nèi)補(bǔ)充粉碎并經(jīng)過堆漚處理的秸稈15~25千克，同時(shí)視水壓間水位的高低補(bǔ)充水量或排出一定量的沼液、沼渣。
3．?dāng)嚢琛Ｃ看翁砑拥础⒔斩挄r(shí)必須用手動(dòng)泵強(qiáng)回流攪拌，攪拌時(shí)間約為 30分鐘；與廁所連通的沼氣池也需每7天用手動(dòng)泵強(qiáng)回流攪拌1 次，每次30分鐘。
4．大換料。秸稈沼氣池運(yùn)行一年左右必須進(jìn)行大換料，大換料的時(shí)間應(yīng)選在每年的 10月或4月，低溫季節(jié)不宜進(jìn)行大換料。大換料前 10天應(yīng)停止進(jìn)料，同時(shí)準(zhǔn)備好足夠的新料，待出料后可立即重新啟動(dòng)。出料時(shí)先抽出大部分沼液，留約 10%～30%活性污泥為主的料液作為接種物，然后從出料間用耙扒出秸稈渣。池內(nèi)結(jié)殼嚴(yán)重的應(yīng)打開活動(dòng)蓋進(jìn)行出料。出料過程的安全注意事項(xiàng)按《NY/T 90-2014 農(nóng)村戶用沼氣發(fā)酵工藝規(guī)程》執(zhí)行。
5．安全操作。沼氣池在大換料或出料后維修時(shí)，要把所有蓋口打開，使空氣流通，在進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)確定池內(nèi)安全后再下池操作，下池人員要系安全繩，池上要有人監(jiān)護(hù)；池內(nèi)操作人員不得使用明火，不得在池內(nèi)吸煙。沼氣池的進(jìn)出料口要加蓋。輸氣管道、開關(guān)、接頭等處要經(jīng)常檢修，防止漏氣和堵塞；水壓表要定期檢查；要經(jīng)常排放冷凝水收集器中的積水，以防水堵。在沼氣池活動(dòng)蓋密封的情況下，進(jìn)出料速度不宜過快，保證池內(nèi)緩慢升壓或降壓；在池內(nèi)日常進(jìn)出料時(shí)，不得使用沼氣灶具，不得有明火接近沼氣池。
（六）適宜區(qū)域
適合全國(guó)各糧食產(chǎn)區(qū)。總的來說，北方地區(qū)以玉米秸稈和小麥秸稈為主要發(fā)酵原料，南方地區(qū)以稻草為主要發(fā)酵原料。可根據(jù)農(nóng)作物秸稈的種類和特性，選擇不同的發(fā)酵工藝。
4.3.2 大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)
（一）技術(shù)概述
大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)是指以農(nóng)作物秸稈（玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈等）為主要發(fā)酵原料，單個(gè)厭氧發(fā)酵裝置容積在300立方米以上的沼氣生產(chǎn)技術(shù)。
（二）技術(shù)流程
大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)流圖如圖所示。
（三）技術(shù)操作要點(diǎn)
1．秸稈貯存。農(nóng)作物秸稈貯存設(shè)施的容積應(yīng)根據(jù)秸稈特性、收獲次數(shù)、消耗量等因素確定，通常以秸稈收獲周期內(nèi)需要消耗的秸稈量進(jìn)行設(shè)計(jì)和貯存，以保證原料供應(yīng)。秸稈沼氣工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)或附近應(yīng)設(shè)置秸稈短期堆放場(chǎng)所，可根據(jù)需要設(shè)置長(zhǎng)期堆放場(chǎng)所，以滿足工程長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的原料需求。自然堆放秸稈水分含量應(yīng)小于 18%，青貯秸稈水分含量控制在65%～75%。
2．秸稈預(yù)處理。秸稈原料的預(yù)處理有物理、化學(xué)和生物等方法。其中：
① 物理預(yù)處理，主要是利用機(jī)械、熱等方法來改變秸稈的外部形態(tài)或內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，如機(jī)械剪切或破碎處理、蒸汽爆破、膨化等。
② 化學(xué)預(yù)處理，使用酸、堿、有機(jī)溶劑等作用于秸稈，破壞細(xì)胞壁中半纖維素與木質(zhì)素形成的共價(jià)鍵，破壞纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，打破木素與纖維素的連接，達(dá)到提高秸稈消化率的目的，如酸處理、堿處理、氨處理和氧化還原試劑處理等。
③ 生物預(yù)處理，在人工控制下，利用一些細(xì)菌、真菌等微生物的發(fā)酵作用來處理秸稈，如青貯、白腐菌處理等。
3．沼氣生產(chǎn)。大中型秸稈沼氣工程選用的工藝需根據(jù)原料特性及工藝特點(diǎn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定，要能適應(yīng)兩種或以上秸稈的物料特性及發(fā)酵要求。
4．日常運(yùn)行維護(hù)。定期監(jiān)測(cè)厭氧發(fā)酵裝置內(nèi)料液 pH 值、總堿度、溫度，沼氣成分，產(chǎn)氣量，物料高度，罐內(nèi)壓力等參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整發(fā)酵裝置運(yùn)行工況或采取相應(yīng)措施。主要參數(shù)應(yīng)滿足：沼氣中 CH4含量大于50%；pH為 6.8～7.5；總堿度（以重碳酸鹽計(jì)算）大于2000 mg/L；厭氧發(fā)酵裝置內(nèi)每天的溫度變化應(yīng)控制在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)。
5．出料。按工藝設(shè)計(jì)要求定期排出沼液沼渣。厭氧發(fā)酵裝置放空清理時(shí)，需停止進(jìn)料，并打開厭氧發(fā)酵裝置頂部檢修人孔，強(qiáng)制通風(fēng)24h；人員進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵裝置清理前，應(yīng)先進(jìn)行氣體成分檢測(cè)和活動(dòng)物試驗(yàn)，測(cè)試合格后方可進(jìn)入，且宜佩戴防毒面具；同時(shí)發(fā)酵裝置外部必須有人進(jìn)行安全保護(hù)，防止意外發(fā)生。
6．發(fā)酵剩余物處理利用。大中型秸稈沼氣工程的發(fā)酵剩余物宜先固液分離，沼液盡量回流利用，沼渣可加工成固體有機(jī)肥或作為有機(jī)基質(zhì)。場(chǎng)區(qū)內(nèi)發(fā)酵剩余物貯存調(diào)節(jié)設(shè)施的有效容積應(yīng)不小于5天平均出料量。
（四）注意事項(xiàng)
大中型秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)以生產(chǎn)沼氣為核心，由于沼氣為易燃易爆氣體，所以在生產(chǎn)過程中的首要問題是安全問題。注意事項(xiàng)主要包括以下方面：
1．消防系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)范，大中型秸稈沼氣工程火災(zāi)類型為 B類，危險(xiǎn)等級(jí)屬于中危險(xiǎn)等級(jí)，因此沼氣工程的各建設(shè)室內(nèi)宜設(shè)置手提式干粉滅火器，設(shè)置數(shù)量、位置、保護(hù)范圍執(zhí)行《GB50140 建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》。
2．危險(xiǎn)物料的安全控制。大中型秸稈沼氣工程設(shè)計(jì)為密閉系統(tǒng)，使秸稈等可燃物料和沼氣等易燃易爆氣體處于密閉的設(shè)備和管道中，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的連接處采用可靠的密封措施。秸稈的可燃物堆放場(chǎng)所的消防車道應(yīng)保持暢通，消防工具應(yīng)完備有效，周圍地區(qū)嚴(yán)禁煙火；在沼氣等易燃?xì)怏w易聚集的場(chǎng)所，需設(shè)置可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器，并將報(bào)警信號(hào)送至控制室。
3．建構(gòu)筑物防火。建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行《GB50016 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，對(duì)需要做耐火保護(hù)的承重框架、支架、裙座和管架均按規(guī)范要求進(jìn)行耐火保護(hù)，耐火極限不低于 1.5小時(shí)。
4．建構(gòu)筑物防雷。建（構(gòu)）筑物為二類防雷建筑，建筑物的防雷裝置應(yīng)滿足防直擊雷、防雷電感應(yīng)及雷電波的侵入，并設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)。在厭氧發(fā)酵裝置、樓房頂部均應(yīng)作避雷帶，凡突出屋面的所有金屬構(gòu)件均應(yīng)與避雷帶可靠焊接。
5．應(yīng)急疏散與火災(zāi)報(bào)警。建筑各走道、門廳、樓梯口均應(yīng)設(shè)置疏散用應(yīng)急照明，在疏散走道和門廳及消防控制室、消防泵房等應(yīng)設(shè)置疏散標(biāo)志燈，在建筑物通向室外的正常出口和應(yīng)急出口等均應(yīng)設(shè)置出口標(biāo)志燈。
6．其他注意事項(xiàng)。大中型秸稈沼氣工程及圍墻外50m內(nèi)嚴(yán)禁煙火和燃放煙花爆竹，醒目位置應(yīng)設(shè)“嚴(yán)禁煙火”標(biāo)志。
（六）適宜區(qū)域
適合全國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)。可根據(jù)收集的農(nóng)作物秸稈種類和特性，選擇適宜的發(fā)酵工藝。
