一、技术名称：基于氢氧化钠湿式固态常温预处理工艺的生物天然气制备技术
二、技术类别：零碳技术
三、所属领域及适用范围：生物质能 废弃物处理领域
四、该技术应用现状及产业化情况
我国生物质秸秆资源丰富，但分布较为分散，不适合进行大规模的工业化利用。制备沼气是对生物质秸秆及其他有机废弃物进行资源化和能源化利用的传统方法之一。但目前，我国利用秸秆及有机废弃物制备沼气技术一般多用于农村户用沼气池或中小规模沼气工程项目，工业化大规模沼气制备技术相对较少。该技术突破了传统秸秆制备沼气的瓶颈，以秸秆及其他有机废弃物作为原料进行联合厌氧发酵产生沼气，沼气经提纯后生产生物天然气，可有效提高沼气的利用品质。目前，该技术已在内蒙古赤峰市进行示范应用，具有良好的经济和社会效益。
五、技术内容
1. 技术原理
通过对秸秆等有机废弃物原料进行预处理，破坏原料结构，增加其可分解性，进而提高原料的转化效率和产气量。预处理后的原料按一定的混配比进行中温（恒温）厌氧发酵，发酵过程中定时进行全方位、无死角搅拌，保障物料传质、传热均匀稳定，以实现沼气高效率产生。沼气产出后进行纯化处理，将甲烷浓度净化至96%以上。纯化剩余物CO2采用吸附精馏法生产高纯度CO2产品；发酵剩余物质经固液分离后，沼液经处理后循环使用，也可生产液体有机肥，沼渣经元素配比后生产颗粒有机肥。该技术极大的提高了秸秆基沼气的产量和产气效率，并将废弃物资源化利用，具有良好的减排效果。
2. 关键技术
（1）高效预处理技术
采用物理和化学方法对秸秆等有机废弃物进行预处理，破坏原料结构，增加原料可分解性，进而提高原料的转化效率和产气量。
（2）发酵温度控制技术
通过全方位温度检测系统，实时监测发酵系统温度，并控制加热系统实现发酵温度恒定。
（3）高效能搅拌技术
该搅拌技术可实现发酵罐内全方位无死角搅拌，保障物料传质、传热均匀稳定，以实现沼气高效率产生。
3. 工艺流程
系统工艺流程图见图1。
图 1 系统工艺流程图
六、主要技术指标
1. 玉米秸秆产气率≥400m³/t（TS）；
2. 容积产气率≥1m³/（m³ d）；
3. 生物天然气纯度:甲烷浓度≥96%。
七、技术鉴定情况
该技术已获得国家发明专利 1 项。
八、典型用户及投资效益
典型用户：赤峰市阿鲁科尔沁旗
案例名称：阿旗特大型农牧业有机废弃物生产生物天然气与有机肥循环化综合利用项目
建设规模：总厌氧发酵容积 6 万 m3（单体 5000 m3发酵罐 12 座）；日产沼气 6 万 m3、提纯生物天然气 3 万 m3；年产有机肥 5 万吨、液态 CO21.37 万吨。建设条件：项目所在地具有丰富的农牧业有机废弃物资源，生物燃气的销售通畅。主要建设内容：厌氧发酵罐、预处理车间、有机肥车间、提纯车间等。主要设备为：预处理设备、进出料设备、搅拌设备、提纯设备等。项目总投资约 1.8 亿元，建设期为 24个月，项目建成后可实现年减排量约 3.5 万 tCO2，减排成本约 200 元/tCO2。年可获得经济效益 2650 万元，项目投资回收期约 6.8 年。
九、推广前景和减排潜力
目前，该技术已在内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗成功示范应用，为农林秸秆等有机废弃物制备生物天然气，并进行工业化、规模化、商业化模式运营提供了有益的探索，推广潜力较大。预计在未来 5 年内，该技术将推广至 20～30 个项目，以推广至 20 个项目估算，可形成年碳减排能力 70 万 tCO2。
