近期，中國科學院青島生物能源與過程研究所開發的高濃度厭氧發酵整體反應器技術取得進展，該技術應用于正在黑龍江省克東縣建設的千萬立方級產業化項目中，實現風干玉米秸稈高濃度厭氧發酵的高效運行，為該技術的大規模產業化推廣提供樣板工程。
傳統沼氣工程普遍沿用污水處理技術，發酵濃度較低，水耗、熱耗和能耗相對較大，限制我國沼氣工程高效益運行，特別是在寒冷區域，沼氣工程的穩定運行是行業難點。青島能源所工業生物燃氣研究中心前期開發出高效產沼氣的高濃度厭氧發酵技術，通過關鍵設備的創新開發及科學的流體力學模擬與優化，最終集成開發出高濃度厭氧發酵整體反應器技術，提升厭氧反應器的物料發酵濃度，降低工程運行的水耗、熱耗和能耗，從而有效提升反應器的整體發酵效率。基于黑龍江克東縣建設的產業化示范項目，完成整體反應器的單元調試，實現預定產氣率指標，容積產氣率達1.2 m3/m3。
日前，通過進一步高濃度厭氧發酵氣液固三相復雜體系流體力學模擬改進，結合機械攪拌設備的改進和優化，運行負荷得到提升，單個5000 m3反應器的風干秸稈進料量（干重）由15 t提升至25 t，有機負荷（kgVS/m3/d）由2.7提升至4.5，整體反應器進料負荷提高60%以上，整體反應器的容積產氣率（m3/m3）有望提升至2.0，為后續的技術指標提升和更高效運行工藝的開發提供保證。
研究工作獲得中科院戰略性先導科技專項（A類）的支持。近期，專項項目組組織學者對示范工程進行現場調研，認為示范工程采用課題組開發的高濃度發酵技術和全套裝備，建成后將成為我國東北地區高效低能耗穩定運行的規模化生物天然氣工程。該項目的高效運行，為生物天然氣技術在東北地區的產業推廣提供技術支撐，對解決我國東北地區秸稈綜合處理、彌補天然氣缺口、循環農業發展具有重要意義。
圖1.通過流體模擬和優化有效提升反應器內傳質效率
圖2.黑龍江克東縣示范工程反應器內物料被有效混勻