对工 业废气中和污染问题，相关废气指标的超标排放将严重影响 企业的正常生产和未来发展。通过本项目的顺利实施，实现了企业沼 气的清洁利用，保障了废气的稳定达标排放，同时在当前污染物排放 实行总量控制的形势下，也为企业的未来发展拓展了定空间。 二国内外研究现状和发展趋势 沼气生物脱硫是世纪年代发展起来的新技术，在国外已得 到了广泛研究，在应用方面也取得了很大进展，但其核心技术仍掌握 在国外少数跨国公司手中。目前沼气生物脱硫技术研发的重点为高效 脱硫微生物及菌群研究稳定及高效的生物脱硫过程控制技术研究 生物脱硫工程化应用研究等。 高效脱硫微生物及菌群研究 生物脱硫过程主要依靠脱硫菌及菌群的代谢活动，所以高效脱硫 微生物及菌群的筛选构建及其代谢机理就成为了该领域的研究热 点。脱硫细菌主要分为光能自养菌和化能自养菌，目前，国内外在脱 硫微生物及其代谢机理方面的研究主要有 光能自养菌的研究。紫色硫菌科和绿色硫菌科是常用的光能 自养型脱硫菌。等在连续振荡反应器中研究了栖 泥绿菌对废气的处理效果，结果表明，栖泥绿菌具有良好的脱硫 性能，当进气负荷为时，可完全转化为单质硫， 而当进气负荷高达时，仍可实现实现的单质硫 得率。和的研究也得到相似的结果，不同的是进气 负荷达到。 在机理研究方面，早在年，提出了光能自养菌的 脱硫反应路径 光能 光能 在此基础上，和提出了光能自养菌降解硫化物的 二步反应机理，第步通过光生化反应将光能转化为化学能三磷酸 腺苷储存在细菌体内第二步是在细胞内进行，通常称暗反应， 首先硫化物的释放电子，然后通过电子链传递交由 ，最后利用将转化为细胞物质。在这过程中硫化物 般被氧化为示范。 六计划进度安排 本项目计划在两年内完成，具体进度安排如下 年月年月国内外相关资料收集及整理 年月年月高效脱硫菌筛选及复合菌群构建技 术 年月年月生物脱硫反应控制技术研究 年月年月生物脱硫集成技术研究 年月年月集成处理工艺确定，建设示范工程 年月年月示范工程调试完成，相关指标测试， 准备资料进行验收。 目录 第部分项目可行性研究报告 项目的背景和意义 项目背景 项目意义 二国内外研究现状和发展趋势 高效脱硫微生物及菌群研究 生物脱硫过程控制技术研究 生物脱硫工程化应用研究 三项目主要研究开发内容技术关键及主要创新点 主要研究开发内容 关键技术 主要创新点 四项目预期目标 主要技术指标 主要经济指标 社会效益 项目技术应用和产业化前景 五项目实施方案技术路线组织方式与课题分解 项目实施方案 技术路线 组织方式 课题分解 六计划进度安排 七现有工作基础和条件 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 第二部分经费概算 经费概算列表 二经费概算说明 承担单位和相关部门承诺的支撑条件说明 资金支出的主要用途 对其他来源经费进行说明 附表拟新购置设备清单 第部分项目可行性研究报告 项目的背景和意义 项目背景 随着我国经济的快速发展和工业化城镇化进程的加快，能源需 求不断增长，而传统的化石能源储量有限，时刻面临着枯竭的风险， 因此加快新能源的开发和利用，构建多元的能源供应体系，已成为保 障我国社会经济发展的迫切需要。近年来，生物质能作为种可再生 能源受到了世界各国的广泛关注。预计到年，全球总能耗将有 来自生物质能源。我国拥有丰富的生物质能资源，其理论产量达 亿吨年左右，折合理论资源为亿标准煤，相当于我国目前年 总能耗的倍以上。我国现阶段可开发的生物质能资源总量约亿吨 标准煤，主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆薪柴禽畜粪便 工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。因此，大力推进生物质能开 发利用，不仅可以变废为宝，缓解我国能源紧缺的局面，而且可以 减少化石能源利用造成的环境问题，具有重大的战略意义和现实价 值。 近年来，国家高度重视生物，导致脱硫效果下降，因而需要频繁更换脱硫液，增 加了运行成本。当脱硫产物为硫磺时，细颗粒的硫磺会附着在微生物 表面，且脱附困难，造成脱硫效果的下降。硫磺和微生物分离困 难。由于生物脱硫产生的硫磺颗粒细小，而且与生物污泥混合，生成 硫浆，传统的沉淀分离方法很难实现。由以上分析可知，要实现沼气 生物脱硫技术的知识产权自主化和工程化应用，推动我国沼气利用技 术的科技创新，迫切需要相关的科技支撑。 单位是家以造纸为龙头，集热电包装为体的现代化企 业，该企业十分重视环境污染治理，近年来投资万元，建成了 日处理的造纸废水处理工程，工艺采用先进的厌氧好氧处 理技术。其中厌氧工艺产生约的沼气，目前该沼气直接排 放，不仅污染了周围环境，而且造成了生物质能的巨大浪费，为此， 公司欲引进沼气发电实施，对造纸废水厌氧处理过程中产生的生物质 能进行充分利用。要实现沼气发电综合利用，其中的关键技术是沼气 脱硫，因此本项目可为该工程的实施作技术支撑，同时该工程也可为 本项目的顺利开展提供有力保障。 项目意义 根据上述立项背景，并结合我省的实际情况和技术需求，单位 确定联合单位，以校企合作的方式，共同进行沼气生物脱硫关键 技术研究及示范课题的研究。本项目旨在攻克生物脱硫工艺的系列 关键技术，实现沼气的清洁利用，具有十分重要的意义。 破解生物脱硫技术瓶颈，实现知识产权自主化 生物脱硫技术应用范围较广，不仅可用于沼气脱硫，在天然气和 工业废气处理领域也有广泛的市场前景。通过本项目的实施，在引进 消化和吸收国外先进技术的基础上，结合已有研究工作，针对生物脱 硫工艺中的重点和难点，深入研究相关的技术原理和工程共性技术， 破解生物脱硫技术瓶颈，实现知识产权自主化。 为沼气清洁利用提供技术支撑，推动节能减排工作 沼气特别是工业沼气中含有浓度较高的，致使沼气具有 高毒性和强腐蚀性，在沼气利用过程中，包括沼气燃烧和沼气发电， 管道和发电装臵容易腐蚀，导致设备更换频繁，降低了沼气的利用效 率另方面，高硫沼气在利用过程中会产生大量的气体，而采 用传统脱硫工艺如氧化铁脱硫工艺的沼气脱硫工程，二次污染也 很严重，这均给日益脆弱的生态环境造成严重影响。通过本项目的实 施，可为沼气的清洁利用提供技术支撑，提高了沼气的利质能源利用，陆续出台了多项政策和 措施。国家中长期科学和技术发展规划纲要明确将包括生物质能 在内的可再生能源低成本规模技术列为能源重点领域的优先发展主 题，最近的四个国家五年计划已连续将生物质能利用技术的研究与应 用列为重点科技攻关项目。年月日，我国正式颁布了可 再生能源法，并陆续出台了相应的配套措施，这表明我国已在法律 上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上 给予了巨大优惠支持。因此，我国生物质能发展和投资前景极为广阔。 沼气技术是我国发展最早得到普遍推广的生物质能源利用技 术。根据我国可再生能源中长期发展规划确定的主要发展目标， 到年，沼气年利用量达到亿到年，沼气年利用 量达到亿。在最近的连续三个五年计划中，国家都将发展新 的沼气技术列为重点科技攻关项目，计划实施大批沼气及其利用的 研究项目和示范工程，可见沼气利用在我国生物质能利用中占有重要 地位。 沼气脱硫技术作为生物质沼气利用过程中的项关键技术，受到 国内外研究机构和学者的广泛关注和深入研究。目前沼气脱硫技术主 要分为三类物理法化学法和生物法。较典型的物理法为活性炭吸 附，该法对于低硫量沼气的处理效果较好，但吸附剂再生困难，成本 较高化学法脱硫是应用较多的沼气脱硫技术，可以分为碱吸收化 学吸附化学氧化和高温热氧化等几种。物理法和化学发工艺简单 脱硫效果好，但在运行过程中需消耗大量化学药剂或较高能耗，且反 应过程较难控制，容易造成二次污染生物法脱硫法基本原理是利用 硫杆菌类微生物，在微氧条件下将硫化氢或含硫化合物氧化 为单质硫和硫酸盐，与物理法化学法相比，生物脱硫技术具有操作 简单维护费用和能耗低产物可资源化等优点，是世纪最具应 用前景的沼气脱硫技术。 近二十年来，沼气生物脱硫技术在国内外都有许多理论研究，但 核心技术均掌握在国外少数几个研究机构手中。国内研究起步较晚， 虽开展了大量工作，积累了定经验，但仍未开发出成熟的可工程 化的工艺，主要技术难点是脱硫反应难以控制，产硫率低。由 于微生物的分解作用，硫可转化为硫磺或者硫酸盐，过程主要受溶解 氧以及营养盐等多因素影响，过程控制复杂。脱硫稳定性 较差。当脱硫产物为硫酸盐时，会造成系统循环液盐度增高，从而抑 制脱硫菌的生程菌株筛选出的 多种脱硫细菌和其他共生微生物，构建复合脱硫菌群，并考察其脱硫 活性和稳定性探明复合脱硫菌群的生理特性随环境因素的变化规 律，并对其脱硫代谢行为及微生物间的共生和拮抗作用进行系统研 究在此基础上，对复合脱硫菌群进行优化及性能研究。 脱硫菌群营养液的组分设计和优化 考察碳源氮源吸收剂微量元素等因素对复合脱硫菌群性能 的影响规律，探明相关的影响机理对脱硫菌群营养液进行组分设计， 考察不同组分配方对脱硫菌群活性的影响规律及途径研究微生物代 谢产物与吸收剂营养液组分间可能存在的化学反应，及其对微生物 代谢行为的反作用在此基础上，对脱硫菌群营养液的组分进行优化， 并进行小