本成套设备根据沼气工程技术特点将沼气工程设备分成吸纳单元、消化单元、转化单元和辅助单元四部分，对各单元设备的关键技术、专有设备进行专题研究，而后运用标准化的原理和系统集成方法将各单元设备进行系列化分类和标准化匹配，研制出高效的系列化厌氧发酵成套设备，并进行工程应用。在原料利用种类、厌氧反应器结构、能量供给及设备标准化、系列化等方面进行了改进，改善了传质效果、提高了容积负荷及产气率，减少了建设投资。

本成套设备具有操作简单，操作弹性大，温度控制灵活，运行稳定可靠，维修方便，投资和运行费用低，处理负荷高、TS浓度大等优点，处理物料的固形物含量可达8-15%，提高厌氧反应器容积产气率10-15%，有效解决了农村及城市生产生活中有机垃圾的处理处置难题，对解决面源污染及能源问题具有重要意义，研究通过设备型号、技术条件、接口和零部件等的标准化定制，核心部件模块化专业制造，形成里系列化产品，推进了沼气工程的规模化及相关装备产业化发展，为沼气工程提供了技术装备支撑。

本成套设备根据沼气工程技术特点将沼气工程设备分成吸纳单元、消化单元、转化单元和辅助单元四部分，具体研发一体化预处理设备、高效厌氧反应器、沼气质能转化机、自控系统及太阳能增温系统等。

高效厌氧反应器：以实现厌氧消化设备的标准化，提高装置紧凑度，保证消化器反应温度恒定及产气稳定性和产气率，解决消化器结壳、管路堵塞，避免高寒地区管路冻结等问题为基本原则，设计消化器的结构。厌氧消化器作为设备主体，内设破壳型节能搅拌机，实现物料的高效传质传热，并避免结壳问题；设有内置热能转换机，实现消化器内沼气的物质能到热能的转换，具有对器体的增温和热量供给功能；单元进料器具有自动排料功能，有效解决了各单元间连接的管线堵塞和冬季冻结问题；正负压保护器保证了消化器在正压或负压双重环境下安全运行。

沼气质能转化机：沼气调节缓冲器作为沼气质能转化机前置的必备设备，具有沼气存储、平衡供给的作用，对沼气工程稳定运行非常重要。目前农村户用型沼气池多为水压式结构，通过沼气池内发酵液排出和返回实现用气的调节，不需要专门的储气设备。规模化沼气工程中常采用湿式浮罩贮气柜或钢制高压贮气罐贮气。水压式沼气池的简单储气方式造成沼气压力波动大、发酵池无效空间大、沼气大量溢散等问题（可占总产气量30%～40%）。钢制浮罩和钢丝网浮罩储气装置都存在制作工艺难、使用时间短、代价高等问题，且在冬季低温期使用受到限制。高压储气对于地面资源有限和沼气长期储存非常有利，但是对于一般农村沼气工程而言价格昂贵且制做工艺要求高，制约了其在农村的应用。本研究沼气调节缓冲器采用双膜式恒压柔性沼气贮气装置，其在户用型和规模化沼气工程中都适用，成本低，运输和安装方便，四季稳定运行，运行时不需要外部动力。当沼气由微电脑控制系统按程序控制进入燃烧器的燃烧头内，由一次风与可燃气体混合，点火燃烧，二次风助燃，实现充分燃烧。燃烧器的燃烧状况由火焰自动跟踪系统检测控制，当燃烧器出现故障（燃烧室缺氧、可燃烧气体断流、气量不足等），控制系统发出指令，供气系统的电磁阀迅速关闭，切断供气源或油路，燃烧器自动停机，指示故障。设备控制系统采用自动控制，可根据水或其它液体加热的要求在温控器上输入相应的控制温度的上下限，燃烧系统自动运行。

（1）容积产气率可达1.5 m3/m3*d；（2）有机物降解率超过70%；（3）厌氧反应器反应温度全年保持在中温（35℃左右）；（4）COD容积负荷最高可达4.9kgCOD/d*m3；（5）进料浓度高达12%；（6）全年系统能量消耗/全年系统能量输出<40%；（7）冬季产气率不低于全年平均的70%。

本成套设备主要用于农业废弃物资源化利用，可将畜禽粪便、秸秆、生活有机废物、污泥、杂草等可发酵无转化成沼气清洁能源和有机肥料。

该技术被《环保技术国际智汇平台百强技术竞赛入选技术名录》收录。

本技术已有成功应用案例。