【文章內容簡介】 民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《可再生能源法》，已于2006年1月1日起開始實施。這表明我國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位，并在政策上給予了巨大優(yōu)惠支持。人類的文明進步和社會生產力的發(fā)展使得人類對能源的需求越來越大，而嚴峻的能源形勢日益成為全世界關注的焦點。地球上億萬年積累的化石能源（石油、天然氣、煤等），僅能支撐300年的大規(guī)模開采就將面臨枯竭。人們終于認識到，化石能源的使用不是無限的。未雨綢繆，利用現代科技發(fā)展生物能源，是解決未來能源問題的一條重要出路。人類對能源的依賴和獲取正面臨著重大轉折。 我國沼氣發(fā)電市場前景伴隨可再生能源技術的進步，我國垃圾沼氣發(fā)電市場前景日益看好。目前，南京、上海、北京、深圳、北海等大中城市正在或準備建立垃圾沼氣發(fā)電廠。而在此之前，1998年10月，我國在杭州天子嶺填埋場建成首家垃圾沼氣發(fā)電廠。1999年6月，廣州大田山沼氣發(fā)電廠投入運行，日處理垃圾3000噸。用垃圾沼氣發(fā)電的技術路線是：垃圾填埋－發(fā)酵－產生沼氣－燃燒－發(fā)電－產生電能。這項技術的應用對保護和改善生態(tài)環(huán)境、實現可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。一些外國也看好我國這項技術。去年，我國援建的突尼斯沼氣發(fā)電站正式交付使用。近幾年，伴隨城市化的快速發(fā)展，%的速度迅速增長，為利用垃圾產生沼氣發(fā)電提供了有利條件?，F在，我國90%以上的城市采取填埋的方式處理垃圾。許多城市垃圾填埋場日處理垃圾能力都在上千噸以上，總填埋庫容達數千萬立方米。這些被填埋的垃圾產生的沼氣量是一個驚人的數字。據有關部門介紹，我國目前擁有1000多萬座沼氣池。但總體上沼氣應用范圍還不廣，利用率仍比較低。作為能源消費大國，我國利用垃圾制造沼氣發(fā)電的市場前景十分廣闊。 可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃根據國家擬訂的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，力爭可再生能源發(fā)電的比例占總發(fā)電量的30%以上，2030年后比例超過40%。沼氣年利用量從50億立方米增加到240億立方米。當前，我國可再生能源利用量僅占全國一次能源總消費量的3％，市場空間非常巨大。該項目產生的沼氣日發(fā)電量在目前《可再生能源法》實施及配套政策出臺的情況下，發(fā)出的電完全可以通過上網進行出售。 當地市場分析沼氣發(fā)電技術在沼氣工程中的引入，不但提升了沼氣工程整體技術水平，而且可以通過出售電能帶來較高的資金回報。該公司牛場自身生產用電量很大，利用沼氣發(fā)電可大大減輕公司養(yǎng)殖場的用電壓力，降低生產成本。沼液是沼氣發(fā)酵的殘余物，含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機質，是具有改良土壤功效的優(yōu)質有機肥料，與沼渣同被稱為沼肥。沼液含有豐富的氮磷鉀等大量營養(yǎng)元素和多種微量營養(yǎng)元素，這些營養(yǎng)元素基本上是以速效養(yǎng)分形式存在的，因此，沼液的速效營養(yǎng)能力強，能迅速被作物吸收，養(yǎng)分可利用率高，是多元的速效復合液體肥料?？捎米鲎魑锘省⒆贩?、以及葉面肥等，另外，沼液中還富含多種氨基酸和維生素等，因此，沼液也是畜禽飼料的良好添加料。目前液態(tài)有機肥產品市場主要分三個層次（1）低端市場：主要用于沼氣場周圍的農田灌溉。根據資料，沼液在不經過氧化處理情況下，稀釋5～10倍澆灌農作物，具有良好增產和改善品質的作用。在適當收費的情況下，就近賣給周圍農民。只要價格低廉，有增產效果，農民會接受的，低端市場易于啟動。在中端和高端產品的市場開發(fā)的前期，主要依靠開發(fā)低端市場；在中端和高端產品的銷售淡季，也要依靠低端市場；在中端和高端產品的市場開發(fā)良好，產品供不應求時，可適當提高低端產品的價格。低端市場的開發(fā)需要大量的宣傳和示范工作。（2）中端市場：主要用于露地和設施果樹、蔬菜的追肥。在山東市場有“糖化氨基酸”、“懸液肥料”和“腐殖酸”等液體肥料，銷售效果都很好。沼液肥料在北京和河北，能夠開發(fā)和培育出很大的市場。（3）高端市場：主要用于設施蔬菜的無土栽培和滴灌栽培。無土栽培和滴灌栽培都具有顯著的節(jié)水、省肥、增產和改善蔬菜品質的作用，在北京市及華北缺水地區(qū)，具有廣闊的市場前景。本工程液態(tài)沼液產品立足當地實際，主要開發(fā)低端市場。，牧場周圍有大量的草場，按照每畝草地年消納沼液10噸計算，，可完全消納產生的沼液，因此，不存在市場問題。項目達產后，沼渣做成的有機肥及沼液產品主要供周邊農田，草場地作為固體和液體有機肥使用。每畝作物使用約沼液10噸/年?？扇抗┙o周圍農田及草場。沼氣工程產品的定價是由市場定價，沼氣發(fā)電按當地牧場用電價格定，沼渣的價格基本按照有機肥的價格的20%定，約100元/噸；沼液經調節(jié)養(yǎng)分后參照水肥的價格，約8元/噸。根據沼氣工程所產生的電、有機肥、沼液所替代產品及產品預測的產品價格，其中沼渣有機肥、沼液和電的年銷售收入分別為：103萬元、。第三章 建設規(guī)模與產品方案（1）沼氣池容積進入沼氣池每天的糞污量為1000噸，TS濃度為9%，中溫發(fā)酵，沼氣池的水力滯留期為18天，沼氣池外體積28000m3，有效容積18900 m3，氣室部分容積為2720 m3。分為八組獨立的沼氣池，每組有效容積2363 m3。（2）產氣量與發(fā)電量每天牛糞干物質的產量為63t(不計牛床墊料)， m3的系數計算（來自于規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設計規(guī)范NY/T1222一2006），故本項目每天沼氣產生量為Qmax=63t/d m3/ kgTS=16000m3/d。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產生的各種氣體的60%一80%。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800－23600千焦。根據實際經驗，每立方米用“勝動”~。1 ，16000 m3沼氣每天可發(fā)電量為25600kWh/d。每臺發(fā)電機組每天消耗沼氣量8000 m3（來自山東盛動廠家），沼氣發(fā)電機每天工作24小時，因此，每天產16000 m3沼氣，需要配備三臺發(fā)電機組，兩用一備，可發(fā)電25600kWh/d，所以需新裝500KW沼氣發(fā)電機組3臺（兩用一備），本項目產品方案序號產 品數量（年產）1沼氣584萬m32發(fā)電3沼液4沼渣肥第四章 建廠條件與廠址方案本項目建設地點位于通遼市經濟技術開發(fā)區(qū)遼河鎮(zhèn)西烏蘭花村，幸福道北側，地勢平坦。通遼市位于內蒙古自治區(qū)東部,地處北緯42176。15′45176。41′、東經119176。15′－123176。43′之間，總面積59535平方公里,南北長約418公里,東西寬約370公里。東靠吉林省、西接赤峰市、南依遼寧省、西北和北邊分別與錫盟、興安盟為鄰，屬東北和華北地區(qū)交匯處。項目建設地點位于牧場南面圍墻距主道路5 米，距遼河鎮(zhèn)15公里，距111國道直線距離11公里，距遼查公路4公里。通遼市位于內蒙古自治區(qū)東部、松遼平原西端，東與吉林省接壤，南與遼寧省毗鄰，西與赤峰市、錫林郭勒盟交界，北與興安盟相連。項目所在地屬典型的半干旱大陸性季風氣候，春季干旱多風，夏季炎熱，雨熱同季。年平均氣溫06℃，年平均日照時數3000小時左右，無霜期140160天，年平均降水量350400mm，蒸發(fā)量是降水量的5倍左右，全年8級以上大風日數2030天。本項目在養(yǎng)殖場基礎上建設，根據現有條件與基礎，場址選擇時要符合以下要求：（1）交通便利，便于原料及產品的運輸；（2）地勢干燥、通風良好，便于排水；（3）水、電、通訊等方面具備良好條件；（4）居民區(qū)與場址的距離符合沼氣生產的安全要求；（5）所選場址面積的大小，應能滿足生產要求，并有發(fā)展余地及預留空間。項目建設地點緊鄰通遼牧場現代化奶牛養(yǎng)殖示范場。發(fā)酵原料可以很方便的運送至沼氣站，運送距離短，且交通方便。工程地質條件較好，較利于沼氣站的施工與運行。同時，由于沼氣站緊鄰新建的現代化奶牛養(yǎng)殖示范場，供水、供電可直接引自養(yǎng)殖場，供熱由緊鄰沼氣站新建的秸稈氣化站提供，水、暖、電的供應情況很好。養(yǎng)殖場的職工宿舍與食堂就設置在養(yǎng)殖場內，所以與沼氣站距離很近，便于沼氣的輸送與利用。與沼氣站同時規(guī)劃的顆粒肥加工廠緊鄰沼氣站，沼氣站產生的沼渣、沼液可以通過管道直接輸送到顆粒肥加工廠中，便于沼液沼渣的利用。第五章 工程技術方案及設備選擇以“整體、協(xié)調、循環(huán)、再生”為總的指導思想，按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”的原則，建設沼氣發(fā)電示范項目典型。項目將以沼氣工程為紐帶，把環(huán)境建設和資源循環(huán)利用有機的結合為一體，真正實現牛糞、污水的資源化利用，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)生態(tài)循環(huán)經濟體系。實現場區(qū)內污染零排放通過建設該項目，可使場區(qū)內實現清潔生產和糞污治理的開發(fā)利用，并可實現場區(qū)內污染零排放的目標。采用科學合理的先進的沼氣工藝，使糞便、污水經過發(fā)酵后產生沼氣，沼渣、沼液可直接作肥使用，實現場區(qū)內污染物的零排放，并使這些糞污變成資源。通過對沼氣的有效利用，減少溫室氣體排放，積極應對氣候變化。循環(huán)經濟理念循環(huán)經濟就是按照生態(tài)規(guī)律，利用自然資源和環(huán)境容量，實現經濟活動的生態(tài)化轉向。循環(huán)經濟倡導的是一種物質不斷循環(huán)再生利用的經濟發(fā)展模式，即：“資源產品消費再生資源”,在生產和消費中，追求資源和能源利用效率的最大化和廢物產量的最小化，從而根本解決長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。把循環(huán)經濟理念應用于農業(yè)系統(tǒng)，在農業(yè)生產過程中和產品生命周期中減少資源、物質的投入量和減少廢物的產生排放量，實現農業(yè)經濟和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏”。種植、養(yǎng)殖、加工的協(xié)調發(fā)展通過種植、養(yǎng)殖、加工業(yè)的有效結合，實現廢棄物的回收利用，每年可消化掉場區(qū)所產生的所有牛糞和高濃度有機廢水。沼氣是優(yōu)質的可再生能源，沼氣發(fā)電、供熱聯(lián)產又為各項產業(yè)提供高品位的能源與動力保障，而沼渣和沼液直接作肥，可以促進當地種植業(yè)的發(fā)展，種植為養(yǎng)殖提供飼料，養(yǎng)殖為種植提供肥料，形成一個以生物燃氣為紐帶的種植、養(yǎng)殖、加工于一體的良性循環(huán)經濟模式。 工藝選擇原則工藝選擇是大型沼氣工程建設的關鍵。處理工藝是否合理直接關系到工程的處理效果、運轉穩(wěn)定性、投資、運轉成本和管理操作水平等。因此，必須結合實際情況，綜合考慮各方面因素，慎重選擇適宜的處理工藝，以達到最佳的處理效果和經濟效益。 工藝技術方案比選大量工程實例和研究表明，國內外養(yǎng)殖場糞污處理利用主要模式有2種：能源生態(tài)模式和能源環(huán)保模式?！澳茉瓷鷳B(tài)模式”處理工藝要求周圍有足夠的農田消納沼液、沼渣，或沼液沼渣可以進一步加工利用。工藝流程圖51 “能源生態(tài)模式”工藝流程圖工藝適用條件養(yǎng)殖場周圍應有較大規(guī)模的魚塘、農田、果園和蔬菜地，可供沼液、沼渣的綜合利用。沼氣用戶與養(yǎng)殖場距離較近。養(yǎng)殖場周圍環(huán)境容量大，環(huán)境不太敏感和排水要求不高的地區(qū)。工藝特點：畜禽糞便、污水可全部進入處理系統(tǒng)，進水TS濃度可高達10%。厭氧工藝可采用全混合厭氧反應器(CSTR)、升流式固體反應器(USR)、推流式反應器（PFR）。沼氣利用方式：炊用或發(fā)電。沼液、沼渣進行綜合利用，建立以沼氣為紐帶的良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，提高沼氣工程綜合效益。優(yōu)缺點：優(yōu)點：工程投資少，運行費用低，投資回收期短，沼氣的獲得量高。缺點：處理后的濃度仍很高，就地消化綜合利用，配套所占用的土地資源多。“能源環(huán)保模式”的牛場糞污處理工程技術簡介該技術適用于周邊沒有足夠土地面積和污水必須達標排放的各種規(guī)?；?。 工藝流程圖52 “能源環(huán)保模式”工藝流程圖工藝適用條件l 養(yǎng)殖場周圍沒有足夠的農田消納污水。l 排水要求高的地區(qū)。工藝特點：l 養(yǎng)殖場必須實行嚴格清潔生產，干濕分離，畜禽糞便直接用于生產有機肥料，沖洗污水和尿進入處理系統(tǒng)，進水CODcr在5000～12000mg／L，氨氮在400～800mg／L。l 污水必須先進行預處理，強化固液分離、沉淀，嚴格控制SS濃度。l 厭氧、好氧產生的污泥經干化場濃縮脫水后可用于制作有機肥或作為菌種出售。沼氣利用方式：發(fā)電、燒鍋爐或肥料烘干。l 有機肥的生產應優(yōu)先采用好氧連續(xù)式生物堆肥工藝。優(yōu)缺點：優(yōu)點：l 沼氣回收與污水達標、環(huán)境治理結合得較好，適用范圍廣。l 工藝處理單元的效率高，工程規(guī)范化，管理、操作自動化水平高。l 對COD、NH3－N的去除率高，出水能達標排放。有機肥料開發(fā)充分，資源得到綜合利用。l 對周圍環(huán)境影響小，沒有二次污染。缺點：l 工程投資較大，運行費用相對較高。管理、操作技術要求高。由于牛糞直接生產有機肥，沼氣的獲得量相對減少。本項目選用第一種工藝技術方案。本項目選用第一種工藝技術方案：能源生態(tài)模式。具體工藝過程如下：各牛舍內的糞污通過糞道內的刮糞板刮入沖洗主糞道，再由沖洗水（糞污上清液與沼液上清液）將糞污沖入調節(jié)池，調節(jié)池內有一個攪拌機和一個自動攪勻潛污泵。在調節(jié)池前的主糞道內設有轉耙式格柵除污機，去除較大的雜物，分離的雜物人工定期清運走。調節(jié)池內的糞污泵入集水沉淀池，上清液自流入調節(jié)池4，沉淀的污泥經轉子泵泵入發(fā)酵池，由電磁流量計控制泵入量，由電動閥門和電腦控制進入的發(fā)酵池單元，控制糞污TS濃度為9%左右。糞污在發(fā)酵池內進行厭氧發(fā)酵，生產沼氣。采用中溫厭氧發(fā)酵，發(fā)酵池內的溫度控制在35℃左右，采用盤管換熱方式，加溫熱源為發(fā)電機組余熱。發(fā)酵池設有溫度傳感器。發(fā)酵池裝有攪拌器。發(fā)酵池的出料間采用空氣攪拌，出料間亦設計成溢液方式。發(fā)酵池的進料端設計如下，布料器的污泥先進入進料端的沉淀區(qū)(可以除去一部分泥砂)，然后通過溢流的方式進入發(fā)酵池的發(fā)酵區(qū)，保證物料均勻進入，防止短路。沼氣經脫硫、脫水、脫雜等凈化過程后進入熱電聯(lián)產沼氣發(fā)電機組。產生的電能全部上網銷售，產生的熱能主要用于厭氧發(fā)酵池的增溫、保溫，多余的熱能可用于擠奶廳等。發(fā)酵池內采用連續(xù)厭氧發(fā)酵工藝（Plug Flow Reactor，簡稱PFR）為主藝，發(fā)酵溫度為中溫發(fā)酵。厭氧發(fā)酵后沼液泵入固液分離機，固液分離后的固態(tài)物質（沼渣）進一步干化，用于制作有機肥或者作為牛舍墊料。分離后的沼液含固率不能大于1%。沼液進入沼液貯存池，作為周邊地區(qū)無公害蔬菜、果園和飼料地的優(yōu)質有機液肥使用，沉淀的污泥進入廂式壓濾機脫水，分離的污