【文章內(nèi)容簡介】 實(shí)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(zhì)能在現(xiàn)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(jìn)步和社會生產(chǎn)力的發(fā)展使得人類對能源的需求越來越大，而嚴(yán)峻的能源形勢日益成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。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(rèn)識到，化石能源的使用不是無限的。未雨綢繆，利用現(xiàn)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(zhuǎn)折。 我國沼氣發(fā)電市場前景伴隨可再生能源技術(shù)的進(jìn)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(zhǔn)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(yùn)行，日處理垃圾3000噸。用垃圾沼氣發(fā)電的技術(shù)路線是：垃圾填埋－發(fā)酵－產(chǎn)生沼氣－燃燒－發(fā)電－產(chǎn)生電能。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用對保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。一些外國也看好我國這項(xiàng)技術(shù)。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(chǎn)生沼氣發(fā)電提供了有利條件?，F(xiàn)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(dá)數(shù)千萬立方米。這些被填埋的垃圾產(chǎn)生的沼氣量是一個驚人的數(shù)字。據(jù)有關(guān)部門介紹，我國目前擁有1000多萬座沼氣池。但總體上沼氣應(yīng)用范圍還不廣，利用率仍比較低。作為能源消費(fèi)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(jù)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(dāng)前，我國可再生能源利用量僅占全國一次能源總消費(fèi)量的3％，市場空間非常巨大。該項(xiàng)目產(chǎn)生的沼氣日發(fā)電量在目前《可再生能源法》實(shí)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(wǎng)進(jìn)行出售。 當(dāng)?shù)厥袌龇治稣託獍l(fā)電技術(shù)在沼氣工程中的引入，不但提升了沼氣工程整體技術(shù)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(chǎn)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(chǎn)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(jī)質(zhì)，是具有改良土壤功效的優(yōu)質(zhì)有機(jī)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(qiáng)，能迅速被作物吸收，養(yǎng)分可利用率高，是多元的速效復(fù)合液體肥料。可用做作物基肥、追肥、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(jī)肥產(chǎn)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(nóng)田灌溉。根據(jù)資料，沼液在不經(jīng)過氧化處理情況下，稀釋5～10倍澆灌農(nóng)作物，具有良好增產(chǎn)和改善品質(zhì)的作用。在適當(dāng)收費(fèi)的情況下，就近賣給周圍農(nóng)民。只要價格低廉，有增產(chǎn)效果，農(nóng)民會接受的，低端市場易于啟動。在中端和高端產(chǎn)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(chǎn)品的銷售淡季，也要依靠低端市場；在中端和高端產(chǎn)品的市場開發(fā)良好，產(chǎn)品供不應(yīng)求時，可適當(dāng)提高低端產(chǎn)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(shè)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(shè)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(chǎn)和改善蔬菜品質(zhì)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(chǎn)品立足當(dāng)?shù)貙?shí)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(jì)算，，可完全消納產(chǎn)生的沼液，因此，不存在市場問題。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，沼渣做成的有機(jī)肥及沼液產(chǎn)品主要供周邊農(nóng)田，草場地作為固體和液體有機(jī)肥使用。每畝作物使用約沼液10噸/年?？扇抗┙o周圍農(nóng)田及草場。沼氣工程產(chǎn)品的定價是由市場定價，沼氣發(fā)電按當(dāng)?shù)啬翀鲇秒妰r格定，沼渣的價格基本按照有機(jī)肥的價格的20%定，約100元/噸；沼液經(jīng)調(diào)節(jié)養(yǎng)分后參照水肥的價格，約8元/噸。根據(jù)沼氣工程所產(chǎn)生的電、有機(jī)肥、沼液所替代產(chǎn)品及產(chǎn)品預(yù)測的產(chǎn)品價格，其中沼渣有機(jī)肥、沼液和電的年銷售收入分別為：103萬元、。第三章 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案（1）沼氣池容積進(jìn)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(dú)立的沼氣池，每組有效容積2363 m3。（2）產(chǎn)氣量與發(fā)電量每天牛糞干物質(zhì)的產(chǎn)量為63t(不計(jì)牛床墊料)， m3的系數(shù)計(jì)算（來自于規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范NY/T1222一2006），故本項(xiàng)目每天沼氣產(chǎn)生量為Qmax=63t/d m3/ kgTS=16000m3/d。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產(chǎn)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(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(jī)組每天消耗沼氣量8000 m3（來自山東盛動廠家），沼氣發(fā)電機(jī)每天工作24小時，因此，每天產(chǎn)16000 m3沼氣，需要配備三臺發(fā)電機(jī)組，兩用一備，可發(fā)電25600kWh/d，所以需新裝500KW沼氣發(fā)電機(jī)組3臺（兩用一備），本項(xiàng)目產(chǎn)品方案序號產(chǎn) 品數(shù)量（年產(chǎn)）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(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于通遼市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)遼河鎮(zhèn)西烏蘭花村，幸福道北側(cè)，地勢平坦。通遼市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部,地處北緯42176。15′45176。41′、東經(jīng)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(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)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(nèi)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(xiàng)目所在地屬典型的半干旱大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱，雨熱同季。年平均氣溫06℃，年平均日照時數(shù)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(fēng)日數(shù)2030天。本項(xiàng)目在養(yǎng)殖場基礎(chǔ)上建設(shè)，根據(jù)現(xiàn)有條件與基礎(chǔ)，場址選擇時要符合以下要求：（1）交通便利，便于原料及產(chǎn)品的運(yùn)輸；（2）地勢干燥、通風(fēng)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(chǎn)的安全要求；（5）所選場址面積的大小，應(yīng)能滿足生產(chǎn)要求，并有發(fā)展余地及預(yù)留空間。項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)緊鄰?fù)ㄟ|牧場現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖示范場。發(fā)酵原料可以很方便的運(yùn)送至沼氣站，運(yùn)送距離短，且交通方便。工程地質(zhì)條件較好，較利于沼氣站的施工與運(yùn)行。同時，由于沼氣站緊鄰新建的現(xiàn)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(yīng)情況很好。養(yǎng)殖場的職工宿舍與食堂就設(shè)置在養(yǎng)殖場內(nèi)，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(chǎn)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(shù)方案及設(shè)備選擇以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為總的指導(dǎo)思想，按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”的原則，建設(shè)沼氣發(fā)電示范項(xiàng)目典型。項(xiàng)目將以沼氣工程為紐帶，把環(huán)境建設(shè)和資源循環(huán)利用有機(jī)的結(jié)合為一體，真正實(shí)現(xiàn)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(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。實(shí)現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放通過建設(shè)該項(xiàng)目，可使場區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和糞污治理的開發(fā)利用，并可實(shí)現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放的目標(biāo)。采用科學(xué)合理的先進(jìn)的沼氣工藝，使糞便、污水經(jīng)過發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，沼渣、沼液可直接作肥使用，實(shí)現(xiàn)場區(qū)內(nèi)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(yīng)對氣候變化。循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是按照生態(tài)規(guī)律，利用自然資源和環(huán)境容量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向。循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種物質(zhì)不斷循環(huán)再生利用的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，即：“資源產(chǎn)品消費(fèi)再生資源”,在生產(chǎn)和消費(fèi)中，追求資源和能源利用效率的最大化和廢物產(chǎn)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(jīng)濟(jì)理念應(yīng)用于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中和產(chǎn)品生命周期中減少資源、物質(zhì)的投入量和減少廢物的產(chǎn)生排放量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏”。種植、養(yǎng)殖、加工的協(xié)調(diào)發(fā)展通過種植、養(yǎng)殖、加工業(yè)的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廢棄物的回收利用，每年可消化掉場區(qū)所產(chǎn)生的所有牛糞和高濃度有機(jī)廢水。沼氣是優(yōu)質(zhì)的可再生能源，沼氣發(fā)電、供熱聯(lián)產(chǎn)又為各項(xiàng)產(chǎn)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(jìn)當(dāng)?shù)胤N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?xì)鉃榧~帶的種植、養(yǎng)殖、加工于一體的良性循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。 工藝選擇原則工藝選擇是大型沼氣工程建設(shè)的關(guān)鍵。處理工藝是否合理直接關(guān)系到工程的處理效果、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、投資、運(yùn)轉(zhuǎn)成本和管理操作水平等。因此，必須結(jié)合實(shí)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(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。 工藝技術(shù)方案比選大量工程實(shí)例和研究表明，國內(nèi)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(nóng)田消納沼液、沼渣，或沼液沼渣可以進(jìn)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(yīng)有較大規(guī)模的魚塘、農(nóng)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(diǎn)：畜禽糞便、污水可全部進(jìn)入處理系統(tǒng)，進(jìn)水TS濃度可高達(dá)10%。厭氧工藝可采用全混合厭氧反應(yīng)器(CSTR)、升流式固體反應(yīng)器(USR)、推流式反應(yīng)器（PFR）。沼氣利用方式：炊用或發(fā)電。沼液、沼渣進(jìn)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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，投資回收期短，沼氣的獲得量高。缺點(diǎn)：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?！澳茉喘h(huán)保模式”的牛場糞污處理工程技術(shù)簡介該技術(shù)適用于周邊沒有足夠土地面積和污水必須達(dá)標(biāo)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(nóng)田消納污水。l 排水要求高的地區(qū)。工藝特點(diǎn)：l 養(yǎng)殖場必須實(shí)行嚴(yán)格清潔生產(chǎn)，干濕分離，畜禽糞便直接用于生產(chǎn)有機(jī)肥料，沖洗污水和尿進(jìn)入處理系統(tǒng)，進(jìn)水CODcr在5000～12000mg／L，氨氮在400～800mg／L。l 污水必須先進(jìn)行預(yù)處理，強(qiáng)化固液分離、沉淀，嚴(yán)格控制SS濃度。l 厭氧、好氧產(chǎn)生的污泥經(jīng)干化場濃縮脫水后可用于制作有機(jī)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(jī)肥的生產(chǎn)應(yīng)優(yōu)先采用好氧連續(xù)式生物堆肥工藝。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：l 沼氣回收與污水達(dá)標(biāo)、環(huán)境治理結(jié)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(dá)標(biāo)排放。有機(jī)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(diǎn)：l 工程投資較大，運(yùn)行費(fèi)用相對較高。管理、操作技術(shù)要求高。由于牛糞直接生產(chǎn)有機(jī)肥，沼氣的獲得量相對減少。本項(xiàng)目選用第一種工藝技術(shù)方案。本項(xiàng)目選用第一種工藝技術(shù)方案：能源生態(tài)模式。具體工藝過程如下：各牛舍內(nèi)的糞污通過糞道內(nèi)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(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)有一個攪拌機(jī)和一個自動攪勻潛污泵。在調(diào)節(jié)池前的主糞道內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)耙式格柵除污機(jī)，去除較大的雜物，分離的雜物人工定期清運(yùn)走。調(diào)節(jié)池內(nèi)的糞污泵入集水沉淀池，上清液自流入調(diào)節(jié)池4，沉淀的污泥經(jīng)轉(zhuǎn)子泵泵入發(fā)酵池，由電磁流量計(jì)控制泵入量，由電動閥門和電腦控制進(jìn)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(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，生產(chǎn)沼氣。采用中溫厭氧發(fā)酵，發(fā)酵池內(nèi)的溫度控制在35℃左右，采用盤管換熱方式，加溫?zé)嵩礊榘l(fā)電機(jī)組余熱。發(fā)酵池設(shè)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(shè)計(jì)成溢液方式。發(fā)酵池的進(jìn)料端設(shè)計(jì)如下，布料器的污泥先進(jìn)入進(jìn)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(jìn)入發(fā)酵池的發(fā)酵區(qū)，保證物料均勻進(jìn)入，防止短路。沼氣經(jīng)脫硫、脫水、脫雜等凈化過程后進(jìn)入熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)組。產(chǎn)生的電能全部上網(wǎng)銷售，產(chǎn)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(nèi)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(jī)，固液分離后的固態(tài)物質(zhì)（沼渣）進(jìn)一步干化，用于制作有機(jī)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(jìn)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(zhì)有機(jī)液肥使用，沉淀的污泥進(jìn)入廂式壓濾機(jī)脫水，分離的污泥后續(xù)加工后用作有機(jī)肥外賣。 工藝流程說明 (1) 糞污收集：牛舍糞