【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 建設(shè)的厭氧消化裝置多采用 5570℃的消化溫度， 這樣有利于消毒和滅活雜草種子。 集中厭氧消化系統(tǒng)代表了目前歐洲沼氣工程的發(fā)展趨勢(shì)。即將一定區(qū)域內(nèi)相鄰的農(nóng)場(chǎng)畜禽糞便和其他有機(jī)廢物收集、運(yùn)輸?shù)揭惶幷託庹炯刑幚恚袇捬跸b置的優(yōu)點(diǎn)是有一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，可 — 19 — 采用較先進(jìn)的厭氧消化工藝和裝置，從而處理效率更高，裝置由當(dāng)?shù)剞r(nóng)民合作協(xié)會(huì)或社區(qū)投資和經(jīng)營(yíng)。其他有機(jī)廢物包括市政污泥、農(nóng)業(yè)加工廠廢物等。集中厭氧消化系統(tǒng)是沼氣技術(shù)發(fā)展到今天，是順應(yīng)環(huán)境可持續(xù)行動(dòng)的結(jié)果，將更有利于對(duì)有機(jī)廢物的管理和循環(huán)利用。集中厭氧消化系統(tǒng)發(fā)展較快的歐洲國(guó)家主要是丹麥、德國(guó)、英國(guó)和瑞典。 歐洲沼氣廠的主要盈利途徑是依靠沼氣發(fā)電，其技術(shù)特點(diǎn)是低能耗、產(chǎn)氣率高和熱電聯(lián)產(chǎn)（ CHP）完善。目前大多數(shù)采用以高濃度有機(jī)廢棄物聯(lián)合消化為特點(diǎn)的 CSTR 工藝，并配備了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。這種全混式 CSTR 的工藝是先對(duì)各類畜禽糞污及其它有機(jī)廢棄物進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)整進(jìn)料 TS 濃度 6～ 12%范圍內(nèi)，泵入帶有機(jī)械攪拌的 CSTR 反應(yīng)器，其容積產(chǎn)氣率視原料和溫度不同，通常在 ～ 。沼氣經(jīng)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為電能和熱能，產(chǎn)生的電能并網(wǎng)銷售，回收的熱能通常用于周邊農(nóng)場(chǎng)、村鎮(zhèn)供熱以及補(bǔ)償沼氣工程本身所需的熱消耗。由于 CSTR 工藝產(chǎn)氣率高，費(fèi)效比顯著，熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生的熱能通常大于原料加熱所需熱量，大大降低了沼氣生產(chǎn)成本。在歐洲，沼氣廠產(chǎn)生的沼液沼渣，一般不經(jīng)固液分離直接用于農(nóng)田施肥。 （ 2）、國(guó)內(nèi)沼氣工程技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 我國(guó)于 1979 年召開(kāi)了全國(guó)沼氣工作會(huì)議， 1980 年成立了沼氣工程協(xié)會(huì)，大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程技術(shù)在近幾年得到快速發(fā)展。到20xx 年底，全國(guó)已建成養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程 3500 處。經(jīng)過(guò)近年來(lái)大中型沼氣工程的實(shí)踐和探索，證明比較成功的技術(shù)有上流式厭氧污泥床 — 20 — （ UASB）、全混式厭氧工藝（ CSTR）、上流式污泥床（ USR）和塞流式反應(yīng)器（ HCF）等工藝。 我國(guó)大中型厭氧沼氣工程技術(shù)近幾年得到快速發(fā)展，成為畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化程度最高的技術(shù)，但與國(guó)外相比仍然存在產(chǎn)業(yè)化程度低，設(shè)備材料質(zhì)量不穩(wěn)定，自動(dòng)化控制水平低等問(wèn)題。在近幾年，我國(guó)畜禽糞便沼氣工程呈現(xiàn)強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，并在規(guī)模效益、整體技術(shù)水平上有大幅度的進(jìn)展，與之配套的設(shè)備及裝置也進(jìn)入工廠化生產(chǎn)，并逐步形成沼氣行業(yè)的支柱產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 目前全國(guó)已建成規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程 3800 處。上海星火農(nóng)場(chǎng)、浙江浮山養(yǎng)殖場(chǎng)、沈陽(yáng)馬三家養(yǎng)豬場(chǎng)以及上海嘉定種畜場(chǎng)沼氣供 應(yīng)站等建設(shè)在不同地區(qū)、不同自然條件下，并成功運(yùn)行五年以上的試驗(yàn)工程，為本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理提供了良好的借鑒和參考。 — 21 — 第 3 章 市場(chǎng) 供求分析 與 預(yù)測(cè) 有機(jī)肥市場(chǎng)分析預(yù)測(cè) 沼氣是一種優(yōu)質(zhì)能源，主要成份是 CH4，含量約 60％。本項(xiàng)目生產(chǎn)的沼氣全部用于奶牛合作社生產(chǎn)需求、 發(fā)電、 工人日常生活和周邊農(nóng)民家庭使用。根據(jù)用于沼氣生產(chǎn)原料的粗略計(jì)算， 合作社 存欄奶牛218多頭，肉牛 500 頭，每天產(chǎn)生牛糞 18 噸，污水 25噸，日產(chǎn)沼氣為 500m3，年產(chǎn)氣量為 15 萬(wàn) m3（年運(yùn)行 300天） 。沼氣用于 合作社生產(chǎn)生活及周邊農(nóng)民 戶用及發(fā)電。 本項(xiàng)目 沼渣、沼液市場(chǎng)分析預(yù)測(cè) 近年來(lái)，由于濫施農(nóng)藥與化肥，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留嚴(yán)重超標(biāo)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題已引起各級(jí)政府的高度重視。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，生活水平不斷提高，人們的消費(fèi)觀念、飲食習(xí)慣發(fā)生了巨大變化，追求健康，融入自然漸成時(shí)尚，有機(jī)食品、綠色食品、無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品倍受青睞。 沼液中含有氮磷鉀、各類氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、赤霉素、生長(zhǎng)素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增強(qiáng)作物抗病、抗旱、抗凍能力，達(dá)到增產(chǎn)、增收目的。 沼渣含有豐富有機(jī)酸和氮、磷、鉀，滿 足作物需要，改良土壤：沼液、沼渣是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，長(zhǎng)期使用可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)提高 — 22 — 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境將起到日益重要的作用。 合作社周圍有大面積農(nóng)田、飼料地及林地，按照一般經(jīng)驗(yàn)，每畝農(nóng)田每年可消納沼液沼渣肥 20t，該項(xiàng)目所產(chǎn)沼液沼渣所需接納農(nóng)田的面積 750畝。 沼肥對(duì)土地具有良好的促肥效果 ，可作基肥，也可作追肥；但必須考慮場(chǎng)區(qū)承載量。沼肥的施用量與種植農(nóng)作物的品種、多少、生長(zhǎng)周期及季節(jié)等有關(guān)。本工程所產(chǎn)沼渣與沼液所需要消納的土地面積如表 31。 表 31 施肥量預(yù)算 種植品種 消納土地的 面積 /畝 農(nóng)田 750 畝 通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，合作社沼氣工程建成后產(chǎn)生的沼渣沼液可為周邊的農(nóng)田、飼料地及林地貢獻(xiàn)部分肥料，不足部分可采用其它形式肥料補(bǔ)足。 沼氣發(fā)電的前景需求 沼氣發(fā)電前景 隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，可再生能源發(fā)電能力在全球總的發(fā)電能力中所占比重越來(lái)越高。商業(yè)通訊合作社（ BCC）的調(diào)查報(bào)告指出：除水電之外的可再生能源發(fā)電能力在 20xx 年已超過(guò)了 100GW，同時(shí)全球總的發(fā)電能力為 ，可再生能源發(fā)電能力在全球總的發(fā)電能力所占的比例已升至 3％。 而這其中，地?zé)岚l(fā) 電和沼氣發(fā)電所占的比例則超過(guò)了可再生能源發(fā)電總量的 10％。 — 23 — 沼氣等可再生能源所發(fā)電力稱為“綠電”。在歐洲電力市場(chǎng)，法律規(guī)定“綠電”應(yīng)占有一定的市場(chǎng)份額，我國(guó)政府也大力鼓勵(lì)支持可再生能源建設(shè)。 20xx 年底全國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量 220 萬(wàn) kW，其中蔗渣熱電聯(lián)產(chǎn) 170 萬(wàn) kW；農(nóng)林廢棄物、農(nóng)業(yè)沼氣、垃圾直燃和填埋氣發(fā)電 50萬(wàn) kW。 20xx年，國(guó)家和地方發(fā)改委共核準(zhǔn) 39 個(gè)生物質(zhì)能直燃發(fā)電項(xiàng)目，合計(jì)裝機(jī)容量 萬(wàn) kW，投資 億元， 20xx 年當(dāng)年完成 萬(wàn) kW。此外， 20xx 年完成生物質(zhì)氣化及垃圾填埋 氣發(fā)電 3萬(wàn) kW，在建的還有 9萬(wàn) kW。 沼氣發(fā)電工程本身是提供清潔能源，解決環(huán)境問(wèn)題的工程，它的運(yùn)行不僅解決沼氣工程中的一些主要環(huán)境問(wèn)題，而且由于其產(chǎn)生大量電能和熱能，又為沼氣的綜合利用找到了廣泛的應(yīng)用前景。 有助于減少溫室氣體的排放 通過(guò)沼氣發(fā)電工程可以減少 CH4的排放，每減少 1噸 CH4的排放，相當(dāng)于減少 25 噸 CO2的排放，對(duì)緩解溫室效應(yīng)有利。 有利于變廢為寶，提高沼氣工程的綜合效益 以沼電在酒廠中的的綜合效益為例，四川榮縣進(jìn)行了 120kW沼氣發(fā)電的生產(chǎn)和示范。用酒糟廢水經(jīng)厭氧消化產(chǎn)生沼氣，發(fā)電效率 為／ m3，當(dāng)年成本為 ／ kWh。沼電能夠基本滿足該廠的生產(chǎn)用電。山東昌樂(lè)酒廠安裝 2 臺(tái) 120 kW 的沼氣發(fā)電機(jī)組， 170m3酒糟日產(chǎn)沼氣 4800m3，發(fā)電 8640Kwh，全年能源節(jié)約開(kāi)支 29 萬(wàn)元，工程運(yùn)行一年即收回全部成本。 — 24 — 可減少對(duì)周圍環(huán)境的污染 由于綜合利用手段單一，很多沼氣工程產(chǎn)生的沼氣大量排入大氣中，不僅嚴(yán)重污染周圍的環(huán)境，也對(duì)工作人員的安全和健康產(chǎn)生了極大的威脅，沼氣發(fā)電則為沼氣找到了一條合理利用的途徑。 本項(xiàng)目沼氣發(fā)電的市場(chǎng) 一般來(lái)說(shuō)，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)、城 市生活污水處理廠和城市生活垃圾填埋場(chǎng)既是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和必要的公益型企業(yè)，也是造成污染的大戶。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水（物）的治理，目前國(guó)際上公認(rèn)首選的技術(shù)是厭氧消化（沼氣技術(shù)）。由于這些企業(yè)多數(shù)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，沼氣無(wú)法作為城鎮(zhèn)居民的生活燃料集中供氣（主要是距離遠(yuǎn)和輸氣管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用太高）。若沼氣作為鍋爐燃料替代原煤直接燃燒，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值很低（ 1m3沼氣的熱值與 標(biāo)煤的熱值相當(dāng)）。另外，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、污水處理廠又是用電大戶，近幾年由于國(guó)內(nèi)電力日趨緊張，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的企業(yè)，經(jīng)常受到國(guó)家電網(wǎng)用電量的限制（每 星期停電幾天）或計(jì)劃外用電需高價(jià)購(gòu)買 。因此，許多企業(yè)已開(kāi)始意識(shí)到沼氣發(fā)電既提高了沼氣自身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又為企業(yè)緩解了電力緊缺的矛盾。 本項(xiàng)目年發(fā)電量 萬(wàn)千瓦時(shí)，除滿足養(yǎng)殖場(chǎng)自身用電外，剩余電量供農(nóng)戶照明、生活用電。 通過(guò)沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電力則全部可以投入使用，緩解用電壓力。沼氣則用于養(yǎng)殖場(chǎng)鍋爐供熱、采暖、炊事用能、洗浴等，節(jié)省煤炭等商品常規(guī)能源，改善現(xiàn)有工作環(huán)境和生活設(shè)施水平。 — 25 — 第 4 章 項(xiàng)目 建設(shè) 單位基本情況 項(xiàng)目建設(shè)單位基本情況 項(xiàng)目所在地屬于半農(nóng)半牧地區(qū)，周圍具有 4000 畝耕地，其中 2500畝 為農(nóng)業(yè)用地， 500 畝為人工草地（主要種植紫花苜蓿）， 1000 畝為專用青貯玉米種植地。年均可提供 6500 噸飼草料，其中 5000 噸青貯飼料原料。 項(xiàng)目基地占地 12 畝，其中牛舍面積為 1800 ㎡ 、奶站面積為 300㎡ 。另外建有 4000m3青貯窖一處，工人宿舍及辦公區(qū)面積為 200 ㎡ 。 項(xiàng)目建設(shè)將嚴(yán)格執(zhí)行“農(nóng)業(yè)部基本建設(shè)管理辦法”執(zhí)行，有 某省某 旗農(nóng)業(yè)局 和 某 旗 某 奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 制定切實(shí)可行的實(shí)施計(jì)劃，建設(shè)兩級(jí)負(fù)責(zé)的領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任人制度。項(xiàng)目擁有工作人員 7人，其中，管理人員 1人，專業(yè)技術(shù)人員 6人，是一支技術(shù)過(guò)硬、能力較強(qiáng)的建設(shè)隊(duì)伍。同時(shí)通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)，積累了較好的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了生態(tài)沼氣工程技術(shù)模式，為進(jìn)一步開(kāi)拓農(nóng)村能源的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 某 旗 某 奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 存欄 奶 牛 218頭， 年出欄肉牛 500頭， 投資興建 奶牛、 肉牛 養(yǎng)殖、沼氣生產(chǎn)、 青貯飼料 種植為一體的大型沼氣綜合利用工程，旨在通過(guò)沼氣生產(chǎn)，使養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的廢水、廢物得到有效利用，減少污染，創(chuàng)造生態(tài)效益。 技術(shù)依托單位基本情況 項(xiàng)目的當(dāng)?shù)丶夹g(shù)依托單位為 某 市 某 旗 農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站 ， 某 市 某 旗 — 26 — 農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站長(zhǎng)期從事農(nóng)村沼氣為主的農(nóng)村能源技術(shù)推廣研究工作， 現(xiàn)有人員 14 人，其中技術(shù)人員 12 人，包括 2 名推廣研究員， 2名高級(jí)農(nóng)技師， 6 名中級(jí)農(nóng)藝師。 項(xiàng)目正式啟動(dòng)后，由 某 市 某 旗 農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站 為項(xiàng)目技術(shù)支撐單位。該單位有專門(mén)從事農(nóng)村能源與環(huán)保研究工作的機(jī)構(gòu)，主要從事農(nóng)村能源與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的宏觀政策研究、開(kāi)發(fā)、推廣；農(nóng)村能源開(kāi)發(fā)利用與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)與設(shè)備的研究、開(kāi)發(fā)、推廣；農(nóng)村能源開(kāi)發(fā)利用與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)重大項(xiàng)目的技術(shù)指導(dǎo)和管理；農(nóng)業(yè)廢棄物處理及利用技術(shù)的研究推廣；生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)工程技術(shù)的研究推廣；農(nóng)村能源與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)交流與合作、人員培訓(xùn)等。 — 27 — 第 5 章 項(xiàng)目 地點(diǎn)選擇及建設(shè)條件分析 項(xiàng)目 地點(diǎn) 選 擇分析 項(xiàng)目建設(shè)地區(qū)選擇須符合行業(yè)布局，還應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)和交通運(yùn)輸?shù)纫?。其主要原則包括： 1）符合國(guó)家政策和生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃； 2）滿足項(xiàng)目對(duì)原材料和動(dòng)力燃料的供應(yīng)需求； 3）交通方便，運(yùn)輸條件優(yōu)越； 4）充分利用地形地貌，地質(zhì)條件符合要求； 5）滿足當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)的防疫要求，并遠(yuǎn)離水源； 6）基礎(chǔ)條件適合與沼氣工程的特定生產(chǎn)需要和排放要求； 7）有可供利用的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和協(xié)作條件。 .2 項(xiàng)目選址方案 根據(jù)項(xiàng)目選址原則以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)牧業(yè)業(yè)等發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合 某 旗 某 奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 的實(shí)際情況以及 某 旗 畜牧養(yǎng)殖規(guī)劃，項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)選擇在 某 市 某 旗 某 鎮(zhèn)各各召村 ，周邊均為 飼料地和耕地，可以消納沼氣工程產(chǎn)生的沼渣沼液。項(xiàng)目地遠(yuǎn) 離城鎮(zhèn)居民區(qū)，滿足環(huán)保和防疫要求。項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)為 合作社 牛場(chǎng)內(nèi)東 預(yù)留的一塊空地，地勢(shì)較低，污水可自流進(jìn)集水池。處于牛場(chǎng)下風(fēng)向，場(chǎng)區(qū)內(nèi)部交通便利。 — 28 — 建設(shè)條件 分析 自然條件 1． 地理位置和交通狀況 項(xiàng)目所在地 某 市 某 旗 某 鎮(zhèn)各各召村 ， 符合當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展規(guī)劃，政府大力支持。 公路貫穿其中，交通便利。 項(xiàng)目建設(shè)后能對(duì)工程進(jìn)行有效、長(zhǎng)期的管理，能較 大地促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)增效。 2． 土壤、地質(zhì)條件 項(xiàng)目所在地土壤以栗鈣土和沙土為主。項(xiàng)目所在地為努魯爾虎山石質(zhì)低山丘陵。叫來(lái)河、孟克河的中下游，老哈河一、二級(jí)如地為沿河平川區(qū)，地勢(shì)平坦、土質(zhì)肥沃、水源豐富。 3． 氣象條件 項(xiàng)目所在地屬于半土旱大陸氣候，氣溫日差較大，年平均氣溫 0－ 7℃ ，最冷為 1月份，零下 10℃ 左右，極端溫度零下 27℃ ，最熱為7 月份， 20－ 24℃ ，極端溫度為 39℃， 雨熱同季，年降雨量為 300－500 ㎜ ，集中在 8月份。 農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn) 項(xiàng)目所在地屬于半農(nóng)半牧地區(qū)，周圍具有 4000 畝耕地，其中 2500畝為農(nóng)業(yè)用地， 500 畝為人工草地（主要種植紫花苜蓿）， 1000 畝為專用青貯玉米種植地。年均可提供 6500 噸飼草料，其中 5000 噸青貯飼料原料。 — 29 — 基礎(chǔ)設(shè)施 項(xiàng)目基地占地 12 畝，其中牛舍面積為 1800 ㎡ 、奶站面積為 300㎡ 。另外建有 4000m3青貯窖一處，工人宿舍及辦公區(qū)面積為 200 ㎡ 。 — 30 — 第 6 章 處理規(guī)模與產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案 表 61 本項(xiàng)目產(chǎn)品方案 序號(hào) 產(chǎn)品 數(shù)量（年產(chǎn)） 1 沼氣 15 萬(wàn) m3 2 沼渣肥 5000t 3 沼液肥 10000t 沼氣 的產(chǎn)生 沼氣產(chǎn)生原理是利用厭氧細(xì)菌的分解作用，將有機(jī)物 (碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪 )經(jīng)過(guò)厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳，可用于周圍農(nóng)戶用氣和場(chǎng)區(qū)發(fā)電。 沼氣燃用和發(fā)電