【正文】 利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 41 詳見表 55，按部分進(jìn)口部分國產(chǎn)考慮。 利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 40 在中央控制室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)上可以對監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)測的全部工藝、電氣參數(shù)實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視、打印報(bào)表、上下限報(bào)警、趨勢記錄顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲及計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)的工藝流程及供電系統(tǒng)畫面。通訊介質(zhì)為同軸電纜。 主要設(shè)備有監(jiān)控計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、 UPS 電源及 5 套 PLC 控制器、 6套分步式 I/0 單元組成。 利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 39 廠級計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)備 在廠長室、總工室、生產(chǎn)部門及相關(guān) 職能部門安裝有管理計(jì)算機(jī)， 管理計(jì)算機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)資源共享，廠 長、總工及主要生產(chǎn)部門可隨時(shí)了解全廠實(shí)時(shí)工況，工廠進(jìn)、出水水質(zhì)狀況，便于工藝參數(shù)修整、 運(yùn)行決策及生產(chǎn)調(diào)度。 不同規(guī)格的打印機(jī)用來實(shí)現(xiàn)圖形和趨勢、報(bào)警的打印。 本工程各處理系統(tǒng)自控儀表均由工藝設(shè)備廠家成套提供，檢測儀表設(shè)置在此不做詳述。另外，一個(gè)進(jìn)口的泥漿熱交換器也將被使用，用于消化后的60 度左右的沼液與進(jìn)料前的冷物料進(jìn)行換熱，減少能源浪費(fèi)，提高裝置的熱效率。然后，通過兩臺沼氣壓縮機(jī)將氣體在 25MPa 的壓力下輸送進(jìn) CNG 撬裝車，后運(yùn)輸至 CNG 加氣站。解吸出的 二氧化碳 連同水蒸氣經(jīng)再生氣冷卻器冷卻后，再經(jīng)再生氣分離器分離出水分，送二氧化碳 加工工序。生產(chǎn)出的沼氣及后存儲池回收的部分沼氣將被儲存在上部的柔性雙膜頂蓋內(nèi)。從消化池產(chǎn)生的沼氣將通過歐洲 最新生物脫硫技術(shù)取出沼氣中的硫化氫。通過風(fēng)機(jī)作用將原料池中的臭氣抽至濾池中進(jìn)行處理，生物利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 35 濾池的設(shè)計(jì)采用歐洲技術(shù)，通過池中樹皮中的微生物作用將臭氣吸收，保持環(huán)境空氣的清潔。餐余垃圾及屠宰廢棄物與畜禽糞便貯存在同一貯存池中。對于厭氧消化處理來說，碳氮比以（ 12～ 16） : 1 最 為合適。合成細(xì)胞所需的碳（ C）源擔(dān)負(fù)著雙重任務(wù)，其一是作為反應(yīng)過程的能源，其二是合成新細(xì)胞。在厭氧處理有機(jī)廢物時(shí)，負(fù)荷率習(xí)慣上以投配利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 34 率表達(dá)，即每日投加的生污泥容積占反應(yīng)器容積的百分?jǐn)?shù)。這種在消化池運(yùn)行的特定的PH 值下中和或吸收酸的能力就是消化物的緩沖能力。在運(yùn)行良好的消化池，揮發(fā)酸被產(chǎn)氣菌分解的速度和揮發(fā)酸的產(chǎn)速相等。產(chǎn)氣菌在消化的第二階段將揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成沼氣。酸堿度過高對甲烷菌的生長也有抑制，但毒性不如 PH 低時(shí)大。因此，一般采用消化溫度為 30～ 35℃的中溫消化（消化天數(shù) 20～ 30 天）或溫度為 50～ 55℃的高溫消化（消化天數(shù) 10～ 15 天）。本設(shè)計(jì)根據(jù)消化池進(jìn)料的不同將厭氧消化池中有機(jī)廢物含水率設(shè)定為 89％－ 90％。控制厭氧發(fā)酵效率的基本因素有兩類：一類是基礎(chǔ)因素，包括微生物量（污泥濃度）、食料（有機(jī)物等）、營養(yǎng)比、混合接觸、負(fù)荷率等；另一類是環(huán)境因素，如溫度、 PH 值、氧化還原 電位、抑制物及促進(jìn)劑等。由于該類細(xì)菌繁殖速度慢，代謝活力不強(qiáng)，只能利用揮發(fā)性脂肪酸這樣一些易降解物質(zhì)進(jìn)行代謝，產(chǎn)生甲烷。揮發(fā)醇主要為甲醇和乙醇。進(jìn)行水解的兼性菌完成水解以后，可將水解產(chǎn)物吸入胞內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行分解代謝。第一階段，可稱為水解、發(fā)酵階段。 裝置所需的關(guān)鍵設(shè)備均從國外進(jìn)口，以保證裝置的穩(wěn)定高效運(yùn)轉(zhuǎn)。 因此，本項(xiàng)目 二氧 化碳 的凈化工藝技術(shù)擬采用目前應(yīng)用成熟的乙醇胺化學(xué)吸收法。 因此，本項(xiàng)目的脫硫工藝技術(shù)擬采用國外先進(jìn)成熟的生物脫硫技術(shù)。 綜上所述，本項(xiàng)目厭氧發(fā)酵工藝采用高溫 CSTR 工藝。 國外常用的 CSTR 工藝同國內(nèi)常用的 USR 工藝、 UASB 工藝列表比較如下： 表 54 沼氣工程工藝比較表 序號 類別 CSTR UASB USR 1 原料范圍 所有畜禽原料 高 COD 污水 畜禽污水 豬糞、雞糞 2 原料 TS 濃度 6~12% 1% 3~5% 3 應(yīng)用區(qū)域 全國各地 中部、南部 中部、南部 4 水力停留時(shí)間 15~30 天 1~5 天 8~15 天 5 單位能耗 高 高 中等 6 單池容積 500~4000m3 200~5000m3 200~20xxm3 7 操作難度 高 高 中等 8 產(chǎn)氣率 ~~9 經(jīng)濟(jì)效益 較佳 較低或負(fù)效益 偏低 經(jīng)過 以上對比分析可以看出幾種工藝各有所長， USR 工藝作為國內(nèi)較成熟的工藝，尤其適用于中部和南部養(yǎng)豬場糞污處理和集中供氣沼利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 29 氣工程，在北方地區(qū)冬季運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益不佳； UASB 工藝適用于養(yǎng)豬場的污水處理能源環(huán)保型沼氣工程，應(yīng)用范圍較窄；應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)，效益高的工藝是 CSTR 工藝，有很大的發(fā)展?jié)摿?。由?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。傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵均采用濕法技術(shù)，具有工藝過程簡單、投 資小、運(yùn)行和管理方便的優(yōu)點(diǎn)。 從上述情況可以看 出，干法沼氣發(fā)酵技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)含量很高的技術(shù)，目前還有很多技術(shù)方面的問題需要解決，工業(yè)化應(yīng)用并不成熟。吸附法的關(guān)鍵是吸附劑的載荷能力，其主要決定因素是溫差 (或壓差 )。常用的吸附劑有天然沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠和活性炭等。以乙醇胺類作吸收劑的方法有 MEA 法 (所用溶劑為一乙醇胺 )、 DEA 法 (二乙醇胺 )、 MDEA 法 (甲基二乙醇胺 )、聯(lián)合碳化公司的乙醇胺法 (同時(shí)添加兩種防腐蝕劑 )、道化學(xué)公司的 2烷氧基乙胺法 (內(nèi)添加防腐蝕劑 )以及勞爾夫 巴遜斯法 (所用溶劑為二乙醇胺 )。通常 ,一個(gè)裝置中配有兩個(gè)反應(yīng)床 ,當(dāng)一個(gè)在進(jìn)行脫硫的過程中 ,另一個(gè)可以進(jìn)行再生。由于 硫化氫 易與氫氧化鐵、氧化鐵反應(yīng)生成硫化鐵 ,此反應(yīng)是略微的吸熱反應(yīng) ,最低溫度要求 12℃ ,最佳反應(yīng)溫度為 25℃ — 50℃ ,所以需要加熱。 最直接和簡單的方法是直接往厭氧消化罐或儲氣罐中通入一定量的氧或空氣并保持一定時(shí)間 ,因?yàn)榱驐U菌隨處可見 ,所以并不需要接種。 沼氣凈化提純工藝技術(shù)概況 (1)脫硫工藝概況 目前常見的脫硫工藝技術(shù)主要有生物法和物化法。隨著固體濃度的加大，干發(fā)酵工藝中需設(shè)計(jì)抗酸抗腐蝕性強(qiáng)的反應(yīng)器，同時(shí)還得解決干發(fā)酵系統(tǒng)中輸送流體粘度大以及高固體濃度帶來的抑制問題。 車用沼氣工藝系統(tǒng)主要包括兩部分：一是有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，二是原產(chǎn)沼氣的凈化提純壓縮系統(tǒng)。同時(shí)，我國也是世界上最大的農(nóng)業(yè)國家，作物秸稈年產(chǎn)生總量在 7 億噸左右，畜禽糞便排泄量在 20 億噸 /年左右。 本項(xiàng)目所采用的原料經(jīng)發(fā)酵后，沼液中的各種有機(jī)物含量如表 42所示 。 表 4－ 1 車用壓縮天然氣國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB1804720xx） 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 高位發(fā)熱量（ MJ/m3） 總硫（以硫計(jì)， mg/m3） ≤ 200 硫化氫（ mg/m3） ≤ 15 二氧化碳（ yCO2，％） ≤ 氧氣（ yO2，％） ≤ 利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 22 水露點(diǎn)（℃） 在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi)，在最高操作壓力下，水露點(diǎn)不應(yīng)高于－ 13℃；當(dāng)最低氣溫低于－8℃，水露點(diǎn)應(yīng)比最低氣溫低5℃。車用沼氣技術(shù)的開發(fā)必將 成為我國發(fā)展新型能源的一條重要途徑。因?yàn)檐囉脷饨K端供應(yīng)商的利潤空間在 元 /立方米左右，照此計(jì)算，未來車用沼氣銷售價(jià)有可能高達(dá) 元 /立方米，價(jià)格上升空間很大。 如果車用天然氣達(dá)到 元 /立方米的終端零售價(jià)格，其采購成本有可能突破 元 /立方米。 我公司生產(chǎn)的車用沼氣銷售對象主要是國內(nèi)車用燃?xì)饨?jīng)銷商，因此，我們十分有必要了解燃?xì)饨?jīng)銷商的市場采購價(jià)格。總之，車用天然氣供應(yīng)緊張的局面短期內(nèi)很難緩解。因此，日益高漲的油價(jià)為車用天然氣價(jià)格的提升，提供了十分有利的價(jià)格依托 。 首先，由于國際原油價(jià)格的持續(xù)高位運(yùn)行，導(dǎo)致汽油、柴油價(jià)格不斷上漲，國內(nèi)油品供應(yīng)緊張。根據(jù) 目前原油、天然氣和發(fā)電用煤之間的比價(jià)關(guān)系，國內(nèi)約為 1∶ ∶ ，而國際市場約為 1∶ ∶ ，國內(nèi)天然氣價(jià)格明顯偏低 ；即使是依據(jù)國內(nèi)的原油和天然氣的比價(jià)關(guān)系，在原油價(jià)格不斷上漲的情況下，天然氣 的價(jià)格也必將逐步提升；如果要與國際市場接軌，天然氣的價(jià)格必然會大幅度的提升。據(jù)預(yù)測， 到 20xx 年 和 2020 年機(jī)動(dòng)車的燃油需求分別為 億噸和 億噸，為當(dāng)年全國石油總需求 量 的 43%和 57%。 有機(jī) 肥市場預(yù)測 目前 XXXX 市 的有機(jī)肥市場有廣闊的需求，約 100 萬畝的土地需要有機(jī)肥施用和改良土壤結(jié)構(gòu)，有機(jī)肥總需求高達(dá) 150 萬噸以上，目前本項(xiàng)目年產(chǎn)沼渣沼液 有機(jī)肥 肥 萬噸，市場需求高于市場供給量，可以確保完全被市場所消化 利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 18 根據(jù)國際銀行研究，人均國民收入達(dá)到 1000～ 20xx 美元時(shí)，汽車擁有量增長 將 進(jìn)入高峰期 。 預(yù)計(jì)到 20xx年天然氣需求量 將達(dá)到 1000 億立方米， 而此時(shí) 產(chǎn)量約 800 億立方米，缺口將達(dá)到 200 億立方米以上；到 2020 年天然氣需求量將超過 20xx億立方米左右，而產(chǎn)量僅有 1000 億立方米，另外的 50％將依賴進(jìn)口。 07 年 中國天然氣 產(chǎn)量 億立方米 ， 與上年相比增長 了 ％ 。使用燃?xì)獠粌H可以明顯減少污染物的排放和保護(hù)環(huán)境，而且可以顯著降低燃料的成本，因此，有越來越多的城市和車輛轉(zhuǎn)向使用燃?xì)?。法國、瑞典和瑞士已分別制訂了沼氣車用國家標(biāo)準(zhǔn)。 目前，在沼氣車用方面，瑞士和瑞典走在了世界的前列。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，全世界約有 600 多萬輛燃?xì)馄嚕渲刑烊粴馄?300 萬輛，有加氣站 4000多座，并正在以較快的速度增加。對 XXXX 市 城市有機(jī)廢物的減量化、無害化、資源化做出積極的貢獻(xiàn)。該項(xiàng)目的建 設(shè)與實(shí)施，將開創(chuàng)我國在車用沼氣領(lǐng)域的先河，不僅市場前景廣闊，對我國的能源行業(yè)也具有開拓性和革命性意義。通過此項(xiàng)目的建設(shè)，不僅可增強(qiáng) 合作社 的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，加速 合作社 發(fā)展；對于 XXXX 市 經(jīng)濟(jì)水平的提高和 城市環(huán)境保護(hù)都將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。為了改善居民的生存環(huán)境，有效的控制城市糞便對城市環(huán)境的危害，提高環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量，對城市 糞便必須進(jìn)行無害化處理。因此，如果能夠利用畜禽糞便等有機(jī)廢棄物作為原料，通過厭氧消化技術(shù)生產(chǎn)車用沼氣，則既可解決廢棄物污染問題，又可生產(chǎn)清潔能源和有機(jī) 肥料，對改善環(huán)境、緩解我國能源緊張狀況和促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。我國是世界上人口最多的國家， 20xx 年，我國 農(nóng)村 生活垃圾的產(chǎn)生量為 億噸。因此完全可以應(yīng)用到燃?xì)馄嚿?。這幾年，天然氣和液化氣價(jià)格的攀升就充分說明了這一點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，以壓縮天然氣（ CNG）和液化石油氣（ LPG）作為車用燃料時(shí)，可綜合減少廢氣污染物排放 7080%左右，對改善環(huán)境非常有利。據(jù)國家環(huán)保總局預(yù)測， 20xx 年我國機(jī)動(dòng)利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 13 車尾氣排放在城市大氣污染中的分擔(dān)率達(dá)到 了 79%左右 ，已成為影響我國城市空氣質(zhì)量的最主要的因素。 20xx 年我國石油消耗的 40%來自于進(jìn)口，而我國探明的石油和天然氣儲量只可再用 23 和42 年。 但是， 在走向汽車社會的進(jìn)程中，我國 也 面臨著諸多 問題和 挑戰(zhàn) 。汽車是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì) 發(fā)展和人們生活水平的重要標(biāo)志。目前中國天然氣 50%的對外依存度必將帶來能源安全隱患，最終演變?yōu)橹萍s經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。 20xx 年天然氣產(chǎn)量達(dá) 億立方米，同比增長 %。從人均水平來看， 20xx 年中國人均一次能源消費(fèi)量 噸油當(dāng)量，為世界平均水平 噸油當(dāng)量的 66%，是美國人均 噸油當(dāng)量的 %，日本人均 噸油當(dāng)量的 %。就質(zhì)量而言，我國能源資源以煤炭為主，按各種燃料的熱值計(jì)算，在目前的探明儲量下，世界能源資源中，固體燃料和液 體、氣體燃料的比例為 4： 1，而我國則遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這一比值。 從能源總量來看，我國是世界第二大能源生產(chǎn)國和第二能源消費(fèi)國。 第二章 項(xiàng)目建設(shè)的必要性及意義 能源是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)的支柱。隨著國內(nèi)秸稈產(chǎn)沼氣技術(shù)研究的進(jìn)展，國內(nèi)豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物必將應(yīng)用于 沼氣生產(chǎn)。如處置不當(dāng)容易造成二次污染。所以需要政府的大力支持。 利用畜禽糞便及 農(nóng)村 生活 垃圾中的有機(jī)廢 棄 物生產(chǎn) 有機(jī)肥和 車用沼氣替代石油示范項(xiàng)目 7 本項(xiàng)目所需資金 申請銀行貸款 1500 萬元，自籌 4500 萬元。 公用工程配套合理，能滿足工程要求，環(huán)保、節(jié)能設(shè)施完善。公司通過以上經(jīng)營活動(dòng)，直接帶動(dòng)致富的農(nóng)