【正文】 能源來替代常規(guī)能源，改善用能環(huán)境，確保國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，因此，沼氣的開發(fā)利用已到了鼎盛時期。沼氣發(fā)電的投資主要包括沼氣發(fā)酵間、沼氣凈化系統(tǒng)、沼氣發(fā)電設(shè)備。如果建一座沼氣發(fā)電工程及后處理系統(tǒng)來處理污水或垃圾，一般4~5年可收回總投資，使用壽命可達(dá)15~20年。僅勝動機(jī)械廠2004年712月份就銷出近50套沼氣發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量約2萬kW。一舉多利，大有作為！能源是現(xiàn)代社會賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，清潔燃料的供給能力密切關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，是國家戰(zhàn)略安全保障的基礎(chǔ)之一。然而目前我國人均一次能源的消費量不到美國的1／18，僅為世界平均水平的1／3。另一方面我國人均能源資源嚴(yán)重不足，人均石油儲量不到世界平均水平的1／10，人均煤炭儲量僅為世界平均值的1／2。因此，開發(fā)潔凈可再生能源已成為緊迫的課題。1997年12月，聯(lián)合國在日本京都召開了防止地球溫暖化京都會議，《京都預(yù)定書》%。甲烷的溫室氣體效應(yīng)是CO2氣體的21倍，溫室氣體效應(yīng)20%來自甲烷。本項目的實施，對實現(xiàn)我國節(jié)能減排目標(biāo)，推動我國可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會具有重要意義。這些技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)很成熟，德國采用該技術(shù)已經(jīng)建成2500多座農(nóng)場糞污處理沼氣發(fā)電工程。特別是“十五”期間，經(jīng)過農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所與有關(guān)單位的聯(lián)合攻關(guān)，我國沼氣發(fā)電單臺機(jī)組功率已經(jīng)達(dá)到600kW，主要性能指標(biāo)已接近國際水平，完全能滿足國內(nèi)沼氣工程沼氣發(fā)電的需求?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020）》明確將沼氣等農(nóng)林生物質(zhì)綜合開發(fā)利用列入國家重點發(fā)展領(lǐng)域。到2020年，建成大型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程10,000座、工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程6,000座，年產(chǎn)沼氣約140億立方米，沼氣發(fā)電達(dá)到300萬千瓦?！犊稍偕茉窗l(fā)電價格和費用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》明確了可再生能源發(fā)電電價補(bǔ)貼政策。在“十一五”的發(fā)展規(guī)劃中，國家明確提出要將有利于改善生態(tài)環(huán)境、利用可再生能源的工程作為重點發(fā)展項目，在政策上將給與大力扶持。本工程將以往對環(huán)境破壞嚴(yán)重的牲畜糞便污水，變成市場急需的電力資源和肥料資源，實現(xiàn)了生態(tài)良性循環(huán)，屬于可再生能源建設(shè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，是國家政策鼓勵和扶持的項目。 (4) 經(jīng)濟(jì)可行本項目投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)效益不佳，在生產(chǎn)經(jīng)營期間，盈利能力較差，有一定的償還固定資產(chǎn)能力，但同時也存在一定的運(yùn)行風(fēng)險。CDM允許聯(lián)合國氣候變化框架公約附件一所列的發(fā)達(dá)國家通過提供資金和轉(zhuǎn)移技術(shù)幫助非附件一發(fā)展中國家實施溫室氣體（GHG）減排，并據(jù)此獲得所產(chǎn)生的經(jīng)核證的減排量（CERs），以便幫助其遵守他們在京都議定書中所承擔(dān)的約束性GHG減排義務(wù)。這樣CDM被看成是基于項目的雙贏合作機(jī)制，它一方面為發(fā)達(dá)國家提供更多履行承諾的靈活性，降低其遵約京都議定書的總成本，同時為CDM項目的東道方提供額外的資金和先進(jìn)技術(shù)。 企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)保障具備建設(shè)示范性能源工程的現(xiàn)實條件現(xiàn)代牧業(yè)（通遼）有限公司地處通遼市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)遼河鎮(zhèn)西烏蘭花村,在該區(qū)建立一個存欄規(guī)模為10000頭的奶牛養(yǎng)殖場。綜上所述通遼現(xiàn)代牧場具備建設(shè)沼氣工程的現(xiàn)實條件，本工程建成后必將達(dá)到良好的運(yùn)行效果和優(yōu)良的示范性。養(yǎng)殖場內(nèi)配套設(shè)施齊全，有一支懂技術(shù)、善管理、會經(jīng)營的科技隊伍。有充足的生產(chǎn)原料通遼現(xiàn)代牧場現(xiàn)有現(xiàn)已有10000頭奶牛，日收集牛糞量350t，干物質(zhì)63 t/d，牛尿量200t，擠奶廳廢水量120t，其他有機(jī)廢棄物量（廢水）30 t，牛床墊料90t，共計790t，另外夏季牛舍噴淋用水250t，因此夏季共計1040t，全年平均的糞污處理量為1000t/天，該糞污BOD高，可生化性好，是厭氧發(fā)酵的良好原料。對沼渣、沼液消納有較好的規(guī)劃該沼氣工程項目建成后，產(chǎn)生的沼氣主要用來發(fā)電；沼液用于周圍草場的灌溉施肥、沼渣用來生產(chǎn)有機(jī)肥。 產(chǎn)品供求狀況分析2005年我國供電市場呈現(xiàn)了用電負(fù)荷和用電量持續(xù)攀升，電力供需繼續(xù)緊張的特點，同時由于煤炭價格以及供應(yīng)能力的制約，電煤之間的矛盾進(jìn)一步尖銳。在未來的5~6年內(nèi)，煤與電的矛盾將是一個突出的問題，仍將是制約我國供電市場發(fā)展的重要因素。至少有14個工業(yè)化國家在開發(fā)“綠色能源”方面取得了良好成績，其中有些國家通過實施“綠色能源”政策，在相當(dāng)大程度上緩解了本國能源不足的矛盾，而且顯著改善了環(huán)境。屆時，西方將有１億個家庭使用的電力來自生物能。我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源，我國理論生物質(zhì)能資源50億噸左右。我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能源利用極為重視，己連續(xù)在四個國家五年計劃將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點科技攻關(guān)項目，開展了生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與開發(fā)，如戶用沼氣池、節(jié)柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料等，取得了多項優(yōu)秀成果。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。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。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。 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。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。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。一些外國也看好我國這項技術(shù)。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。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。據(jù)有關(guān)部門介紹，我國目前擁有1000多萬座沼氣池。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。沼氣年利用量從50億立方米增加到240億立方米。該項目產(chǎn)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(wǎng)進(jìn)行出售。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。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。在適當(dāng)收費的情況下，就近賣給周圍農(nóng)民。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。（2）中端市場：主要用于露地和設(shè)施果樹、蔬菜的追肥。沼液肥料在北京和河北，能夠開發(fā)和培育出很大的市場。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。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(chǎn)生的沼液，因此，不存在市場問題。每畝作物使用約沼液10噸/年。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。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。（2）產(chǎn)氣量與發(fā)電量每天牛糞干物質(zhì)的產(chǎn)量為63t(不計牛床墊料)， m3的系數(shù)計算（來自于規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范NY/T1222一2006），故本項目每天沼氣產(chǎn)生量為Qmax=63t/d m3/ kgTS=16000m3/d。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。1 ，16000 m3沼氣每天可發(fā)電量為25600kWh/d。h/d，所以需新裝500KW沼氣發(fā)電機(jī)組3臺（兩用一備），本項目產(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目建設(shè)地點位于通遼市經(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。15′45176。15′－123176。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。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。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。項目建設(shè)地點緊鄰?fù)ㄟ|牧場現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖示范場。工程地質(zhì)條件較好，較利于沼氣站的施工與運(yùn)行。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。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)電示范項目典型。實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放通過建設(shè)該項目，可使場區(qū)內(nèi)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和糞污治理的開發(fā)利用，并可實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放的目標(biāo)。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)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)品消費再生資源”,在生產(chǎn)和消費中，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。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。 工藝選擇原則工藝選擇是大型沼氣工程建設(shè)的關(guān)鍵。因此，必須結(jié)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(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益?！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。沼氣用戶與養(yǎng)殖場距離較近。工藝特點：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%。沼氣利用方式：炊用或發(fā)電。優(yōu)缺點：優(yōu)點：工程投資少，運(yùn)行費用低，投資回收期短，沼氣的獲得量高?！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)?；?。l 排水要求高的地區(qū)。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。沼氣利用方式：發(fā)電、燒鍋爐或肥料烘干。優(yōu)缺點：優(yōu)點：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 對COD、NH3－N的去除率高，出水能達(dá)標(biāo)排放。l 對周圍環(huán)境影響小，沒有二次污染。管理、操作技術(shù)要求高。本項目選用第一種工藝技術(shù)方案。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。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。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)酵池裝有攪拌器。發(fā)酵池的進(jìn)料端設(shè)計如下，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。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。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。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。 (2) 厭氧消化工藝比選廢水厭氧發(fā)酵生物處理技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，已開發(fā)出的各種厭氧反應(yīng)器種類很多，綜合考慮運(yùn)行穩(wěn)定性和沼氣產(chǎn)率，本工程適宜選擇PFR連續(xù)厭氧發(fā)酵工藝。高濃度懸浮固體發(fā)酵原料從一端進(jìn)入，從另一端排出。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。優(yōu)點：發(fā)酵池結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；適用于高SS廢水的處理，尤其適用于牛糞的厭氧消化，用于農(nóng)場有較好的經(jīng)濟(jì)效益；運(yùn)行方便，故障少，穩(wěn)定性高。原料從底部進(jìn)入消化器內(nèi)，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。（3）升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡稱UASB) UASB是由Lettinga等于1974～1978年研究成功的一項新工藝，是世界上發(fā)展最快的消化器。該消化器適用于處理可溶性廢水，要求較低的懸浮固體含量。該工藝將污泥的沉降與回流置于一個裝置內(nèi)，降低了造價。 缺點：需要安裝三相分離器；進(jìn)水中只能含有低濃度的懸浮固體；需要有效的布水器使其進(jìn)料能均勻分布于消化器的底部；當(dāng)沖擊負(fù)荷或進(jìn)料中懸浮固體含量升高，以及遇到過量有毒物質(zhì)時，會引起污泥流失，要求較高的管理水平。其下部為污泥床，上部設(shè)置纖維填料。但每立方米填料價值300～500元，使工程造價上升。(3) 沼氣利用沼氣是一種生物能，它的主要成分是甲烷，其次是二氧化碳，其余硫化氫、氮、氫和一氧化碳等氣體約占總體積的5%左右。甲烷完全燃燒時僅生成二氧化碳和水，并釋放熱能，是一種清潔能源。沼氣主要成分見表51?！妗＜淄橐彩且环N優(yōu)質(zhì)的氣體燃料，當(dāng)它與空氣混合完全燃燒時呈藍(lán)色火焰，變成二氧化碳和水汽，燃燒時最高溫度可達(dá)1400℃。沼氣物理性質(zhì)：沼氣的主要成分甲烷，是無色、無臭、無味的氣體，比空氣輕一半，沼氣略比空氣輕。(4) 有機(jī)肥生產(chǎn)固體有機(jī)肥料生產(chǎn)流程如下：WG2沼渣入庫發(fā)酵輔料菌