沼气工程工艺流程课件

1、沼气工程工艺流程课件1 顾树华顾树华, ,教授教授 电话： Email: 沼气工程工艺流程课件2 l概念概念 l机遇与挑战机遇与挑战 l行动与计划行动与计划 沼气工程工艺流程课件3 1.1 什么是沼气？什么是沼气？ 一种可燃气体一种可燃气体 主要成份：主要成份： 甲烷甲烷CH4 55-65% 二氧化碳二氧化碳CO2 30-40 少量少量H2S，CO，H2，O2等等 沼气工程工艺流程课件4 l有机物在厌氧条件下经微生有机物在厌氧条件下经微生 物分解发酵而生成的可燃气物分解发酵而生成的可燃气 体，主要成分是体，主要成分是CH4和和CO2 l发酵过程是五群细菌参与的发酵过程是五群细菌参与的 活动活动

2、发酵细菌、产氢产乙发酵细菌、产氢产乙 酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢 产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌 l沼气发酵的条件沼气发酵的条件发酵原料、发酵原料、 厌氧活性污泥、温度、酸碱厌氧活性污泥、温度、酸碱 度、负荷营养物质、搅拌等度、负荷营养物质、搅拌等 沼气工程工艺流程课件5 l工艺流程一般包括五部分：原料的收集；原料工艺流程一般包括五部分：原料的收集；原料 的预处理；消化器（沼气池）；出料的后处理；的预处理；消化器（沼气池）；出料的后处理； 沼气的净化、储存和输配沼气的净化、储存和输配 沼气工程工艺流程课件6 l利用粪便制取沼气的全套工程设施利用粪便制取沼

3、气的全套工程设施 ，包括原料，包括原料 的预处理、厌氧消化、沼气净化及输配、发酵的预处理、厌氧消化、沼气净化及输配、发酵 残留物后处理以及工艺流程的控制、监测五个残留物后处理以及工艺流程的控制、监测五个 部分组成部分组成 沼气工程工艺流程课件7 l万头育肥猪场，日产粪万头育肥猪场，日产粪 水水603，设计池容，设计池容 500m3，产气率为，产气率为 0.39m3/m3d，总投资为，总投资为 175万元万元 l年产沼气年产沼气10万立方米，万立方米， 固体有机肥固体有机肥540吨吨 l收益收益=沼气沼气+有机肥有机肥+避免避免 排污罚款排污罚款+畜禽发病率减畜禽发病率减 少避免的损失少避免的损

4、失 lCOD、BOD去除率分别去除率分别 70 %、75%以上以上 沼气工程工艺流程课件8 l利用工业有机废水、废渣生产沼气利用工业有机废水、废渣生产沼气 l包括酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸、屠宰等包括酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸、屠宰等 l可转化为沼气的资源量约可转化为沼气的资源量约107亿立方米亿立方米/年年 沼气工程工艺流程课件9 l生产清洁能源生产清洁能源高效、可再生能源高效、可再生能源 l治理环境污染治理环境污染处理粪便、垃圾、有机废处理粪便、垃圾、有机废 水、废渣水、废渣 l提高企业经济效益提高企业经济效益综合利用、改善生产综合利用、改善生产 条件条件40cr钢板钢板

5、l形成新的产业形成新的产业设计、施工、副产品生产设计、施工、副产品生产 销售、配套设备加工销售、配套设备加工 沼气工程工艺流程课件10 2.1 粪便资源亟待开发利用粪便资源亟待开发利用 l“菜篮子菜篮子”工程发展工程发展全国集约化畜禽养殖场达全国集约化畜禽养殖场达1万家万家 以上，粪便处理利用不到以上，粪便处理利用不到10% l粪水污染严重粪水污染严重水体富营养化、臭气水体富营养化、臭气 l粪便是可利用的资源粪便是可利用的资源生产清洁能源、增加能源供应；生产清洁能源、增加能源供应； 生产高效有机肥、发展生态农业生产高效有机肥、发展生态农业 l畜禽粪便资源总量（干物质）约畜禽粪便资源总量（干物质

6、）约1.8亿吨，实际可利用亿吨，实际可利用 量约量约4000万吨，可产沼气近万吨，可产沼气近100亿立方米，按热值相当亿立方米，按热值相当 于于800万万tce，用于发电可装机，用于发电可装机500万万kW，年发电量，年发电量150 亿亿kWh 沼气工程工艺流程课件11 l有机污染治理有物理化学和生化处理方法有机污染治理有物理化学和生化处理方法 l物理化学办法物理化学办法过滤、凝聚沉淀等，成本极高且难以过滤、凝聚沉淀等，成本极高且难以 达标达标 l生化处理方法生化处理方法厌氧、好氧和厌氧厌氧、好氧和厌氧-好氧并用好氧并用 l采用厌氧处理设备投资少，可同时获得环境、经济和采用厌氧处理设备投资少，

7、可同时获得环境、经济和 社会效益社会效益 l我国适合厌氧消化的高浓度有机废水排放量年我国适合厌氧消化的高浓度有机废水排放量年25.2亿亿 立方米以上，年废渣立方米以上，年废渣7400万万m3，可转化为沼气，可转化为沼气108亿亿 m3，热值相当于，热值相当于800万万tce，可装机，可装机50万万kW，年发电，年发电 150亿亿kWh 沼气工程工艺流程课件12 l 2001年工业沼气年工业沼气600多座，池容多座，池容150万万m3， 年年 处理废水处理废水1.5亿亿m3，年产沼气，年产沼气10.0亿亿m3 l 2000年农业沼气年农业沼气853座，池容座，池容22万万m3，年，年 处理粪便处

8、理粪便1500万万t，年产沼气，年产沼气0.5亿亿m3 l 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 沼气工程工艺流程课件13 已实施了商业化示范项目已实施了商业化示范项目 l国内示范项目国内示范项目 lUNDP/GEF3个商业化发展示范项目个商业化发展示范项目 有国外发展经验可借鉴，德国在有国外发展经验可借鉴，德国在35年内，年内， 沼气工程发展了沼气工程发展了2000多处，并且是商业化运多处，并且是商业化运 作作 沼气工程工艺流程课件14 初始投资大，自我融资能力不够初始投资大，自我融资能力不够 l万头猪场沼气工程初始投入万头猪场沼气工程初始投入150-200万元万元 l工业工业2500池

9、容沼气工程池容沼气工程400-500万元万元 沼气工程工艺流程课件15 治理成本和沼气产品成本高治理成本和沼气产品成本高 l工业废水工业废水 2.50元元/m3废水，发电废水，发电 0.35元元/kWh l养殖场养殖场 7.5元元/m3粪水，发电粪水，发电0.7元元/kWh 沼气工程工艺流程课件16 市场风险大市场风险大 l禽畜产品和食品产品不确定因素大，风险大禽畜产品和食品产品不确定因素大，风险大 l难以吸引各方投资者难以吸引各方投资者 沼气工程工艺流程课件17 环保政策执行缺乏力度环保政策执行缺乏力度 l三同步三同步 l排污费低于治理费排污费低于治理费 沼气工程工艺流程课件18 能源产品缺

10、乏法律保障和政策扶持能源产品缺乏法律保障和政策扶持 l沼气、电力市场准入和上网沼气、电力市场准入和上网 l经济激励政策经济激励政策 沼气工程工艺流程课件19 l规模和速度与形势发展的要求很不适应：规模和速度与形势发展的要求很不适应： - 德国在仅仅过去的德国在仅仅过去的3-5年期间，沼气工程就发年期间，沼气工程就发 展到了约展到了约2000处，并且都是商业化运行处，并且都是商业化运行 - 德国的经验：为实施可持续发展、治理污染、德国的经验：为实施可持续发展、治理污染、 减少温室气体排放制定了鼓励发电上网的法减少温室气体排放制定了鼓励发电上网的法 律律优惠电价；优惠投资优惠电价；优惠投资低息、贴

11、息贷款；低息、贴息贷款； 环保和资源利用法律保障环保和资源利用法律保障40cr钢板钢板 - 农场主的积极性：新的收入来源农场主的积极性：新的收入来源 沼气工程工艺流程课件20 3.1 总体目标：总体目标： l促进大中型沼气工程商业化，加快促进大中型沼气工程商业化，加快 可再生能源开发利用和产业发展，可再生能源开发利用和产业发展， 为国家制订沼气发展规划提供科学为国家制订沼气发展规划提供科学 依据依据 沼气工程工艺流程课件21 l摸清家底：沼气资源分布、发展潜力、环摸清家底：沼气资源分布、发展潜力、环 境影响、产业化发展现状、技术路线境影响、产业化发展现状、技术路线 l障碍分析障碍分析：技术、融资机制及政策：技术、融资机制及政策 l行动计划：行动计划：目标、行动、可实施方案目标、行动、可实施方案 l政策措施：政策措施：法规、政策、运行机制法规、政策、运行机制 沼气工程工艺流程课件22 l集约化畜禽养殖场沼气工程集约化畜禽养殖场沼气工程 l工业有机废水沼气工程工业有机废水沼气工程 l沼气民用：集中供气沼气民用：集中供气-炊事炊事 l沼气供热：锅炉沼气供热：锅炉 l沼气发电：沼气发电： 沼气工程工艺流程课件23 l指导思想和目标指导思想和目标 l行动框架、重点区域、流域及内容行动框架、重点区域、流域及内容 l商业化运行模式与可操作的实施方案、商业化运行模式与可操作的实施