大型沼气

2024-08-30

大型沼气（精选8篇）

大型沼气篇1

该项目以沼气为核心, 通过利用牲畜粪便生产沼气和有机肥, 并利用沼气炊事;沼渣、沼液用于农作物种植。该项目将环境保护和养殖业、种植业有机联系起来, 达到养殖场废弃物的无害化。

1 地理位置

肇东市位于黑龙江省西南部, 松嫩平原中部, 松花江北岸。地处哈尔滨和大庆之间, 是黑龙江省西部哈尔滨-大庆-齐齐哈尔黄金经济带上的一个重要城市, 位于哈大城市经济辐射圈的叠加部位, 地理位置优越, 交通条件十分便利。

2 社会经济状况

肇东市幅员面积3905平方公里, 全市总人口93万, 其中城区人口30万, 农村人口63万。2011年实现地区生产总值350亿元、财政收入19.8亿元、城镇居民人均可支配收入12150元、农民人均纯收入7433元, 同比分别增长16.5%、24.3%、15.3%和8.1%。财政收入位居全省县级前列。农业在国民经济中占有较大比重, 是农业大市。

3 农村大型沼气的发展现状

肇东地处“寒地黑土”绿色农业区, 全市有耕地309万亩、草地160万亩、林地110万亩, 具有农、牧资源的先天优势。土质肥沃, 气候温和, 雨量充沛, 适宜多种作物生长。盛产玉米、大米等农作物, 是国家商品粮和畜牧业生产的重要基地。

肇东市农牧产业十分发达, 奶牛、肉牛、生猪、山绵羊、家禽饲养量分别达到12.6万头、43万头、200万头、100万只和3160万只。2007年粮食总产41.4亿斤, 位居全省之首, 被评为全国粮食生产标兵县。实现农业总产值61亿元, 同比增长7.6%, 其中养殖业产值36亿元, 占农业总产值的59%。以生猪、奶牛业为主体的牧业经济已成为农村经济发展的支柱。

4 项目工艺技术方案

该项目以处理粪污为主的原则, 采用以“高浓度CSTR厌氧反应器”为核心的处理工艺。在工艺选择和方案设计中, 采用全混式机械搅拌、高浓度的消化工艺, 沼气经过净化后发电及供气。同时该工程配置有贮气柜、辅助用房等辅助设施。该养殖小区采用人工干清粪方式, 养殖小区每日产生72t粪便, 为CSTR厌氧反应器的原料, CSTR厌氧反应器浓度为10%。

5 建设内容及规模

5.1 日处理粪便72t。

5.2 1000m3CSTR反应器3座, 输气工程一处, 5000m3贮液池, 辅助用房及配套脱硫、脱水等设施;

1000m3的贮气柜1座用于供气及发电。

5.3 项目投产后, CSTR厌氧反应器年产沼气量94.

61万m3, 日生产沼气2592m3, 向1000户供气1200 m3, 年供气43.8万m3, 剩余沼气日发电2088k Wh, 年发电76.21万k Wh, 年产沼渣4730吨, 沼液42574吨。

6 项目建设的必要性

6.1 项目建设符合国家产业政策的需要

农村能源建设, 作为缓解农村地区能源断缺, 改善农村地区能源结构, 改善农业生态环境的重要措施, 对提高农民收入、改善农民生活水平具有重要的作用。国务院领导于2000年在接见全国农村能源综合建设县工作会议代表时指出“农村能源工作要在开发利用和节约相结合, 要充分利用可再生能源, 发挥多种能源效益, 使之形成良性循环, 走农业可持续发展的路”。

6.2 项目建设是缓解农村能源的需要

我国人口众多, 人均资源不足, 能源短缺已经成为经济持续发展之一。特别是在我国广大农村, 农民收入较低, 秸秆、薪柴等生物质能仍是主要的生活能源。为了实现经济的可持续发展, 我国将大力调整能源结构, 积极开发新能源和可再生能源, 努力提高能源利用效率。发展沼气工程有利于改善农村能源结构、降低薪柴或秸秆和石油、煤炭等能源的消耗强度, 增加农村能源供应、缓解农村能源供应紧张的状况。

6.3 项目建设是农业资源高效利用的需要

我国每年有6亿余吨畜禽粪便及大量有机废弃物成为水体的污染源, 畜禽养殖废弃物的任意排放对环境造成了较严重的污染。通过沼气工程建设, 可极大促进沼气工程产业化发展, 可有效消除畜禽粪便的污染, 保护生态环境;同时生物质能属于可再生能源, 基本上可以实现CO2零排放。其大规模利用将为环境保护和缓解全球气候变暖起到重要作用

7 项目建设目标

项目达产后日生产沼气2592m3, 供气1200 m3, 发电2088k Wh, 日处理鲜粪72t。通过生产可再生能源缓解农村能源供需矛盾, 降低不可再生能源的消耗;使项目区走上能源生态可持续发展的良性循环轨道, 极大的促进了农村经济的可持续发展。沼气工程从根本上改变传统的粪便利用方式, 促进物质高效转化和能源高效循环, 提高资源利用率。并使其上连养殖业、下承种植业, 促进农业种养一体化。通过沼气工程的建设, 形成以沼气为纽带发展循环经济, 建立节约型社会的有效途径。

7.1 大型沼气年处理粪污19000吨, 排除大量的沼液和沼渣, 如

不能有效处理, 即会造成环境污染, 又不能发挥其效能, 造成资源的浪费。

7.2 该项目供气户数为500户, 日产沼气1100立方米。

每户日用1.5立方米沼气, 这样每天共需要750立方米, 剩余的沼气量除罐体厌氧发酵产生热能消耗一部份外, 没有多余的气量用于发电。

根据市场调查和咨询有关设计单位, 1台75GF型发电机组与配套的有机肥加工设备投资基本相符, 不需要调整资金。我们根据以上分析结果和实际工作需要将发电机组设备调整为有机肥加工设备。

8 结论

农村大型沼气项目建设是非常必要的;符合国民经济和社会发展客观要求, 符合国家、地方行业产业政策要求, 符合我国生态环境保护战略规划的需要;项目建设目标明确, 投资规模适宜, 结构合理, 技术先进可行。

大型沼气篇2

县纪委、监察局检查江苏新海诚牧业发展有限公司大型沼气工程建设工作

5月4日，县纪委、监察局建设工程标后巡查组检查了江苏新海诚牧业发展有限公司1200m³大型沼气工程标后建设工作，县农委徐长青主任陪同检查。检查组通过“听、查、看”的方式，对沼气工程建设情况进行了详细了解。县农村能源技术推广中心、江苏新海诚牧业发展有限公司、施工单位、监理单位负责人分别向检查组汇报了新海诚牧业发展有限公司大型沼气工程项目合同管理、施工监理、物资采购、资金管理等情况。

2010年10月，江苏新海诚牧业发展有限公司承担了国家大型沼气工程建设项目，依据项目批文要求，于2010年12月组织项目招投标，2011年3月份正式开工，工期90天。项目实施过程中，新海诚牧业公司领导重视，精心组织，施工、监理部门认真履职，在规定的时间内顺利完成了三罐基础的施工任务。检查组对前期工作给予了充分肯定，要求工程指挥部认真总结前期的工作经验，统筹规划，扬长避短，抢抓时间，提高质量，确保安全，力争把该工程打造成如东农村沼气的亮点工程，更好地发挥项目的综合效益。

大型沼气推广建设的可行性分析篇3

一、财务分析

财务分析又称财务评价, 主要是从项目层次出发, 通过对项目的盈利能力、偿债能力和财务生存能力的分析, 判定项目的财务可行性。因为窦店模式是以政府的一次性投资为主, 一般不存在债务资金, 也不存在数额较大的维持运营资金, 因此在财务分析时, 不考虑其偿债能力和财务生存能力, 只进行盈利能力分析。具体分析步骤是:财务费用和效益估算编制现金流量表;计算相关指标分析财务可行性和抗风险能力。

(一) 财务费用和效益估算

财务分析时, 只估算农村户用沼气池的直接费用和效益。

1、费用流量 (CO)

(1) 初始投资

北京市房山区大部分大型沼气站采取区政府、镇政府和村委筹资的方式建成, 初始投资一般为200万元左右。

(2) 运营维护费

根据对窦店镇大型沼气站的调研, 沼气站运营费用主要有:原材料为鸡鸭牛粪, 就近购买, 每年约需18000元;由两名村民兼职维护沼气站的运营或者外地农民工, 工资一般为每月800元, 每年约需19200元;寿命期内部分设备每年检修一次, 每次约2000元;不计算税费等, 其他费用如电费等每年约3000元;合计42200元每年。

(3) 折旧额

项目当年建设, 当年投入使用, 寿命按10年计算。

2、效益流量 (CI)

每口沼气池的直接效益是因其提供的热能而为农户节约的开支, 正常每天产沼气约800立方, 市场价格每立方1.8元-2.5元, 按每立方1.8元价格计算, 则每年直接效益约为525600元, 计算期第1年按减半计算。

设定行业基准收益率为10%, 现金流量表如表1所示。

(二) 财务内部收益率

财务内部收益率是指项目在整个计算期内各年财务净现金流量的现值之和等于零时的折现率, 也就是使项目的财务净现值等于零时的折现率。财务内部收益率是反映项目实际收益率的一个动态指标, 该指标越大越好。一般情况下, 财务内部收益率大于等于基准收益率时, 项目可行。

其计算公式如下:

式中:FIRR为财务内部收益率;CI和CO分别为t年的现金流入和流出;FIRR为财务内部收益率。

当假定收益率为15%时, 累计净现值为34679元, 收益率为16%时, 累计净现值为-51950元, 采用插值法计算可得大型沼气工程的财务内部收益率为15.4%。大于行业基准利率10%, 项目可行。

(三) 财务净现值

财务净现值是按设定的基准收益率计算的项目计算期内净现金流量的现值之和, 其计算公式如下:

IC为行业基准收益率, 这里取10%。经计算, 户用沼气池的财务净现值约为643842元, 大于0, 项目可行。

(四) 投资回收期

投资回收期是指以项目的净收益回收项目投资所需的时间, 一般用未经折现 (或折现) 的净现金流量和累计净现金流量 (或累计净现值) 计算静态投资回收期 (或动态投资回收期) , 计算公式为:

式中:Pt为投资回收期;T为各年累计净现金流量 (或累计净现值) 首次为正值或零时的年数。

静态投资回收期 (年)

动态投资回收期 (年)

(五) 指标分析

户用沼气池的财务内部收益率为10.89%, 大于行业基准收益率7%;财务净现值为2648731元, 大于0, 因而建造大型沼气站在财务上是可行的。其静态和动态投资回收期分别只有9.22年和15.23年, 表明项目投资回收期很短, 抗风险能力强。

二、经济分析

经济分析又称国民经济评价, 是从国家整体角度考察项目的效益和费用, 用社会折现率等经济参数, 分析计算项目对国民经济的净贡献, 评价项目的经济合理性。从社会经济资源配置角度出发, 分析大型沼气项目建设对社会所做的贡献以及社会为项目建设所付出的代价, 从而考察其经济合理性。与财务分析不同, 在经济分析时, 除识别直接费用和效益外, 还需识别间接费用和效益, 在此基础上, 编制经济费用效益流量表, 并计算经济净现值和经济内部收益率。

(一) 经济费用和效益估算

1、费用流量 (C)

(1) 直接费用

可在财务分析的基础上通过调整相关数据取得。因建设投资中主要投入物如仪器设备等物资价格都反映了市场价格, 并不存在扭曲现象, 也不存在税收、利息等在经济分析时必须剔出的转移支付, 因此, 经济分析时的直接费用应与财务分析时的费用相同, 即C=CO。

(2) 间接费用

农村户用沼气不存在负外部性, 因此, 其间接费用可忽略不计。

2、效益流量 (B)

(1) 直接效益 (B直接)

户用沼气池的产出所替代的原煤是按市场价格计算的, 因此, 其直接效益应与财务分析时的效益相同, 即B直接=CI。

(2) 间接效益

间接效益指由项目引起, 在直接效益中没有得到反映的效益。对于农村户用沼气池来说, 主要包括环境价值和资源价值。

环境价值主要是指由于沼气站的建设, 禽畜粪便进入发酵池经发酵后转化为热能和无害化的有机肥, 极大地减少了随处堆放倾倒粪便对环境的污染, 包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等空气的污染以及因为随处堆放倾倒禽畜粪便所引起的蚊蝇孽生, 杀灭了大量的寄生虫卵和传染病菌, 改善了农户的生存环境, 减少了疾病发生。农村户用沼气池的环境价值可用支付意愿法来计算, 其价值相当于农户因修建了沼气池改善环境卫生而愿意为这个项目支付价格。通过调查问卷可以得出计算得该村农户的支付意愿的加权平均值约为每户380元/年, 以沼气站供应800户计算, 则V1=304000元。

资源价值主要表现在两个方面:一方面, 由于沼气池的使用而减少了传统的植被砍伐;另一方面, 沼液、沼渣中不仅含有大量的氮、磷、钾等元素, 而且还有许多生物活性物质。由于这些物质的存在使得沼渣、沼液既可作为良好的营养素施于田地, 又可有效防治农作物病虫害, 还能增加农作物产量、提高农作物品质、节约养殖成本、减少环境污染。因而, 沼液、沼渣可起到部分替代化肥、农药的作用。这部分不易量化, 暂不予计算在内。

因此:间接=304000+0=304000元。计算期第1年其间接效益按减半计算。现金流量表如表2所示。

(二) 经济内部收益率

经济内部收益率的计算公式如下:

式中:B分别表示C年的效益流量和费用流量, 为经济内部收益率。运用插值法求得户用沼气池的经济内部收益率为32%, 大于社会折现率10%, 表明项目资源配置效率达到了可以接受的水平。

(三) 经济净现值

经济净现值的计算公式如下:

式中:is为社会折现率, 取8%。经计算, 户用沼气池经济净现值约为247万元, 大于零, 表明项目可以达到符合社会折现率要求的效率水平, 从经济资源配置的角度可以被接受。

三、结论

本文着重从微观层面项目的角度进行了财务分析和从宏观层面社会经济资源有效配置的角度进行了经济分析。结果表明, 建造大型沼气项目不仅从财务方面和资源配置方面来看都是可行的, 同时还应看到财务评价的投资回收期时间较长, 因而现阶段需要政府扶持。从经济评价的角度来看, 经济净现值和经济内部收益率远大于财务净现值和财务内部收益率, 其环境和资源价值尤为显著, 既有效配置了资源, 又提高了经济效率, 从宏观经济效益和社会效益来看更具有推广价值, 同时大型沼气规模化程度高, 政府资金支持提供强大保障, 管理较为便利, 技术和市场的创新空间大, 优势明显, 发展前景更为广阔, 同时也为发展低碳经济、节能减排做出了贡献。

参考文献

[1]、建设项目经济评论方法与参数[M].中国计划出版社, 2006 (22) .

[2]、环境影响评价技术方法[M].中国环境科学出版社, 2007 (275) .

大型养猪场绿化沼气工程设计方2 篇4

存栏500头基础母猪的沼气工程设计方案

前言 1

第一章项目背景和设计思想 1 1.1项目背景 1 1.2项目设计思想 1 1.2.1循环经济思想 1

1.2.2“猪——沼——茶”三位一体经济模式架构 1.3沼气工程节点功能 2

第二章项目资源/产物计算 3 2.1沼气产量计算 3 2.1.1干物质量计算 3

2.1.2物料总量和补充水量计算 3 2.1.3沼气产量计算 3 2.2 沼肥产量估算 4

2.2.1干物质减量化计算 4 2.2.2沼肥产量估算 4

第三章产物供需平衡分析和解决方案选择 5 3.1沼气利用方案 5

3.2沼肥种养平衡和有效利用解决方案 5 3.2.1 沼肥优势分析 5

3.2.2 沼肥承载土地量分析 6

第四章工程设计范围和处理能力 8 4.1 设计依据 8 4.2 设计原则 8 4.3 设计范围 9 4.4 粪污处理量 9

第五章能环工程工艺流程设计 10 5.1处理工艺选择 10 5.1.1 预处理工艺选择 10

5.1.2 厌氧消化处理工艺选择 10 5.2沼气应用系统工艺选择 16 5.2.1 沼气净化工艺选择 16 5.2.2 沼气储存工艺选择 16 5.2.3 沼气输配工艺选择 17 5.3 沼肥利用工艺选择 17 5.4 工艺流程设计 17 5.5工艺流程描述 17 5.5.1 预处理阶段描述 17

5.5.2 厌氧消化处理阶段描述 17 5.5.3 沼气净化储存阶段描述 18 5.5.4 沼肥处理阶段描述 18 第六章工艺参数设计 19 6.1 物料负荷 19

6.2 预处理阶段工艺参数设计 19 6.2.1 格栅槽 19 6.2.2 人工格栅 19 6.2.3集水池 19

6.2.4集水池污水提升泵 19 6.2.5集粪池 20 6.2.8进料池 20

6.2.9配料池搅拌机 20

6.3 厌氧消化处理阶段工艺参数设计 20 6.3.1厌氧消化罐1 20

6.3.2厌氧反应器进料泵 21

6.4 沼气净化储存阶段工艺参数设计 21 6.4.1沼气净化系统 21 6.4.2沼气贮存系统 22 6.5 沉淀池参数设计 22 6.5.1沉淀池 22

第七章其它设计 23 7.1 建筑与结构设计 23 7.1.1设计原则 23 7.1.2工程地质情况 23

7.1.3主要构（建）筑物结构设计 23 7.1.4抗震设计 24 7.1.5反应器设计 24 7.2机械设备设计 24 7.3电气设计 25 7.3.1设计依据 25 7.3.2设计范围 25 7.3.3供电电源 26 7.3.4负荷计算 26 7.3.5供电系统 26 7.3.6保护方式 26 7.3.7启动方式 27 7.3.8计量方式 27

7.4控制及仪表设计 27 7.4.1控制系统 27 7.4.2仪表 27 7.5平面设计 27

7.5.1平面布置原则 27 7.5.2建筑单体设计 27 7.5.3道路 27 7.5.4绿化 27

7.5.5建筑物装修标准 27 7.5.6建筑防火 28 7.5.7高程设计 28 7.5.8给水 28 7.5.9排水 28 7.5.10运输 28 7.5.11通讯 28

7.6消防、劳动生产保护与人员编制设计 28 7.6.1消防 28

7.6.2劳动保护和安全生产 28 7.6.3沼气站建设与环境保护 29 7.6.4沼气站对外部环境的影响 29 7.6.5人员编制 30

第八章投资估算与经济分析 31 8.1估算依据 31 8.1.1工程规模 31 8.1.2估算范围 31 8.1.3估算依据 31 8.2投资估算 31

大型沼气篇5

沼气发电热电联产项目的热效率, 视发电设备的不同而有较大的区别, 如使用燃气内燃机, 其热效率为70%~75%之间, 而如使用燃气透平和余热锅炉, 在补燃的情况下, 热效率可以达到90%以上, 所以余热回收系统的设计是大型沼气发电工程的重点之一。

余热回收系统主要由板式换热器、高温烟气热交换器、热水循环泵、阀门仪表、保温输水管线组成。加热水介质, 产生热水, 供沼气池加温和生产应用。

下面为某大型沼气工程设计中的相关计算:

本设计利用4台500KW (三用一备) 沼气发电机组余热加热水供生产应用。为充分利用余热, 设计一套余热回收系统, 充分利用高温烟气热量, 使所燃气体总热量83.44%得到应用。

(1) 冷却油的余热利用

三台回收总热量为:88704kcal/h;

如果按进水温度50℃, 被加热水量72000kg/h计算, 则水温提高为:51.2℃。

(2) 高温水的余热利用

三台回收总热量为:1080000kcal/h;

如果按进水温度51.2℃, 被加热水量72000kg/h计算, 则水温提高为:66.2℃。

(3) 高温烟气余热利用

三台发电机组可利用排烟余热为:802417kcal/h;

按进水温度66.2℃计算, 被加热水量72000kg/h计算, 则水温提高为:77.3℃;

回收的总热量为:1971121kcal/h, 若一天发电24小时, 则回收的总热量为4.4×107kcal。

(4) 物料增温

物料增温是中温厌氧消化的重要条件, 为保证消化池在35℃条件下正常运行, 则需要热量为:3.06×107kcal。

(5) 厌氧发酵池保温

厌氧发酵池保温需补充热能, 根据经验和当地的气象情况, 散热量约为加温量的30%, 需向罐体输送热量为:0.92×107kcal。

(6) 热量平衡计算

经过上述计算, 热水循环系统除去厌氧罐内增温及保温后, 剩余热量为:

剩余热量用于挤奶厅等生产用热处。

大型沼气篇6

关键词：大型沼气成套设备,新型

目前,我国大力发展沼气工程,尤其是针对大型养殖企业而建设的大型沼气工程也蓬勃发展。根据对现有大中型沼气工程的调查结果,我国大型沼气工程主要存在如下突出问题:1)我国废弃物种类繁多又较为分散,造成工艺类型多,效率普遍不高,产品利用率低,工程设备化低,经济效益低,运行困难;2)我国对沼气工程产品的补贴政策不到位,造成工艺设备工业化程度低;3)我国南北方温差较大,南北方对沼气工程的关注点不同,造成产品利用率低;4)随着我国养殖业集约化程度越来越高,大型牧场和养殖区逐渐建立,大型沼气工程将是一个发展方向,沼肥利用是亟待解决的问题;5)目前国内沼气工程设备标准化、系列化和产业化程度低,普遍采用传统的现场加工安装的方式,手动操作管理,生产方式落后,没有实现工程的设备化和产业化,工期长,难维护,不便于检修,质量难保障[1,2]。

根据以上问题,本研究首先根据沼气工程技术特点将沼气工程设备分成吸纳单元、消化单元、转化单元和辅助单元四部分,对各单元设备的关键技术进行专题研究,而后运用标准化的原理和系统集成方法将各单元设备进行系列化分类和标准化匹配,研制出高效的标准系列化厌氧发酵成套设备,并进行工程应用。

1 新型大型沼气工程成套设备主体

1.1 吸纳单元(Admit-Unit)

吸纳单元设备承担着大型沼气工程原料的预处理工作,其性能好坏直接影响整个沼气工程系统运行的稳定与否。本设备在分析典型预处理装置利弊的基础上,对预处理设备的工作机理进行研究,改进和优化结构设计,开发一种适用于大型沼气工程用的发酵原料预处理一体化设备。本设备可以同时处理畜禽粪便、秸秆、农村生活垃圾、杂草等有机废弃物以及污水厂污泥等可发酵物,有效去除各种物料中的泥沙、金属、塑料、玻璃等不可发酵物,同时将秸秆等低密度物料彻底粉碎,与中密度物料完全混合,避免堵塞管道及厌氧反应器结壳的问题,并利于秸秆类物料快速消解。该预处理设备具有占地面积小,运行稳定可靠,操作简单,维修方便,操作弹性大,温度控制灵活,投资和运行费用低,处理负荷高、TS浓度大等优点,处理物料的干物质含量可达8%~15%,提高厌氧反应器容积产气率10%~15%,保证消化单元厌氧反应器的产气效率和产气稳定性。

1.2 消化单元(Digestion-Unit)

消化单元是沼气工程的主体,厌氧消化器作为消化单元的核心设备,其构造的先进性直接影响整个沼气工程运行的品质。本专题研究拟通过对传统立式厌氧反应器进行改进和优化,开发一种高效厌氧固体反应器,重点针对反应器结构、内置热能转化机、节能搅拌机、正负压保护器进行专项研究,优化结构设计,使厌氧消化配套设备产业化生产成为可能。

1.3 转化单元(Transform-Unit)

转化单元设备的主要功能是将消化单元产出的沼气及沼肥有效利用。本文研究拟针对沼气、沼肥的不同特点,通过优化组合匹配沼气质能转化机、沼肥固液功能机等新型设备实现高效完全利用消化单元产出品,达到沼气工程整套系统的零排放。消化单元产生的沼气除一部分通过内置热能转换机供给消化单元自身热量外,大部分根据不同用户对沼气照明、发电、供暖等的不同需求,通过沼气质能转化机完成从沼气化学能到电能、热能等的转化。消化单元产出的沼肥是良好的有机肥料,可根据用户的不同需要,或者直接作为有机肥施入农田,或者通过沼肥固液功能机将沼肥分离成沼液和沼渣。沼渣制成固体有机肥,沼液作为液态有机肥料喷施、滴灌或养鱼、喂猪等,或通过管线回流到吸纳单元的收纳器作为配料稀释水,实现再一次的物质循环和余热利用。

1.4 辅助单元(Sub-Unit)

辅助单元设备是沼气工程不可或缺的组成部分,集成了系统设备控制、辅助能量供给等重要装置。本专题研究开发基于PLC和组态软件的系统自控平台,实现沼气生产的自动控制,提高沼气生产的工业化水平;研制以太阳能集热器为主的辅助清洁能源供给利用系统,保证高寒地区的沼气工程冬季增温能量供给。

2 技术特点

1)根据沼气工程技术特点,创新的将沼气工程设备分为吸纳、消化、转化、辅助四大处理单元,并从原料配料系统、厌氧反应器结构、进料方式、运行方式、能量供给等方面进行了优化,形成了Tank大型沼气工程成套设备。

2)吸纳单元预处理一体机可以同时处理多种可发酵物,拓宽了沼气工程发酵原料的来源,通过环流混合器、剥离混合机、浮渣分选机、悬浮切割机等实现了发酵料液的多次环流粉碎,提高了物料的使用效率。

3)消化单元厌氧消化器内增设集于一体的内置热能转化机、节能搅拌机和正负压保护器,解决了发酵液面的结壳问题,物料的传质传热问题,满足了消化单元的系统增温要求;消化单元自卸料进料器的研制解决了进料管路堵塞和冬季冻结问题。

4)根据标准化的原理和系统集成方法,通过设备型号、技术条件、接口和零部件等的标准化定制,实现了核心部件模块化专业制造,形成标准化的系列设备。

3 工程实例及技术经济指标

本新型大型沼气工程成套设备具有占地面积小,操作简单,维修方便,运行稳定可靠,操作弹性大,投资和运行费用低,温度控制灵活,处理负荷高、TS浓度大等优点,处理物料的干物质含量可达8%~15%,提高厌氧反应器容积产气率10%~15%。

本新型大型沼气工程成套设备应用于沈阳军区某大型养殖场畜禽粪污沼气项目,日处理鲜粪、污泥、农业可发酵物、秸秆杂草等7.1t/d,尿及冲洗水10.6t/d,日产气量约为504m3,年生产沼气约18.4万m3,年产沼液约6099.2t,年产沼渣约361.4t。并测算其主要技术经济指标[3,4];

1)容积产气率可达1.5m3/m3*d;2)可发酵物降解率超过70%;3)厌氧反应器发酵温度全年保持在35℃左右;4)反应器COD容积负荷最高可达5kg COD/d*m3;5)预处理和反应器进料浓度高达12%;6)整套系统全年系统能量消耗与全年系统能量输出比低于40%;7)系统冬季产气率不低于平均率的70%。

参考文献

[1]周孟津.沼气生产利用技术[M].北京:中国农业大学出版社,1999.

[2]柏景方.污水处理技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.

[3]Wetland P,Rieger C,Ehrmann T.Evaluation of the newestbiogas plants in Germ any with respect to renewableenergy production,greenhouse gas reduction an dnutrientmanagement[G]//Proceedings of The future of biogas in Europe-II.Denmark Esbjerg:University of Southern Denm ark,2003.

大型沼气篇7

1 大型沼气工程生产管理过程中存在的普遍问题

1.1 原料管理存在的问题

目前国内大型沼气工程普遍以畜禽粪便为原料, 约占目前沼气生产原料的90%以上, 年用量为养殖业畜禽粪便总量的5%左右。畜禽粪便作为原料利用时, 收集和运输极为重要, 根据养殖规模其难易程度相差很大。规划养殖场收集相对容易, 而家庭式养殖就比较困难。目前我国规模化养殖场猪的饲养量占当年出栏总量的43.3%, 蛋鸡和肉鸡分别占当年存/出栏总量的24.9%和64.2%, 奶牛占当年存栏总量的33.4%。可见, 约2/3的是家庭式养殖。家庭式养殖的特点是分散面广, 人居与畜舍交叉, 粪便随意丢弃, 收集困难, 并造成空气和水的严重污染。

1.2 出料管理存在的问题

我国每年产生大量的沼液沼渣, 如不加以处理和利用, 势必造成二次污染, 使沼气生产受到制约。目前的状况是, 对应沼气工程都要建造一个或几个沼渣液存储池, 但仍然满足不了连续运行的沼气工程对沼渣液存储的需要, 无奈之下排入沟渠, 造成水质污染, 这显然没有可持续性。至今仍有很多沼气工程周围无足够的田地消纳沼液造成偷排现象的存在, 排放达不到排放标准的废料。沼气工程中农田与养殖场不协调, 无法充分发挥沼液沼渣的功效。

1.3 产出沼气后利用方式存在的问题

作为终端产品的沼气除了可用于发电以外, 还有3种利用方式, 一种是以村屯为单位通过管网向村民集中供气, 这种方式占沼气销售量的90%左右;另一种是将沼气直接销售给燃气公司, 燃气公司将其转化为生物燃气并入天然气管网, 这种方式占8%左右;再一种是沼气生产厂自己将沼气净化提纯后销售给燃气公司, 这种方式占3%左右。前一种属于国家政策扶持, 不是商业化运作。后两种具有商业性质, 但由于沼气没有可以遵循的标准, 沼气的销售只能是政策性的, 沼气并没有成为商品, 沼气生产者不具有面向用户的销售资质, 不能获得市场准入权利, 同时也受到市场垄断的制约, 只能让利给天然气公司。沼气生产投资和运行成本高, 生产过程复杂, 发展势必受到制约。

1.4 安全生产存在的问题

有些沼气工程把太多的注意力放在沼气的经济效益上而忽视了安全上的管理, 只在项目的最初期按规定设置基本的设施与设备, 后续的管理缺失造成一定的安全隐患。缺少对紧急情况的安全处理预案。大型沼气工程多在农村地区, 并且是新生事物, 从操作、维修到使用阶段, 操作工及用户对它的认识还不足, 尤其是安全意识还比较淡薄。在生产过程中曾出现过沼气中毒事故、沼气泄漏事故等。

2 针对大型沼气工程生产管理存在问题提出的对策

2.1 加强原料管理

要解决原料管理方面的问题, 必须采取以下措施。 (1) 发展规模化养殖, 建设养殖小区, 尽量集中养殖, 集中管理。 (2) 严格遵守环境法规, 严禁畜禽粪便随意丢弃, 规范养殖业主将畜禽粪便送到指定地点。 (3) 研究开发便捷式畜禽粪便收集、运送机械装备, 方便快捷清理圈舍和运送。 (4) 研究开发有利于粪便清理和运送的圈舍养殖技术及模式, 进行饲养、饲喂、环境控制、圈舍清理一体化设计。

2.2 出料管理

制定沼肥标准。应该包括沼液沼渣直接田间施用的肥料标准、固液分离后的固态肥和液态肥标准, 建立完善的市场准入机制, 疏通沼肥的销售渠道。研究开发沼液沼渣肥、原始固态沼肥田间直接施用技术与装备, 解决沼肥利用的最后一公里的问题。深入研究沼肥对土壤及作物生长的影响, 特别要了解其负面影响, 并提出解决办法和对策。大中型沼气工程选址的论证阶段要优先选择有沼渣、沼液处理能力的畜禽养殖场进行兴建。采用工厂化建筑模式来建造大型沼气工程, 用作沼气工程的试点。实现利用养殖场粪污生产沼气进行发电和肥料生产, 延长产业链, 充分发挥工程的效益性, 引领沼气产业的发展。使试点真正起到榜样和示范作用。

2.3 沼气产品化利用

政府的资助最好能够全面地覆盖整个沼气工程中的多个方面如工程建设上的补贴以及贷款优惠。还可以对使用沼气工程产品 (如沼气, 沼肥等) 的用户给予一定的资金补助。并制定建立完善的市场准入机制, 疏通沼气的销售渠道。利用经济学方法分析沼气生产的环境效益和生态效益, 明确沼气生产的公益性质比例, 国家和政府按照公益事业对沼气进行补贴, 并享受相应的财税优惠。打造生物燃气产业链, 逐步形成完善的产业体系, 促使其进入健康的市场竞争环境。

2.4 加强生产管理

沼气工程建设需要政府、社会公共参与、促进, 是一项民心工程。要树立“建设是基础, 管理是关键”的思想, 抓建设、重管理, 从而推动沼气工程的发展。要加强对设计单位和施工单位的资质管理, 严禁不合法设计施工。加大生产的监督力度, 杜绝假冒伪劣行为, 依法进行严厉打击。使大中型沼气工程发挥有效作用的根本措施在于掌握科学的管理方法和制度, 明确责任制度。确保沼气工程各个环节有人负责。大型沼气工程多在农村地区, 并且是新生事物, 从操作、维修到使用阶段, 操作工及用户对它的认识还不足, 尤其是安全意识还比较淡薄。应采取群众喜闻乐见的形式开展安全知识的宣贯, 确保安全观念深入人心。并制定详细的应急预案, 对相关人员进行安全培训。

通过对我国大型沼气工程的运行管理等现状进行梳理, 提出问题研究对策, 为发展大型沼气工程提供具有参考价值的信息, 这对推动我国大型沼气工程健康、快速发展具有现实意义。

参考文献

[1]李秀金, 周斌, 袁海荣, 等.中国沼气产业面临的挑战和发展趋势[J].农业工程学报, 2011, 27 (S2) :352-355.

大型沼气篇8

1 王郝村大型沼气建设项目简介

1.1 项目背景

近些年来,各国政府都将农作物的秸秆综合利用作为重点开发的农业资源,利用途径主要集中在能源、饲料和肥料3个方面。我国是农业大国,每年都产生大量的秸秆资源,但是我国的秸秆资源利用率比较低,大量的秸秆被浪费,甚至由于人们的露天燃烧,造成了严重的环境污染。因此,进一步开发利用秸秆资源,既符合资源充分利用,减少环境污染的要求,也能够为农民节省一定的能源支出,增加农民的经济收入[1,2,3,4,5,6,7]。

王郝村位于晋中市榆次区张庆乡,是传统的粮食作物生长区,有农户507户,人口2 065人,全村现有耕地逾166.67 hm2,以种植玉米、高粱为主,这2种作物种植面积达到80%以上,年产秸秆逾1 300 t。秸秆除少量用作青贮饲料外,最多只能利用300 t左右,大量秸秆资源得不到有效处理,不仅浪费了资源,而且由于露天焚烧和随意堆放,还造成了严重的大气污染和交通事故,迫切需要寻找新的利用出路。

在这样的背景下,丰富的秸秆资源完全能够保证沼气站原料的正常供应,并且随着项目的进行,可进一步扩大规模,增加秸秆的利用量,为冬季农户供暖提供绿色能源—沼气,改善农民的用能品质,变废为宝,增加经济效益[8]。

1.2 项目概况

项目完成后,建成容积500 m3的沼气池1座,300 m3的双膜干式储气柜1座,容积为100 m3的出料池1座,还包括加工车间、储存间、进料间等,占地面积5 000 m2。通过厌氧消化技术将农作物秸秆在发酵池中转化成沼气,日消耗生物质秸秆1.3 t,年消耗各类农作物秸秆467.6 t,提供热能生活用能18 720 k J/m3,年产固体沼肥133.6 t,沼渣沼液可全部用于村中166.67 hm2大田和蔬菜。

2 王郝村大型沼气建设项目的效益分析

2.1 经济效益分析

项目实施并达产后,每日用于炊事的沼气600 m3,可解决全村507户村民的炊事用能,用于沼气生产维持发酵温度所需加热用沼气50 m3,年产沼气23.73万m3,按沼气销售1.5元/m3计算,年收益为35.6万元,年利用各类生物质农作物秸秆467.6 t,按秸秆40元/t计算,年均成本1.87万元,扣除人工和维修费用等,每年纯利润22.3万元。项目投资利润率为7.2%。主要经济指标较好,项目抗风险能力较强。

2.2 社会和环境效益分析

一是为解决农村普遍存在的秸秆资源浪费问题找到了一条科学的出路,农村的环境卫生也将因此而得到很大程度的提高。将原来乱丢弃的秸秆变成了能源和资源。二是沼气的使用促进农户能源结构调整,增加生物质清洁能源在整个能源结构中的比例,减少煤等化石能源的消耗量,提高广大农民的生活用能品质和生活质量[9]。三是由于使用沼渣、沼液,可大大改善土壤的颗粒结构,从而增加了土壤肥力,增加了农作物的产量,符合可持续发展战略要求,同时农作物的质量也得到了很大提高,口感较好,且化学污染少。四是项目实施后,秸秆经厌氧发酵后产生沼气供农户使用,减少了农户用能费用,并且沼肥施用到农田,有利于提高农产品的品质和产量,形成一个良性的生态循环系统,是一种可持续发展的良好模式。

3 制约沼气项目发展的因素

结合王郝村大型沼气秸秆气化集中供气建设项目,目前在沼气建设的过程中还存在着如下制约其发展的因素。

3.1 建设沼气项目的技工数量不足,素质偏低

虽然中央、省、市各级农业部门通过各种技术培训,培养了大批的沼气技工,但是由于沼气技工的学历普遍偏低,对于进一步理解沼气建设的相关技术,存在难以克服的困难[10]。尤其像王郝村大型沼气建设项目,出现的一些运行原理方面的问题,需要具有更高学历的技工才能掌握相关知识。

3.2 农业部门建设沼气项目的工作经费偏少

目前,各级财政的拨款主要用于支付农户补贴,而农业部门从业人员的相关经费却无法得到保证。农业部门人员从项目登记、申报到建池的质量监管、验收等工作量大,投入了大量的人力、物力,而农业部门却没有相关的经费支持,因此,开展这些工作存在着非常大的困难。在王郝村大型沼气的建设过程中,相关人员只能尽量克服困难,在活动经费得不到保证的条件下,这些工作举步维艰,难以为继。

3.3 补贴标准低,群众建池的积极性不高

王郝村大型沼气建设项目的建设工期比较长,而原材料和工人的劳务费在这段时间内却上涨较快,项目资金不足,只能靠村委加大投资来完成[11]。这样的情况在目前的沼气项目建设过程中非常普遍,由于农民经济收入不高,建设沼气池是以增收为目的的,而建设过程中却需要农民投入更多的资金。因此,农民的建池积极性不高。

4 对沼气项目建设的建议

一是举办更多、更高层次的沼气技工培训,以解决目前技工数量、质量双不足的问题;二是提高广大沼气建设从业工作人员的待遇。这可以让沼气技工有继续学习的经济支持和学习热情;三是对沼气建设项目的资金使用实施动态管理。在沼气建设项目的过程中,应当对原材料、工人费用等进行一个较长期的预测,这样可以解决建设过程中存在的建设资金不足,影响项目建设的问题。

实践证明,发展沼气是一件功在当代、利在千秋的大事,是一项民心工程、富民工程、生态工程、希望工程[12]。广大从业人员应当以饱满的热情和认真的态度来完成这项服务于人民的工程,为榆次区的农村新能源项目建设担负起自己应当承担的责任,为榆次区的新农村建设贡献自己的力量。

摘要：通过对晋中市榆次区王郝村大型沼气工程的项目概况以及经济效益和社会效益的分析,发现榆次区目前在农村新能源建设方面存在的问题,并提出建议,以进一步推进榆次区农村新能源的建设和推广。

关键词：农村,新能源,沼气,山西晋中,榆次区

参考文献

[1]刘艳凤,贾文昌.沼气——农村新能源开发的有效途径[J].吉林农业,2011(10):51.

[2]郝莉娟.山西省晋中市榆次区农村新能源建设浅谈[J].农业工程技术:新能源产业,2012(3):37-39.

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[5]陈红娥,宋斌.农村新能源建设的调查与思考[J].农业技术与装备,2010(11):49-50.

[6]孙振锋,贾海燕.农村新能源技术推广体系建设的思考[J].农业科技管理,2009(1):68-70.

[7]曲春凤.关于发展农村新能源扎实推进社会主义新农村建设的调查报告[J].现代农业,2007(12):71-73.

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