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1、畜禽場沼氣工程技術(shù)目前情況及前景分析畜禽場沼氣工程技術(shù)目前情況及前景分析商業(yè)化發(fā)展評價(jià)障礙市場潛力和分析商業(yè)化發(fā)展評價(jià)商業(yè)化發(fā)展評價(jià)技術(shù)功能特性。畜禽場沼氣工程是以畜禽場的糞便為原料,在隔絕氧氣的條件下,通過微生物的作用,將其中的碳元素分解為可燃?xì)怏w(沼氣)的一種轉(zhuǎn)換裝置。一個(gè)完整的沼氣工程應(yīng)同時(shí)具備消除污染、產(chǎn)生能源和綜合處置三大功能,也就是說,畜禽糞便和污水經(jīng)過厭氧消化后,既可獲得優(yōu)質(zhì)能源(沼氣),又能處理廢棄物、凈化環(huán)境,還可進(jìn)行
2、生物質(zhì)資源的多層次利用和綜合利用。這也是畜禽場興建沼氣工程的基本目的和要求。從中國近幾年所建設(shè)的沼氣工程來看,上述要求已基本達(dá)到。首先是已形成較完善的具有多種功能的系統(tǒng)。目前常規(guī)的流行工藝系統(tǒng)一般由以下五大部分組成,即:①前處理裝置,包括預(yù)處理池、調(diào)節(jié)池、增濕裝置和固液分離設(shè)備等裝置。這些裝置對于保證沼氣工程系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。②厭氧消化器,如AF、UASB等消化裝置已被廣泛應(yīng)用,顯著地提高了工程系統(tǒng)技術(shù)功能的發(fā)揮。③沼氣的收集
3、、貯存及輸配系統(tǒng)。它包括氣水分離、凈化脫硫、貯氣輸氣和沼氣燃燒等設(shè)備。這對于保證向用戶提供高質(zhì)量的燃料和保證高效率地使用具有關(guān)鍵性的作用。④沼液后處理裝置,如發(fā)酵液沉淀池、好氧厭氧處理設(shè)施以及廢液的排放設(shè)施等,是確保達(dá)標(biāo)排放不可缺少的組成部分。⑤沼渣處理系統(tǒng),包括發(fā)酵后固體殘余物的干燥、固液分離和制造顆粒肥料和飼料等設(shè)備,改善了整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用??傊に囅到y(tǒng)的完善和設(shè)備的不斷改進(jìn),為保證工程系統(tǒng)技術(shù)功能的發(fā)揮奠定了
4、基礎(chǔ)。其次,產(chǎn)氣功能不斷改善,已基本達(dá)到實(shí)用水平。據(jù)估計(jì),當(dāng)前中國正在運(yùn)行的畜禽場沼氣工程每天每立方米產(chǎn)氣達(dá)0.4立方米。這一水平比農(nóng)村家用沼氣池的產(chǎn)氣水平提高了3倍。近年來興建的一些沼氣工程,由于一般都采取了加熱增溫的措施,產(chǎn)氣率普遍較高,詳見表1。表1中國部分畜禽場沼氣工程的產(chǎn)氣水平類型原料種類工藝類型裝置規(guī)模(m3)發(fā)酵溫度。C產(chǎn)氣率(m3m3.d)備注雞糞塞流式2X16035502.44.0塞流式100503.0X3.6UASB
5、AF200301.352.08實(shí)驗(yàn)室研究50。C條件下產(chǎn)達(dá)56LLUASB12823251.0豬糞USR3001.72.21.72.2按發(fā)酵原料分類UASBAF2X1300.81.30.81.3德國MBB公司采用500m3兩步發(fā)酵,中溫產(chǎn)氣率為5m3(m3.d)沼液用于農(nóng)田肥料和無土栽培,既可替代化肥,又能增產(chǎn)增肥,具有無公害栽培的良好效果;或通過好氧厭氧處理設(shè)施,還可實(shí)現(xiàn)無害化排放。第五,主體設(shè)備性能可靠,具有較長的使用壽命。由于大多
6、數(shù)沼氣工程的主體設(shè)備(厭氧消化塔等設(shè)施)一般系由鋼筋混凝土等材料構(gòu)筑而成,具有抗酸堿、抗腐蝕、強(qiáng)度較高的特點(diǎn),對用于處理糞便污水等具有腐蝕性的廢棄物是一項(xiàng)有效的設(shè)備。如上海長江農(nóng)場1984年建造的83個(gè)50立方米的沼氣池、杭州浮山養(yǎng)殖場1988年始建的200立方米沼氣池,迄今仍在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中。這些事實(shí)說明,一個(gè)高質(zhì)量的鋼筋混凝土消化器穩(wěn)定運(yùn)行15年甚至更長的時(shí)間將是完全可能的。經(jīng)濟(jì)上的可行性。盡管從80年代以來,已興建了460座大中型沼氣
7、工程,但是從商業(yè)化的角度來看,幾乎沒有一座沼氣工程是完全商業(yè)化的工程。這些工程基本還是屬于科學(xué)研究、試點(diǎn)示范或福利性質(zhì)的工程,缺乏按照商業(yè)化要求的設(shè)計(jì)和運(yùn)行數(shù)據(jù),包括立項(xiàng)階段對工程可行性的分析和評估。這就是說,目前還沒有可以直接引用的反映其商業(yè)化經(jīng)濟(jì)性的資料和數(shù)據(jù)。對此,下面首先以杭州西子養(yǎng)殖場沼氣工程為例,按照成本、效益分析方法的要求作初步分析,以說明其經(jīng)濟(jì)上的可行性及參與市場競爭和償還貸款的能力。杭州西子養(yǎng)殖場是浙江省西子電梯集團(tuán)公
8、司創(chuàng)辦的養(yǎng)殖基地,年產(chǎn)商品豬10萬頭,第一期規(guī)模為1萬頭。豬場采用國內(nèi)一流的飼養(yǎng)工藝和設(shè)備,配套建設(shè)有飼料廠、屠宰廠、養(yǎng)鱉廠、魚場、無公害蔬菜園及果園。了解決糞便對環(huán)境的污染,開發(fā)新能源,1996年該養(yǎng)殖場興建了大型沼氣綜合利用工程,采用目前國內(nèi)流行的工藝路線,將回收資源、開發(fā)能源、保護(hù)環(huán)境與改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)地結(jié)合起來,為從根本上解決能源、資源和環(huán)境問題創(chuàng)造了條件。該工程的工藝流程如圖所示。西子養(yǎng)殖場新能源示范工程流程圖其主體設(shè)備和建筑
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