山东民和牧业大型沼气发电工程方案共29页

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资源量和产气量的确定
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二、沼气的资源量和产气量的确定
3、资源量确定
（1）猪粪尿排放量 存栏母猪日排粪量为3.0 kg，排尿量为4.0 kg 存栏商品猪日排粪量为1.5 kg，排尿量为2.0 kg
（2）牛粪尿排放量 一头成年奶牛日排粪量为25 kg~30 kg，排尿量为30 kg 一头成年肉牛日排粪量为20 kg，排尿量为25 kg 一头青年牛日排粪量为10 kg，排尿量为10 kg
牛粪（TS 18%） 猪粪（TS 20%） 鸡粪（TS 30%） 玉米秸秆（TS 88%） 稻草（TS 86%） 麦草（TS 85%） 木薯茎（TS 38%） 烟草茎（TS 88%） 厨余（TS 25%） 甘蔗叶（TS 87%） 菠萝叶（TS 36%）
原料产气率（m3/t） TS产气率（m3/t）
0 100 200 300 400 500 600 700
通过中温水解工艺除砂后可去除 80~90%的砂，避免贝壳粉和砂在厌 氧罐和管道内的沉积、堵塞，保证后 续工艺正常运行。
采用具有自主知识产权的螺旋除 砂工艺和装置。
牛粪 猪粪 鸡粪
TS /%
18~20 20~25 30~32
产气量 oTS /%TS
m3/t鲜粪 m3/t oTS
68~76 40~50 210~300 75~80 55~65 270~450 63~80 70~90 250~450
CH4含量 /%
60 60 60
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三、工艺选择
1、 工艺流程
工艺选择
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三、工艺选择
2、发酵工艺
工艺选择
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（1）厌氧发酵罐
完全混合厌氧反应器 （Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR） 高浓度发酵原料：TS 8~12% 有搅拌装置，16转/分钟，每m3装机< 4瓦 发酵原料和微生物完全混合 处理量大，停留时间长，产沼气多 便于启动运行和管理
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三、工艺选择
工艺选择
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（2）进料浓度 一般大中型沼气工程进料TS浓度较高，在8~12%之间，这是因为： 可以提高装置利用率和产气率； 减少反应器容积，节省工程投资； 减少冬季增温能耗； 减少沼液、沼渣的运输量，降低运输成本。
（3）停留时间 一般中温发酵为20~25 d，高温发酵10~15 d，以利于畜禽粪便充分消化，
提高沼气产量。
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三、工艺选择
（4）发酵温度
工艺选择
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a. 高温发酵 最佳温度范围50~55℃；
b. 中温发酵 目前最常见的发酵方式，其温度范围为
32~42℃。发酵温度每升高10℃，厌氧反应速 度约增加1倍。
最佳的发酵温度35-38℃。
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关键技术
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四、畜禽养殖场沼气工程关键技术
两项合计可利用资源潜力1990亿m3 沼气当量/年，相当于： 1200亿 m3生物天然气/年，比全国 2019年天然气消费量807亿m3还多
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资源量和产气量的确定
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二、沼气的资源量和产气量的确定
2、畜禽类和秸秆的沼气产气潜力
不同原料的产气率（m3/t） 38℃，粪便30 d，秸秆60 d
畜禽养殖场沼气工程关键技术
北京德青源和山东民和牧业沼气工程案例简介 蔡昌达 杭州能源环境工程有限公司 2019. 05.17
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主要内容
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主要内容
一、 畜禽粪污沼气工程的意义 二、沼气的资源量和产气量确定 三、工艺选择 四、畜禽养殖场沼气工程的关键技术 五、工程案例介绍 六、 发展趋势
1. 技术模式：热、电、肥联产，零排放模式
-发电效率为38%，余热利用效率为42%。冬季发电机余热增温，38℃中温发 酵，无需外加热源。
TS 8%： 冬季余热80%用于厌氧罐增温； TS 10%：冬季余热60%用于厌氧罐增温； TS 12%：冬季余热40%用于厌氧罐增温。 多余热量还可用于蔬菜大棚的供暖。
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意义
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一、畜禽粪污沼气工程的意义
1、治理畜禽粪污，保护生态环境 减量化，减少污染物的排放，实现清洁生产 资源化，制取生物质能源及优质有机肥料 无害化，沼液沼渣综合利用，实现废弃物的零排放
2、减排温室气体，应对气候变化
甲烷的温室气体效应是CO2的21倍，温室气体效应20%来自甲烷，60% 来自CO2，因此减排甲烷气体是应对气候变化的重大举措。 一座日产10000m3沼气的工程每年可减排45000吨CO2。
- 夏季利用余热烘干沼渣； - 沼液、沼渣全部用于有机肥料，实现零排放。
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关键技术
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四、畜禽养殖场沼气工程关键技术
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四、畜禽养殖场沼气工程关键技术
螺旋除砂装置
关键技术
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2. 预处理水解除砂工艺
蛋鸡粪中砂含量8%，主要是饲 料中添加的贝壳粉和砂砾，这些砂与 消化液粘在一起，分离难度大。
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意义
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一、畜禽粪污沼气工程的意义
3、开发生物能源，改善能源结构
能源利用形态的转变：
固态（煤炭）
液态（石油）
气态（天然气/沼气）
高碳燃料
燃料种类 碳氢比
低碳高氢燃料
煤炭 4:1
汽油 1:2
甲烷 1:4
4、改善农村民生，推进新农村建设 生物质沼气产业的发展可提供至少60万个以上农村剩余劳动力的就业 机会，提高农民生活质量，改善农村环境卫生，促进新农村建设。
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二、沼气的资源量和产气量的确定
1、资源潜力
资源量和产气量的确定
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生物燃气可利用资源： - 畜禽粪便（ 750亿m3年） - 农产品加工残余物（ 60亿m3年） - 有机垃圾（ 90亿m3年） - 作物秸秆（按1/3计，600亿m3年） - 总量：1500亿m3年
农林废弃物生物质气化合成气可利 用资源量490亿m3 /年
（3）鸡粪排放量 每羽肉鸡日排粪量为： 0.05~0.1 kg/羽·d 存栏蛋鸡的日排粪量为： 0.11 kg/羽·d
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资源量和产气量的确定
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二、沼气的资源量和产气量的确定
4、沼气产气量确定
（1）根据COD计算
1 kg COD相当于0.35 m3甲烷
（2）根据TS（总固体）计算 畜禽场粪便产气量计算