厌氧发酵技术分析

3
规划2006－2010年，全国新建农村户用沼气2300万户左右，其中中央补助建设1300万户左 右，带动地方建设1000多万户。到2010年底，全国户用沼气总数达到4000万户左右，约占 适宜农户的30%左右。根据沼气工程远景规划，到2020年我国适宜农户沼气普及率有望达 到70%
第17页
支持2
2
从根本上解决我国的能源问题，不断满足经济和社会发展的需要，保护环境，实现可持续 发展，除大力提高能源效率外，加快开发利用可再生能源是重要的战略选择
第28页
2009年我国天然气消费量为875亿立方米，预计未来十年将以9%的速度 增加，到2020年天然气需求量将突破2000亿立方米。必须寻求可持续的 替代能源
用生物燃气，同时瑞典还拥有世界上第一辆
沼气火车。到2020年半数天然气将由生物燃 气代替
瑞士：是将生物燃气用于车用燃气最早的国
家，瑞士首都伯尔尼已有15000多辆公交大 巴和出租车以生物燃气为动力的新能源汽车， 沼气原料主要是市政污泥和有机垃圾
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支持4
沼气经提纯后并入天然气管网在我国刚刚起步，而在欧洲等发电国家发展较 快，例如德国2009年有30家沼气工厂提纯1.8亿m3生物甲烷进入天然气管网
沼气利用主要有四种方式：农村生活燃料、沼气发电、车用燃气及并入 城市燃气管网
1 农村生活燃料
2 并入城市燃气管网 沼气主要利用方式 沼气发电
4
车用燃气
3
第16页
支持1
国家大力发展农村沼气，按《全国农村沼气工程建设规划（2006－2010年）》 规划，到2010年底，全国户用沼气总数达到4000万户左右，约占适宜农户的 30%左右
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我国污泥中有机质含量低等原因制约了污泥厌氧消化工艺的大规模应 用
1
我国污泥中有机质含量较低。专家对我国7个污水处理厂污泥消化工艺的调研结果表明，污 泥中有机质含量为45%~72%（干基），平均50%（干基）。而国外一些国家的污泥中有机 物含量可达75%~85%
2
我国污泥含砂量非常大。由于我国合流制排水体制的影响，有些污水厂砂子沉积非常严重 ，清沙工作量大
2
于2007年实施的国家《可再生能源中长期发展规划》提出：逐步提高优质清洁可再生能 源在能源结构中的比例，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10％左 右，到2020年达到15％左右
第26页
沼气等可再生能源的发展主要受以下几个因素的驱动
1
发展沼气等可再生能源，可增加能源供应，改善能源结构，保障国家的能源安全
预计2010-2020年中国天然气消费量，[亿立方米]
807
875
954
1040 1133
1600 1346 1467 1235
1743
1900
2071
2258
2008 2009 2010E 2011E 2012E 2013E 2014E 2015E 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E
2
据国家规划，到2010年底，全国规模化养殖场大中型沼气工程总数达到4700处左右，占现 有大中型畜禽养殖场总数的39%左右
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一、厌氧发酵技术应用现状
1、厌氧发酵技术应用现状
2、厌氧发酵技术发展前景与沼气利用的关系
第11页
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种 可燃气体
1
在美国和欧盟等国家，厌氧消化在污泥处理处置中所占的比例较高。美国16000座污水处理 厂，年产污泥3500万吨，650座集中厌氧消化设施，处理了58%的污泥；欧盟国家50000座 污水处理厂，年产污泥4000万吨，50%以上的污泥进行了厌氧消化
2
“十一五”期间，我国就已经提出要把厌氧消化作为污泥处理的重要工艺技术，并希望能够 得到广泛推广，但统计显示，目前中国仅50座污水处理厂采用了污泥厌氧消化工艺，不到 全国城市污水处理厂的3%
3
小规模污水厂沼气产量有限，发电量小，上网不稳定
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厌氧发酵处理畜禽粪便
在利用厌氧发酵技术处理畜禽粪便方面，我国发展较快。据国家规划， 2010年 底，全国规模化养殖场大中型沼气工程总数达到4700处左右，占现有大中型畜 禽养殖场总数的39%左右
1
《全国农村沼气工程建设规划（2006－2010年）》指出：大力发展养殖场畜禽粪便沼气利 用工程
1
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体
2
沼气是多种气体的混合物，其主要成分是甲烷。沼气由50%～80%甲烷、20%～40%二氧化 碳、0%～5%氮气、小于1%的氢气、小于0.4%的氧气与0.1%～3%硫化氢等气体组成 。由 于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似
1
在过去的5－10年时间里，欧洲城市生活垃圾的厌氧发酵市场正在以几何级数的增长。据统计 1999年，欧盟有53个厌氧消化工厂年处理100万吨混合或分类的有机生活垃圾。到2005年，约 有74个工厂在欧洲运行，用于处理分类的有机生活垃圾或混装垃圾。2006年商业运行的或正 在建设的工厂数量达到124，垃圾处理量达到400万吨/年
德国沼气利用情况
目前德国沼气利用方式已逐渐由发电向提纯制 车用燃气和天然气并网转变，2008年有13家沼 气工厂提纯4200万m3生物甲烷进入天然气管网， 2009年有30家沼气工厂提纯1.8亿m3生物甲烷
进入天然气管网
德国梅克伦堡州居斯特罗市2009年建成全球最 大的以玉米秸秆为原料的沼气工程，日产25万 m3沼气，纯化至符合天然气标准，供应50000 个家庭生物燃气和车用燃气
厌氧发酵市场及技术分析
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报告概要
一、厌氧发酵技术应用现状： 目前厌氧发酵技术应用于城市垃圾、市政污泥、畜禽粪便、农作物秸秆等多个有机废物处理领 域，在欧洲等发达国家厌氧发酵技术发展较快，而我国目前还处于起步阶段； 由于沼气是在厌氧发酵的作用下产生的，因此厌氧发酵技术的发展前景取决于沼气利用的市场 前景。 二、沼气利用方式及市场前景分析： 沼气利用主要有四种方式：农村生活燃料、沼气发电、车用燃气及并入城市燃气管网；我国在 农村户用沼气和规模化养殖场沼气发电方面发展较快，但在沼气用于车用燃气、并入城市天然 气管网方面，还处于起步阶段； 据测算，我国每年可利用的沼气资源潜力为1500亿立方米，沼气工程潜力巨大。发展沼气等可 再生能源，可增加能源供应，改善能源结构，保障国家的能源安全；是保护环境、应对气候变 化的重要措施 ；也是建设社会主义新农村的重要措施。 三、沼气利用的技术工艺： 与天然气相比，沼气纯度较低。因此，无论采用那种沼气利用方式，都需要对沼气进行净化提 纯；沼气利用技术工艺就是通过厌氧发酵装置产生沼气，经过沼气提纯净化后进行沼气的再利 用。
2
我国沼气发电有30多年的历史，在“十五”期间研制出20～600kW纯燃沼气发 电机组系列产品。但国内沼气发电研究和应用市场都还处于不完善阶段，特别 是适用于我国广大农村地区小型沼气发电技术研究更少
3
沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广。生物质能发电并网在西欧一 些国家占能源总量的10%左右
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2
发展沼气等可再生能源，是保护环境、应对气候变化的重要措施
3
发展沼气等可再生能源，是建设社会主义新农村的重要措施
4
发展沼气等可再生能源，可调整产业结构，促进经济增长方式转变，推进经济和社会的可 持续发展
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支持1
发展沼气等可再生能源，可增加能源供应，改善能源结构，保障国家的能源 安全
1
我国人口众多，人均能源消费水平低，能源需求增长压力大，能源供应与经济发展的矛盾 十分突出
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根据农业部的统计，截止到去年年底，中央已投入240亿元发展沼气，每年有 140亿立方米的沼气生产能力，相当于我国全年天然气消费量的16% 。沼气利 用市场前景广阔
1
根据农业部的统计，截止到去年年底，中央已投入240亿元发展沼气，每年有140亿立方米 的沼气生产能力，相当于我国全年天然气消费量的16%
2
厌氧发酵的优点是有机质经发酵产生了沼气能源，残余物还可作肥料
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目前厌氧发酵已应用于多个有机废物处理领域，如城市垃圾、市政污 泥、畜禽粪便、农作物秸秆等
1
城市垃圾
2
市政污泥
3
畜禽粪便
4
农作物秸秆
5
„„
第6页
厌氧发酵处理城市生活垃圾
利用厌氧消化处理城市生活垃圾，在欧洲等发达国家发展较快，而我 国目前还处于起步阶段
注释：沼气中甲烷的体积比率为60%左右，天然气中甲烷的体积比率在95%以上
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《可再生能源中长期发展规划》提出：力争到2010年使可再生能源消 费量达到能源消费总量的10％左右，到2020年达到15％左右
1
《中华人民共和国可再生能源法》于2006年1月1日施行，促进了我国可再生能源的快速 发展
1
林业资源
2
农业资源 生物质能原料
生活污水和工业有机废水 3
4
城市垃圾
畜禽粪便
5
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我国可利用的生物质能潜力巨大
1
目前每年秸秆总量在6亿吨以上，预计到2015年秸秆产量将达到9亿吨
2
目前我国生活垃圾产量达1.5亿吨，其中可作为能源原料的有机垃圾占一半以上
3
我国畜禽粪便总量已达25亿吨，而规模化养殖废弃物约有60%以上没有经过无害化处理
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二、沼气利用方式及市场前景分析
1、沼气利用方式及现状介绍
2、沼气利用的市场前景分析
第21页
沼气等生物质能是清洁的可再生能源
1
生物质能：是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源
2
3 4 5
风能 太阳能 水能
地热能
海洋能
6
7
„„
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农林资源、有机废水、城市垃圾和畜禽粪便等均可作为生物质能的原料
2
我国目前城市生活垃圾处理仍然采用填埋为主的处理方式，近年来焚烧技术得到迅速发展，堆 肥由于肥料出路问题比例很小。采用厌氧消化技术处理有机垃圾在国内正处于起步阶段，其中 百玛士环保科技有限公司，从欧洲引进全套厌氧消化处理技术，目前在国内处于领先地位
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厌氧发酵处理市政污泥
据统计，目前中国仅50座污水处理厂采用了污泥厌氧消化工艺，不到全国城 市污水处理厂的3%
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据测算，我国每年可利用的沼气资源潜力为1500亿立方米，沼气工程 潜力巨大
可利用沼气资源潜力总量
1500亿m³ /年
相当于
天然气 900亿m³
作物秸秆 600亿m³ / 年 大于
有机垃圾
农产品加工残余物
畜禽粪便
我国2008年天然气消费总量 807亿m³
90亿m³ /年
60亿m³ /年
750亿m³ /年
1
沼气作为能源利用已有很长的历史。我国的沼气最初主要为农村户用沼气池，20世纪70年 代初，为解决的秸秆焚烧和燃料供应．不足的问题，我国政府在农村推广沼气事业，沼气 池产生的沼气用于农村家庭的炊事来逐渐发展到照明和取暖
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党的十六届五中全会明确提出“大力普及农村沼气，发展适合农村特点的清洁能源”。为 加快发展农村沼气，推进社会主义新农村建设，编制了《全国农村沼气工程建设规划（ 2006－2010年）》
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目录
一、厌氧发酵技术应用现状 二、沼气利用方式及市场前景分析
三、沼气利用的技术工艺
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一、厌氧发酵技术应用现状
1、厌氧发酵技术应用现状
2、厌氧发酵技术发展前景与沼气利用的关系
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厌氧发酵（厌氧消化）是有机物质在厌氧条件下，被厌氧菌分解产生 甲烷和二氧化碳的过程
1
厌氧发酵（厌氧消化）是有机物质在厌氧条件下，被厌氧菌分解产生甲烷和二氧化碳的过程
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因此，厌氧发酵技术的发展前景取决于沼气利用的市场前景
• 沼气利用的市场前景
• 厌氧发酵技术的发展 前景
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目录
一、厌氧发酵技术应用现状 二、沼气利用方式及市场前景分析
三、沼气利用的技术工艺
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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二、沼气利用方式及市场前景分析
1、沼气利用方式及现状介绍
2、沼气利用的市场前景分析
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支持3
瑞典和瑞士等欧洲国家是将沼气利用为车用燃气较好的国家，而我国还 刚刚起步
欧洲典型国家评述 瑞典：是沼气提纯用于车用燃气最好的国家， 沼气年总产量折合1.3亿立方米天然气当量，
占燃气消费总量的13%。全国有223家沼气
工厂。主要原料是市政污泥、有机垃圾和农 业废弃物。全国有98个生物燃气加气站， 13407辆轿车、369辆重型车和760辆巴士使
国内沼气发电研究和应用市场都还处于不完善阶段，而在发达国家已受到广泛 重视和积极推广。包括沼气在内的生物质能发电并网在西欧一些国家占能源总 量的10%左右
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沼气燃烧发电是将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装 置，以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一 种分布广泛且价廉的分布式能源