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中小型沼气工程走出“示范”阶段快速发展的出路

2016-06-24来源:四川浦清作者:四川浦清

一.我国沼气工程发展的现状:

近年来频发的雾霾大气污染、水污染、土壤污染等让中国人意识到了环境污染问题的严重性,调整能源结构,减少污染物排放成为当务之急。沼气作为清洁能源越来越被重视,沼气工程越来越受到关注。

我国的沼气工程经过数十年,已经步入快速发展阶段,特别是十一五后,国家财政支持力度加大,沼气工程进入迅猛发展阶段,2015年,农村户用沼气用户达到5000-5500万户。处理工业有机废水的大中型沼气工程达2500座 ,形成年生产沼气能力40亿立方米 ,相当于343万吨标准煤,年处理工业有机废水37500万立方米。农业废弃物沼气工程到2015年累计建成近4100个,形成年生产沼气能力4.5亿立方米,相当于58万吨 标准煤,年处理粪便量123亿吨。

这些数字展示了我们近年来沼气工程发展的喜人成绩,然而我国沼气工程在数量上和规模上有很大的突破,工艺上也日趋完善,但整体水平远远低于欧美等发达国家。我国的沼气工程特别是占绝大多数的中小型沼气工程,常常因技术和经济等原因大多勉强运行,相当一批甚至关、停,平均的容积产气率仅为0.3左右,远远低于欧盟国家2.0~3.0的水平,因此根本无法规模化、经济地产出沼气。失败案例众多,至今仍未走出示范的阶段。


传统的沼气工程



二.沼气工程普遍出现问题的原因:

造成我国沼气工程“失败”案例众多的原因众多,对于中小型沼气工程而言,原因主要如下:

2.1.沼气工程建设的目的不纯

近年来我国在国家财政大力度支持下,我国的沼气工程数字每年增长都非常迅速,然而沼气增长得如此之快并不是因为他创造的效益驱使,最大的原因是为了获得相应的财政补贴,从比比皆是的关、停沼气工程不难看出,同时,在如此目的下建设出的沼气系统,质量可想而知。

2.2.工艺技术及设计缺陷

虽然我国的沼气工艺技术发展很快,但整体水平还是远远落后于德日等发达国家。发达国家注重循环,尽可能的创造更多的经济效益,且工艺技术更新换代快。而我国的沼气工程目前基本上都采用传统的发酵技术,原料要求高,产气率低,占地面积大、运营管理维护成本高,且后期的沼液、沼渣基本没有进行资源化处理,造成了极大的资源浪费。因此对于中小沼气工程而言,用“入不敷出”式的经营肯定是难以维持的。

2.3.运营管理过程控制问题

传统的沼气工程,智能化程度低,时间、温度、比例等所有的过程控制都是靠人来进行,人员专业素养的高低直接影响到整个沼气工程运营的成败。然而对于中小型沼气工程而言由于资金、技术、环境条件限制,运营人员的专业素养参差不齐,有的地方甚至没有专门的管理人员,这种完全依靠运营人员个人能力过程控制的沼气工程发展受到很大的限制。

三.中小型沼气工程的出路:

中小型沼气工程数量在我国的沼气工程总量中占有绝对优势,“失败”案例的数量占比也是绝对的,因此,中小型沼气工程的出路将直接影响到我国的沼气事业健康有序的发展。经过对国内外沼气工程的案例比较分析,结合国情,总结出我国中小型沼气工程的出路如下:

3.1.对现有的中小沼气工程进行智能化改造、盘活

我国是世界上最早发现和利用天然沼气的国家,最早可以追溯到二千多年的秦汉时期,目前作为行业翘楚的德国日本也曾到中国取经。然而在工业化沼气的发展史上却无一席之地,有的却是众多失败的案列,或高投资低回报毫无实用价值的摆设。是什么原因造成如此情况值得反思。究其原因,归根结底就是“人”的原因。

沼气工程智能管理系统

现代化工业化沼气智能管理系统,能真正将实时在线监测、数据传输、中控远控、智能调控、智慧管理融为一体,过程控制环环相扣有据可查实时调整实现低投入高产出提高总体经济效益。完全杜绝传统投资大亏损大的现象。因此,智能化改造是救活传统工艺中“失败”的中小型沼气工程的有效途径。

智能化的沼气工程

3.2.对新建的沼气工程设计采用先进的工艺,符合循环发展的路线

传统的湿式发酵技术在实践运用中被发现有许多不可弥补的缺陷,是造成我国沼气工程普遍存在产气量低、实际利用率的主要原因之一。我们的废弃物综合利用的核心技术是采用目前世界上最先进的德国干式发酵技术,该技术在欧美、日本等发达国家已经得到广泛的应用并有诸多成功的案例经验。

干式发酵技术与传统湿式发酵技术对比

废弃物循环利用沼气工程示意图

干式发酵沼气工艺与传统的工艺相比,对于原料热能需求较低,损耗低,废弃物的利用率高。占地面积小,非常地域条件限制环境的有机废弃物处理及能源制备。完善的沼液、沼渣、沼气等沼气工程后处理系统保障了资源的最大化利用,同时也是沼气工程经济效益最大化实现的重要保障。

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