厌氧发酵技术分析

1、第1页厌氧发酵技术分析厌氧发酵技术分析第2页报告概要报告概要一、厌氧发酵技术应用现状：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：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

2、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：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。第3页一、一、厌氧发酵技术应用现状厌氧发酵技术应用现状二、沼气利用方式及市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析三、沼气利用的技术工艺三、沼气利用的技术工艺

3、目录目录第4页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一、厌氧发酵技术应用现状一、厌氧发酵技术应用现状第5页厌氧发酵（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，残余物还可作肥料第6页1城市垃圾2市政污泥3畜禽粪便4农作物秸秆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、

4、市政污泥、畜禽粪便、农作物秸秆等泥、畜禽粪便、农作物秸秆等5第7页1在过去的510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

5、理技术，目前在国内处于领先地位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国目前还处于起步阶段厌氧发酵处理城市生活垃圾第8页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

6、用了污泥厌氧消化工艺，不到全国城市污水处理厂的3%据统计，目前中国仅据统计，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市污水处理厂的3%厌氧发酵处理市政污泥第9页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我国污泥中有机

7、质含量低等原因制约了污泥厌氧消化工艺的大规模应用用 3小规模污水厂沼气产量有限，发电量小，上网不稳定 第10页1全国农村沼气工程建设规划（20062010年）指出：大力发展养殖场畜禽粪便沼气利用工程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，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年年底，全国规模化养殖场大中型沼气工程总数达到底，全国规模化养殖场大中型沼气工程总数达到4700处左右，占现有大中型畜处左右，占现有大中型畜禽养殖

8、场总数的禽养殖场总数的39%左右左右厌氧发酵处理畜禽粪便第11页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一、厌氧发酵技术应用现状一、厌氧发酵技术应用现状第12页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

9、种可燃气体可燃气体第13页因此，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 沼气利用的市场前沼气利用的市场前景景 厌氧发酵技术的发厌氧发酵技术的发展前景展前景第14页一、一、厌氧发酵技术应用现状厌氧发酵技术应用现状二、沼气利用方式及市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析三、沼气利用的技术工艺三、沼气利用的技术工艺目录目录第15页1、沼气利用方式及现状介绍2、沼气利用的市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析第16页沼气利用主要有四种方式：农村生活燃料、沼气发电、车用燃气及并入沼气利用主要有四种方式：农村

10、生活燃料、沼气发电、车用燃气及并入城市燃气管网城市燃气管网农村生活燃料农村生活燃料沼气发电沼气发电并入城市燃气管网并入城市燃气管网车用燃气车用燃气1234沼气主要利用方式沼气主要利用方式第17页国家大力发展农村沼气，按国家大力发展农村沼气，按全国农村沼气工程建设规划（全国农村沼气工程建设规划（20062010年）年）规划，到规划，到2010年底，全国户用沼气总数达到年底，全国户用沼气总数达到4000万户左右，约占适宜农户的万户左右，约占适宜农户的30%左右左右支持11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

11、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2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（20062010年）3规划20062010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18页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

12、已受到广泛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量的10%左右左右支持21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2我国沼气发电有30多年的历史，在“十五”期间研制出20600kW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

13、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%左右第19页欧洲典型国家评述欧洲典型国家评述瑞典：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：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

14、车，沼气原料主要是市政污泥和有机垃圾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，而我国还刚刚起步刚刚起步支持3第20页德国沼气利用情况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沼气经提纯后并入天然气管

15、网在我国刚刚起步，而在欧洲等发电国家发展较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，例如德国快，例如德国2009年有年有30家沼气工厂提纯家沼气工厂提纯1.8亿亿m3生物甲烷进入天然气管网生物甲烷进入天然气管网支持4第21页1、沼气利用方式及现状介绍2、沼气利用的市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析第22页沼气等生物质能是清洁的可再生能源沼气等生物质能是清洁的可再生能源2风能3太阳能4水能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 5地热能6海洋能7第23页农林资源、有机废水、城市垃圾和畜禽粪便等均可作为生

16、物质能的原料农林资源、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 畜禽粪便畜禽粪便生活污水和工业有机废水生活污水和工业有机废水城市垃圾城市垃圾农业资源农业资源生物质能原料生物质能原料林业资源林业资源12354第24页我国可利用的生物质能潜力巨大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第25页据测算，我国每年可利用的沼气资源潜力为据测算，我国每年可利用的沼气资源潜力为1500亿

17、立方米，沼气工程亿立方米，沼气工程潜力巨大潜力巨大可利用沼气资源潜力总量1500亿m/年畜禽粪便750亿m/年有机垃圾90亿m/年农产品加工残余物60亿m/年作物秸秆600亿m/年相当于天然气900亿m大于我国2008年天然气消费总量807亿m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 第26页可再生能源中长期发展规划可再生能源中长期发展规划提出：力争到提出：力争到2010年使可再生能源消年使可再生能源消费量达到能源消费总量的费量达到能源消费总量的10左右，到左右，到2020年达到年达到15左右左右 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

18、国可再生能源的快速发展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27页沼气等可再生能源的发展主要受以下几个因素的驱动沼气等可再生能源的发展主要受以下几个因素的驱动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 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 132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4第28页发展沼

19、气等可再生能源，可发展沼气等可再生能源，可增加能源供应，改善能源结构，保障国家的能源增加能源供应，改善能源结构，保障国家的能源安全安全支持11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29页2009年我国天然气消费量为年我国天然气消费量为875亿立方米，预计未来十年将以亿立方米，预计未来十年将以9%的速度的速度增加，到增加，到2020年天然气需求量将突破年天然气需求量将突破2000亿立方米。亿立方米。必

20、须寻求可持续的必须寻求可持续的替代能源替代能源预计预计202010-202010-2020年中国天然气消费量，年中国天然气消费量， 亿立方米亿立方米 第30页根据农业部的统计，截止到去年年底，中央已投入根据农业部的统计，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。沼气利用市场前景广阔市场前景广阔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按照可

21、再生能源中长期发展规划，到2020年沼气年利用量将达到440亿立方米，这对替代天然气具有重要作用 第31页发展沼气等可再生能源，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是保护环境、应对气候变化的重要措施支持21目前，我国环境污染问题突出，生态系统脆弱，大量开采和使用化石能源对环境影响很大，特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增长较快，对气候变化影响较大 2CH4温室效应是CO2的21倍，全球温室效应20%来自CH4 ，60%来自CO2。例如一座日产10000m3沼气的工程每年可减排45000吨CO2。因此开发利用沼气等可再生能源对保护环境、减排温室气体、应对气候变

22、化具有十分重要的作用 第32页发展沼气等可再生能源，是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建设社会主义新农村的重要措施支持31农村是目前我国经济和社会发展最薄弱的地区，能源基础设施落后，全国许多农村生活能源仍主要依靠秸秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供 2农村地区可再生能源资源丰富，加快可再生能源开发利用，一方面可以利用当地资源，因地制宜解决偏远地区电力供应和农村居民生活用能问题，另一方面可以将农村地区的生物质资源转换为商品能源，使可再生能源成为农村特色产业，有效延长农业产业链，提高农业效益，增加农民收入，改善农村环境，促进农村地区经济和社会的可持续发展 第33页发

23、展沼气等可再生能源，发展沼气等可再生能源，对调整产业结构，促进经济增长方式转变，推进经济对调整产业结构，促进经济增长方式转变，推进经济和社会的可持续发展意义重大和社会的可持续发展意义重大支持41可再生能源资源分布广泛，各地区都具有一定的可再生能源开发利用条件。可再生能源的开发利用主要是利用当地自然资源和人力资源，对促进地区经济发展具有重要意义 2可再生能源也是高新技术和新兴产业，快速发展的可再生能源已成为一个新的经济增长点，可以有效拉动装备制造等相关产业的发展，对调整产业结构，促进经济增长方式转变，扩大就业，推进经济和社会的可持续发展意义重大第34页一、一、厌氧发酵技术应用现状厌氧发酵技术应用

24、现状二、沼气利用方式及市场前景分析二、沼气利用方式及市场前景分析三、沼气利用的技术工艺三、沼气利用的技术工艺目录目录第35页与天然气相比，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需要对沼气进行净化提纯沼气成分及特点沼气成分及特点天然气成分及特点天然气成分及特点 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 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 是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层 天然气是一种多组分的混合气体，主