一、技術(shù)名稱

　　生物燃?xì)飧咝е苽錈犭娐?lián)產(chǎn)技術(shù)。

　　二、技術(shù)類別

　　零碳技術(shù)。

　　三、所屬領(lǐng)域及適用范圍

　　電力行業(yè)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)。

　　四、技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化情況

　　生物燃?xì)飧咝е苽錈犭娐?lián)產(chǎn)技術(shù)已在國內(nèi)多家大型沼氣工程中推廣應(yīng)用，目前在國內(nèi)大型沼氣工程中推廣率約10％～15％，其關(guān)鍵設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，有效降低了工程造價(jià)和運(yùn)行成本。

　　五、技術(shù)內(nèi)容

　　1.技術(shù)原理

　　通過高濃度中溫厭氧發(fā)酵，降解畜禽糞便、農(nóng)業(yè)廢棄物、餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物并生產(chǎn)沼氣，所產(chǎn)沼氣集中收集凈化處理后通過燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電。同時(shí)采用余熱回收技術(shù)回收發(fā)電機(jī)缸套水及煙道氣的余熱，用于發(fā)酵系統(tǒng)自身的增溫和供暖。高含砂糞便原料的水解除砂技術(shù)、高氨氮高效厭氧發(fā)酵技術(shù)、沼氣生物脫硫技術(shù)和冬季寒冷地區(qū)厭氧罐增溫保溫技術(shù)等已實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成和國產(chǎn)化，成功解決了畜禽糞便原料發(fā)酵產(chǎn)沼氣過程中高含砂量、高氨氮和高含硫量等難題。

　　2.關(guān)鍵技術(shù)

　　(1)水解除砂技術(shù)及裝置。在預(yù)處理階段設(shè)置水解除砂池，采用水解工藝實(shí)現(xiàn)糞砂分離。采用螺旋除砂機(jī)械將水解池底部沉砂排出池外，避免了砂對(duì)設(shè)備管道的磨損和在厭氧罐內(nèi)的沉積，保證系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行；

　　(2)高氨氮高效厭氧發(fā)酵工藝和關(guān)鍵裝置。研發(fā)耐高氨氮菌種培養(yǎng)技術(shù)及厭氧發(fā)酵工藝，將厭氧發(fā)酵氨氮耐受濃度從常規(guī)的3000mg/L提升至6000mg/L以上，為高濃度純雞糞厭氧發(fā)酵創(chuàng)造了條件；

　　(3)新型低能耗慢速中心攪拌技術(shù)。采用新型低能耗慢轉(zhuǎn)速中心攪拌機(jī)，保證了罐內(nèi)的充分傳質(zhì)和傳熱，并比傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌節(jié)能50％以上；采用自主研發(fā)的新型套管密封技術(shù)，提高了設(shè)備的效率和可靠性。

　　3.工藝流程

　　生物燃?xì)飧咝е苽錈犭娐?lián)產(chǎn)工藝流程主要包括以下步驟：

　　(1)原料預(yù)處理。通過預(yù)處理技術(shù)去除原料中不適宜進(jìn)入?yún)捬豕薜碾s質(zhì)，如砂子、長纖維、玻璃等無機(jī)雜質(zhì)，然后通過進(jìn)料裝置將預(yù)處理后的原料輸入?yún)捬醢l(fā)酵罐；

　　(2)厭氧發(fā)酵及后處理。原料在厭氧罐內(nèi)發(fā)酵并生產(chǎn)沼氣，根據(jù)實(shí)際需求可設(shè)置一級(jí)或二級(jí)發(fā)酵。發(fā)酵后的殘余物可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行固液分離，沼渣可作為有機(jī)肥加工原料，沼液可直團(tuán)設(shè)備接用作有機(jī)肥回灌農(nóng)田，或用于生產(chǎn)高端液態(tài)有機(jī)肥；

　　(3)沼氣凈化貯存。發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫系統(tǒng)去除其中的硫化氫，然后通過脫水裝置除去其中的水分，凈化后的沼氣儲(chǔ)存在貯氣柜中備用；

　　(4)沼氣發(fā)電及余熱回收。貯氣柜中的沼氣輸送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并通過余熱回收系統(tǒng)回收余熱用于發(fā)酵系統(tǒng)增溫。

　　六、主要技術(shù)指標(biāo)

　　1.總固體(Ts)可達(dá)8％～12％；

　　2.發(fā)酵溫度35—38℃；

　　3.中溫條件下容積產(chǎn)氣率≥1.5m³/m³·d；

　　4.年穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間≥350d。

　　七、技術(shù)鑒定情況

　　2012年獲得國家能源科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，并連同其他相關(guān)技術(shù)共同獲得2012年度國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，已獲得兩項(xiàng)國家發(fā)明專利。

　　八、典型用戶及投資效益

　　典型用戶：山東民和牧業(yè)股份有限公司、北京德青源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司和中糧集團(tuán)等。

　　典型案例l：山東民和牧業(yè)3MW沼氣發(fā)電熱電聯(lián)產(chǎn)工程。

　　建設(shè)規(guī)模：3MW沼氣發(fā)電工程，日處理雞糞500t和污水500t。項(xiàng)目建設(shè)條件：發(fā)酵原料充足，有適合的建設(shè)場(chǎng)地。主要建設(shè)內(nèi)容：建設(shè)2座2400m³水解池、8座3200m³厭氧發(fā)酵罐、1座2000m³后發(fā)酵罐、1臺(tái)2150m³雙膜干式貯氣柜、3臺(tái)1064kW沼氣發(fā)電機(jī)組。主要設(shè)備為水解池?cái)嚢铏C(jī)、厭氧發(fā)酵罐、厭氧發(fā)酵罐攪拌機(jī)、生物脫硫塔。項(xiàng)目總投資為7000萬元，建設(shè)期1年。年減排CO₂量1.96萬t，年經(jīng)濟(jì)效益1670萬元，投資回收期4年。減排CO₂成本為150—200元/t。

　　典型案例2：寧波萬隆酒精廠2~1.56Mw沼氣發(fā)電熱電聯(lián)產(chǎn)工程。

　　建設(shè)規(guī)模：2~1.56MW熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組，日處理酒精醪液1600t。項(xiàng)目建設(shè)條件：酒精醪液1600t／天，占地25畝。主要建設(shè)內(nèi)容：建設(shè)4座4000m³厭氧發(fā)酵罐，2臺(tái)1.56MW熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組。主要設(shè)備為厭氧發(fā)酵罐、熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組。項(xiàng)目總投資5000萬元，建設(shè)期1年。年減排CO₂量2.1萬t，年經(jīng)濟(jì)效益1735萬元，投資回收期3年。減排CO₂成本為100—150元/t。

　　九、推廣前景和減排潛力

　　根據(jù)國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，到2020年計(jì)劃建成規(guī)?；託夤こ?6000座，年產(chǎn)沼氣140億m³，發(fā)電裝機(jī)容量300萬kW，每年減排CO₂量1.5億t。預(yù)計(jì)未來5年內(nèi)，約有10％的沼氣工程將采用生物燃?xì)飧咝е苽錈犭娐?lián)產(chǎn)技術(shù)，可形成年減排CO₂能力180萬t。