西秀鸿能秸秆粪污资源利用生物天然气工程模式
西秀鸿能秸秆粪污资源利用生物天然气工程模式
一、模式简介
以秸秆、畜禽粪污、餐厨垃圾为主要原料进行湿式中温厌氧反应,产生沼气并后续加工制取生物天然气,以供车用或民用燃料;将沼渣、沼液制成高效有机肥,反哺农业,促进农业良性循环、节本增效。通过对农业废弃物和城市餐厨废弃物进行无害化处置,再循环和资源化利用,将传统线型经济模式改造为闭环经济模式,变废为宝,发展新型可再生能源及高效有机肥。
二、模式背景
安顺市西秀区位于中国贵州省中西部腹地,距贵州省省会贵阳市以西90公里处,总面积为1710平方公里。是贵州省地级安顺市所在地,是安顺市政治、经济、科技和文化中心。地理坐标为东经105°44′30″―106°21′31″,北纬25°56′32″―26°26′50″,处于云贵高原东侧梯级状、大斜坡地带、长江水系与珠江水系分水岭上。地势呈现西北高、东南低的倾斜状。西秀区境内属中亚热带常绿阔叶林植被带,由于地处北亚热带季风湿润气候类型,土壤种类多样,适宜多种林木植物生长。野生药材品种较多,主要有金银花、何首乌、黄连、独脚莲等;栽培药材有杜仲、三七、天麻等。全区土地总面积1710平方公里。在这片多丘陵、多山地的土地上,经历代劳动人民的开发,造就了一方物产丰饶的沃土,土地可利用面积已达总面积的85%,耕地面积45万亩。是贵州省优质大米、油菜、菜叶、蔬菜、烤烟、水果、中药材等的主要产地之一。2013年,辖区内全年农林牧渔业总产值26.67亿元,按可比价计算,同2012年相比增长7.8%,其中:农业产值13.88亿元;林业产值0.23亿元;畜牧业产值11.98亿元,畜牧渔业产值占农林牧渔业总产值的46.7%;渔业产值0.47亿元。全年粮食总产量15.24万吨,其中:西秀区13.55万吨。在粮食总产中,夏粮总产量1.13万吨;秋粮总产量14.12万吨。
安顺市西秀区农作物秸秆年产生量约33.35 万吨(其中水稻、玉米、油菜秸秆的资源量分别为15.48 万吨、6.03 万吨和8.64 万吨),除少量作为造纸原料和畜牧饲料外,大部分仍然沿袭历史陋习进行焚烧,对环境造成污染。西秀区畜禽粪污年产生量估算为127万吨,已经超过工业固体废物的排放量,成为了环境污染的主要来源,带来了土壤和水体的氮、磷污染问题。对秸秆、畜禽粪污进行无害化处理和资源化利用势在必行。
三、配套措施
技术体系:本模式沼气工程采用可“ 预处理+ CSTR湿式中温厌氧发酵+净化压缩”为核心的处理工艺。 就是采用以高浓度有机废弃物联合消化为特点的CSTR 工艺,并配备了沼气提纯压缩及热电联产系统。这种全混式CSTR 的工艺是先对各类畜禽粪污及其它有机废弃物进行预处理,调整进料TS 浓度6-12%范围内,泵入带有机械搅拌的CSTR 反应器,其容积产气率视原料和温度不同,通常在1.0-5.0m3/m3 之间。沼气经压缩提纯后用于车用燃气销售,过程中回收的热能通常用于补偿沼气工程本身所需的热消耗。由于CSTR 工艺产气率高,费效比显著,大大降低了沼气生产成本。沼气厂产生的沼液沼渣,经固液分离后用于农田施肥或有机肥深加工。
与该模式有关的主要技术标准有:
《沼气工程规模分类》(NY/T667-2011)
《沼气工程技术规范》(NY/T1220)
《城镇燃气设计规范》(GB50028)
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33)
《沼肥加工设备》(NY/T2139)
《沼肥施用技术规范》(NY/T2065)
《有机肥料标准》(NY525-2002)等。
政策措施:国家扶持政策是生物天然气产业发展的助推器。本项目的投资收益水平,与政府对CNG 的补贴价格、沼渣有机肥的推广和补助政策力度、税收优惠政策等密切相关。
运行机制:由于农户沿袭历史形成的习惯(如焚烧秸秆等)并相当顽固,这决定了对于农业废弃物的集中收集和处置必须以当地政府为主体,加大综合管理、执法力度,投入一定的人力、财力来保证收集到位运行正常。
1、由地方政府推动建立秸秆收集机制。西秀区成立由区长任组长的“秸秆禁烧工作领导小组”,各乡镇相应成立工作组,负责辖区内的秸秆禁烧和收储工作。全区拟建秸秆收储点20个,覆盖全区16个乡镇,区政府按每个网点补助20万元给予支持,网点由企业与乡镇农业中心负责,确保秸秆的收储,以供给规模化生物天然气工程进行循环利用。
2、由政府制定农业废弃物排放监管制度和建立污染者付费机制的试点,为促进农业废弃物集中收集、专业化处理创造更好的市场环境。目前西秀区正在对畜禽粪便的监管和付费处置开展前期调研,为制定农业废弃物排放监管制度做准备。
3、 模式施行企业正在与西秀区城管局签订餐厨垃圾集中收运处置特许经营合同,就餐厨废弃物集中收运、处置补贴标准等达成协议。
四、推广情况
本模式工程项目实施后可以带来良好的社会效益和环境效益,部分解决安顺市西秀区能源和环保问题,促进生态农业发展,带动无公害农产品生产。项目全部建成后,每年可有效利用餐厨垃圾36000 吨、秸秆30600 吨、畜禽粪污39600 吨,年产生物天然气720万m³/年,固体有机肥:2.8万吨/年、液体有机肥15万m³/年,碳减排约6850 吨,生产的沼气每年可代替标煤10080 吨,还可改善周边土壤肥力,促进种植业良性发展。
本模式工程项目目前正在进行调试运行。争取配套政策、建立运行机制、沼渣沼液深加工研发等方面的工作正在紧张展开。本模式工程项目产生的经济效益与社会效益指日可待。
五、适宜地区
该模式工程项目由于本身配备沼气发电机组和沼气锅炉进行供热,对地理、气候条件等无特殊要求。由于同时使用秸秆和畜禽粪便进行处置,建议应在种植业与畜牧业均衡发展的区域实施,但对农作物品种、养殖类型等无特殊要求。