沼气资料

用甲烷气(沼气)项目可行性报告能源问题是关系我国经济发展、社会稳定和国家安全的重大战略问题，也是社会各方面关注的焦点。

随着世界能源供应格局的改变及对环境问题的日益重视，清洁能源、可再生能源的生产和应用也越来越引起各级政府的重视，沼气的开发和利用成为其中一个重要的选择。

沼气来源于处理畜禽粪便、各种生产生活污水、污泥、秸秆、城市粪便等有机垃圾，是一种具有较高热值的可燃气体。

与其它燃气相比，沼气抗爆性能较好，是一种良好的清洁燃料，而生产沼气过程中产生的沼液、沼渣又是发展生态农业所需的优质有机肥。

因而，利用各种城市垃圾（有机垃圾）、废弃物及秸秆发展大型沼气工程，不仅可以有效地减少各种排放，提高资源的综合利用率，而且可以生产清洁燃料及优质有机肥。

对无锡等环太湖城市来说，这也是从根本上缓解太湖水体富营养化，进而避免蓝藻大面积爆发，真正实现太湖美、美在太湖水的根本性措施之一。

沼气的主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)，通常情况下甲烷约占60%~65%，二氧化碳(CO2)占40%左右，此外还有少量氢(H2)，氮气(N2)，一氧化碳(CO)，硫化氢(H2S)和氨(NH3)等。

传统上我国农村大多利用沼气进行取暖，炊事和照明，近年来随着大型沼气工程的纷纷上马，沼气发电项目也越来越引起人民的重视，但是目前沼气应用的领域大多是从环保角度出发，其经济效益较低，以发电为例，一般每发1度电需耗用经过净化提纯的沼气0.6立方米，也就是说1立方的沼气所产生的经济效益只有1元多(已加入政策性补贴0.10元)。

去除设备损耗人员开支等各种费用后，其经济效益将更低，甚至在某些中小型项目上，还会出现亏损的状态。

而沼气经过脱硫、脱水、去除二氧化碳等工艺后，纯度达到97%以上(CH4)，与天然气基本一样，我们知道天然气可用于车用。

净化后的沼气可用于车用，其经济价值可大大提高(达到1立方二元左右)，这也就说，沼气车用项目自身具有很强的可复制性及造血作用，它在不需政府补贴的状态照样可以发展。

沼气车用项目可以申请CDM项目，这将有助于利用国际资金发展我国的清洁能源生产机制，具有良好的经济前景和社会效益。

下面具体介绍一下沼气替代汽 (柴)油车用的优势。

减少汽车尾气污染的有效办法是采用清洁车用燃料。

美国《清洁空气条例》对清洁燃料定义为：能使汽车排气污染低于常规汽油或柴油的燃料或能源，包括代用燃料和专门配制的汽油和柴油。

根据这一定义。

目前使用的车用清洁燃料有：电、太阳能、甲醇、乙醇、新配方汽油、天然气、沼气。

上述清洁燃料中，电和太阳能能够实现汽车的零排放，甲醇、乙醇也能大大改善汽车的排放，但目前由于它们的费用一般比汽油高出1倍以上，价格门槛使得人们较难接收，广泛推广自然受到了限制。

而沼气凭借其低廉的价格和气来源方便在世界各国得到广泛推广，目前建立了一定的物质和技术基础。

在国内逐步推广使用沼气汽车的可行性是基于如下几点：1．有利于能源结构的调整可在我国的燃料构成中减少煤炭的占有量，增加沼气的比重。

据统计资料表明，在我国生产的一次能源结构中，煤炭占76.9％，原油占18.9％，水电占1.9％、核电占0.4％，沼气仅占1.9％，而在世界的能源结构中，沼气占23.1％，超过我国10倍多。

2．沼气汽车技术成熟从1930年世界第一辆沼气汽车在西欧国家出现后发展至今，已有六十多年历史，技术已相当成熟。

现在，问题的关键是我们在起步阶段如何通过比较，引进符合国情的技术与设备，加以吸收和改进达到国产化目标，目前在瑞典已有火车和公交车使用沼气。

3．沼气汽车具有五大优点(1) 汽车排放的尾气已成为我国各城市的主要污染源，而沼气是目前广泛被人们认定为最佳的使用燃料。

压缩沼气挥发性好，能与空气充分混合，在燃烧过程中，污染极小，排放的废气中不含铅和苯，基本不含硫化物，与汽油车相比，一氧化碳减少97％，碳氢化合物减少72％，氮氧化物减少39％，CO2下降10％以上，噪音降低40％，且无黑烟，积碳及粉尘污染，因此环保效益十分显著。

从经济效益来说，沼气热效高，价格低，车辆经加装沼气燃料设备后，可降低燃料成本至少50%。

(2)、燃料的经济性能得到提高，运作费用下降。

发动机活塞顶部、燃烧室壁以及汽缸壁表面温为200-300℃，火焰传播速度大约为20一30m/s 能保持此温度原因之一是这些壁面形成一种气体面层，它阻止向这些壁面过多地传热，由于汽油辛烷值低，经常产生爆震，爆震燃烧局部温度很高，可达4000℃以上，燃烧产物将分解出CO、H2、O2、NO及游离碳，已不能燃烧而排气冒烟，排气温度过高形成热损失，导热高，温度过高，冷却水温度提高，发动机过热，使运动部件润滑情况变坏，加快零件磨损。

在正常燃烧及轻度爆震时，磨耗率为3.6mg/h，严重爆震时为98mg/h，约为正常燃烧时磨耗率27倍，对发动机各部件有严重磨损。

而压缩沼气辛烷值大于120，高于汽油，即使高档汽油其辛烷值也只有97。

压缩沼气进入空气混合器之前，与空气混合均匀分配到各缸，混合物统一，燃烧充分，可以提高热效率，使燃烧速度加快，燃烧热能得到充分利用。

压缩沼气汽车运行平稳，发动机无爆震现象，零部件磨损小，检修期长，润滑油耗量少，这样就延长了发动机的使用寿命。

(3)、使用沼气更安全可靠。

沼气供气系统设有紧急切断、安全放散；充装限制、超流量自动截止等装置，不易泄漏和爆炸燃烧。

沼气汽车可以像汽油车一样安全运行。

(4)、机件使用寿命长。

沼气燃烧过程中不产生焦油、无积碳、且呈气态，润滑油不会被稀释，燃烧运转平稳、噪音小，因而发动机的寿命为汽油的3倍。

(5)、发动机的热效率高。

LPG辛烷值高达103—105，沼气更高达107以上，故抗暴性能好，对提高发动机的热效率有明显优势。

沼气汽车的缺点是动力性能略有下降，大约5％左右。

我市发展沼气汽车才刚刚起步，因此，社会上普遍对发展沼气汽车了解不多，支持不够，尤其在征地、办理审批手续、建站改车、改装车辆行驶、年检困难；建站改车投资大，政府没有法规和经济上扶持政策，推广沼气汽车仅仅是企业行为很难发展，因此，急需解决以下几个主要问题。

1、加强沼气汽车管理、协调工作沼气汽车成为一项产业，涉及政策、技术、经济、社会诸多方面，综观世界各国发展沼气汽车的历程，均是一项政府行为，国家及地方各级政府应建立相应的组织机构。

我市成立“车用沼气推广领导小组”，统一协调各方面的工作。

2、政府给予适当的优惠政策鼓励营运性和公用事业性车辆使用沼气世界许多国家均颁布奖励条例，以鼓励民间企业共同开发研究，积极推广沼气汽车，建议有关部门将沼气汽车列入绿色工程计划、火炬计划、减免税收并给予一定的拨款和低息贷款。

3、将加气站列入城市总体规划。

改车与加气是两项相辅相承的工作，没有充足、方便的加气站必将影响改车的积极性，。

因此，在国内大中城市土地资源普遍紧张的条件下，将加气站纳入城市总体规划是合理布点和减少土地资源浪费的有效措施。

第二部分项目技术与可行性的基础分析我公司计划与宜兴市兴望农牧有限公司合作，利用兴望农牧现有的工地资源及已上马的水压式沼气设备。

引进国外新型的干法沼气发酵技术，形成日产沼气2万立方米的规模。

该项目计划投资1200万元四年回收投资，运营期30年。

该项目运用的干法沼气发酵技术与传统的水压式湿法沼气技术相比具有以下优势。

1自身耗能低，冬季仅耗自身产生的能量的10—15%。

而湿法要耗用30%左右的能量，在北方寒冷地区冬季甚至会达到45%，因而大大限制了沼气技术在北方寒冷地区的推广。

2可以直接处理农作物秸秆和城市垃圾等固体可发酵有机肥，大大节省了预处理成本。

3 由于没有搅拌器和管道，发酵不受干扰物质如塑料、木块、沙石等的影响，因而不需花费人力和设备将其在发酵前检出。

4 在发酵罐/室中没有搅拌器等部件，因此系统的可靠性很高。

5 沼气质量高（含硫量远远底于湿法沼气，只有50-300ppm，可以不经洗气直接供沼气发动机使用），6 发酵池为地面车库型不透气混泥土结构，底部管道暖气供热，因而土建费用很底。

7 发酵室为模块化结构，易扩展。

8 建设和运营成本随规模增长很慢，占地省，使于建设年处理可发酵垃圾一万吨以上、年生产沼气100万的沼气工程。

9 进出料可使用通用的装载机等工程机械，设备效率高，通用性强。

10 因为剩余物无湿法发酵的沼液，所以不用脱水处理，发酵剩余物经简单的过筛和短时间的堆肥料或农作物肥料，因而存储和后处理费用底，价值高。

11 耗水量比起湿法大大降低，几乎没有污水排放，大大节省了水费和污水处理费。

12 由于上述的原因，因而新型的间歇式干法沼气发酵工艺的初期投资、运营成本和环境成本都远远低于传统的水压式湿法沼气该项目运用太阳能板对生产车间加温和换新风，不仅保证了生产车间所需的环境温度，节约了能源，而且可以有效减少各种有害气体的积聚。

此处还可以用太阳能板对各种物料进行烘干作业。

该项目正式产气后可为800辆出租车提供气源，可以有效缓解天然气供应紧张的情况，随着该项目的正常运行，下一步我们考虑在无锡市污水处理厂附近兴建第二期工程，该工程以处理污水处理厂的污泥，城市化粪池的粪便为主，采用干法发酵与湿法发酵相结合的方式，达到日产沼气4-5万立方米的规模。

根据2008年北京奥运会中国政府的承诺，中国鼓励大力发展作为可再生能源的先进大型沼气生产技术，大力推广应用间歇式干法沼气发酵技术，将可普遍在中小城镇和农村推广使用沼气作为煤的替代能源，提高产量，增加农民和乡镇企业的收入，并大大减少秸秆燃烧带来的大气烟尘污染，同时作为可再生能源可大量减少二氧化碳排放量，为北京的绿色奥运作出贡献。

附件一：《德国沼气工程发电成气候》附件二：《从垃圾填埋气中净化回收甲烷应用技术》附件三：《青县农民姚旭华建成秸秆干发酵大型沼气罐》附件一：德国沼气工程发电成气候[作者:河南省农村能源环境保护总站倪慎军][发布时间:20050601][来源:《河南农业》2005年2期中国科学技术信息研究所加工整理]进入新世纪以来，我国农村户用沼气建设得到了党和政府的高度重视，并呈现快速健康发展的良好态势，沼气工程技术在畜牧养殖场也得到了积极的推广应用，包括沼气发电、新型发酵工艺、沼气净化利用、沼气卫生设施等新的沼气技术正逐步引起人们的关注。

为进一步提高中国沼气发电技术水平，促进沼气发电技术在中国畜牧养殖方面的应用和推广，农业部结合“促进中国西部地区农村可再生能源综合发展应用”项目的计划任务，于2004年9月22日～10月8日组织了对德国在沼气发电方面情况的考察，我也有幸参加了此次考查活动。

我们先后参观了16处不同类型的利用有机废物进行沼气发电的应用现场，走访了5家从事沼气发电设备生产制造的专业公司，参加了3次有关沼气发电技术及设备应用方面的技术培训和研讨，收获颇丰。