厭氧發(fā)酵技術(shù)分析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1 厭氧發(fā)酵技術(shù)分析厭氧發(fā)酵技術(shù)分析 第2頁 一、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀： 目前厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于城市垃圾、市政污泥、畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等多個(gè)有機(jī)廢物處理 領(lǐng)域，在歐洲等發(fā)達(dá)國家厭氧發(fā)酵技術(shù)發(fā)展較快，而我國目前還處于起步階段； 由于沼氣是在厭氧發(fā)酵的作用下產(chǎn)生的，因此厭氧發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展前景取決于沼氣利用的市 場前景。 二、沼氣利用方式及市場前景分析： 沼氣利用主要有四種方式：農(nóng)村生活燃料、沼氣發(fā)電、車用燃?xì)饧安⑷氤鞘腥細(xì)夤芫W(wǎng)；我國 在農(nóng)村戶用沼氣和規(guī)?；B(yǎng)殖場沼氣發(fā)電方面發(fā)展較快，但在沼氣用于車用燃?xì)?、并入城?天然氣管網(wǎng)方面，還處于起步階段； 據(jù)測算，我國每年可利用的沼氣資源潛力為15

2、00億立方米，沼氣工程潛力巨大。發(fā)展沼氣等 可再生能源，可增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障國家的能源安全；是保護(hù)環(huán)境、應(yīng)對氣 候變化的重要措施 ；也是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要措施。 三、沼氣利用的技術(shù)工藝： 與天然氣相比，沼氣純度較低。因此，無論采用那種沼氣利用方式，都需要對沼氣進(jìn)行凈化 提純；沼氣利用技術(shù)工藝就是通過厭氧發(fā)酵裝置產(chǎn)生沼氣，經(jīng)過沼氣提純凈化后進(jìn)行沼氣的 再利用。 第1頁/共39頁 第3頁 一、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 二、沼氣利用方式及市場前景分析 三、沼氣利用的技術(shù)工藝 第2頁/共39頁 第4頁 1、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 2、厭氧發(fā)酵技術(shù)發(fā)展前景與沼氣利用的關(guān)系 一、厭氧發(fā)酵技術(shù)

3、應(yīng)用現(xiàn)狀 第3頁/共39頁 第5頁 1厭氧發(fā)酵（厭氧消化）是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下，被厭氧菌分解產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程 2 厭氧發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)質(zhì)經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生了沼氣能源，殘余物還可作肥料 第4頁/共39頁 第6頁 1城市垃圾 2 市政污泥 3畜禽糞便 4農(nóng)作物秸稈 5 第5頁/共39頁 第7頁 1 在過去的510年時(shí)間里，歐洲城市生活垃圾的厭氧發(fā)酵市場正在以幾何級數(shù)的增長。據(jù)統(tǒng)計(jì) 1999年，歐盟有53個(gè)厭氧消化工廠年處理100萬噸混合或分類的有機(jī)生活垃圾。到2005年，約 有74個(gè)工廠在歐洲運(yùn)行，用于處理分類的有機(jī)生活垃圾或混裝垃圾。2006年商業(yè)運(yùn)行的或正 在建設(shè)的工廠數(shù)量達(dá)到124，垃圾處

4、理量達(dá)到400萬噸/年 2 我國目前城市生活垃圾處理仍然采用填埋為主的處理方式，近年來焚燒技術(shù)得到迅速發(fā)展，堆 肥由于肥料出路問題比例很小。采用厭氧消化技術(shù)處理有機(jī)垃圾在國內(nèi)正處于起步階段，其中 百瑪士環(huán)?？萍加邢薰荆瑥臍W洲引進(jìn)全套厭氧消化處理技術(shù)，目前在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位 厭氧發(fā)酵處理城市生活垃 圾 第6頁/共39頁 第8頁 1 在美國和歐盟等國家，厭氧消化在污泥處理處置中所占的比例較高。美國16000座污水處理 廠，年產(chǎn)污泥3500萬噸，650座集中厭氧消化設(shè)施，處理了58%的污泥；歐盟國家50000座 污水處理廠，年產(chǎn)污泥4000萬噸，50%以上的污泥進(jìn)行了厭氧消化 2 “十一五”期間，

5、我國就已經(jīng)提出要把厭氧消化作為污泥處理的重要工藝技術(shù)，并希望能夠 得到廣泛推廣，但統(tǒng)計(jì)顯示，目前中國僅50座污水處理廠采用了污泥厭氧消化工藝，不到 全國城市污水處理廠的3% 厭氧發(fā)酵處理市政污泥 第7頁/共39頁 第9頁 1 我國污泥中有機(jī)質(zhì)含量較低。專家對我國7個(gè)污水處理廠污泥消化工藝的調(diào)研結(jié)果表明，污 泥中有機(jī)質(zhì)含量為45%72%（干基），平均50%（干基）。而國外一些國家的污泥中有機(jī) 物含量可達(dá)75%85% 2 我國污泥含砂量非常大。由于我國合流制排水體制的影響，有些污水廠砂子沉積非常嚴(yán)重 ，清沙工作量大 3 小規(guī)模污水廠沼氣產(chǎn)量有限，發(fā)電量小，上網(wǎng)不穩(wěn)定 第8頁/共39頁 第10頁 1

6、 全國農(nóng)村沼氣工程建設(shè)規(guī)劃（20062010年）指出：大力發(fā)展養(yǎng)殖場畜禽糞便沼氣利 用工程 2 據(jù)國家規(guī)劃，到2010年底，全國規(guī)?；B(yǎng)殖場大中型沼氣工程總數(shù)達(dá)到4700處左右，占現(xiàn) 有大中型畜禽養(yǎng)殖場總數(shù)的39%左右 厭氧發(fā)酵處理畜禽糞便 第9頁/共39頁 第11頁 1、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 2、厭氧發(fā)酵技術(shù)發(fā)展前景與沼氣利用的關(guān)系 一、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 第10頁/共39頁 第12頁 1沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的一種可燃?xì)怏w 2 沼氣是多種氣體的混合物，其主要成分是甲烷。沼氣由50%80%甲烷、20%40%二氧化 碳、0%5%氮?dú)狻⑿∮?%的氫氣、小于0.4

7、%的氧氣與0.1%3%硫化氫等氣體組成 。由 于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似 第11頁/共39頁 第13頁 沼氣利用的市場前景 厭氧發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展 前景 第12頁/共39頁 第14頁 一、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 二、沼氣利用方式及市場前景分析 三、沼氣利用的技術(shù)工藝 第13頁/共39頁 第15頁 1、沼氣利用方式及現(xiàn)狀介紹 2、沼氣利用的市場前景分析 二、沼氣利用方式及市場前景分析 第14頁/共39頁 第16頁 農(nóng)村生活燃料 沼氣發(fā)電并入城市燃?xì)夤芫W(wǎng) 車用燃?xì)?1 2 3 4 沼氣主要利用方式 第15頁/共39頁 第17頁 支持1 1 沼氣作為能源利用已有很長的歷史。我國

8、的沼氣最初主要為農(nóng)村戶用沼氣池，20世紀(jì)70年 代初，為解決的秸稈焚燒和燃料供應(yīng)不足的問題，我國政府在農(nóng)村推廣沼氣事業(yè)，沼氣 池產(chǎn)生的沼氣用于農(nóng)村家庭的炊事來逐漸發(fā)展到照明和取暖 2 黨的十六屆五中全會明確提出“大力普及農(nóng)村沼氣，發(fā)展適合農(nóng)村特點(diǎn)的清潔能源”。為 加快發(fā)展農(nóng)村沼氣，推進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)，編制了全國農(nóng)村沼氣工程建設(shè)規(guī)劃（ 20062010年） 3 規(guī)劃20062010年，全國新建農(nóng)村戶用沼氣2300萬戶左右，其中中央補(bǔ)助建設(shè)1300萬戶左 右，帶動地方建設(shè)1000多萬戶。到2010年底，全國戶用沼氣總數(shù)達(dá)到4000萬戶左右，約占 適宜農(nóng)戶的30%左右。根據(jù)沼氣工程遠(yuǎn)景規(guī)劃，到2

9、020年我國適宜農(nóng)戶沼氣普及率有望達(dá) 到70% 第16頁/共39頁 第18頁 支持2 1 沼氣燃燒發(fā)電是將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動機(jī)上，并裝有綜合發(fā)電裝 置，以產(chǎn)生電能和熱能。沼氣發(fā)電具有創(chuàng)效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點(diǎn)，是一 種分布廣泛且價(jià)廉的分布式能源 2 我國沼氣發(fā)電有30多年的歷史，在“十五”期間研制出20600kW純?nèi)颊託獍l(fā) 電機(jī)組系列產(chǎn)品。但國內(nèi)沼氣發(fā)電研究和應(yīng)用市場都還處于不完善階段，特別 是適用于我國廣大農(nóng)村地區(qū)小型沼氣發(fā)電技術(shù)研究更少 3 沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國家已受到廣泛重視和積極推廣。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)在西歐一 些國家占能源總量的10%左右 第17頁/共39頁 第19頁 歐洲典

10、型國家評述 瑞典：是沼氣提純用于車用燃?xì)庾詈玫膰?，沼氣年總產(chǎn)量折合1.3億立方米天然氣當(dāng) 量，占燃?xì)庀M(fèi)總量的13%。全國有223家 沼氣工廠。主要原料是市政污泥、有機(jī)垃圾 和農(nóng)業(yè)廢棄物。全國有98個(gè)生物燃?xì)饧託?站，13407輛轎車、369輛重型車和760輛 巴士使用生物燃?xì)?，同時(shí)瑞典還擁有世界上 第一輛沼氣火車。到2020年半數(shù)天然氣將 由生物燃?xì)獯?瑞士：是將生物燃?xì)庥糜谲囉萌細(xì)庾钤绲膰?家，瑞士首都伯爾尼已有15000多輛公交大 巴和出租車以生物燃?xì)鉃閯恿Φ男履茉雌?，沼氣原料主要是市政污泥和有機(jī)垃圾 支持3 第18頁/共39頁 第20頁 德國沼氣利用情況 目前德國沼氣利用方式

11、已逐漸由發(fā)電向提純制 車用燃?xì)夂吞烊粴獠⒕W(wǎng)轉(zhuǎn)變，2008年有13家沼 氣工廠提純4200萬m3生物甲烷進(jìn)入天然氣管網(wǎng) ，2009年有30家沼氣工廠提純1.8億m3生物甲 烷進(jìn)入天然氣管網(wǎng) 德國梅克倫堡州居斯特羅市2009年建成全球最 大的以玉米秸稈為原料的沼氣工程，日產(chǎn)25萬 m3沼氣，純化至符合天然氣標(biāo)準(zhǔn)，供應(yīng)50000 個(gè)家庭生物燃?xì)夂蛙囉萌細(xì)?支持4 第19頁/共39頁 第21頁 1、沼氣利用方式及現(xiàn)狀介紹 2、沼氣利用的市場前景分析 二、沼氣利用方式及市場前景分析 第20頁/共39頁 第22頁 2風(fēng)能 3 太陽能 4水能 1生物質(zhì)能：是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能

12、源 5 地?zé)崮?6海洋能 7 第21頁/共39頁 第23頁 畜禽糞便 生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水 城市垃圾 農(nóng)業(yè)資源 生物質(zhì)能原料 林業(yè)資源1 23 54 第22頁/共39頁 第24頁 1 目前每年秸稈總量在6億噸以上，預(yù)計(jì)到2015年秸稈產(chǎn)量將達(dá)到9億噸 2目前我國生活垃圾產(chǎn)量達(dá)1.5億噸，其中可作為能源原料的有機(jī)垃圾占一半以上 3 我國畜禽糞便總量已達(dá)25億噸，而規(guī)模化養(yǎng)殖廢棄物約有60%以上沒有經(jīng)過無害化處理 第23頁/共39頁 第25頁 可利用沼氣資源潛力總量 1500億m/年 畜禽糞便 750億m/年 有機(jī)垃圾 90億m/年 農(nóng)產(chǎn)品加工殘余物 60億m/年 作物秸稈 600億m/ 年 相

13、當(dāng)于天然氣 900億m 大于 我國2008年天然氣消費(fèi)總量 807億m 注釋：沼氣中甲烷的體積比率為60%左右，天然氣中甲烷的體積比率在95%以上 第24頁/共39頁 第26頁 1 中華人民共和國可再生能源法于2006年1月1日施行，促進(jìn)了我國可再生能源的快速 發(fā)展 2 于2007年實(shí)施的國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃提出：逐步提高優(yōu)質(zhì)清潔可再生能 源在能源結(jié)構(gòu)中的比例，力爭到2010年使可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的10左 右，到2020年達(dá)到15左右 第25頁/共39頁 第27頁 發(fā)展沼氣等可再生能源，可增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障國家的能源安全 發(fā)展沼氣等可再生能源，是保護(hù)環(huán)境、應(yīng)

14、對氣候變化的重要措施 發(fā)展沼氣等可再生能源，是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要措施 1 3 2 發(fā)展沼氣等可再生能源，可調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會的可 持續(xù)發(fā)展 4 第26頁/共39頁 第28頁 支持1 1 我國人口眾多，人均能源消費(fèi)水平低，能源需求增長壓力大，能源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾 十分突出 2 從根本上解決我國的能源問題，不斷滿足經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù) 發(fā)展，除大力提高能源效率外，加快開發(fā)利用可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇 第27頁/共39頁 第29頁 預(yù)計(jì)2010-2020年中國天然氣消費(fèi)量，億立方米 第28頁/共39頁 第30頁 1 根據(jù)農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)，

15、截止到去年年底，中央已投入240億元發(fā)展沼氣，每年有140億立方米 的沼氣生產(chǎn)能力，相當(dāng)于我國全年天然氣消費(fèi)量的16% 2 按照可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃，到2020年沼氣年利用量將達(dá)到440億立方米，這對替 代天然氣具有重要作用 第29頁/共39頁 第31頁 支持2 1 目前，我國環(huán)境污染問題突出，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，大量開采和使用化石能源對環(huán)境影響很 大，特別是我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增長較快，對氣候變化影 響較大 2 CH4溫室效應(yīng)是CO2的21倍，全球溫室效應(yīng)20%來自CH4 ，60%來自CO2。例如一座日產(chǎn) 10000m3沼氣的工程每年可減排45000噸CO2。因此開發(fā)利

16、用沼氣等可再生能源對保護(hù)環(huán) 境、減排溫室氣體、應(yīng)對氣候變化具有十分重要的作用 第30頁/共39頁 第32頁 支持3 1 農(nóng)村是目前我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展最薄弱的地區(qū)，能源基礎(chǔ)設(shè)施落后，全國許多農(nóng)村生活 能源仍主要依靠秸稈、薪柴等生物質(zhì)低效直接燃燒的傳統(tǒng)利用方式提供 2 農(nóng)村地區(qū)可再生能源資源豐富，加快可再生能源開發(fā)利用，一方面可以利用當(dāng)?shù)刭Y源， 因地制宜解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)和農(nóng)村居民生活用能問題，另一方面可以將農(nóng)村地區(qū)的 生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為商品能源，使可再生能源成為農(nóng)村特色產(chǎn)業(yè)，有效延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈， 提高農(nóng)業(yè)效益，增加農(nóng)民收入，改善農(nóng)村環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展 第31頁/共39頁 第

17、33頁 支持4 1 可再生能源資源分布廣泛，各地區(qū)都具有一定的可再生能源開發(fā)利用條件?？稍偕茉?的開發(fā)利用主要是利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和人力資源，對促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義 2 可再生能源也是高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，快速發(fā)展的可再生能源已成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長 點(diǎn)，可以有效拉動裝備制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn) 變，擴(kuò)大就業(yè)，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展意義重大 第32頁/共39頁 第34頁 一、厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 二、沼氣利用方式及市場前景分析 三、沼氣利用的技術(shù)工藝 第33頁/共39頁 第35頁 沼氣成分及特點(diǎn)天然氣成分及特點(diǎn) 沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件 下，經(jīng)過微生物的

18、發(fā)酵作用 而生成的一種可燃?xì)怏w 沼氣是多種氣體的混合物， 其主要成分是甲烷。沼氣由 50%80%甲烷、20% 40%二氧化碳、0%5%氮?dú)?、小于1%的氫氣、小于0.4% 的氧氣與0.1%3%硫化氫等 氣體組成 。由于沼氣含有少 量硫化氫，所以略帶臭味 是指天然蘊(yùn)藏于地層中的烴 類和非烴類氣體的混合物， 主要存在于油田和天然氣田 ，也有少量出于煤層 天然氣是一種多組分的混合 氣體，主要成分是烷烴，其 中甲烷占95%以上，另有少 量的乙烷、丙烷和丁烷，此 外一般還含有硫化氫、二氧 化碳、氮和水氣，以及微量 的惰性氣體，如氦和氬等 第34頁/共39頁 第36頁 原料預(yù)處理 原料一般通 過分選、 固 液分離等進(jìn) 行預(yù)處理， 但不同的原 料其預(yù)處理 的方式會略 有不同 厭氧發(fā)酵 有機(jī)物在厭氧 發(fā)酵條件下產(chǎn) 生沼氣，需要 有厭氧發(fā)酵裝 置 沼氣提純凈 化 新生成的沼氣 不宜直接作燃 料，還需進(jìn)行 氣水分離、脫 硫等凈化處理 ，其中沼氣的 脫硫是其主要 問題 沼氣儲存及 輸送 由于沼氣產(chǎn)用 速率之間的不 平衡，所以必 須設(shè)置儲氣柜 進(jìn)行調(diào)節(jié)； 沼氣輸送裝置 儲氣柜輸送到 沼氣用戶