沼气应用的项目建议书.docVIP

从垃圾填埋厂回收甲烷 一：项目研究背景： 我国是一个人口大国，日常生活产生大量的生活垃圾。据有关资料介绍，目前城市生活垃圾年产量达到1.9亿吨，相当于中等发达国家的水平。21世纪，中国城市数量将达到800多个，小城镇2万余个，城镇人口将从3-5亿增长到9亿，填埋资源量将高达4－5亿吨。全国已有500座以上的大型垃圾填埋场，3000座以上的中型垃圾填埋场和数万座小型垃圾填埋堆，垃圾填埋量的年增加率高达8%~10%，因此垃圾填埋沼气的资源化利用迫切、急需、有着广阔的市场前景。 所谓“生物沼气（biogas）”，就是我们通常所说的沼气，是指有机质在厌氧条件下由生物发酵而产生的气体。生物沼气可以通过可生物降解的物质，如粪便、污水、城市填埋垃圾、农作物秸秆和能源作物等等，通过厌氧消化或者发酵而得到。这种生物沼气主要成分通常为甲烷(65-70%)和二氧化碳(30-35%)，以及少量硫化氢、水蒸气等其他杂质气体。 填埋生物沼气是一种可回收利用的再生能源，主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。生物沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可以与天然气一样，用于发电及热电联产。或者以液化天然气(LNG)或者压缩天然气(CNG)的形式用于机动车发动机的燃料。 目前大部分的较大规模的生物沼气生产都是由厌氧生物发酵生物质生产的，如污水处理工厂和垃圾填埋场。与自然开采的天然气相比，这种方法产生的生物沼气具有高度可再生性，其作为天然气的部分替代品，正受到人们越来越多的关注。 以北美地区为例，利用生物沼气发电能够满足大约3%的电力需求，而且生物沼气还可以有效的帮助减缓全球气候变暖的趋势。通常自然状态下的动物粪便发酵可以产生两种导致气候变暖的气体：氮氧化物和甲烷。氮氧化物温室气体效应是二氧化碳的310倍，甲烷是二氧化碳的21倍。通过厌氧消化把动物粪便转化为生物沼气，仅美国境内的几百万头牛就可以产生一百万千瓦时的电，足够美国全境的上百万家庭使用。实际上，据美国国家能源转化办公室统计，一头牛一天所产生的粪便足够生产3千瓦时的电能。而且，通过将动物粪便转化为生物沼气，还可以减少大量温室气体的排放。 目前国内外更加关注生物沼气作为发动机燃料的研究和应用。生物沼气经过必要的净化工艺滤去其中的水分和其他杂质，经过提纯除去大部分二氧化碳，达到足够的甲烷纯度（大于95%以提供足够的热值）后，经过气体压缩装置压缩储存在高压容器内，可以形成压缩天然气（CNG）作为发动机燃料加以使用。目前这种技术在公共汽车、家用汽车、卡车、以及农业灌溉泵和农村一些工业用发动机上具有巨大的应用前景。这一技术可以有效的减少石油需求，保证能源安全，提高经济发展稳定性。 由生物沼气生产的压缩天然气已经得到了非常广泛的应用。2007年，世界范围内大约有12000辆机动车采用生物沼气生产的压缩天然气作为燃料，其中大部分在欧洲。欧洲各国在生物沼气的应用方面均走在世界前列。 瑞典作为世界上应用生物沼气净化提纯和作为机动车燃料的领导者，目前已经拥有大量的生物沼气驱动汽车，包括众多的私家车及公共汽车，甚至还有生物沼气驱动的火车和观光车队。瑞典一直都有使用生物沼气的传统。大部分的生物沼气（60%）是由200多处利用污水处理厂的污泥的气站生产的。而另外有大约30%左右的生物沼气是由垃圾填埋厂生产，剩下的一些则是由工业污水处理及发酵行业提供。目前，瑞典的生物沼气年产量约为1400GWh。瑞典境内大概有超过130辆公共汽车以生物沼气驱动。 在英国，由城市垃圾填满生产的液体生物沼气已经成功商业化的应用于机动车燃料。荷兰也同样在扩大其压缩天然气驱动汽车的应用，2010年9月，其第50座生物沼气压缩天然气加气站投入使用。冰岛、意大利、瑞士、法国等国家在生物沼气驱动汽车应用方面也推行了一系列的政策。加拿大和美国政府和公司目前也都加大了生物沼气驱动汽车研究应用的投入，并且取得的很好的成果。 根据发布的《2010-2015年中国沼气产业投资分析及前景预测报告》显示，我国城市沼气产业前景巨大，发展沼气不仅有利于解决我国能源供应紧张的问题，还有助于处理城市每天产生的大量垃圾，解决城市污染问题。根据我国能源中长期发展规划，“十二五”期间，我国将着重发展城市垃圾沼气产业。在“十二.五”期间，需要新建设240-300个安装有气体回收装置的现代化垃圾场。年收集气体25亿立方米。 二：主要技术路线的阐述比较： 微生物厌氧消化产生的沼气的成分是55-65%的CH4，30-38%的CO2，0-5%N2，＜1%H2，＜0.4%O2，500-0ppmH2S，此外还含有一定量的水分。 提纯