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中国沼(zhǎo)气(qì)工程(chéng)的出国之路(lù)
来源: | 作者:lipunengyuan | 发布时(shí)间: 2020-06-17 | 1749 次浏(liú)览 | 分享到:

沼气技术是一种既可产生(shēng)能源(yuán)又(yòu)可治理农(nóng)业污(wū)染的手段,特(tè)别适合在发展中国(guó)家的偏(piān)远地区进(jìn)行推广应用。作为世界(jiè)上沼气技(jì)术利用(yòng)最(zuì)广泛的国家(jiā),我国也将沼(zhǎo)气技术作为农业(yè)对外援助的(de)重要组成(chéng)部(bù)分。为(wéi)深切(qiē)落(luò)实“一(yī)带一路(lù)”战略的部署以及习近平总书记在(zài)第21届联合国气候变化大(dà)会中的(de)承(chéng)诺(nuò),沼气技术的(de)对外援助在今后一段时(shí)间必(bì)将在我国农业对外援助方(fāng)面扮演(yǎn)重要的角(jiǎo)色。


为给今后我国沼(zhǎo)气技术对外援助项目提(tí)供借鉴,本文主要介(jiè)绍了4处近年来我(wǒ)国(guó)对外援助的(de)主(zhǔ)要沼气项目的建(jiàn)设和运(yùn)行情况,并对沼气(qì)技术对外援助提出了几点发展方向,以期为今后沼气(qì)技术对外援助(zhù)工作的开展(zhǎn)提供(gòng)借鉴和指导。


典型(xíng)沼(zhǎo)气(qì)援外(wài)项目


总体来看,我(wǒ)国援外沼(zhǎo)气工程建设项目不(bú)多,而且多为各国际(jì)组织投资建设。完全由我国(guó)政(zhèng)府支持(chí)建设的项目还很少。以下项目为近十几(jǐ)年来最具代表性(xìng)的几处援外工(gōng)程建(jiàn)设项目。


1突尼斯养鸡(jī)场沼(zhǎo)气发电(diàn)示范工程

突尼(ní)斯养鸡场(chǎng)沼气发电(diàn)示范工程由中国(guó)和突尼斯政府联合支(zhī)持,建设地点(diǎn)位于突尼斯中部苏塞市(shì)郊的私人农场,该工程于1999年(nián)4月动工,2000年4月投入运行。示范工程处(chù)理鸡粪及部分污水,厌氧消化罐为钢筋混凝土(tǔ)结构,有效容积300m3,采用厌(yàn)氧(yǎng)滤器(qì)(AF)工艺,湿式(shì)储气柜为钢结(jié)构,有效容积100m3。设计水力停留时间为20d,每天平均进料量(liàng)为15m3左右。湿式储气柜水封池也作为沉(chén)淀池,沼液从厌氧消(xiāo)化罐(guàn)溢流出来进入(rù)到(dào)湿式储气柜水封池(沉淀(diàn)池)进行二次发酵提升沼气发酵效率。而沉淀池中的一部分料液可再回流到集料池,起稀释和接(jiē)种新(xīn)鲜鸡粪(fèn)的作(zuò)用,其余大(dà)部(bù)分发(fā)酵后沼液作为有机肥供农(nóng)场种植业(yè)施(shī)用。工程产(chǎn)生的沼气(qì)脱硫后再经过(guò)流量计进行计量,然后进入湿式储气柜储存。由于是示范(fàn)项(xiàng)目,加上农场(chǎng)本身用电量(liàng)不大,所以采用2台24kW的发电机组。按(àn)照设计,该工程每天(tiān)可产生200m3沼气(qì),发电量可(kě)达300kW·h,实际运(yùn)行中沼气产量达到(dào)300m3·d-1,即容积产气率可达1.0m3·m-3d-1,特(tè)别在夏天气温高时更加明显(xiǎn)。



项目管理人员在中国技术专家指(zhǐ)导下,一直(zhí)在不断完善沼气(qì)、沼(zhǎo)渣和沼液(yè)的利用。除发(fā)电(diàn)用(yòng)于照明、抽水、加工(gōng)饲料、鸡舍升降温等之外,还直接(jiē)将沼气用于做饭、烧锅炉、热水器等。一部分沼液经稀释后直接作(zuò)肥料浇灌周(zhōu)边农作物和橄(gǎn)榄树,一(yī)部分回(huí)流到集料池与新(xīn)鲜(xiān)鸡粪(fèn)混合同时起稀释(shì)和接种的作用,同时节约用水量。沼渣经风干后(hòu)用于农场改良土壤(rǎng),也计划生产商品复合肥(féi)出售。经现(xiàn)场调查,施用(yòng)沼肥的橄榄树(shù)结果比未施沼肥的要提前1个(gè)月,并粒大饱满。同时,土壤质地和团粒结构都有(yǒu)明(míng)显(xiǎn)的改(gǎi)善。


工程运(yùn)行(háng)几年(nián)后,运行(háng)效果保持不错。该工程的实体模型(xíng)也经(jīng)常在突尼斯环保、可(kě)再生能源和农业等全(quán)国展览会上展出,并(bìng)得(dé)到时任突(tū)尼(ní)斯总统的赞赏。


2坦桑尼亚剑麻废弃物沼气发电工程(chéng)

坦桑尼亚沼气(qì)发(fā)电工程是世界上第一个(gè)以剑麻废弃物为主要(yào)发酵原料的(de)沼气工程,由联合国工(gōng)业发展组织(zhī)资助。建设地点位于坦桑尼亚Tanga市Hale镇 。



剑(jiàn)麻是一种硬质(zhì)纤维原(yuán)料,所以对预处理的要求较高。该(gāi)工程原料的收集和调配(pèi)包(bāo)括分(fèn)离(lí)设(shè)备和收集(jí)装置两部分(fèn)。分离设备(bèi)用于去除杂草和(hé)较(jiào)长的纤(xiān)维(wéi);收(shōu)集装置用于(yú)收(shōu)集去除杂物的剑(jiàn)麻废(fèi)水,作(zuò)为原料暂存(cún),然后(hòu)用泵打入酸化罐,该装置有效容积50m3,池(chí)内安装1台桨式(shì)搅拌(bàn)机和1台的潜污泵,搅拌器主要(yào)用于剑(jiàn)麻废(fèi)弃物原料(liào)的搅拌,使原(yuán)料(liào)尽量均匀,潜污泵主(zhǔ)要用于把混均后的剑麻废弃物料液泵人酸(suān)化罐,进行酸(suān)化,使进料在6-8%之间。厌氧(yǎng)消(xiāo)化罐为地(dì)上式钢结构,有效容积1700m3,采(cǎi)用完全混合式(CSTR )中温厌氧(yǎng)消化工(gōng)艺(yì)。罐内设有热交换器(qì),利用发电余热(rè)对罐体加(jiā)热,实现中温发酵。厌氧消化罐设置两套(tào)搅拌(bàn)器(qì),额定功率15kW。二级厌氧消化罐也为地(dì)上罐,有效容积500m3,设有一套 15 kW的搅(jiǎo)拌(bàn)器。湿式储气(qì)柜为地上钢结(jié)构(gòu),有效容积350m3。发电机组为沼气专用(yòng)发电机组,额定功率为180kW。



项目实施(shī)后,日均(jun1)产气1500m3,年产沼气50万m3,每(měi)立方米(mǐ)沼气发电(diàn)1.5 kWh,年发电约75万kWh。因此利用剑麻(má)废液进行沼气发电的工程,可以(yǐ)实现废弃资源的充分利用,能(néng)源效益非常显著。工(gōng)程年(nián)发(fā)电约75万kWh,按当地供应价(jià)每kWh0.15美元计算,年可获利11.25万美元。工程运(yùn)行后(hòu),每天可(kě)处理60m3的剑麻废(fèi)液,解决(jué)了当地剑麻(má)加工产(chǎn)生的大量(liàng)废弃物的出路问题,同时有(yǒu)效治理了剑麻废液对周边天然河流和饮(yǐn)用水的污染。该(gāi)工程的实施,对保护水源(yuán),提高当(dāng)地环境质量(liàng),保护当地(dì)群众的(de)身体健(jiàn)康起到了不可估量的作用。项目在治理了污(wū)染的同时,通过(guò)沼气(qì)发电(diàn),解决了周围约300户(hù)群众用电(diàn)问(wèn)题,还可以提供一定的炊事能源(yuán),减(jiǎn)少薪(xīn)柴砍伐。工程每天可产(chǎn)生约60m3有机肥,促进了当地(dì)农业(yè)的发展。该工(gōng)程还可解决(jué)5-8 人就业问题,并且为剑麻废弃综合开发利用提供(gòng)了一条(tiáo)有效的途径。


3朝鲜(xiān)国家科学院恩(ēn)情(qíng)养殖场沼气示范工程

朝鲜国家科学院恩(ēn)情(qíng)养殖场沼气示范工程建(jiàn)设在朝鲜平壤市(shì)恩情区,朝鲜国家科学院养殖场内(nèi)。该工程(chéng)由(yóu)联合国(guó)亚洲(zhōu)及太平洋经济社会委员(yuán)会(ESCAP)支持。于2011年进行设计,2013年5月开工建(jiàn)设,同年(nián)7月启动(dòng)运(yùn)行(háng)。该工(gōng)程土建工程(chéng)由朝鲜国家(jiā)科学院负责完成,设备采购、运输(shū)及(jí)安装调(diào)试和技术支(zhī)持工(gōng)作(zuò)由农(nóng)业部沼气科学研究(jiū)所负责完成。


示(shì)范工程(chéng)处理朝鲜国(guó)家科学院养殖场存栏(lán)约(yuē)300头猪的粪尿污水。主要(yào)设(shè)施为(wéi)30m3地下水(shuǐ)压式(shì)钢(gāng)筋混凝土沼气池,发电机房,沼气管沟等。主要设备有:10kW静音沼气发电机(jī)组、脱硫器、汽水分(fèn)离器、家用沼气净化器、沼气流量计、沼气热水器和沼气灯等。工程(chéng)产生的(de)沼气主要用于养殖场(chǎng)办公室人员炊事使用(yòng),多余沼气用于发电(diàn),补(bǔ)充部分(fèn)用电(diàn)的短缺。



关于(yú)工程的运行情况,据工程操作人员介绍该示范工程日产气量在8-10m3,容积产(chǎn)气率(lǜ)在0.3m·m-3d-1左(zuǒ)右,总体运行情况良好。朝鲜国家科学院(yuàn)恩情养殖场人员对沼气工程(chéng)管理比较认真,这也是工(gōng)程运(yùn)行良好的一(yī)个重要的原因。关(guān)于沼气使用方面,现在恩情养殖场食堂(táng)的(de)炊(chuī)事基本上已经全部使用(yòng)示范(fàn)工程所产生的(de)沼气,同时也安装了(le)几盏沼气灯,沼气热水器也可以正常使用,但由于调(diào)研时间是夏季,所(suǒ)以热水器用的不多。另外,由于沼气(qì)管道有限,所以现在能使用上沼气的用户不多,造成所(suǒ)产生的沼气不能完全使用(yòng),基于上述情况(kuàng),养殖(zhí)场人(rén)员(yuán)减(jiǎn)少了进料量来减少沼气的产量。同时科(kē)学(xué)院专(zhuān)家也提出在(zài)由沼(zhǎo)气所(suǒ)提供(gòng)一(yī)些(xiē)沼气管道,来(lái)满足更多用户使用沼气(qì)。该(gāi)工程的沼气发电机可以正常启动,发电(diàn)电压正常,但由于没有储气装置,沼气(qì)压力十分不稳定,另(lìng)外总产(chǎn)气速率也不高,所以发电机应(yīng)用较少。


据了解,朝鲜在之前(qián)建设了数10处地下水压式沼气池,但是普遍运行效果不好,池(chí)体漏气现象时有发生。朝鲜国家科学院相关人员对此项目十分重视,主要负责(zé)人均为参(cān)加过农业部沼气科学研究所举(jǔ)办的沼气技术培训(xùn)班(bān)人员(yuán),操作人员(yuán)工作态度积极认真(zhēn),所以该工程运行效(xiào)果(guǒ)很好,对朝鲜沼气(qì)技术的发(fā)展(zhǎn)能起到很好(hǎo)的示范 、指导作用。


4 摩尔多瓦(wǎ)沼气示范(fàn)项目

不同于前3处援(yuán)助工程,截止收稿,摩(mó)尔多瓦项目目前还处(chù)在国内审批(pī)阶(jiē)段,还没有开工建设。但是,摩(mó)尔(ěr)多瓦处于欧亚两(liǎng)大洲(zhōu)的链接地带,是“一(yī)带一路”战略构想中(zhōng)重要的组成部分(fèn)。该援助项目(mù)的(de)实施,对落实“一带一路”战略(luè)构想、加强(qiáng)我(wǒ)国与(yǔ)欧(ōu)洲国家在农(nóng)业领(lǐng)域的合作有深远的意义。该项目也为我国农业(yè)部首次承(chéng)担对欧洲援助(zhù)工程技术建设项目,其重要性不言而喻。


在双方专家(jiā)的建议下(xià),结合充分调(diào)研(yán)和沟(gōu)通(tōng)的(de)基础上,项目的建设规模如下:建设发酵装(zhuāng)置容积为500m3的(de)大(dà)型(xíng)沼(zhǎo)气工(gōng)程(chéng)l处,发酵(jiào)装置容积为100m3的中型沼气(qì)工程(chéng)2处,发酵装置容积为6~10m3的户用(yòng)型沼气池4处。该项(xiàng)目(mù)的实施可以解决(jué)摩尔多瓦相关地区至(zhì)少约(yuē)500户居民(mín)的生活用(yòng)能问题,至(zhì)少(shǎo)约2000人会在该项(xiàng)目中受益。


大型沼气(qì)工(gōng)程(chéng)计划建设(shè)正在Puhoi区奶牛养殖场区共养殖奶牛约500头,羊200只(zhī)。其中有约(yuē)200头奶(nǎi)牛养殖在一个养殖(zhí)场(chǎng)内。中型沼(zhǎo)气工程(chéng)计划建设在Orhei区东正教会奶牛场和(hé)畜(chù)牧兽医生(shēng)物科学技术(shù)研究所。Orhei区(qū)东正教会奶(nǎi)牛场有奶(nǎi)牛25头,其中11头为小(xiǎo)牛(niú),猪20只,山羊21只,马(mǎ)3匹,约250只鸡等(děng)家禽,养殖舍距教堂约500m。教堂有农田(tián)2公顷紧邻教堂,种(zhǒng)植黄瓜(guā)、西(xī)红柿(shì)等(děng)蔬菜。在此教堂的共有60个工人,附近(jìn)居民约30户,此前(qián)的生活用(yòng)能(néng)是薪柴、天然气、电和地下水。畜牧兽(shòu)医生物科学技术研究(jiū)所为国(guó)有研究(jiū)所,目前养殖200头奶牛,600只羊(yáng),100只兔(tù),养(yǎng)殖舍采用干清粪方(fāng)式将粪便收集,粪便堆肥后部分用作有机肥料,其余没有经过任何(hé)处理丢(diū)弃。该养殖场(chǎng)共有1500公顷土(tǔ)地(dì)种(zhǒng)植(zhí)谷(gǔ)物,可用来消纳沼渣沼液(yè)。但(dàn)是该研究所生产耗电量较大,每天约用电约700kW h,每月电费(fèi)约450001ei(约15000人(rén)民币),所以目前(qián)该研(yán)究所养殖量仅为最(zuì)大容(róng)量的(de)30%,所以计(jì)划建设沼气工程(chéng)来补充一部分的能源消耗。户用沼气(qì)池则(zé)根据摩方要求选择建设地点(diǎn)。


二(èr)沼气援外项目的特点


相对(duì)于国内来说,国(guó)外的土地普遍较为宽(kuān)广,民众对环境污染的认识程度也比(bǐ)较低(dī),所以根据现场与资料调研(yán)的情况看,对(duì)外援助(zhù)的(de)沼气项目多(duō)以解决当地能源供应问题为主要(yào)的建(jiàn)设目的,环境治理方面体现的作用稍微差一些。针(zhēn)对发展中国(guó)家现状,沼气援外项目普遍选择地下水压式沼(zhǎo)气池(chí)或完全混合式(CSTR )厌(yàn)氧消化工艺等应用广泛、技术成熟的(de)工艺(yì)技术(shù)。设备(bèi)、装备的选择也必须考虑(lǜ)操作(zuò)简便、运行(háng)可靠。这样才能保证项(xiàng)目长期稳(wěn)定的运(yùn)行(háng)。由(yóu)于与一些国家的联系(xì)和沟通(tōng)存在一些问题,所以部分(fèn)援(yuán)外(wài)项目的后(hòu)期项(xiàng)目运行情况跟踪做得并不(bú)好。对工程的运(yùn)行情(qíng)况(kuàng)不了解,无法发(fā)现工程的设计、建设和运(yùn)行(háng)方(fāng)面存在的问题并(bìng)分(fèn)析(xī)原因。


沼气援外项目的发展(zhǎn)方(fāng)向


沼气技术(shù)对外(wài)援助作为我国(guó)农(nóng)业“走出(chū)去”的一部分(fèn),同样承(chéng)载(zǎi)了扩大对外(wài)开(kāi)放、提升(shēng)农业(yè)竞争力的多重任务,同(tóng)时(shí)也面(miàn)临着统筹国内、国际(jì)两个市场,科(kē)学谋划、合理布局、突出重点(diǎn)、优化方式等新(xīn)要(yào)求。在总(zǒng)结沼气工程对外援助以及大农业的援外工作经验,今后沼气对外(wài)援助的(de)发展应(yīng)为以下几个方面。


1 结合种植养殖(zhí)业

沼气技(jì)术是连接种植业和养殖业循环利用的核心,它可(kě)以利用种养殖业废弃物生(shēng)产能(néng)源,沼液还可以回用作为有机肥料。单纯的生产能源(yuán)或者处理废(fèi)弃物并不能发挥沼气技术的(de)最大优势。而且,脱离了(le)种养殖业(yè),沼气(qì)技术(shù)的行业影响(xiǎng)还比较小。所(suǒ)以,在农业对外援助时,沼(zhǎo)气技(jì)术必须依托种植业和养殖业发展,形成能(néng)源生态循(xún)环利用(yòng)模(mó)式。


2扶植龙头企业

针对科研(yán)单位和高校在援外项目(mù)实施上(shàng)存在的体制(zhì)僵化、人员出(chū)国指标限制(zhì)等问题。应扶持龙(lóng)头企业牵头承担对外(wài)援助项目。支持(chí)在境外已有投资建设基础的企业承担项目。在政策上为(wéi)企(qǐ)业发展境外项 目营(yíng)造 良好环境。


3完善后续服务

沼(zhǎo)气工程的(de)建设、运(yùn)行俗称“三分建,七分(fèn)管”,在境外建设沼气工程项目在后期工(gōng)程维护方面存在一(yī)定的困难 。要解决这(zhè)个问题,一方面在工程建设过程中尽量减少在后期运行维护中(zhōng)可能(néng)存在(zài)的问题;另一方(fāng)面,加强对外方(fāng)人员的(de)技术培训,使其具备(bèi)独立操(cāo)作、维护的能力。


4联动各(gè)部门

通常情况下,农(nóng)业对外援助项目由商务部、农业部、我国驻外机构、相关科研院所和(hé)企业共同参与,有时还有国(guó)际机(jī)构参加(jiā),同时还需(xū)和受援国政府及相关机(jī)构进行(háng)沟通。所以(yǐ),从项(xiàng)目的前期调研到项目(mù)后期运行管(guǎn)护过程中,项(xiàng)目(mù)各参加单位必(bì)须加(jiā)强沟(gōu)通、避免(miǎn)因为未(wèi)及时沟通所造成(chéng)工程质量、工期及造价问题。


节(jiē)选来(lái)源(yuán):农业部沼气科学研究所《中国典型援(yuán)外(wài)沼气项目(mù)浅析》,文字(zì)转(zhuǎn)载自@沼气圈

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