中国工业沼气现状及展望

中国工业沼气现状及展望
沈 振 寰
轻工业环境保护研究所
2011年12月

中国2010年排放工业废水235亿吨,其中COD占1238.1万吨。工
业废水中有机废水占70%,工业有机废水(废渣)主要由以农副产品
为原料的工业企业生产所排放的废液,这些高浓度有机废水含有大量
的碳水化合物、脂肪、蛋白质和纤维素等有机物。厌氧处理过程则是
利用微生物把废水中的有机物转化成为甲烷、二氧化碳等的过程。
中国工业规模的厌氧处理高浓度有机废水始于1964年河南南阳
酒精厂,当时开发出隧道式厌氧池,高温处理薯干酒精废液(池容
2000M 3 ×2),上世纪七十年代在酒精行业得到推广。特别市经过近
20余年的快速发展,工业沼气已取得较好、较成熟的经验,对治理
环境、回收可再生能源,取得了显著的成绩。

主 要 内 容
第1章 沼气资源状况及沼气工程发展现状
第2章 大中型沼气工程产业化发展现状
第3章 沼气工程适宜模式及典型案例
第4章 中外沼气产业对比和中国工业沼气发展展望

第1章 沼气资源状况及沼气工程发展现状
⑴大中型沼气工程资源量
①工业排放废水、废渣 280.83亿m 3
②农业大中型畜禽养殖场 66.46亿m 3
③城市生活垃圾和污泥 100.84亿m 3
合计 448.13亿m 3
⑵已建大中型沼气工程
① 工业企业 2000座左右
②大中型畜禽养殖场 22570处
③城市生活垃圾和污泥 627座左右
⑶年产沼气量
①工业企业 50.0亿m 3
②大中型畜禽养殖场 4.55亿m 3
③城市生活垃圾和污泥 20亿m 3
合计 74.55亿m 3
⑷年产沼气占总资源量比例 16.64%

1.1 工业有机废水资源
1.1.1 轻工业企业有机废水排放量
主要轻工行业公开发表数据的调查统计得知,
我国酒精、制糖、啤酒、黄酒、白酒、淀粉、味
精、饮料和造纸等10多个 轻工业主要行业每年排
放有机废水17.57亿吨,废渣4322.75万吨(数据
截止2009年底)(表1-1)。
根据上述废水、废渣在沼气工程实际运行中的
沼气产生量,上述轻工企业排放的废水(废渣)
可转化为沼气的资源量为154.23亿m 3 。

表1-1 轻工企业有机废水(渣)可转化为沼气资源汇统表

1.1.2 非轻工业企业有机废水排放量
排放有机废水、废渣的主要非轻工业行
业有:制药、屠宰、石化、天然橡胶和糠
醛等10多个行业。经统计,每年排放有机
废水26.1亿吨,废渣为90235.25万吨。
根据沼气工程实际运行的数据,上述非
轻工企业排放的废水(废渣)可转化为沼
气的资源量为126.6亿m 3 (含甲烷56%)。
(表1-2)。

表1-2 非轻工企业有机废水(渣)可转化为沼气资源汇统表

1.1.3 工业废水、废渣的沼气资源量
全国工业企业排放的(可转化为沼气)
有机废水为43.67亿吨,废渣为9.4558
亿吨。可转化为沼气的资源量为
280.83亿m 3 (含甲烷56%)。

1.2 工业有机废水沼气工程现状和分析
(1)已建沼气工程数 近2000座
(2)厌氧工程装置总体积 500万m 3 (平均
2500 m 3 /座)
(3)年处理有机废水量 5.0亿m 3 以上
(4)年产沼气量 50.0亿m 3 (可发
电80亿kwh)
占总资源量的17.86%

工业有机废水沼气工程现状分析
(1) 工业沼气工程分布在山东、江苏、河南、安徽、广西等20
多个省市区。按沼气产生量最大的酒精和淀粉行业统计,沼气
工程数量(沼气产量)依次为:山东、江苏、河南、安徽、广
西、河北、四川、广东、浙江、黑龙江、吉林、内蒙等省,约
占总量的70%以上。
(2)从应用领域分析,酒精、淀粉、啤酒、发酵、食品、豆制
品、屠宰、制药、和造纸废水处理占所有应用领域的90%以上。
(3)与2002年统计相比,沼气工程和沼气产量增长最快的行业
是;酒精(比2002年增加100多座工程,年增1亿m 3 ),淀粉
(比2004年增加100座以上工程,年增1亿m 3 ),果汁及果汁
饮料、中成药、豆制品和造纸行业(已建有200多座沼气工
程)。
(4)根据各主要行业协会估算,得到工业废水治理中应用厌氧
技术的大致比例(截止2010年6月底),见表1-3。

表1-3 厌氧装置按行业分类表(2000座工程)
行业 工程数(座) 所占比例(%)
酒精 300 15
淀粉及淀粉糖 200 10
造纸厂 200 10
啤酒厂及软饮料 400 20
黄、白酒及发酵 150 7.5
制药 10
屠宰、豆制品、食品加工 15
化工、PTA、纺织等 3.5
其它 9

第2章 大中型沼气工程产业化发展现状
2.1 沼气工程主要工艺技术设备
工业有机废弃物沼气工程近10年的快速发展,在国际上是
特有的、并具有中国特点。
轻工企业和非轻工企业生产所用的原料,85%以上是粮食和
农副产品,含有很高的碳、氮、磷、有机物。经生产后,经生
产后排放的废水、废渣,也大多含较高的有机物,因此,沼气
工程能稳定而有效的利用这些有机废弃物。
根据排放废液、废渣的温度,沼气工程主要采用高温
(52~56℃)和中温(35~38℃)发酵。
根据废液的浓度,特别是TS浓度,选择不同的厌氧反应器。
一般TS浓度超过6%,采用完全混合式CSTR居多,废液浓度
COD低于10000mg/l,SS低于3000mg/l,一般选用UASB、IC
等反应器。
其它反应器如EGSB、AF、UBF(厌氧复合床反应器)均有
应用。

2.1 工业沼气工程主要工艺技术设备
据统计,工业有机废弃物沼气工程中UASB、
CSTR占80%,对已建2000个工业沼气工程
调研估算而得表2-1。
表2-1 工业有机废水沼气发酵工艺
反应器类型 个数 所占比例(%)
1 UASB 1000 50
2 CSTR(USR) 500 25
3 IC 300 15
4 其它 200 10
5 2000 100

2.1 工业沼气工程主要工艺技术设备
对于易生化处理(COD/BOD=2/1)的高温有机废液,采用高
温CSTR装置处理,最高产气率可达4.0~4.5m 3 /m 3 ·d,COD去
除率达85%以上,负荷率达8~10kgCOD/m 3 ·d。CSTR采用的
搅拌形式有:水力循环搅拌、喷射泵搅拌、机械搅拌和沼气搅
拌等。
UASB应用广泛,特别使用在中低浓度废水的沼气工程中,一
般中温发酵时负荷率达10kgCOD/m 3 ·d以上。
EGSB工艺在低温条件下处理低浓度废水时,可以得到比其它
工艺更好的效果。
北京环科院和济南十方环保公司在山东沂水县大地玉米开发公
司承担的国家“十五”攻关课题。利用原来的EGSB反应器
(有效容积275m 3 )进行改造,形成厌氧悬浮床反应器。根据
试验结果:进水浓度在COD 2000~3000mg/l时,反应器可以稳
定在30kgCOD/m 3 ·d下运行,COD平均去除率为90%。

2.2 国内采用的厌氧技术具有新的特点
(1)已大量采用先进厌氧反应器
UASB由于其效率高、动力消耗少、占地小,在世界范
围得到了大量应用。我国近十多年来,得到了迅速发展,
特别在废水处理达标工程中得到了广泛应用。在工业废
水沼气工程中占50%以上。(约1000座左右)
IC是目前全世界效能最高的厌氧反应器,技术和操作管
理都要求严格。近10年我国新建的IC反应器成倍增长。
2010年比2002年增加了10倍,约有300多座投入运转,
负荷率>15kgCOD/m 3 ·d。占工业沼气工程的15%左右。
这一比例和国际上发达国家相近。说明我国的沼气工程
技术水平部分已接近世界先进水平。

(2)厌氧技术应用领域不断扩大
酒精, 15%
淀粉及淀粉糖, 10%
造纸, 10%
其他, 9%
化工PTA纺织等, 3.50%
屠宰、豆制品、食品加
工, 15%
啤酒及软饮料, 20%
图2-1 国内厌氧装置按行业分类图
制药, 10%
白黄酒及发酵, 7.50%

啤酒+软饮料, 14.60%
屠宰, 6.40%
淀粉, 16.00%
发酵, 9.60%
其他, 0.50%
图2-2 2002年国内厌氧装置按行业分类
酒精, 52.90%

淀粉加工, 11.00%
食品加工, 13.70%
造纸业, 15.00%
其他, 9.00%
化学工业, 2.00%
酿酒业, 17.10%
啤酒业, 27.10%
图2-3 PAQUES和BIOTHANE厌氧装置按废水类型统计(共372家)
乳品加工, 5.00%

• 从上述三个图(图2-1、图2-2、图2-3)比较,说
明厌氧技术刚开始时,主要应用于农副产品加工
业,如:酒精、制糖、啤酒等行业。在其逐步成
熟之后,才逐渐扩大到其它领域,如:造纸废
水、低浓度的屠宰和城市废水,含有难降解有机
物的制药废水(中药废水)、化工废水等。
• 而我国仅用10年时间,已将厌氧技术成功应用于
20余个工业行业,证明中国厌氧技术的水平和应
用领域之广已与国际水平接轨。

2.3 沼气工程配套技术
在沼气工程配套设备研发(包括引进消化)方
面已达到较高技术水平,已有不同型号、规格的产
品生产销售,并已普遍用于各类沼气工程中。
2.3.1 固液分离设备
卧式螺旋卸料离心机: 国内生产的各种规格卧式
螺旋卸料离心机处理能力可达到20~30m 3 /h,分离
后干渣含水率可达78%~82%,SS回收率达70~90%,
设备水平达到国际品牌水平。
板框压滤机: 是近10年来快速发展起来的一种分
离设备。 国内已有众多厂家生产,一般废液中SS
去除率大于95%,滤渣含水率在60%左右。
另:带式压滤机、立式压滤机均有各种规格产品。

2.3.2 沼气脱硫设备
• 干法脱硫(又称氧化铁脱硫)——国内企
业已制成环状、球形或条形等成型脱硫
剂,用于塔式脱硫装置。
• 湿法脱硫:用2%~3%碳酸钠溶液吸收硫化
氢脱硫。
• 生物脱硫:利用微生物脱硫,国内已从德
国等国家引进该技术,应用于大中型沼气
工程,脱硫成本仅为常规方法的30%。

国内设计的各种规格低压湿式贮气柜和低压干式贮气
柜,其结构简单、施工容易、运行可靠,已广泛用于大
中型沼气工程。
双膜干式气柜为近几年引进的贮气柜,安全可靠,可抗
紫外线、防泄露、建造容易、技术水平较高。已应用于
国内大型沼气工程。
2.3.3 沼气贮柜

2.3.4 沼气发电机
国内经过近10多年的研究开发,沼气发电机技
术已趋成熟。例如:济柴绿色能源和胜利动力机械
生产的沼气发电机质量已过关,已有单机500kw、
700kw的产品,平均1m 3 沼气可发电1.6kw·h。主要
技术指标达到国家发改委发布的“沼气发电项目建
设技术导则”。机组发电效率不低于33%,机组的
供热(冷)量应不低于热(冷)总负荷的70%。

2.4 沼气工程设计、标准、产品市场、
融资体系和经济性分析
2.4.1 工程规模和经济效益分析
工业废水(废渣)沼气工程和城市污水污泥沼气工程已形成相
当规模,平均每个工程池容约在2500m 3 左右。其中大型沼气工
程,罐群体积在1万m 3 以上的工程估计有50座以上。
现在应用于酒精糟液处理的最大的沼气工程厌氧罐群在广西桂
平金源生物化工公司建成并投入运行,其CSTR罐群总体积已
达60000m 3 以上,UASB罐群总体积达14000m 3 ,CSTR最大单
罐体积达8000 m 3 。日产沼气12万m 3 。
目前已完成设计,正在筹建的河南天冠酒精集团沼气工程,使
用日元贷款处理酒精糟液,准备建设的CSTR罐群总体积达16
万m 3 。沼气拟用来发电上网,部分沼气供应南阳市民用。
大中型畜禽养殖场沼气工程平均池容300m 3 ,池容大于500 m 3
的大型沼气工程仅占全部畜禽养殖场沼气工程的6.6%,池容在
50~500 m 3 的中型沼气工程占33.3%,小型工程约占60.1%

由于工业企业的环保达标要求严厉,促进了
企业建设沼气工程的积极性,特别是排放高浓度
有机废水的企业,沼气工程具有较好的经济效
益,一般(酒精、淀粉)投资回收期在5年之内,
由于废水浓度不同,产气率有较大差异。三类沼
气工程投资情况见下表2-2。
表2-2 单位规模工业沼气工程投资
类别 每m 3 废液产沼气量 年产百万m 3 沼气工程
所需投资(万元)
一类 >10m 3 /m 3 废液 200~300
二类 5~10m 3 /m 3 废液 600~800
三类

• 一个年产5万吨木薯干酒精的中型酒精厂,
可以日产沼气5万m 3 ,日发电8~10万
kw·h,经济效益显著,容易获得银行贷
款,容易做到融资。
• 据了解,目前各地有20个以上报批的生产
燃料乙醇项目,年产酒精在5万~30万吨,
沼气工程规模效益极好,投资商积极。

2.4.2 工业沼气工程产业化发展的主要障碍
10年来,由于环保治理力度的不断加强和各
级政府、业主的重视,工业废水沼气工程发展迅
速,2010年提前并超过《2000~2015年新能源和
可再生能源产业发展规划要点》中指出,到2015
年达到年生产沼气能力40亿m 3 的要求。(到2009
年底已达到50亿m 3 )。
但还有加速发展的空间,主要影响因素涉及
各处沼气工程技术水平参差不齐,发酵效率相差
甚远。若要进一步提高工程经济效益,拟落实国
家可再生能源发电上网补贴政策。

第3章 沼气工程适宜模式及典型案例
根据工农业排放有机废水(废弃物)的
不同水质,所处现场的环境条件和对厌氧
发酵后残留物处理利用方式和要求的不
同。沼气工程可以分为三类:
生态型沼气工程
环保型沼气工程
混合原料型沼气工程

工艺流程:
3.1 生态型沼气工程
特点:该模式厌氧技术可采用USR或CSTR。COD去除率
75~85%,池容产气率0.6~1.0 m 3 / m 3 ∙日。工艺简单,管理操作方
便。工程投资少,运行费用低,投资回收期短。沼气工程的综合效
益较高。但要求工程周围环境容量大,配套所占用的土地资源多。

3.2 环保型沼气工程
环保型沼气工程适用于周边环境无法消纳沼气发酵后
的沼渣、沼液,必须将沼渣(厌氧污泥)制成商品肥料,
将沼液(消化液)经后处理达标排放的情况。
环保型沼气工程的首要目的是要达标排放,否则就要
停产。对于绝大多数工业企业来说,因为排放量大,又是
全年连续生产,周边环境无法消纳沼气发酵后排放的消化
液(污泥),后续均需经好氧处理达标排放。一般来说有
两类:
(1) 综合利用型;
(2)达标型沼气工程。

3.2.1 环保综合利用型沼气工程
该模式特点是:
① 沼气回收与环保治理结合得好,适用范围广。
② 沼气工程处理效率高,工程规范化,管理操作水平高。
③ COD、BOD、NH 3-N、P的去除率高,出水达标排放。
④ 资源得到综合利用,有机肥得到充分开发,没有二次污染。
⑤ 缺点是:工程投资较大,运行费用相对较高。管理和操作要求
高。对于禽畜废水来说,沼气的获得量相对减少。

3.2.2 环保达标型沼气工程
该类工程通过沼气发酵工艺,可回收一定量的沼气,
而更重要的是通过沼气发酵去除废水中大部分(或一部分
)有机物,大幅度减少了后续好氧处理装置的规模和消耗
的能源。更利于废水达标。比单纯使用好氧曝气方式来处
理废水,既减少了投资和占地面积,又大大节约了能源。
这种模式沼气工程处理的废液,一般浓度不高,每立
方米废液产沼气量

3.3 混合原料型沼气工程
采用混合型原料——畜禽粪便、秸杆、橱余
垃圾、生活污水厂污泥、生活有机垃圾等,兴建
沼气工程愈来愈多。已经成为一个新的途径。
此类工程利用工业、农业或城镇生活中大量
有机废弃物,经厌氧发酵产生沼气。工程在治理
环境污染的同时,促进了工农业废弃物的资源化
利用,发展可再生能源,从而达到节能减排,经
济可持续发展的目标。

案例1——江苏太仓新太酒精有限公司木
薯干酒精废液处理沼气工程
厌氧发酵罐群
SBR好氧装置

项目概况
• 江苏太仓新太酒精公司是采用木薯干原料生产酒
精的专业工厂。年产酒精5万吨,每天排放酒精废
液1600吨。废水处理工程设计规模1600m 3 /d。
• 该废水处理工程1995年被列为原国家经贸委示范
工程,采用了轻工业环保所(原名轻工业部环保
所)研制的二级厌氧-好氧工艺路线。

①设计废水水质
1600m 3 /天;
COD 55000~60000mg/l;
BOD 24000mg/l;
SS 22700mg/l;
pH 4.2;
达标要求为国家GB8978-1996《污水综合排放标
准》二级标准。
②处理工艺
工程采用了Ⅰ级全混合高温厌氧发酵+Ⅱ级中温
UASB厌氧发酵+SBR好氧处理工艺。

工艺流程

主要设计参数
• 主要工艺装置包括:沉砂池、贮存池、Ⅰ级厌氧发酵罐、
Ⅱ级UASB反应器、集水配水池,SBR池、气水分离器,
沼气贮柜。
• Ⅰ级厌氧发酵罐:钢制,6座,单罐有效容积3300m 3 ,发
酵时间7.5d,容积负荷8~10kgCOD/m 3 d。
• Ⅱ级UASB反应器:钢筋混凝土结构,2座,单池有效容
积,1700m 3 ,水力停留时间1.3d,容积负荷
3.3kgCOD/m 3 d。
• SBR池:钢制、3座,单池有效容积1884m 3 ,交替运行。
• 沼气贮柜:湿式沼气贮柜,容积1000m 3 ,气压350mm水
柱。

运行情况——主要技术经济指标
项目 数据
废水排放量 1600m 3 /天
废水COD浓度 55000-60000mg/l
排放水COD浓度 150-280mg/l
Ⅰ级CSTR COD去除率 82%以上
Ⅱ级UASB COD去除率 66%以上/天
沼气产量 1980万m 3 /年
干污泥(优质有机肥料,含水80%) 80-100吨/天
通过沼气燃烧年节煤 1.98万吨
年减排CO 2
46.44万吨

• 该工程节能效果明显,每年可节煤1.98万吨,减排46.44
万吨CO 2,同时废水达标,环境污染得到治理。
• 工程总投资3000万元,年运行成本500万元。
年获效益:
运行情况——工程效益
若按原煤热值1000元/吨计算,年回收1000万元以上;
若按天然气热值计算,1m 3 沼气可获效益1.301元,年回
收1600万元(尚未计算肥料收益和免交的排污费)

工程评价
• 采用二级厌氧发酵,互为补充,将I级和Ⅱ级串联,可获得厌氧生物
处理的最佳效果,克服了仅用一级厌氧处理难以达标的缺点。
• I级厌氧罐(CSTR)采用大型喷射泵搅拌和污泥回流装置,适用高
浓度、高悬浮物酒精废液。该装置和工艺曾于1988年获我国国家科技
进步奖三等奖。
• Ⅱ级UASB装置引进消化了2000年德国的“组合式双层三相分离器”
先进设计。
• SBR装置采用了德国进口的硅橡胶膜微孔曝气管。
• 该工程已被收入联合国中小型企业案例。联合国开发计划署
(UNDP)官员表示,该酒精厂的做法,实现了环境保护和经济发展
的双赢,对全世界的中小型企业,尤其对发展中国家的中小型企业具
有普遍指导意义。

案例2——福建南平造纸厂机械浆和脱墨
浆废水处理(沼气)工程
• 福建南平纸厂生产机械浆(TMP)和脱墨浆
(DIP),每天排放上述二种制浆混合废水
30000M 3 。
• 该厂采用厌氧-好氧技术处理废水,总投资6000万
元。厌氧工程采用荷兰PAQUES公司先进的IC厌氧
处理技术作为废水的予处理技术,投资约为3000
万元 。该混合废水COD浓度较低,为1500mg/l
~2000mg/l。通过IC厌氧反应塔处理,COD可去除
60%, BOD去除80%。日产沼气27000M 3 , 日回收
5400元,年回收178.2万元,吨水厌氧处理成本
(包括折旧)为0.55元。

工艺过程
对于TMP、CTMP、APMP、DIP等制浆废
水,由于其温度、悬浮物浓度以及可溶性易
生物降解的COD浓度高等特点,宜先采用沉
淀、冷却和厌氧法进行预处理,然后再用传
统的好氧法处理。工艺过程先由格栅用于去
除大颗粒物质以避免废水提升泵损坏和管道
的堵塞;沉淀池去除水中的悬浮物和不溶性
的COD;冷却塔降低废水温度;厌氧处理将
1500 ~2000mg/L以上的可溶性COD cr,降解
到1000mg/L以下。最后用好氧法处理,使废
水达标排。

工艺特点
TMP、CTMP、APMP和DIP产生的废水中,所含的木素
和纤维素等难降解的大分子有机物比BKP废水少, 因而其
BOD/COD值更高,一般在0.35以上,同时废水可溶性
COD cr浓度都在1500 ~2000mg/L以上,非常适合用厌氧
法预处理。
采用IC厌氧反应技术,可以带来以下的好处:减少好氧处
理负荷,曝气池建设规模小,因而占地面积少,曝气所消
耗的电能也少; 同时也减少了用于中和酸碱量和尿素、磷
酸等营养物质的投加量;好氧过程的污泥产生量大大降
低,污泥脱水处理量也随之大大减少;由于厌氧过程产生
的沼气可以作为能源回收利用,因此可进一步降低运行成
本。

厌氧反应条件
①温度 温度对于颗粒污泥的活性和生长速度有很重要的影响。产甲烷菌
最适宜生长温度在30~40℃之间。DIP、TMP、APMP和CTMP废水的
温度大都在40℃以上,因此在厌氧处理之前,需要进行冷却处理。
②pH值 对pH值敏感的甲烷菌最适宜生长的pH范围为6.5~7.5,但产生甲
烷的基本条件是pH值必须保持在6.0~8.5范围内DIP产生的废水偏碱
性,pH值在9以上,而TMP、TCMP和APMP呈中性或偏酸性,pH值
在5~7之间,根据实际情况对pH值进行中和调节。
③营养物质厌氧菌的生长离不开营养物质,如果缺少营养物质,厌氧菌
的活性将会大大降低。营养物质则通过加尿素和磷酸补充NH 3-N和
P。厌氧过程所需营养物质的投加量根据生物可降解性
(BOD/COD)、细胞组成、生长率和预酸化度来估算。

IC厌氧反应塔的运行
在IC反应塔的启动阶段,一般利用其他正在运行
的厌氧处理系统多余的颗粒污泥。所需颗粒污泥
量应占IC反应塔体积的50%以上,泥位在一级分离
器下部1m以下,这样就可以保证有足够的颗粒污
泥接种,同时增大缓冲能力,以免受进水pH值、
高负荷和有毒性物质的冲击。
IC反应塔在正常运行情况下,BOD 5去除率达80%以
上,COD cr去除率达60%以上,每公斤COD可转化沼
气总量(包括CO 2和 H 2S)约为0.42m 3 。

第4章 中外沼气产业对比和中国工业沼气发展展望
美国
欧盟
中国
世界经合组织
2009 年 中 外 沼 气 产 量 对 比
美国, 101.9
欧盟, 166.92
中国, 210
世界经合组织, 301.94
0 50 100 150 200 250 300 350
世界经合组织 中国 欧盟 美国
沼气量(亿m3) 301.94 210 166.92 101.9

政策激励
沼气利用
沼气技术
沼渣、沼液的
处理利用
沼气产业专业
化队伍建设
中外沼气工程现状对比
畜禽养殖沼气工程补助80~150万元;
中国 发达国家
可再生能源发电上网电价的补贴只有一个
笼统的规定;
沼气工程对投资商来说还没有足够的吸引
力。
中国工农业沼气工程产生的沼气仅有少量
用于发电,利用和效益较低。
沼气原料单一;
沼气工艺技术
部分没有足够的沼渣、沼液储存设施;
缺少适用的还田使用标准。
工程设计和技术服务等专业服务组织不健
全。
沼气发电上网电价优惠的政策;
政策激励是沼气工程发展的原动力。
欧洲、美国沼气工程产生的沼气基本上用于发电,少部分
提纯后代替天然气,用作汽车燃料,沼气充分利用,效益
较高。
混合原料发酵;
沼气工艺技术
农场沼气工程中都建有沼渣、沼液储存池;
使用数量、NH 3-N和金属含量都有严格规定。
沼气专业化服务组织

4.2 沼气产业在生物质能利用中的地位
22.60%
农业废弃物 薪柴林业废弃物 禽畜排泄物 工业废弃物 城市生活垃圾
13.80%
9.90%
2.40%
51.30%

100,
4.15%
50,
2.07%
342.89,
14.23%
274.86,
11.41%
中国各种生物质能源产出比例
1642.2, 68.14%
581.91,
24.15%
1060.29,
44.00%
燃料乙醇产能
生物柴油产能
秸秆利用(直燃发电除外)产能
生物质能发电(沼气、填埋气发电除外)产能
大中型沼气工程
其他沼气工程产能

4.3 工业排放废水、废渣产沼气目标
4.3.1 沼气资源量预测
按“十二五”规划发展速度,预计到2020年中国
工业总产值将达到143万亿元。比2010年翻一番
(而产沼气量最多的轻工产值增长将超过一
倍)。随着工业企业开展清洁生产节能减排,预
计污染(按COD计)增长减半,即到2020年,工
业企业污染量比2010年增加50%。以此推算,工
业企业生产沼气的总资源量为421.25亿m 3 (2015
年资源量约为350亿m 3 )。

4.3.2 2020年工业沼气发展目标
随着国家节能减排的深入进行和环保执法的
愈益严格,到2020年预计工业废水、废渣有近1/4
被用于开发沼气工程。由此推算,2020年的产沼
气目标为100亿m 3 (占资源总量的23.7%)。
2020年处理有机废水15亿m 3 ,建成沼气工程
5000~6000座。 (注:2015年产沼气目标为75亿
m 3 )。

4.3.3 2030年工业沼气发展目标
• 2020~2030年工业增长按6%计算。总体增长80%。工业
排放污染量按总体增长的30%计算,则2030年沼气资源量
为510亿m 3 。
• 到2030年若开发利用其中的35%,则目标为178.5亿m 3 。
• 2030~2040年工业增长按4%计。
• 2040~2050工业增长按3%计。
• 2030年到2050年工业总体增长10%,工业排放污染按总
体增长25%计算。则2050年沼气资源量为637.5亿m 3 。
• 若到2050年开发利用其中的35%,则目标为223亿m 3 。

工业废水、废渣产沼气中长期预测目标
项目 2009年 2015年 2020年 2030年 2050年
产沼气
资源量
(亿m 3 )
产沼气
目标(亿
m 3 )
280.83 350.00 421.25 510.00 637.50
50.00 75.00 100.00 178.50 223.00

4.4 中国沼气产业发展主要障碍
• 沼气工程经济性普遍差;
• 沼气工程技术尚不能适应产业化发展要求;
• 沼气工程市场混乱、监管不力;
• 缺乏完整的激励政策和制约性措施;
• 环保执法尚不平衡,力度不够。

4.4.1 沼气工程经济性普遍差
• 沼气工程初始投资大
• 沼气工程大部分产气率低,缺乏经济效益
• 沼液、沼渣未能很好利用
• 沼气发电上网难,影响提高效益中国

4.4.2 沼气工程技术尚不能适应产业化发展要求
• 填埋场沼气收集率低
• 沼气工程设计和施工没有国家统一标准

4.4.3 沼气工程市场混乱、监管不力
• 全国无专门机构统一领导沼气产业
• 沼气市场还没有形成,市场无导向
• 沼气市场缺少技术、信息等的服务

4.4.4 缺乏完整的激励政策和制约性措施
• 环保执法尚不平衡,力度不够
• 政策缺乏普遍性
• 政策不够全面系统

中国大中型沼气工程产业发展路线图

中国大中型沼气工程产业发展路线图

中国大中型沼气工程产业发展路线图

中国大中型沼气工程产业发展路线图

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