規模養豬場沼氣工程的應用

[來源:www.8681843.live] [作者:沼氣工程] [日期:2014-09-16 10:35] [熱度:]
10萬頭豬場沼氣發電的經濟分析
隨著農村經濟的發展,養豬業以較快的速度向集約化方向發展,但隨之產生了豬場的環境保護、豬糞尿及豬場污水處理的題目。豬場污水處理的最好方法是采用生態學及生物學處理,在生物學處理過程中,需要經過厭氧發酵,厭氧發酵過程中污水中的有機物分解產生沼氣及含氮、磷等物質。
沼氣是極好的能源物質,其熱值較高,燃燒后僅產生二氧化碳和水。假如豬場中沼氣的產量充足,就可以作為發電的能源。據我國的技術條件,沼氣發電仍需輔以15%的柴油,余者皆為沼氣,因此可節省大量柴油,這對解決我國能源缺乏,改變農村面貌,改善農民生活質量有重大意義。
為探討利用豬場污水處理過程中產生沼氣進行發電的可行性,本文以深圳市農牧實業有限公司綠美特農業園10萬頭養豬場(下稱深綠園豬場)已經實踐了6年利用沼氣發電的實例,進行經濟分析并探討其可行性。
  
沼氣工程
 
一、厭氧發酵及沼氣發電的設備與裝置
1、發酵池
污水厭氧裝置有很多類型,可根據豬場規模、所要求的發酵效率及投資能力等綜合因素考慮。深綠園豬場的養豬規模大,污水處理量也大,因此采用了1700立方米的鋼筋混凝土臥式發酵池,日處理污水可達850立方米,產氣量隨氣溫變化,冬季產氣少一些,但不低于500立方米,最高可產1500立方米以上。
2、脫硫塔、貯氣罐、輸送裝置
除發酵池(包括固液分離池、調節池)外,沼氣要經過脫硫塔進貯氣罐,再進進發電機系統,為防腐蝕,輸氣管一般用塑料管比較好。
3、發電設備
發電設備為1臺改裝后的柴油發電機(現增為2臺),每臺功率為100KW。
二、設備投資
設備投資包括:
1、發酵裝置、脫硫塔及管道共投資35萬元。
2、貯氣罐為18萬元。
3、100KW發電機(包括改裝的二手55KW柴油機)9萬元。
總計投資62萬元。
此投資額包括污水處理及發電兩個部分。按年產10萬頭肥豬計算,一次性投資每頭豬僅占6.2元;分10年攤銷,10年共生產100萬頭,則每頭豬年支出僅為0.62元。
三、運行情況及本錢分析
本項目運行至今已6年多,運行一直良好,運行本錢較低。厭氧發酵部分全部采用自流方式,只需1人操縱,發電部分也只有3人,其中包括發電機治理及維修。
沼氣發電在啟動時要用一部分柴油,耗油量為柴油發電的15%,發動機啟動后,就不再需要柴油。根據6年多的運行本錢分析如下(按年算)。
1、柴油本錢 根據測算,每千瓦時電需耗用柴油0.073升,按時價5.1元/L計算,其柴油本錢為:5.1元/升×0.073升=0.241元。
2、人工本錢 按3人治理計算:技工1人,年工資1500元/月×12=18000元;治理職員1人,年工資1500元/月×12=18000元;工人1人,年工資800元/月×12=9600元。合計:45600元,按年發電量48萬KWh計算,每千瓦時電人工本錢為0.095元。
3、潤滑油(機油)支出 據測算,每千瓦時電耗機油0.012元。
4、修理費 每千瓦時電均勻支出修理費0.021元。
5、折舊攤銷 總計投資62萬元,按10年期限攤銷完畢,每年沼氣發電量48萬KWh時計算,每千瓦時電應承擔折舊用度0.129元。
以上合計,每千瓦時電實際本錢為0.498元,其中折舊費占總用度的25.9%。假如將污水處理的用度也攤銷一部分折舊費,則發電用度至少可減少0.1元,發電本錢則為0.398元/KWh。在折舊用度中,豬糞尿處理的全部用度都計進沼氣發電之內,實際上沼氣發電僅是豬場污水處理的一種副產品,因此發電本錢還有很大的降低潛力,為了計算方便未將污水處理的用度分出。
四、討論
1、本文主要討論豬場污水處理過程中利用沼氣發電的可行性,因此不包括污水處理的效果。本文的分析結果以為,利用豬場污水厭氧發酵處理產生的沼氣,可作為能源進行發電,用度僅為0.35-0.42元/KWh,低于國家電綱的0.6-0.9元/KWh,而且這個用度包括了整個豬場的污水處理本錢,如充分發揮豬糞尿及污水產沼氣的潛力,本錢還可降低,因此經濟上切實可行。
2、在建立污水厭氧消化池時,本錢的降低空間也較大,萬頭以下的豬場及農村的小型豬場,完全可以用其它建筑材料代替,關鍵是厭氧池要耐一定壓力,不漏氣即可。
3、利用柴油發動機改造成沼氣發動機的技術已經過關,這是一項專門的技術,據深綠園豬場6年的使用結果證實這項技術是完全可行的。
4、深綠園豬場的經驗證實,豬場污水完全可以利用厭氧發酵技術處理,產生的沼氣可進行發電,發電量很大程度上可滿足豬場用電需要,當然還取決于豬場規模及厭氧發酵技術、原料及自然條件等。規模小于100頭的豬場產沼氣量少,是否有適合的發電機與之配套,需另行研討,但所產沼氣可作為熱源毫無異議。
5、豬場污水采用厭氧發酵技術進行處理,既可控制污染,又可產生沼氣供豬場和農戶使用,同時降低污水處理及保護環境的本錢,一舉多得,這也是建立生態養豬業中的一個重要環節。
以上合計,每千瓦時電實際本錢為0.498元,其中折舊費占總用度的25.9%。假如將污水處理的用度也攤銷一部分折舊費,則發電用度至少可減少0.1元,發電本錢則為0.398元/KWh。在折舊用度中,豬糞尿處理的全部用度都計進沼氣發電之內,實際上沼氣發電僅是豬場污水處理的一種副產品,因此發電本錢還有很大的降低潛力,為了計算方便未將污水處理的用度分出。
四、討論
1、本文主要討論豬場污水處理過程中利用沼氣發電的可行性,因此不包括污水處理的效果。本文的分析結果以為,利用豬場污水厭氧發酵處理產生的沼氣,可作為能源進行發電,用度僅為0.35-0.42元/KWh,低于國家電綱的0.6-0.9元/KWh,而且這個用度包括了整個豬場的污水處理本錢,如充分發揮豬糞尿及污水產沼氣的潛力,本錢還可降低,因此經濟上切實可行。
2、在建立污水厭氧消化池時,本錢的降低空間也較大,萬頭以下的豬場及農村的小型豬場,完全可以用其它建筑材料代替,關鍵是厭氧池要耐一定壓力,不漏氣即可。
3、利用柴油發動機改造成沼氣發動機的技術已經過關,這是一項專門的技術,據深綠園豬場6年的使用結果證實這項技術是完全可行的。
4、深綠園豬場的經驗證實,豬場污水完全可以利用厭氧發酵技術處理,產生的沼氣可進行發電,發電量很大程度上可滿足豬場用電需要,當然還取決于豬場規模及厭氧發酵技術、原料及自然條件等。規模小于100頭的豬場產沼氣量少,是否有適合的發電機與之配套,需另行研討,但所產沼氣可作為熱源毫無異議。
5、豬場污水采用厭氧發酵技術進行處理,既可控制污染,又可產生沼氣供豬場和農戶使用,同時降低污水處理及保護環境的本錢,一舉多得,這也是建立生態養豬業中的一個重要環節。
 
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