一、工程概况

　　1．工程简介

　　工程名称：吉林省公主岭市太阳能恒温窖室沼气示范工程

　　项目地址：吉林省公主岭市

　　地理位置：东经124°01′～125°18′，北纬43°10′～44°09′。

　　气候与气象条件：年平均气温为5.9℃，1月份平均气温为零下15.3℃，7月份平均气温23.2℃，5～9月份年积温2965℃。年平均日照2743h左右，年降雨量600mm左右，属于寒温带季风气候区，年平均8℃，极端最低气温为－38.4℃，最高36.1℃，每年十月中旬－翌年四月中旬为冰冻期，长达6个月之久，冻土深度为1.0～1.3m，年平均降雨量为572.6mm。

　　太阳辐射量：平均日照率57％，年平均日照2743小时左右。

　　2.摘要说明：公主岭市是个农业大市，是吉林省重要的畜牧养殖区，如何解决好养殖区的粪便处理，改善养殖区周边环境，促进循环经济发展，长期以来是公主岭市农业相关部门的重要工作。通过华园新能源的沼气示范工程，将逐步解开东北地区沼气冬天使用困难的难题，完全可以在全市、全省以及整个东北地区进行推广应用。

　　3.设计施工单位：

　　设计单位：德州华园新能源应用技术研究所

　　施工单位：德州华园新能源工程公司

　　二、系统设计

　　1.设计依据

　　1、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（环发[1999]214号)）

　　2、《污水处理设施环境保护监督管理办法》（(88)国环水字第187号）

　　3、《畜禽养殖污染防治管理办法》（国家环境保护总局，2001年5月8日发布）

　　4、《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T1222-2006）

　　5、《大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划》（农业部，1999）

　　6、《蓄禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）

　　7、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

　　8、《给水排水设计手册》

　　9、《设备及管道保温设计导则》（GB8175）

　　10、《设备及管道保温技术通则》（GB4272）

　　11、《太阳能热利用术语》（GB/12936）

　　12、《真空管太阳能集热器》（GB/17581）

　　2.设计原则

　　⑴新能源（太阳能、秸杆碳燃烧）主动给温，不接入常规能源端口。

　　⑵采用华园专利新技术给温、保温、控温。

　　⑶智能和人工恒温控制切换。

　　⑷占地空间小、立体设计。

　　⑸可增容性、可持续变更性设计。

　　3.设计与施工要求

　　⑴适用华园专利新技术给温设备。

　　⑵采用成熟的给温、保温、控温技术。

　　⑶集中生产、单户供应、量表记费。

　　⑷保证供气数量、强度。

　　⑸减少土地占用面积、适应立体。

　　⑹安全性特级（危险、爆炸）控制防护。

　　⑺设备、器件适应控制防护要求。

　　⑻遵循工程服务、管理的简易化原则。

　　4.系统描述

　　本项目采用华园大型太阳能恒温窖室沼气技术系统，通过低温/高温采光设备系统，将吸收的太阳能转变成热能，输送到给温体，提高窖室的温度而实现恒温控制，达到一年四季都可以使用的最佳效果。

　　5.工艺特点

　　华园大型恒温窖室沼气系统由于采用多种新能源复合及设备制造专利技术，对传统的农村沼气使用进行技术更新和升级并做到工程化生产，有效地解决了传统单户使用沼气的6大弊病，广泛适用于养殖场、新农村改造、食品加工等种情况下的沼气生产。工程产生的沼渣沼液不仅可以作为富有营养的有机肥使用，还可以集中加工成为生物化工的原材料，增加了工程收益性，提高了项目的经济效益。

　　6.运行原理

　　华园吉林省公主岭市太阳能恒温窖室沼气示范工程工作原理如下图所示。

                  

                   

                    

                      

　　7.运行方式

　　华园吉林省公主岭市太阳能恒温窖室沼气示范工程采用低温和中高温采集系统，通过传储系统可控制系统，将热能输送到终端窖室给温体而实现恒温。

　　8.保温技术

　　⑴智能恒温，采、储、变、输、控温有保障，有效地解决了因纬度、季节、地形、位置等因素对沼气生产的影响问题。

　　⑵气密性好，采用复合材料[导热系数1.42kj(m/h),混凝土导热系数5.44kj(m/h),可见，复合材料热量损失比混凝土少得多]制作罐体和窖室，密封性好，不渗水，不漏气，保温效果显著。

　　9.辅助能源

　　⑴使用太阳能主做功。

　　⑵使用养殖场非专用的的秸杆碳炉作为辅助热源。

　　三、运行状况评定

　　1.系统运行良好。

　　2.该项工程为一期改造工程，根据甲方要求，二期新建工程正在设计中。

　　四、经济效益分析

　　本工程项目经济分析是按照原国家计划委员会、建设部《建设项目经济评价方法与参数》及《给水排水建设项目经济评价细则》的要求，结合业主的实际情况进行分析。

　　1.工程总规模：本工程产沼气约200m3/d，全年生产天数以360天计，全年沼气量约为72000m3。

　　2.工程总造价：322.24万元，其中建设投资313.08万元，占投资的97.13%；流动资金9.26万元，占投资的2.87%。

　　3.太阳能节省常规能源：88.65%。

　　4.每年的运行费用比较为：

　　太阳能：16200元

　　燃油锅炉：15900元

　　其他能源：27800元

　　以系统设计运行寿命15年计算，常规燃油锅炉系统燃油及耗电总计约为2198.32万元，华园新能源太阳能大型恒温窖室沼气工程总耗能89.85万元。

　　5.综述：

　　项目建成后，可年产沼气7.2万m3，供周边300户农户生活用气；年生产沼渣肥550吨，生产沼液肥1.8万吨，可解决生态园立体种养600亩果树的用肥问题；日处理污水260吨，可解决存栏12900头猪的排污问题。

　　五、其他工程介绍

　　1、其他典型沼气工程图片之一

                  

　　2、其他典型沼气工程图片之二

                  

　　3、其他典型沼气工程图片之三

                   

　　六、户用单机的弊病与沼气工程的优势

　　1.推行一户一池有弊病，沼气单户生产的六大弊病

　　⑴空气污染

　　目前，许多地方还在结合社会主义新农村运动来推行一户一池的沼气建设模式，但社会主义新农村运动不是搞“臭村运动”和“毒村运动”，若是因为要搞沼气就将农村搞得臭气熏天毒气弥漫就不对路了。但各地强调的家家户户都建池挖坑行动无可避免地造成乡村生活社区的空气污染，一些地方甚至弄得连领导来宾到访参观都要每人发一个防毒型香水口罩，然而客人能够戴着口罩来去，主人（即当地的农民）也要天天戴着口罩在这里生活吗？

　　⑵占用宅地

　　要实现一户一坑，但问题是现在大部分农户的宅地有限，要求坑池尽量临近炊事设施即厨房，这在农民的宅院内外地面均已硬化或半硬化的条件下，为了搞个池子埋个罐子就要农民去掘地挖坑，甚至有的还要移墙改门刨树砌池开沟，动用多少人力物力且不说，占用的宅地在农民眼里可是宝贵的，这往往是农民最不情愿的事情。汇总各地情况来看，沼气单户生产推广实践中最大的难题即是此项。为了解决这个宅地问题，有的农户就千方百计地去占用有争议的房前屋后宅基宅地或村民公共用地的做法，这当然就形成了另一个更严重的问题。

　　⑶影响稳定

　　既然农村宅地紧张有限，那就莫怪农民毫厘计较了；后家子挖坑，前家子墙动，左邻动土，右邻放水，这矛盾起来就连法官也难断是非曲直，由此引发的严重冲突事件比比皆是，更不用说埋藏下多少矛盾了，这就足够令人震惊了，因此，我们没有理由不去深入思考这个问题。

　　⑷难于管护

　　由于当前实行一家一户各自建池生产沼气，出料进料等管理维护工作大部分地区都要依靠人工来完成操作，老人不能干壮年不愿干青年不想干。人工操作劳动强度很大，技巧要求很高，且存在容易中毒等不安全因素，例如今夏以来各地都有沼气中毒的报告，还有一些不注意按规定在进出料口上封口盖板的农户，对儿童家畜等都构成了潜在的危险。

　　⑸用气难调

　　一旦用户安装了某种型号的池子罐子，在产量一定的情况下，既不能多端使用，也不可随意调整气量。今天人少够用了，明天来客人用完了气可咋办？若加设储气设备，当然就得多花钱了，有的储气设备还要与池室同体，那不就更要多占用宅地了吗？

　　⑹产气率低

　　沼气生产需要一定的温度，而我国大部分地区深秋至初春窖室温度不足，导致产气少或根本不产气，这是造成很多地区弃池废池的主要原因。若建一个池子闲上半年六个月不能用，那么这种浪费统计起来肯定是惊人的，因此，在这个问题还没有得到很好地解决的情况下，单池入户模式越是推广浪费就越大。

　　上述6种不利因素决定了推行单池入户模式存在严重问题。事实上，自今年（09年）以来国家和一些地区开始对沼气建设设限严控以及国家的相关鼓励政策落实困难正是由于这些问题的客观存在造成的。

　　那么，如何才能克服困难，趋利避害，如何才能更好地贯彻落实国家的新能源政策而服务于社会主义新农村建设呢？沼气建设工程化是否就是一条必经之路呢？这是值得大家去认真对待和思考探索的。

　　2．沼气建设工程化，生产集体化，输送管道化，使用终端农户化是社会主义新农村建设向前发展的必由之路。

　　为了解决沼气建设中存在的问题，我们进行了一系列深入细致的调研工作，在探索实践中完善了解决问题的方案。

　　由华园新能源率先提出并实施的“大型太阳能恒温窖室沼气工程计划”克服了沼气单户生产带来的诸多不利因素，避免了沼气单池入户所带来的种种弊病。这一计划项目的执行与落实为实现节能减排目标和建设富裕、稳定、整洁、文明的社会主义新农村提供了支持与保障。

　　⑴沼气工程建在农民生活园区外围，项目地点的选择以及项目的设计依据当地的地理地形、水文及气象等资料科学设定，加上配套保障设备，因而工程不会造成地下水及空气的污染，更不会出现“臭”和“毒”的情况。

　　⑵沼气工程选址在农民生活社区外围，建设综合考虑节省土地等情况，设备组合密度排列，输气管道可以深埋于地下，使用端口自由选择安装，不需要占用农民的宅地和耕地，既节省了土地，又排除了农户之间由于各自安装建设带来的各种矛盾。

　　⑶沼气工程的生产与使用仅以管道相连，智能化控制简便易行，实行量表计数收费，可专人专职承包管理经营，避免了农民家家投料、户户清池的麻烦，工作易于推展，更便于政府有关部门的指导协调等工作。

　　⑷沼气工程采用太阳能恒温窖室技术，产气率高，气量大，一年四季可稳定生产；集体用户，用气强度高，用量不限，可用于炊事照明取暖等。因而用户不必担心做饭烧水照明等用了上顿没下顿。

　　⑸沼气工程可以就近建在养殖种植场所附近，沼料配用方便易得，既解决了沼气生产的原料问题，又解决了种养场所的粪便弃物的处理问题，此为一举双赢。另外，太阳能设备产生的热水可以用于集体洗浴工程。由于太阳能设备一年四季均可低费用运转，而沼气工程的增温对洗浴用水影响不大，所以，选择在沼气工程项目地点及农民生活园区周边建设一两处集体浴室进行附属经营，这样又解决了农民的洗浴问题。如此一项工程三种用途，集垃圾利用、沼气供应、洗浴经营于一体，可谓一举三得。

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