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  工艺专栏  
  3I新工艺  
发布时间:2008-11-4 2:00:32   
  
 
     3I新工艺是指:一体化(integrated)太阳能沼气反应器
             一体化(integrated)发酵间与储气间
             一体化(integrated)仿生与动态发酵
      随着政府投入的加大,政策的促进,沼气推广应用的用户和建设速度成倍递增,工程结构、成套产品不断更新;新工艺、新技术、新材料不断涌现;功能不断完善,产品及工程质量不断提高;投资大、 收益低、建池难、管理难、寿命短等一系列问题将逐步得到解决;自身耗能大、寒冷地区冬季不能用、浮壳、沉渣等难题也将逐步都克服;从业队伍在不断扩大,一个沼气行业正在形成,企业规模、人才队伍、研发能力、服务水平正在提高;新产品、新工艺在示范中不断的被广大用户所接受,且达到性能、效率、寿命和适应性等多方面的实践检验。一批优秀优质的新工艺、新产品已得到推广部门和广大用户的认可,且得到了广泛的推广,受到了良好的经济和社会效益,为沼气的商品化发展奠定了基础。
     根据沼气商品化、工厂化、标准化的发展趋势,结合多年来沼气推广中存在的一些问题和难点,近年来,在专家、学者和企业界的努力下,沼气工艺有了新的发展,结构功能有了很大提高。以北京菲涅尔科技有限公司为主导,开发的SBBR(太阳能仿生沼气反应器)、FBBR(菲涅尔动态仿生沼气反应器)在国内外得到了广泛的推广应用,受到了专家的关注和业内的效仿。该公司在开发和应用中总结经验,整合了优势,完善了功能结构,率先开发出了3I沼气新工艺。
      3I沼气新工艺,将太阳能集热装置与沼气工程(池)结合于一体,用太阳能给沼气发酵原料加热保温,克服了沼气在寒冷地区冬季不能运行或高耗能运行的重大难题,确保了沼气在寒冷地区的常年低耗能运行。大大减少了自身耗能,且减少了运行成本。将发酵间与储气柜合二为一,克服了发酵罐顶部施工难、易腐蚀、易损坏的难题,且大大减少了发酵罐集气顶部建造成本,还提高了罐体顶部集气部分的寿命。将沼气工程(池)关键设备由现场施工改为工厂化生产,大大提高了工程(池)质量和技术服务水平,并给用户有了工程(池)质量和运行技术服务的保障。
1000m33I沼气新工艺与普通工艺性能及优势的对比
性能对比
项目
3I
 
UASB
USB
AF
PFR
地下
地上
自身加热耗能
85m3/d
200m3/d
200m3/d
200m3/d
170m3/d
120m3/d
总投资
200万元
280万元
400万元
240万元
220万元
100万元
主体寿命
15年
10年
10年
15年
15年
10年
年产沼气总量
36万m3
36万m3
36万m3
36万m3
36万m3
36万m3
年投资回收率
42.8﹪
30﹪
21﹪
35.4﹪
38.6﹪
85﹪
运行管理费
21万元
45万元
45万元
45万元
40万元
22万元
进出料及搅拌耗能
20 kwh/d
95 kwh/d
95 kwh/d
50 kwh/d
70 kwh/d
50 kwh/d
     注:1. UASB、USB、AF、IC均为地上罐加保温。
           2. 自身加热耗能为常年平均值(以北京地区为例,发电余热利用),进出料及搅拌耗能是指调节池和厌氧消化池部分。
           3. 运行管理费包括自身加热耗能、进出料搅拌机械耗能、日常管理的人员工资及机械保养和脱硫剂等。
           4. 主体寿命是指主发酵间和储气柜。
           5. 总投资包括发酵间、储气柜、发电机、主体设备,设备基础、设备间、脱硫、脱水、安全装置、增压恒压装置、远程在线系统控制等附属设施。3I工艺结构还包括太阳能等集热加热系统的造价。
           6. 收入含肥料收入,每年电和肥净利润以85万元计。
      一体化太阳能沼气,就是利用太阳能给沼气的发酵原料进行加热增温,我国大部分寒冷地区基本上都是太阳能资源一、二类地区,太阳能辐照量都在0.7kw/m2以上,也就是说1000m3的沼气工程配套一个采光大棚或简易太阳能集热器,如配套采光面积为500m2,太阳辐照量以0.7kw/m2计,相当于350kw功率,每天日照均为8小时,那么有日照时,每天就可获得相当于438公斤标煤的热值,以转换率为70%计,可满足50吨粪污从5℃提高到38.6℃。
      一体化发酵间与储气柜,就是将储气柜置于发酵间的顶部,集气、储气于一体,这样既节省储气柜的占地和造价,也减少了发酵间的造价(顶部工程量),使整体工程节地省钱。
      一体化仿生与动态发酵,厌氧发酵间采用仿生菌床结构,增加了菌种的寄生量和附着面积;采用物料循环动态发酵,加速了产气量;产气率高,运行费用少。。
      工厂化生产,将关键成套设备实现了标准化、规模化、系列化生产,降低了沼气工程的成本,同时大大提高了施工速度,使关键设备的相互匹配有了保障,提高了工程质量和性能,确保了运行管理技术和服务的可靠性。
3I新工艺的优点在于:
1、自身耗能低,运行费用下降三分之二。
2、一体化发酵与储气,减少工程量,建造成本大大降低。
3、建设周期可缩短二分之一。
4、自动运行,维护简便,节省工时。
5、集气储气罩安装方便,无需防腐,气密性好,经久耐用。
6、开放式进出料,省电省钱,设备使用寿命长。
7、水气混合搅拌,物料不易结壳,不沉渣。
8、动态仿生发酵,产气率高。
9、高低浓度物料进出方便,物料适应性广。
10、工厂化、标准化、批量化生产,可满足市场的大量需求。
     3I沼气新工艺进行示范性推广已有三年的历史,该工艺在研制时取长补短,大量吸取总结行业内的成功经验,大胆采用新材料、新产品,使该工艺从示范中逐步走向成熟。
     该新工艺的关键之一就是利用太阳能给发酵原料加温,太阳能不论是日光温室,还是太阳能集热器产品,都有了几十年的发展和利用历史,产品的种类和档次都很多,应用技术和产品质量都很成熟,该工艺采用的太阳能加温分为复合日光温室(定向设计制造)或简易相变太阳能集热器系统,采用这两种结构的目的是使太阳能热水系统的成本大大降低,从而获得成本低廉、运行高效的太阳能加热系统。系统的成本仅为市场上太阳能热水器的三分之一。
     该工艺的关键之二就是一体化发酵与储气,将储气柜作发酵池的上部,将发酵间作储气柜的下部,合二为一。这样解决了发酵间上部施工难,且易腐蚀、易损坏等一系列问题;也解决了储气柜占地问题,还减少了发酵间和储气柜总造价的30%左右。发酵间用组块拼装而成,材料可为玻璃钢、钢玻复合、搪瓷钢板等,这些材料通过多年发展和改进,产品质量已有可靠的保障。
      该工艺的关键之三就是工厂化,随着沼气的推广力度加大和量的猛增,政府管理部门一直在支持和呼吁产业化、商品化的发展,企业界也纷纷进入沼气行业,从事产品开发和研究,共同促进了沼气商品化、工厂化的进程,一系列新产品脱颖而出,新工艺、新材料得到了大量示范和实践。沼气工程的一系列关键设备有了专业生产商,拼装式发酵罐、储气袋、脱硫塔、脱水塔、水封、增压机、干式发酵集气罩、沼气燃烧炉等关键配套产品都实现了产业化生产。产品质量和性能有了很大的提高。一大批物美价廉的产品受到了用户的亲睐,促进了沼气行业的健康快速发展。
     随着3I沼气新工艺经过多年的改进和示范,工艺、结构得到了完善,关键设备制造技术已经成熟,功能、性能、自动化程度有了很大的提高,新材料、新设备得到了实践检验。特别是一体化太阳能沼气,从加温保温的耗能上得到了证实;一体化发酵与储气结构密封有了可靠的密封方式;一体化仿生与动态发酵,产气率高。关键设备的工厂化、标准化、批量化、规模化、系列化生产,有了可靠的技术和制造设备的保障。
     循环经济、生态产业、新农村建设的快速发展;随着人们对节能减排、清洁生产、减量化、资源化认识的提高,沼气的推广将更加迅猛,市场需求将越来越大,对产品及工程的性能、质量、寿命的要求越来越高。用户或投资者需求投资少、效率高、回收快、耗能低、维护方便、安全可靠、服务有保障的沼气产品及工程。3I新工艺产品具备了这些优点,因此,3I新工艺产品正适合和顺应这种新的需求,将成为沼气产品和工程的发展趋势。
 
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