环境卫生工程 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (5): 55-61.doi: 10.19841/j.cnki.hjwsgc.2024.05.009

• 有机固废生物处理与高值化利用 • 上一篇    下一篇

湿垃圾厌氧沼气资源化利用技术经济分析

王 雷,刘远杰,陈 丹   

  1. 1.上海环境工程建设管理有限公司;2.上海大学 环境与化学工程学院
  • 出版日期:2024-11-01 发布日期:2024-11-01

Techno-economic Analysis of Anaerobic Biogas Resource Utilization of Wet Waste

WANG Lei ,LIU Yuanjie,CHEN Dan   

  1. 1. Shanghai Environmental Engineering Construction Project Management Co. Ltd.; 2. School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University
  • Online:2024-11-01 Published:2024-11-01

摘要: 随着厌氧消化技术在湿垃圾处置项目中日趋成熟,厌氧生化反应产生沼气的资源化利用成为湿垃圾资源化最重要的途径。对厌氧沼气提纯制生物天然气、热电联产、直燃供热和制备氢气等4种利用技术的原理、流程和特点进行总结。结合4个典型工程案例的数据,以沼气利用规模3 000 m3/h为基准,建立经济模型并进行成本和效益分析。4个典型案例综合效益排序为沼气热电联产(有电价补贴)>沼气提纯制天然气>沼气热电联产(无电价补贴)>沼气直燃供热。湿垃圾项目沼气资源化利用方案的最终选择应充分考虑项目规模、选址边界条件、投资、电力和蒸汽成本、产品市场消纳及价格、综合经济效益等多种因素。研究结果表明,产品价格是影响沼气资源化利用方案综合效益的最核心因素。当天然气销售价格超过2.28/2.68元/m3(在有园区协同廉价供电和供热的条件下)或蒸汽销售价格超过191.50/229.30元/t时,对应的沼气利用方案综合效益高于无/有上网电价补贴的热电联产方案。

关键词: 湿垃圾, 厌氧消化, 沼气, 资源化, 技术经济

Abstract: With the maturation of anaerobic digestion technology in the treatment of wet waste projects, the resource utilization of anaerobic biogas has become a significant method for the resource recovery of wet waste. The principles, processes and characteristics of four utilization technologies for anaerobic biogas were summarized, including biogas purification for natural gas production, biogas cogeneration, direct combustion of biogas for heating, and hydrogen production. Based on the data from four typical engineering cases, an economic model was established for cost and benefit analysis with the biogas utilization scale of 3 000 m3/h. The comprehensive benefit ranking of the four typical cases was biogas cogeneration (with electricity price subsidies)>biogas purification for natural gas production>biogas cogeneration (without electricity price subsidies)>direct combustion of biogas for heating. The final selection of the biogas resource utilization schemes for wet waste projects should fully consider various factors such as the scale of the wet waste project, site boundary conditions, project investment, electricity and steam costs, product market consumption and prices, and comprehensive economic benefits. The research results indicated that the product price was the most critical factor affecting the comprehensive benefits of biogas resource utilization schemes. When the sales price of natural gas exceeded 2.28/2.68 yuan/m3(under the conditions of collaborative low-cost power and heating in the park)or the sales price of steam exceeded 191.50/229.30 yuan/t, the comprehensive benefits of the corresponding biogas utilization scheme were higher than those of the cogeneration scheme without/with grid electricity price subsidies.

Key words: wet waste, anaerobic digestion, biogas, resource utilization, techno-economics

[1] 张晓星, 王 伟, 张献华. 提油对家庭厨余垃圾厌氧资源化处理工程运营安全及经济性分析[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(3): 49-55.
[2] 夏 青, 徐孝健, 张虞婷, 周呈亚, 刘海春. 扬州家庭厨余垃圾重金属赋存特征与风险评价[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(2): 50-54.
[3] 潘佳禹, 李 美, 李 杨. 颗粒活性炭电极耦联间歇供电强化城镇有机固废厌氧产甲烷[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(2): 42-49,54.
[4] 顾颖洁, 牛欢欢. “双碳”背景下上海市餐厨废弃油脂资源化利用现状及对策分析[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(1): 124-129.
[5] 齐佳楠, 周 硕, 宁 庆, 王 欢, 李 兵, 刘海威. 我国县域生活垃圾制备固体回收燃料工艺的技术经济性分析[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(1): 23-31.
[6] 左 壮, 张琛玥, 喻 武, 闵加栋, 王元月. 不同来源污泥碟片陶瓷膜错流过滤效果研究[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(1): 32-39.
[7] 武海军, 沈 峰, 李万金, 张泽林, 曹 建, 李菁若. 陈年垃圾腐殖土理化性质及无侧限抗压强度研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(6): 28-35.
[8] 秦胜男. 湿垃圾浆液制备碳源预处理组合技术研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(6): 57-63.
[9] 何海娥, 周 婧, 董世阳, 朱逸斐, 韩思宇, 戴世金. 典型工业行业包装废弃物产生现状与管理对策分析[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(6): 104-110.
[10] 张 力, 李 科, 朱雅萍, 吴 元, 杨虎君. 餐厨垃圾碟式分离制备碳源及其应用研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(5): 62-66.
[11] 陈佳新, 崔理慧, 延一鸣, 吉星星, 费 强, 马英群. 原位制备混合菌基复合酶强化餐厨垃圾定向水解和厌氧消化:效能、机制、微生物群落和全局代谢通路[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(5): 128-128.
[12] 吕烨佳, 张 佳, 岳 阳, 钱光人. 焚烧飞灰深度资源化技术进展及展望(封面文章)[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(4): 1-8.
[13] 彭 岱, 邓金环, 宁寻安, 陈嘉宜, 叶文盛, 张鼎元. 市政污泥与铁尾矿协同磁化焙烧回收铁资源的研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(4): 17-22.
[14] 周永泉, 李小伟, 邰 俊. 低剂量纸巾添加对餐厨垃圾和厨余垃圾共消化的影响[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(4): 36-43.
[15] 项显超, 蔡嘉瑞, 甄宗傲, 李晓东. 填埋场开采及矿化垃圾资源化利用现状[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(3): 16-27.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 天津市城市管理研究中心
津ICP备2022007900号-1   津公网安备 12010302000952号   中央网信办违法和不良信息举报中心
地址:天津市河西区围堤道107号    邮政编码: 300201
电话: 022-28365069 传真: 022-28365080 E-mail: csglwyjs10@tj.gov.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发