万头奶牛生态牧场。
运行人员巡检厌氧发酵罐。
运行人员巡检沼渣生产车间。
项目全景。
正值春分好时节,走进位于山东省禹城市伦镇的万头奶牛生态牧场现代化牛舍,一头头奶牛正从牛舍有序走向挤奶间“上班打卡”。在它们身后,一辆沼渣车来往于牛栏间,铺设着牛床垫料。“这些沼渣来自我们的项目,可以实现物料最大限度地循环利用。”科环集团龙源环保南京公司德州燧禾沼气发电项目负责人张伏平介绍说,“一年之计在于春,我们处理好的沼液也很快可以还田了,为春耕添把力。”
张伏平口中的项目,是该公司利用自身电力环保产业优势,在山东禹城建设的沼气发电工程。该项目利用当地奶牛场粪污为原料,因地制宜打造“传统养殖——清洁能源发电——现代农牧业三产融合”的循环经济模式,在实现农业废弃物资源化综合利用的同时,推动科技兴农、产业扶贫。
牧场的奶牛粪污运到燧禾项目进行中温厌氧发酵,产生新能源沼气,沼气发电上网。发酵后的沼液进行固、液分离,固体沼渣经过挤压、烘干、灭菌后,回用于牧场作为牛床垫料;沼液作为液态有机肥进行还田,进而种植苜蓿、玉米青贮等回卖给牧场作为奶牛饲料,或是种植果蔬进入市场进行销售,真真切切走出了一条因地制宜循环发展之路。项目因此被列入山东省乡村振兴重大项目库。
项目自2019年10月投运以来,累计实现发电超5400万千瓦时,替代近2万吨标煤,减少CO2排放近5万吨。30多位农民也变身“产业工人”,在家门口的农场上班,年增收3万至5万元,日子过得美滋滋。
张伏平告诉记者,变废为宝还体现在技术革新上。不同于传统生物质直燃和掺烧耦合发电项目,沼气发电项目集厌氧发酵、内燃机发电、废水处理等多种技术于一体,技术门槛高、工艺复杂、项目复制难度大,国内从事该业务的专业化公司很少。
2016年开始,该公司着手进行沼气发电技术储备,消化吸收国外大型湿粪厌氧发酵沼气发电综合利用技术,开展国产化、大型化成果转化研究。通过设计、实施多个沼气发电项目,在沼气发电工程设计、施工、运营等方面均居国内前列,在沼气发电领域累计申请发明专利5项、实用新型专利8项。2022年,依托沼气发电产业化成果,该公司成功获批江苏省工程研究中心——“江苏省碳减排清洁电力工程研究中心”。
“粪污停留时间、含固率、发酵温度、沼渣含水率……每一个工艺参数设置都是反复调试优化的结果。”张伏平说。在他们的努力下,燧禾项目沼气发电量逐年上升,2023年发电量比2020年将近翻了一番。
如今,该公司已先后投运了山东德州维多利亚牧场沼气发电项目和东营澳亚牧业沼气发电项目,实现年处理养殖场粪污237万吨,减少CO2排放近8万吨。
“不光是排放控制,我们还要进一步研究甲烷多元化利用,包括提纯生物天然气、合成绿甲醇……那我们能干的事就更多啦。”张伏平畅想着、向往着,在他身后,一头头良种奶牛在牛场内悠闲散步进食,更远处的农作物大棚顶在阳光下闪着耀眼的光芒。