广西神州环保产业控股集团有限公司海南（澄迈）生物天然气项目

一、项目概况

海南（澄迈）生物天然气项目位于海南省澄迈县老城经济开发区，是集中处理市政、农业、畜禽有机废物于一体的综合性项目。该项目采用“高效预处理+厌氧消化”工艺对各类有机废弃物进行处理产生沼气，经脱硫后一部分用于发电，一部分进一步提纯净化达到天然气标准要求，生产生物天然气；产生的沼渣、沼液作为绿色有机肥反哺生态农业。项目总处理规模为1500 t/d 城乡有机固体废弃物（600 t/d餐厨垃圾、200 t/d厨余垃圾、60 t/d废弃油脂、500 t/d 市政粪便、100 t/d 畜禽粪便、60 t/d 农作物秸秆）和600 t/d 垃圾焚烧厂产生的垃圾渗滤液。

据统计，项目已累计处理各类有机废弃物146.42万吨，已累计生产生物天然气2987万立方米，所生产的生物天然气全部应用在城市公共交通运输和环卫运输；已累计生产清洁电能544.63万千瓦时，所产电量首先满足自用，余电上网。

项目不仅为澄迈县政府解决了当地城乡有机废弃物处置的难题，而且还为海口市清洁能源公交系统建设和澄迈县生态有机农业建设提供了基础条件，被誉为海南省资源节约型、环境友好型的标志性工程，被农业部授予全国首批“畜禽养殖废弃物资源化利用集中处理示范基地”，为全国其他城市提供可借鉴、复制的成熟样板。

二、技术路径

项目采用“高效预处理+厌氧消化”工艺对各类有机废弃物进行处理产生沼气，经脱硫后一部分用于发电，一部分进一步提纯净化达到天然气标准要求，生产生物天然气；产生的沼渣、沼液作为绿色有机肥反哺生态农业。

（一）原料预处理

1、餐厨垃圾预处理

本项目餐厨垃圾预处理采用“原料接收+自动分选+固液分离+水力除渣+沥水提油”工艺路线。预处理过程产生的杂物、固渣等统一送至海口市生活垃圾焚烧厂进行焚烧处理。

餐厨垃圾预处理车间

2、废弃油脂预处理

本项目废弃油脂预处理采用“原料接收+大杂分离+中杂清除+悬浮杂质清除+三相分离+成品暂存”工艺路线。

废弃油脂预处理车间

3、厨余垃圾预处理

厨余垃圾预处理采用“物料接收+破碎筛选+破碎分离+固液分离+除砂除杂”工艺路线。厨余垃圾进入卸料间后，经粗破碎后进行大物质筛分，再进行生物质破碎分离，渣料进行固液分离出大物质，统一收集外运焚烧厂；浆料进一步进行除砂、除杂处理后输送至厌氧发酵系统。

厨余垃圾预处理设备

4、市政粪便预处理

市政粪便进入卸料大厅后，通过密闭快速对接装置卸入卸粪槽，经粗格栅将大颗粒的物料分离去除，分离后物料再进入除杂除砂设备，将大块重物和悬浮杂质与粪便分离。经除杂除砂后粪液自流至出水池，再由泵输送至厌氧均质罐。

市政粪便预处理车间

5、农业废弃物预处理

农业废弃物经专用运输车辆运至厂内，称重后运至预处理车间内，卸入料池，通过搅拌器进行调匀搅拌，然后送入厌氧发酵段。

（二）厌氧发酵

本项目采用“湿式+中温”的厌氧发酵工艺，采用完全混合厌氧发酵罐（CSTR）。经预处理后的浆料送至厌氧进料罐进行调配，调配好的物料输送至厌氧消化罐内进行厌氧消化，产生的沼气进入沼气净化及综合利用系统。其中，1#厌氧消化罐的消化剩余物送至脱水车间进行固液分离，经脱水后的沼液进入海口市颜春岭垃圾渗滤液处理站进行处理，脱水后的沼渣定期清运至海口市生活垃圾焚烧发电厂焚烧处理；2#厌氧消化罐（农业废弃物厌氧消化罐）的消化剩余物作有机肥回用农业。

（三）沼气净化及发电

本项目厌氧发酵产生的粗沼气，采用“生物脱硫+干法脱硫”进行脱硫后进入沼气柜贮存。经脱硫后的沼气，一部分用于厂内沼气锅炉及沼气发电自用，剩余部分再净化压缩后外售。项目设置2套沼气净化设施，包括1套 Malmberg 高压水洗沼气净化设施和1套膜提纯压缩设施，为并列运行模式。

经净化提纯制得的甲烷气称为生物天然气，达到《车用压缩天然气》（GB18047-2000）标准，可通过调压计量系统，作为管道燃气使用，也可通过后续天然气压缩机得到高压气体供汽车加气。

沼气（提纯、暂存）处理区

三、经济性分析

1. 一次性投入费用

项目一、二期总投约2.5亿元，三期总投约2.6亿元，资金需要在建设期全部到位。正常情况下，项目建设期大约一年，但因前期出现融资难且融资费用偏高问题，资金迟迟不能到位，导致项目一、二期建设期偏长。此类项目前期一次性投入较大，对投资主体会是较大的资金压力。

2. 投资回收周期

根据项目目前运营情况，项目在政府给予了一定补贴的基础上，估计投入的自有资金的回收期约为8-9年。

3. 应用效益情况

项目因得到政府政策的大力支持，同时凭借良好的商业模式及先进的管理水平，二期项目建成后第三年基本实现了盈亏平衡。近三年随着原料愈发充足，项目产能饱和甚至超负荷运行，近三年年均营业收入达9000多万元，年均净利润1000多万元。此类项目为基础设施项目，前期投入大，目前国内大部分类似项目盈利能力欠佳，运营多年后仍处于保本微利甚至亏损状态，所以项目必须有相应政策支持才能正常运营。

四、商业运营模式

项目按照“废弃物+清洁能源+有机肥”三位一体技术路线，以生物天然气（沼气）工程为纽带，在环保、能源、交通、市政、农业和畜牧业之间建立起循环经济的发展桥梁，通过创新城乡废弃物多元集中综合处理，统筹构建区域共享的城乡废弃物资源化处理平台，有效破解城乡废弃物“资源利用率低”“选址邻避效应”“项目难盈利”等痛点和难点。项目生产清洁生物天然气、电力与绿色有机肥，生物天然气作为城市交通燃料或居民、工业燃气；沼气发电及余热首先满足项目生产的用电用热需求，余电并网上网；沼渣沼液作为绿色有机肥反哺生态农业，实现当地废弃物治理、清洁能源和有机肥供应、城乡一体化协调发展。项目通过创新废弃物处理经济补偿机制，率先在国家支持的生物天然气示范项目中实现了盈利，创造了经济、社会、环境同步发展的“海南模式”，为项目推广复制提供了典型样板。

五、效益分析

项目已稳定运营8年左右。据统计，项目已累计处理各类有机废弃物146.42万吨。其中，餐厨垃圾49.56万吨，市政粪便42.32万吨，垃圾渗滤液34.07万吨，畜禽粪便14.85万吨，其他农业废弃物5.41万吨。处理了以海口为中心，半径50公里范围80%以上城乡有机废物。项目已累计生产生物天然气2987万立方米，相当于等量减少了传统化石天然气（约相当于4.98万吨标煤）的使用，所产的生物天然气全部应用在城市公共交通运输和环卫运输。

六、推广前景

1、适用范围

该模式适宜在全国进行推广，本项目模式能够成功应用的基础条件有：

（1）项目建设地社会经济和环境发展目标相一致，即当地有强烈的需求且政治意愿强烈；

（2）在项目具有经济性的运输距离范围内（一般是 50 km 范围内）有足够的有机废物量，能够保证项目原料充足；

（3）城乡综合联动且相当一部分原料有经济补偿机制（特别是市政类废弃物）；

（4）终端产品应用因地制宜，且有长期合同保障。

2、推广障碍

（1）上游原料收集成本高。原料来源分散、涉及多个部门管理、统筹协调难度大；此外，我国尚未建立完善“污染者付费”机制，企业需要自行购置原料，造成生物天然气生产成本居高不下。

（2）不同于国外以青储原料为主，目前针对国内多种来源原料的特点，高效的干法厌氧发酵技术尚属空白，这在很大程度上影响了处理效率和沼气产生率；此外，目前我国生物天然气生产关键设备和成套设备基本都要依靠进口，从而降低项目整体效益。

（3）行业相关标准体系不完善。产品指标标准、节能减碳核算标准、产品使用补贴标准等相关标准尚不完善，从而影响产品使用，“谁处理、谁受益”有偿处理机制也难以建立，更是影响终端产品的市场竞争力、项目可持续稳定运营和生物天然气减污降碳属性的价值化、货币化。

（4）项目落地实施和产业发展相关政策不够完善。土地、资金、税收、补贴、市场终端等支持政策体系尚未建立，无法形成突破成本、可持续性的回报机制，产业发展总体不景气。

七、可借鉴的经验

1、创新城乡废弃物收集模式，统筹构建区域共享、多元处理平台，实现各类废弃物集中规模化处理。因地制宜，将海南全省作为一个大城市来统筹规划，打破传统废弃物各市县单独建设、单一处理格局，推动共建共享，实现城乡各类废弃物多元集中规模化处理。海南澄迈城乡废物资源化能源化利用综合体通过将海口市和澄迈县市政有机废弃物、农业有机废弃物以及工业有机废弃物集中跨行政区域综合处理，将原本需要建设三个甚至是五个废弃物处理项目集中在一个规模化项目上，减少项目建设点，规模化、集中化实现资源有效配置，有效降低项目投资 60%，从而大大降低单位废弃物处理成本。项目逐步由单一废弃物原料处理（1.0 版）到城乡废弃物集中综合处理（2.0 版）的跨越，再到城乡废物综合处理最佳方式—生态循环产业园（3.0 版），在园区内形成环环紧扣、相互支撑、低耗高效的城乡固废协同处理与生态保护一体化的综合产业链，有效降低分散处理带来的环境污染风险及邻避舆情，从而实现规模效益、资源利用率、环境效益和可持续性管理最大化。该模式创新的农业废弃物和市政废弃物集中处理为全国首创，全国各级政府及行业主管部门已多次到项目地参观考察，已被诸多城市学习借鉴。

2、创新发展模式，PPP模式，政企合作，激活产业链。项目建设过程承担了财政部两项PPP试点项目，政府通过市场机制引入专业化、社会化环境污染治理第三方企业，通过PPP模式，授予企业特许经营权，把废弃物资源化处置项目作为环保公用基础设施交由特许经营企业投资建设运营，由企业负责建立废弃物的“收集—运输—处置”一体化运行模式，政府统筹监管，并按项目废弃物处理量支付废弃物收运处理费，有效解决了项目原材料集中度不够所带来的原材料保障程度低、收集成本高、项目经济性差的共性问题，在两项财政部PPP示范项目的支持下，项目单位生物天然气原料获取的成本由原来的 2.65 元/m3降低为0.87元/m3，使项目成为全国首批实现盈亏平衡的废弃物资源化生产生物天然气项目。

3、创新废弃物资源化产品利用模式，改变传统沼气低值利用方式，是全国首个“城乡废弃物”到“车用生物天然气”应用示范。海南澄迈城乡废物资源化能源化利用综合体利用当地城乡有机废弃物资源化生产生物天然气，将生物天然气作为清洁能源应用在海口公共交通及环卫垃圾收运领域，不仅提高了沼气的高效高值利用，而且替代传统化石燃料使用，有效减少汽车尾气排放，极大改善城市空气质量和城市生态环境。该模式将废弃物厌氧发酵产生沼气提纯作为车用清洁燃料为全国首创，改变了传统沼气低附加值利用瓶颈。

4、创新沼气多元化利用途径，开拓沼气提纯、沼气发电协同利用新思路。沼气提纯和沼气发电是当前沼气高价值利用的两个重要途径，项目通过两种利用方式相互配合、调节，实现项目运营效益最大化。沼气提纯生物天然气一部分满足厂区自有餐厨垃圾收运车燃气需求，其余大部分通过与中石油合作自建加气站直供终端公共交通运输车辆。沼气发电所产电量首先满足厂区自用电需求，余电并网上网，同时回收发电机组余热产生的蒸汽满足项目前端餐厨废弃物预处理用热需求。项目通过沼气提纯、沼气发电组合实现厂区能源自供自给，为全国首创。