杜尔伯特集成牛粪便综合操纵体系imus树模工程发电1008万度供杜尔伯特奶牛基地也可按国度划定上彀二氧化碳减排当量11000吨出卖给兴旺国度固体有机肥2000吨供应本地农田液体有机肥16500吨供应本地农田因为过分的放牧带来了生态情况的恶化为了庇护情况全天下都在制止牛羊放养我国2001年开端开端施行全境制止放牧实施牛羊圈养的政策代替原本的放牧型养殖

　　1、叙言： 2、化工范畴优先开展标的目的 3、历程科学与工程手艺 4、设想案例展现：环球温室气体减排项目

　　本课目标：理解化工专业根本内容与任 务，明白本人的进修标的目的与斗争目的，初 步理解化工前沿科学手艺的开展静态，掌 握化工前沿高新手艺的开展重点，带着自 己的胡想，朝着本人的斗争目的，渡过自 己出色的大学时期！

　　在生物手艺中，大范围培育细胞可以使用化工反响器的 设想常识，但遭到性命系统的限制，由此向化工提出新的

　　请求。如酶催化而天生的产品十分人造催化剂工艺所能 得到。微生物消费酶属性命历程。为了改动酶的功用或为 了得到某些特有功用以制作新的产品，化工必需和性命科 学分离，包罗停止细胞中DNA的改组。化工与医学相分离提 出一系列需化工而又非传统化工的手艺。

　　能常常取决于其物资构造，而质料的身分、纯度及构造又 由其加工工艺所决议。用化工办法制作的质料品种最多且 具特征的是塑料。 在环保方面，化工的一个主要社会效应在于庇护情况， 削减人类糊口与消费举动对情况的净化。未来的产业，要 求消费少净化情况和不净化情况的产品，与以往的化工生 产的差别的地方是，在情况庇护中，化工起的感化是烧毁和 操纵无用产品。

　　历程工程等。 在新兴财产和化工分支学科的科技积聚这两种动力的 鞭策下，化工在当前的停顿中显现出一些新的特性。

　　历程科学包罗各类工程手艺，工程科学，和工程设 计、放大和建立，是化学品制作设备的开辟、放大和设想 的根底。化学科学与可用手艺有用地加以集成，从而带来 更高的投资操纵率、进步产出、削减废料天生、进步人类 安康和宁静和情况保证。 化学化工不成是天然科学中的中心根底学科，它与国 计民生亲密相干。在经济环球化的历程中，不管产业兴旺 国度仍是开展中国度，可连续开展更依靠化学化工手艺； 我国参加WTO后，so米体育登陆作为手艺麋集型财产的化学产业，人材 需求量剧增；因为经济可连续开展的火急需求，情况化学 及绿色化学正日趋成为研讨核心。

　　• 杜尔伯特集成牛粪便综合操纵体系（IMUS） 树模工程 • 发电 100.8 万度 供杜尔伯特奶牛基地（也可按国度划定上彀） • 二氧化碳减排当量 11000吨 出卖给兴旺国度 • 固体有机肥 2000 吨 供应本地农田 • 液体有机肥 16500吨 供应本地农田

　　因为过分的放牧带来了生态情况的恶化， 为了庇护情况，全天下都在制止牛羊放养， 我国2001年开端开端施行全境制止放牧、实 行牛羊圈养的政策，代替原本的放牧型养殖。 传统的畜牧方法由此开端改动。

　　圈养后，我国奶牛存栏数以约20%速率增加，今朝 曾经到达了1500万头。以一头牛日排粪尿约30千克 计较，年发生的粪尿总量超越亿吨。未经处置的牛 场粪污会发生大批硫化氢、醇类、酚类、醛类、氨、 酰氨类等净化物，而粪尿中含有的大批病原菌极易 传布疾病，细菌和有害气体随风分散，使净化范畴 扩展。粪尿会萃区，易于蚊蝇等虫豸繁殖，严峻地 影响了四周地域的卫生。未经处置的奶牛场粪污经 雨水冲洗或间接流入江河，使水中硝态氮、硬度和 细菌总数超标，水质恶臭。奶牛场粪污中含有较高 的氮、磷营养，假如过量还田，进入泥土后会转化 为硝酸盐、磷酸盐，毁坏土质。

　　别的，今朝在豢养牛时大批利用增加剂。增加 剂中含有重金属，奶牛食用后只要大批被吸取， 大大都随粪便排挤，如未经处置间接进入泥土被 农作物吸取，人食用后在体内发生富集，影响健 康。 黑龙江省今朝有奶牛141万头，日排粪量为 4.23万吨，年排粪量约为1544万吨，粪肥的还田 率不敷30%，其他部门未经处置倾倒在郊野、门路 两旁，严峻地影响农人的糊口事情和身材安康。

　　因为手艺和经济的缘故原由，我国有相称数目的奶 牛养殖场粪污没有获得有用处置，给社会带来宏大 的情况压力和生态压力，粪污处置成绩曾经严峻影 响了本身的连续开展。怎样处理养殖业开展中发生 的净化成绩和生态成绩，走绿色、环保型的可连续 开展门路建立社会主义新乡村，是火烧眉毛急需解 决的主要成绩。沼气的开展，复合轮回经济的“3R” 准绳。

　　即减量化准绳（reduce）,再利用准绳（reuse）, 再轮回准绳（recycling）。 实考证实：牛粪便的操纵不只无公害，并且另有助 于地球温室气体的削减。1m3的沼气完整熄灭能够 放出约23000~27600kJ的热量，相称于0.7kg汽油 或0.8kg煤熄灭所放出的热量。 ∴沼气是一种优良的气体燃料。按照加拿大计较 尺度，处置1吨牛粪便相称于减排1-1.5吨二氧化 碳当量。取其低数值1.0计较，处置一吨牛粪即可 减排氧化碳当量为1.0吨。

　　IMUS项目标展开不只促进了生物资能（可再生 能源）开展，还具有协助盐碱草地规复等感化， 最大水平地庇护人类保存的情况。本项目是黑龙 江省科学院与加拿大阿尔伯塔研讨院协作开辟的 IMUS项目，是以科学开展观为指点，兼顾思索国 际与海内当前与久远及黑龙江省经济开展与生态 建立，把IMUS项目胜利使用到黑龙江省并将手艺 推行到天下，为建立资本节省型、情况友爱型社 会和立异型国度而做奉献。

　　牛粪便综合操纵手艺将植物牛粪便的有 操纵的部门转化为能源，生物肥料和可再 操纵的水。利用该体系的能够削减温室气 体排放，处理情况净化成绩。牛粪便综合 操纵体系的益处：将牛粪便及其相干相似 物资转化为有代价的资本，为环球的温室 气体减排做出奉献，经济效益和社会效益 俱佳，不只庇护了情况又开辟了绿色能源。

　　该项目属于能源情况工程，经由过程牛粪便 便发酵发生沼气再转化成电能，不只满意 奶牛基地一切效电需求，并且还可将富有 电能援助给国度电网，同时处理了牛粪便 净化情况的困难。盈余沼渣可加工成固体 有机肥料给本地农田利用，盈余沼液更是 自然好肥料，可间接喷洒给农作物。

　　该项目属于CDM项目。 CDM（干净开展机制Clean Development Mechanism）是按照结合国《京都议定书》创立 的一套具有共赢效应、利国利民的国际协作机制， 作为买家一方，兴旺国度能够经由过程CDM低落其兑现 碳减排额度许诺的本钱；而另外一方面，开展中国 家的项目业主则经由过程建立契合CDM机制的环保项目， 变废为宝，在改进大气情况的同时，得到国际买 家的资金撑持。

　　划定2012年前兴旺国度需求减排的温室气体的 量为50亿吨CO2，此中一半由海内完成，另外一半约 需求经由过程干净开展机制、结合履约和排放商业完 成。天下银行2005年的一份研讨陈述猜测，兴旺 国度为完成《京都议定书》划定的许诺，在 2008~2012年的5年中，每一年需购置约2亿一4亿t当 量的CO2排放额度。今朝曾经签约的减排量不到3 亿t，存在的缺口还十分大。英国一家手艺征询公 司猜测，由CDM项目引入中国的外资净增长额到 2010年将到达每一年4.75亿美圆，2005~2010年的5 年中累计新增17.8亿美圆。

　　清能投资注册胜利的云南末坡河项目： 水电站总装机容量12.5MW，估计年均减排 量为44275 吨CO2e，估计将为项目业主云南 末坡河水电站带来每一年约400万元群众币的 可观收益。因而可知，CDM曾经成了任何 具有温室气体减排潜力的中国项目业主融 资的有用路子之一。

　　由兴旺国度经由过程供给资金和手艺的方法，与开展中国度展开 项目协作，经由过程所完成的“经核证的减排量”（CERs）,用于发 达国度缔约方完成在议定书第三条中关于削减本国温室气体排 放的许诺，同时为东道主的开展中国度的可连续开展做出奉献。 由于兴旺国度的减排量本钱比开展中国度高5至20倍，以是 兴旺国度情愿以资金支援和手艺让渡的方法，在没有减排目标 的开展中国度施行环保项目。经认证后，假如这些项目确能减 少温室气体排放，那末兴旺国度便可得到响应的减排额度，这 就是所谓的CDM机制（Clean Development Mechanism）。该合 作项目发生的分外的、可核实的二氧化碳减排量，由开展中国 家的项目企业所具有，并可出卖。产业兴旺国度的企业假如在 不减产的状况下要完成减排，则在本国经由过程技改低落排放的成 本会很高。但假如与开展中国度停止CDM协作，购置开展中国度 碳减排量(CERs)，本钱则相对会低许多，开展中国度也可从中 获益，也称“碳汇买卖”。作为环球最大的碳开辟市场，中国 是CDM的次要受益国之一。陪伴海内企业关于CDM的理解进一步 加深和外乡征询机构的成熟，中国CDM项目促进速率有较着加 快趋向，中国注册的 CDM项目近300个，位居天下第二. 化工前沿常识讲座

　　因而，开辟沼气手艺的干净开展机制 项目，出卖经核实的碳减排量(CERs)， 可为我国大中型沼气工程和乡村户用 沼气开拓新的融资渠道，并进步全部项 目标经济报答率。

　　杜蒙牛场广场养奶牛以1000头计较，每头牛天天排粪便 30千克，一头牛一年的排粪量为30X365=10950千克=11吨， 1000头牛为11000吨。每一年发生湿沼气约470吨，操纵这些 沼气可发电100.8万度，处置牛粪便能够减排11000吨二氧 化碳当量。国际市场每吨二氧化碳当量均匀价钱为15.9欧 元（1欧元=10.8033元群众币，合计171.72元群众币），中 国每吨二氧化碳当量价钱为8-9美圆，以8美圆计较（1美圆 =6.86群众币，约为54.88元群众币），合计二氧化碳当量 售价为603680元。

　　发电才能：140kwh 二氧化碳当量：11000吨/年 有机养分肥： 由沼渣制成的固体有机肥 副产物：液体有机肥（间接喷洒农作物）

　　• 操纵牛粪便便发电的手艺枢纽是厌氧消化。海内 有各类沼气发酵手艺，但温度低，发酵周期长， 处置历程慢，持续化消费不变性差。 • 本项目经由过程国际协作引进加拿大手艺，由加拿大 阿尔伯塔研讨院与Highmark可再生能源公司结合 开辟。牛粪便综合操纵体系，是一种封锁环式沼 气体系，它将牛粪便转换为能源、生物肥料和可 再操纵的水。经由过程高温厌氧发酵来消费沼气，主 要身分是甲烷，可用来发电。收受接管后养分物可作 为无病原体的生物肥料市场化，收受接管后的水能够 再次用于牛粪便综合操纵体系大概浇灌。如图 （4-1）：

　　• IMUS手艺特性和立异点： • （1）全部处置历程不发作二次净化，无三 废发作； • （2）具有消费“气、电、肥”三种功用， 安装启动后自我轮回运转，不再依托内部 动力； • （3）进料和出料持续化，处置历程速率快， 约20天阁下，发酵周期仅为海内的1/3到 1/5。

　　牛粪便综合操纵手艺处置历程： 沼气的发生是经由过程厌氧消化而得到的，新颖的植物牛粪便 经由过程中心倾倒运送安装进入厌氧消化器，温度、PH值、牛粪 便的固液比等值可调理到预定的级别。为了缔造最优的嗜热 细菌发展情况，厌氧消化的温度掌握在53℃到55℃。基于这 些前提，使液滞留工夫收缩，超越99%的存在于牛粪便病原体 将被杀死，使得沼气的消费到达最好化。沼气操纵包罗操纵 发机电组发电，经由过程热交流体系采暖，将发电发生废气给乙 二醇水溶液加热，乙二醇溶液作为热媒用于消化器的保平和 质料水的加热。来自消化器的固液物料经由过程离心计心情来别离： 养分物资收受接管体系，经由过程物理和化学的办法处置离心后的液 体，收受接管氮、磷和消费可再操纵的水。固体物资结合养分物 稀释处置，用于消费养分平衡的固态生物肥料。操纵多种生 物废物来消费有附加值的产物，包罗能源、生物肥料、可再 操纵的水。

　　牛粪便综合操纵体系，是一种封锁环式 沼气体系，它将牛粪便转换为能源、生物 肥料和可再操纵的水。经由过程高温厌氧发酵 来消费沼气，次要身分是甲烷，可用来发 电。收受接管后养分物可作为无病原体的生物 肥料市场化，收受接管后的水能够再次用于牛 粪便综合操纵体系大概间接喷洒农作物。 利用该体系能够减轻温室气体排放和对环 境的影响，还可得到温室气体减排额支出。

　　• 自控手艺计划： • 根据工艺的请求，抵消费过程当中的质料的温度、 流量、液位停止唆使抵消费过程当中介质的压力、 流量、容器的液位,停止显现。为包管消费历程的 宁静停止，在车间里设置可燃气体报警器，并与 排风安装组成主动联锁。 • 主动化程度： • 本工程自控设想参照国度行业尺度HG/T 20505~20516-2000化工自控设想划定停止设想。 为包管整套安装牢靠运转，掌握体系选用PLC掌握 体系，对温度、压力、液位、流量等参数停止监 控。

　　1．消化器为非标钢筋混凝土修建物，搅拌机电选加拿大产的 防爆机电。 2．热联机组挑选海内装备。 3．沼气脱硫脱水罐为非标装备，填料挑选加拿至公用填料。 4. 储罐类为非标装备