一項可以解決世界能源危機的環(huán)保型高新技術(shù)

——關(guān)于在中國建立“環(huán)保盈利型生活污水處理并生產(chǎn)生物氣體技術(shù)”項目的建議

提要：

世界性的能源危機和水危機已經(jīng)到來，人類迫切需要找到再生能源、水循環(huán)的途徑。澳洲科學家研發(fā)的利用生活污水開展凈化和循環(huán)、提取生物氣體的技術(shù)已經(jīng)進入商業(yè)化階段。利用該技術(shù)可以同時實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。

一、背景

世界石油行業(yè)存在這么一個事實，主要的大型油田和氣田都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和開采。而且在2004年產(chǎn)量已經(jīng)到達了頂峰，之后開始下降（生產(chǎn)成本越來越高）。2004年以來，世界對石油的需求平均每年增長3－5%，在可預見的將來這個增長趨勢一直會保持下去，這意味著能源的生產(chǎn)和需求之間的矛盾越來越尖銳。在過去60年里，將煤炭作為燃料替代品的結(jié)果是，溫室氣體的排放超過了地球可以支持生物生長的臨界點，科學數(shù)據(jù)表明，地球正在走向自我毀滅的征程。人類為求自保，應該認識到現(xiàn)在是禁止使用化石燃料的時刻了。

但問題是，目前現(xiàn)有的可再生能源（太陽能、風能、潮汐、生物、水和地熱等）均不能填補供需差距。他們最多能提供當今世界對能源需求的20％。

我們必須找到新的能源。我們已經(jīng)找到了新的能源，可以彌補能源差距甚至可以取代化石能源，并滿足不斷增長的人口對能源的需求，這就是“環(huán)保盈利型生活污水處理并生產(chǎn)生物氣體技術(shù)”（簡稱“污水處理生產(chǎn)生物氣體”）。

該技術(shù)有助于實現(xiàn)中國政府“節(jié)能減排”偉大戰(zhàn)略。

二、技術(shù)簡介

1、概述

作為一項生化系統(tǒng)和厭氧（發(fā)酵）工藝，“污水處理生物氣體”基本功能是利用人畜排泄物和農(nóng)業(yè)廢物轉(zhuǎn)化成能源（氫、甲烷、乙烷、甲醇、乙醇）、飲用水和其他商品。

建成的生化廠生產(chǎn)99.9％純度能量，而且沒有任何廢物。很多不同的商品可以供應市場。

項目專家、技術(shù)發(fā)明人澳利維熱先生稱，這是他畢一生之精力的研究和發(fā)明，目前正在全世界范圍內(nèi)尋找商業(yè)合作伙伴。

澳大利亞聯(lián)邦科學院認為“該技術(shù)是絕對可行的”。

技術(shù)特點：

• 世界上唯一的可實現(xiàn)盈利運營的污水處理項目；
• 技術(shù)成熟，被澳大利亞聯(lián)邦科技和工業(yè)組織認定為“絕對可行”的技術(shù)。資金到位可以立即建設(shè)；
• 運營中零污染排放；
• 產(chǎn)生的再生能源對環(huán)境無害；
• 人口增加和牲畜數(shù)量增長會增加該技術(shù)的原料供應。

技術(shù)表現(xiàn)：

與世界上其他任何利用生物量提取能量的技術(shù)項目相比，該技術(shù)的表現(xiàn)是非常突出的。其他最有效率的系統(tǒng)每公斤生物量可以生產(chǎn)132升能源，等于4986千焦，或者1.39千瓦。同樣1公斤生物量，“污水處理生物氣體”技術(shù)可以生產(chǎn)449.5升能量＝17000千焦＝4.72千瓦。而且效率還可以大幅度提高。

除核能外，沒有任何其他能源可以從一升燃料原料中提取出如此大比例的能量。

其他系統(tǒng)生產(chǎn)中只能做到產(chǎn)生生物氣體。而“污水處理生物氣體”技術(shù)將生物氣體進一步凈化為分離的氣體，如甲烷、氫、乙烷、乙醇、甲醇等。這是該技術(shù)的核心所在。

“污水處理生物氣體”技術(shù)項目以生活污水、動物糞便為原料，轉(zhuǎn)化是通過被稱為“厭氧消化”的化學過程，反應器和容器都是密封的，不會像其他系統(tǒng)那樣產(chǎn)生氣味。

2、反應過程

“污水處理生物氣體”技術(shù)項目的第一步，將水（占99.8％）與固體物分離，將所有溶解的固體物以及微生物和有害細菌收集起來，作為原料單元的基礎(chǔ)。

原料要有配方（像做蛋糕一樣）才能適合每一個反應器來產(chǎn)生生物氣，三個不同的配方有三個反應器。為使反應器產(chǎn)生反應，必須用正確的數(shù)量混合起來（配方）才能工作，否則不會工作或者效率很低。原料單位混合后被送入第一階段反應器來產(chǎn)生生物氣。一般情況下，原料單元在5分鐘后開始反應（而其他任何厭氧反應器則需要2－3周或者更長）。每一個反應器像一個生態(tài)系統(tǒng)，具有與原料單元工作的條件，而且每一個反應器與其他反應器有不同的生態(tài)系統(tǒng)。原料單元在一個反應器里存在24小時后，被送入第二階段（生物氣）反應器，使用不同的配方和生態(tài)系統(tǒng)在停留24小時后被送入第三階段反應器。第三階段（氫）后，同樣數(shù)量的原料單元被送出脫水。在這個工序，液體（其中微生物和細菌都被殺死而且含氮量高的有機液體肥料）被分離，固體部分得到收集，將作為催化裂變單元(CCU)的原料，在催化劑的作用下高溫(1800ºC) 分解（不同的催化劑產(chǎn)生不同的產(chǎn)品）。

一個分子原料單元固體部分生產(chǎn)的生物氣在1個恒壓25ºC下將產(chǎn)出22.24升生物氣。當前使用的其他生物氣反應器的最有效的結(jié)果是1公斤原料單元產(chǎn)出132升甲烷（4986千焦），而我們發(fā)明的新系統(tǒng)將生產(chǎn)449.5升能量。

反應器1和2生產(chǎn)的生物氣是不同氣體的混合，必須分離成單個氣體如甲烷、氫、二氧化碳、氨、硫化氫等以便作為商品銷售，如在醫(yī)藥和肥料領(lǐng)域。從第三階段反應器產(chǎn)生的氣體是分別收集的氫和氧。如果不將氣體單獨分離，能量價值則減低。

該項目的建設(shè)期需要兩年時間，并且對員工的培訓需要半年時間。第一年時間的建設(shè)、安裝和運營需要專家的直接參與，以后可以作為顧問進行指導。

三、效益分析

1、投資成本

設(shè)備購買  1035萬   占總投資20.7%

設(shè)備安裝 495萬     占9.8%

器械工具 185萬     占3.7%

管道系統(tǒng) 685萬     占13.7%

電子系統(tǒng) 115萬， 占2.3%

建筑物和維護 185萬，占3.7%

土地和現(xiàn)場工作 165萬，占3.3% 

后勤服務設(shè)施 725萬，占14.5%  

小計：直接投資成本 3585萬，占71.7%

工程設(shè)計和管理  340萬，占6.8% 

建設(shè)費用  640萬， 占12.8% 

不可預見費 435萬，占8.7%

總項目成本 5000萬，占100％

每年運營成本：投資成本的2.5%，即125萬。

員工（約100人）培訓費用：投資成本的2.5%，即125萬。

注：以上所有經(jīng)濟數(shù)據(jù)是根據(jù)澳大利亞背景得出的，在中國的實際數(shù)據(jù)要根據(jù)中國情況而定。

2、經(jīng)濟效益（銷售收入）

每年產(chǎn)生的經(jīng)濟效益主要來自5項收入：

（1）污水處理收費：649.7萬；

（2）飲用水銷售收入：730萬；

（3）甲烷和氫氣（能量）銷售：320萬；

（4）氨氣銷售：29萬；

（5）二氧化碳銷售：279萬

合計：2008萬。

3、投資回報率

每年收益為：收入－運營成本＝1883萬

投資回報率＝37.6％

投資回收期＝2.6年

4、其他效益

通過生產(chǎn)綠色能源減少溫室氣體排放，根據(jù)京都條約可以在國際市場銷售碳點。

四、合作方式

中方負責項目的所有投資的籌措或者共同在澳洲籌集50％資金；澳方負責整個項目的設(shè)計、安裝、員工培訓、成功投產(chǎn)。

關(guān)于技術(shù)轉(zhuǎn)讓，澳方同意以技術(shù)使用許可的方式在中國發(fā)展該項目。歡迎合作廠家到澳洲考察項目，也可以邀請專家到中國舉辦講座、技術(shù)交流和洽談。

五、對中國的特殊意義

中國的一個重要問題是缺乏對環(huán)境沒有污染、可以再生的廉價能源。新的能源業(yè)可以創(chuàng)造就業(yè)，在農(nóng)村建廠可以減少農(nóng)村人口向城市的流動，有利于社會的穩(wěn)定。中國是一個嚴重缺水的國家，很多城市面臨嚴重缺水；一個“污水處理生物氣體”提煉廠的建立將成為一系列產(chǎn)業(yè)和社區(qū)的中心。

• 水的循環(huán)利用可以解決水的危機；
• 二氧化碳和氨可以被化肥廠購買生產(chǎn)尿素；
• 甲烷是聚丙烯廠生產(chǎn)塑料顆粒的基本原料；
• 氫可以銷售給發(fā)電廠用來發(fā)電；還可以作為交通燃料，不向大氣排放溫室氣體；
• 使用人類排泄物，可以減少向河流和海水的排放，也減少使用污染的水帶來的傳染��；
• 取代化石燃料（煤）、石油甚至核能，滿足日益增長的能量需求。
• 該項目是一個建得起、養(yǎng)得起并可以盈利的污水處理項目。

該項目在中國的推廣，將是一場能源產(chǎn)業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的革命！任何有魄力和膽識的企業(yè)家和地方領(lǐng)導都會將該項目作為培育當?shù)亟?jīng)濟增長點、改善當?shù)丨h(huán)境狀況、增加財政收入的重大戰(zhàn)略項目來考慮。

對該項目有任何疑問和問題，請聯(lián)系：

辛廷慧  博士

賽諾澳中合作協(xié)會  秘書長

電子郵件：xintinghui@gmail.com

電話：＋61－421177889