随着我国市场经济发展快速，人民生活水平稳步提高 ，日益发达的畜禽养殖业、日益增多的餐厨垃圾以及每年大量的农作物秸秆废弃物带来了严重的环境污染问题。将城乡有机废弃物集中收集处理 ，建设有机废弃物集中处理中心 ，将有机废弃物转化为清洁能源和有机肥料，同时减排温室气体 ，不仅有效治理有机废弃物带来的污染问题，还可以助力循环农业的发展。
徐州国新规模化大型沼气项目
一、项目背景及规模
位于江苏省徐州市沛县的徐州国新规模化有机废弃物处理中心是一个兼顾环境保护、清洁能源供给、有机肥供应和温室气体减排为一体的项目，该项目由维尔利全资子公司杭州能源环境工程有限公司总承包建设，是2017年中央预算内规模化大型沼气工程 ，于2019年9月竣工验收，开始正式投入生产。徐州国新项目结合了沛县畜牧业及农业发展和环境保护的实际要求，处理原料包括畜禽粪便、环卫粪便 、秸秆及餐厨垃圾，实现了多元原料协同和城乡有机废弃物统筹资源化处理。
徐州国新项目预计年处理畜禽粪便36万吨、环卫粪便2.4万吨 、秸秆2万吨、餐厨垃圾1.4万吨 ，年产沼气1980万立方米，其中一部分提纯成生物天然气 ，年产量为700万方 ，接入沛县港华燃气管道 ，另一部分燃烧发电，年产量为1580万度 ，电力并入电网，发电产生的余热回收。厌氧发酵后产生的沼渣可作为生产固态有机肥的原料 ，预计年产3.5万吨固态有机肥和复合肥、30万吨沼液，为周边种植户提供更多的选择 。热电肥联产 ，实现产品的多元化，形成“生物质-沼气-天然气-发电-肥料”循环经济产业链。
二、解决方案及技术优势
徐州国新项目收运厂区周边30km以内的原料至厂区，原料进入下图所示的处理系统 ，最终产出可出售的产品。
徐州国新项目工艺流程示意图
1、预处理单元
预处理单元将不同性质的各原料分开处理 ，粪便均采用槽罐车运至本项目预处理车间 ，考虑到鸡粪中会混有一定量的砂石 ，鸡粪预处理采用水解除砂工艺去除粪污中的砂石。厂区内黄贮处理后的秸秆经过破碎机破碎后，进入水解池。
预处理车间螺旋除砂装置及除砂效果、项目现场秸秆预处理装置
2 、厌氧发酵单元
本项目厌氧发酵处理系统采用中温一体化CSTR厌氧发酵工艺，在发酵罐内采用搅拌和增温技术 ，发酵过程稳定 ，便于管理，易启动 ，运行费用低；且一体化沼气发酵装置集厌氧发酵和储气为一体，不需要另配单独贮气柜，节省占地，工程投资相对较低 。
一体化CSTR厌氧发酵罐
3、沼气净化提纯及利用单元
厌氧发酵罐产生的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。沼气中的H2S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。过量的H2S和杂质会危及后续设备的寿命 。本项目采用生物脱硫工艺对沼气进行预处理，生物脱硫后三分之一的沼气经发电机燃烧后产生电能 ；另三分之二的沼气经变压吸附（PSA）提纯生产生物天然气 。
沼气经过初步净化处理后送入变压吸附装置区 ，首先经过干法脱硫及过滤将沼气中的硫化氢脱至10ppm以内 ，然后经沼气压缩机加压至0.5Mpa·G后通过气液分离及脱油，再经脱碳装置将沼气中的CO2 、H2O等杂质气体脱除，最后合格的产品气接入燃气管道 。
沼气生物脱硫及变压吸附提纯单元
三、成果及意义
目前徐州国新项目正在服务周边8个镇区 ，已将500多家规模养殖户纳入收运体系，日收运800吨左右 ，预计2020年夏天达产后，可做到应收尽收；另外，全县已有700多家饭店与徐州国新项目签下餐厨废弃物的收运协议 ，周边的公共厕所和小区化粪池的粪便也会进行收集处理。项目下一步准备逐步增加秸秆 ，进行厌氧发酵 ，提高沛县农作物秸秆资源化处理和高值化利用 。
徐州国新项目的建成与逐步达产，使得周围镇区的畜禽粪便可以做到日产日清，让粪便不出户、不过夜，实现对外“零排放”，周边地区的餐厨垃圾 、环卫粪便、农作物秸秆也将通过资源化利用变成废宝，统统变为生物天然气及电能，最终实现环境效益 、社会效益和经济效益三赢 。
徐州国新项目已入选江苏省生物天然气中长期发展规划项目 ，迎合了规模化、规范化种植和养殖的趋势，以畜牧大县和规模养殖场为重点 ，以沼气、生物天然气和电能为主要处理方向，以农用有机肥和农村能源为主要利用方向，是发展现代农业的必要配套设施。