国家科技支撑计划“新型高效规模化沼气工程”重大项目

“十一五”国家科技支撑计划“新型高效规模化沼气工程”重大项目课题申请指南



         前          言

        在全国范围内大力推广并建设大中型沼气工程，是国务院在深刻分析农村农业节能减排和可再生能源发展需求，全面把握我国能源现状基础上所做出的重大战略决策。是在我国户用沼气池建设取得阶段性进展的基础上，对建立环境友好型、能源安全型、资源可持续发展型社会做出的重要宏观规划。为贯彻党中央、国务院的重大战略决策，依据《中华人民共和国可再生能源法》，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》，《农业生物质能产业发展规划(2007～2015年)》精神，科技部决定启动“十一五”国家科技支撑计划“新型高效规模化沼气工程”重大项目。通过项目的实施促进可再生能源的可持续利用，优化我国能源布局，支撑和引领我国规模化沼气工程建设的健康发展。

        为公开、公平、公正地选择课题承担单位，充分调动各有关部门、地方政府、企业、科研院所和大专院校的主动性和积极性，依据《国家科技支撑计划管理暂行办法》，特制定本《课题申请指南》。 

  
一、项目目标

1、总体目标

以科学发展观和构建社会主义和谐社会两大战略思想为指导，根据我国能源发展战略宏观规划，深入贯彻《农业生物质能产业发展规划(2007～2015年)》，以提高我国大中型沼气工程工艺技术及装备整体水平、实现沼气能源化利用、改善生态环境为根本目标，通过开展从原料到产品全过程、深层次的共性关键技术研究、相关设备与装备的研发、技术集成与工程示范，有效解决现阶段我国大中型沼气工程面临的关键问题，引导和促进规模化沼气工程行业技术水平及企业竞争力大幅提升，初步构划出符合中国国情的大中型沼气工程综合利用技术体系，为高效规模化沼气工程的发展提供强有力的科技支撑和示范样板。

2、基本要求

一是示范工程建设。每个课题至少建设1-3个示范工程，示范工程的设立按照地域特点、发酵原料特性、技术装备体系进行合理分布，每个示范工程要求具备一定规模并具有典型性。

二是提升关键技术及装备集成研究与示范。选择沼气工程发展的关键设备和共性技术进行深入研究，具体体现在技术与装备的研究与开发集成，全面提升关键技术装备的综合实力与国产化程度，形成完整配套的技术体系。

三是沼气工程相关技术的自主产权及标准规范。围绕项目内容开展规模化沼气工程的规范、标准的研究，形成多项自主知识产权和技术标准。

四是示范区能源环保友好型体制建设。每个课题在示范区内应围绕节能减排、运行管理体系完善的技术需求，构建畜禽养殖示范区能源环保友好型的发展模式。

二、研究内容

本专项针对我国目前规模化沼气工程存在沼气生产地域限制、原料选用单一、发酵技术落后、产气效率低下、设备和装备配套性差、沼气、沼液和沼渣利用方式粗放等关键问题和技术瓶颈，开展从原料到产品全过程、多层次的研究、开发和示范工作，形成一系列重大沼气发酵集成技术和成套设备与产品，全面提升我国规模化沼气工程工艺技术与装备水平以及综合效益。改变大中型沼气工程粗放落后的现状，引导和促进规模化沼气工程行业整体水平和企业竞争力的提高，培育一批掌握先进沼气工艺和设备制造的科研院所，形成以科技为先导的产业品牌和龙头企业。为大规模开发利用沼气能源提供强有力的科技支撑。

三、课题设置

项目根据我国地理气候特征、产业结构类型、技术装备现状的特点，共设置5个区域示范课题、4个特大型沼气工程示范课题、5个核心装备研发示范课题和4个共性技术集成研究课题。具体课题是：

(一)   全国区域化布局示范

1. 北方气候寒冷地区能量平衡型沼气发酵技术和装备工程示范

2. 中部畜禽养殖密集区以养殖小区为中心的沼气发酵工程综合示范

3. 西部经济欠发达地区混合原料沼气工程示范

4. 南方山丘区沼液生态达标处理型沼气工程示范

5. 东部经济发达地区沼液好氧处理型沼气工程示范

(二)   特大型沼气工程及产品(沼气、沼渣和沼液)利用模式示范

6. 特大型养牛场热电肥联产沼气工程综合示范

7. 特大型养鸡场以沼气工程为纽带的循环经济模式示范

8. 特大型养猪场沼液、沼渣处理及综合利用工程示范

9. 特大型农产品加工废弃物沼气工程及沼气高值利用示范

(三)   规模化沼气工程装置与设备示范

10. 规模化沼气发酵贮存一体化成套装置开发及工程示范

11. 沼气发电热电联供成套机组产业化与工程示范

12. 沼气除杂、提纯和高值利用技术设备开发与工程示范

13. 秸秆原料规模化沼气发酵装备及生态循环利用模式综合示范

14. 规模化沼气发酵系统系列关键设备产业化与工程应用示范

(四)   共性关键技术研究与工程示范

15. 高浓度物料规模化沼气工程高效发酵工艺开发与工程示范

16. 固体物料两相沼气发酵新工艺技术研究与工程示范

17. 规模化沼气工程沼液、沼渣高值利用技术研究与工程示范

18. 规模化沼气工程机电一体化装备及控制技术研究与工程示范

四、实施期限与经费来源

本项目实施年限为3年，从2008年12月～2011年12月。

区域示范类课题总投入20000万元，其中国拨经费10000万元，地方配套经费10000万元，配套经费由示范项目承担单位按要求配套。地方配套经费主要应用于示范工程的建设与推广。

五、申请管理

1、科技部作为项目组织单位，负责项目的组织实施。

2、根据《国家科技支撑计划管理暂行办法》的规定，遵循“公开申报、专家评审、择优选择”的原则，选择承担单位。

3、申请内容应在指南所设课题范围之内，课题申报必须以某一课题整体研究内容为申请单元，只针对课题部分内容的申请为无效申请。



六、申请资格

（一）申报单位的条件和要求

1、凡在中华人民共和国境内注册，具有较强科研能力和条件、运行管理规范、具有独立法人资格的内资或内资控股企业、科研院所、高等院校、事业单位等，均可单独或联合申报，不接受个人申请。

2、课题申报必须以某一课题整体研究内容为申请单元，积极鼓励科研单位和企业以产学研结合的方式联合申报，形成多学科协作团队。每个课题的联合申请方原则上不超过6个法人单位，联合申请各方须签订合作协议，明确规定各自承担的任务和责任。

3、区域示范类课题第一承担单位应是长期从事农村沼气、大中型沼气工程、农产品加工废水厌氧技术及相关环境保护和沼液沼渣资源利用等研究，并具有较高水平的科研队伍、研究基础和试验示范条件的高等院校、科研院所、企业及地方政府共同提出项目申请。每个省份只能申报1项所属区域内的示范课题。

4、特大型示范类课题，必须以企业为主体（长期从事沼气工程、沼渣沼液资源利用等环保类研究工作，具有较强的研究基础及相关的工程实例），联合科研院所、大专院校共同申请。承担特大型示范课题任务的企业应具备以下条件：

（1）属行业龙头企业、企业集团或企业联盟、转制院所、科技型中小企业等内资或内资控股企业；

（2）企业技术需求与课题目标一致；

（3）企业在相关任务领域具有领先的创新能力和技术基础

（4）企业承担的任务，在完成时有能力在本企业进行应用和转化；

（5）有稳定的研发投入，具有常设企业技术开发机构或稳定的科研队伍和人才，能够为课题实施提供任务书确定的资金及其它条件；

（6）通过课题实施，能够与其他企业和大学、科研机构建立紧密的技术创新联盟与知识产权联盟，能将课题成果进行技术转让或技术推广服务，促进全行业技术水平和产品质量的提高。

5、关键设备与共性技术研究类课题申请单位原则上以科研院所、大专院校为主体，并联合相关企业共同申请，鼓励企业承担专用关键设备开发与研究课题。承担单位需具有前期研究基础和示范基地等必要的实施条件。

6、申报材料需经第一承担单位所属部门科技司或所在省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅（委、局），新疆生产建设兵团科委审定后，进行申报。

7、申报课题的企业应具备承担相应国家级科研课题的综合能力，资产负债率低于2/3，无行政处罚或违法记录。

6、申报单位经费须专款专用，设立单独账簿，独立核算，并保证配套资金及时到位，保障课题研究工作的顺利实施。

7、成果查新证明须由有资质的国家或部省级查新单位出具。

（二）申请负责人的条件和要求

1、课题负责人须具有高级以上职称，有固定单位（不包括在站博士后），年龄不超过60周岁（截止到2008年7月21日），具有较高的学术水平、无不良科研行为。课题负责人用于本课题研究时间不少于本人工作时间的60%，在国内工作时间不少于10个月。

2、所有课题申请人均不得参与两项以上本项目课题的申报，且只能主持申报一项本项目课题。课题申报单位（包括联合申报中的任意一方）和主要申报人，对同一个课题不得进行重复或交叉申报。

经形式审查，申请单位或申请负责人不符合上述规定的申请书视为无效申请，不参与专家评审。

七、申请文件的编制与递交

1、申请文件编写：以中文编写，要求语言精炼，数据真实、可靠。

2、申请文件的规格要求：一律用A4纸，仿宋体四号字打印并装订成册，同时附上电子版。

3、申请文件构成：

  （1）申请函

  （2）申请人资格审查文件

  （3）课题申报书

    （4）课题预算申报书

（5）有关附件（申请单位承诺函、联合申请合作协议、申请单位营业执照或法人代码证复印件、申请单位资格声明函、申请单位资信证明、地方配套经费承诺函、近两年度资产负债表、损益表及现金流量表等）

4、课题预算申报书须单独装订，与相关申报材料一并提交。课题预算要同时进行网上申报，书面申报材料必须按照网上申报系统软件打印，书面申报材料与网上申报材料不一致，将不予受理。编制要求参照《关于2006年国家科技计划项目（课题）预算管理有关事项的通知》，具体情况见科技部网站www.finance.most.gov.cn。

5、课题申报书及有关资料应有法定代表人（或委托授权人）签字并加盖公章，全部申请文件须包装完好，封皮上写明申请课题、申请单位名称、地址、邮政编码、电话、联系人。

6、申报工作自本指南公布之日起开始，申报单位必须根据《课题申请指南》要求参与申报活动。《课题申请指南》、《课题申报书》及相关的附件可从科技部网站（www.most.gov.cn）上直接下载。

7、寄送申请文件的截止日期：2008年8月22日下午17：00时整。只接收在申请截止日期前报送申请文件，邮寄材料以北京邮局签收日为准。申请文件在邮寄过程中出现的遗失或损坏责任自负。

8、寄送地点：科技部农村科技中心农业攻关处（北京西城区三里河路54号）。

联系人：

科技部农村中心农业攻关处    葛毅强    王学勤

电话：010-68511009    68529736

科技部农村科技司农业处        王亚武    蒋茂森

电话：010-58881424    58881408

八、课题评审

经形式审查，不符合上述规定的申请书视为无效申请，不参与专家评审。遵循“公开、公正、公平”的原则，我们将组织专家对申请课题进行评审，择优确定课题承担单位。

九、课题管理

1、科技部负责该项目的组织管理。

2、按照《国家科技支撑计划管理暂行办法》，经专家评审、择优选定课题承担单位，签订“十一五”国家科技支撑计划课题任务书，国拨经费将根据每个课题进展情况按年度分批拨付到承担单位。

3、课题执行期间，项目组织部门将组织专家对课题进展情况进行阶段性考核，对未按合同执行，达不到阶段考核目标，配套和自筹资金不到位的课题，项目组织部门有权终止合同。

4、课题完成后，由项目组织部门对课题进行评估和验收。

十、未尽事宜参照国家有关科技管理办法执行。

  

第二部分  申请课题研究内容与目标



课题1：北方气候寒冷地区能量平衡型沼气发酵技术和装备工程示范

1．研究内容

（1）针对北方气候寒冷地区冬季低温不利于沼气发酵装置运行的问题，开发并示范适合气候寒冷地区沼气工程增温、保温的技术措施与方法；

（2）开发具有高能量转换效率的沼气发酵装置及其配套装备；

（3）研究高浓度原料预处理、进出料及沼气发酵工艺，以达到提高产气率、减少加热体积和热损失的目的；

（4）通过示范工程的建设，将上述装备和技术进行集成，形成适合北方寒冷地区的沼气发酵技术和装备，并且形成系统运行示范能量平衡型沼气发酵系统的运行模式。

2．考核指标

（1）在我国北方寒冷地区建设沼气示范工程2-3个，工程建设所在地年平均气温不高于8℃；

（2）示范系统全年稳定运行；每个示范工程平均日产沼气大于250m3，所产沼气给周边100户以上居民全年稳定供气；

（3）全年系统能量消耗/全年系统能量输出<40%。冬季沼气工程示范项目的产气量，不低于全年平均的70%，稳定运行考察时间不低于6个月(需包含冬季)。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于500万元。

课题2：中部畜禽养殖密集区以养殖小区为中心的沼气发酵工程综合示范

1．研究内容

（1）根据中部畜禽养殖密集区的特点，研究合理的原料收集区域范围，优化养殖小区沼气工程建设模式；

（2）针对沼气发酵原料的特点，开发、集成适宜的沼气发酵工艺技术及其相关设备；

（3）探索养殖小区畜禽粪污处理工程沼渣沼液利用途径，提出与当地环境相协调的运行模式；

（4）通过养殖小区沼气示范工程的建设，研究养殖小区沼气工程运营管理机制，提出养殖小区畜禽粪污处理沼气工程的运营管理模式。

2．考核指标

（1）在我国东南地区建设养殖小区沼气示范工程2-3个。每个示范工程平均日产沼气大于250m3，(或20kW发电机组)，供周边150户以上居民供气；

（2）研制养殖小区混合畜禽粪便预处理技术和设备各1套，建立养殖小区原料收集、运输、储存成套技术，开发适宜沼气发酵技术；

（3）示范系统稳定运行考察时间不小于六个月；形成养殖小区沼气发酵技术指南和畜禽粪便集中处理运营管理模式指南；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于500万元。

课题3：西部经济欠发达地区混合原料沼气工程示范

1．研究内容

（1）针对不发达地区发酵原料单一、发酵原料不足、原料产气率低等问题，开发并示范以多种秸秆及人、畜禽粪便、垃圾等混合物为原料、投资小、经济性好的沼气发酵技术与装置；

（2）开发并示范与上述沼气发酵技术和工艺相适应的各种物料预处理技术和工艺；

（3）开发与上述原料和装备相适应的进出料和搅拌设备；

（4）通过上述装备和技术集成，建成混合原料经济型沼气发酵工程，展示降低沼气发酵原料成本、拓宽沼气发酵原料来源渠道、提高系统经济效益的技术和方法。

2．考核指标

（1）在我国西部经济欠发达地区建设混合原料的沼气示范工程2-3个。单个示范工程平均日产沼气大于250m3，所产沼气用于周边100户以上居民供气；

（2）形成适应秸秆、人畜禽粪便和垃圾等混合物为原料的沼气发酵装置及配套装备；

（3）示范工程稳定运行考察时间不小于六个月；形成以混合物为原料的沼气发酵技术指南；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于500万元。

课题4：南方山丘区沼液生态达标处理型沼气工程示范

1．研究内容

（1）根据南方山丘区特点优化沼气发酵工艺及池型的设计，从技术、经济、运行管理等方面对比研究地上式沼气池和地下沼气池的技术经济性，确定适合池型。

（2）考察氧化塘、生物过滤池与人工湿地等自然处理功能单元对沼液中有机污染物、氮、磷的去除效果及其影响因素。研究自然处理系统各单元对污染物的承受负荷，优化组合氧化塘、生物过滤池与人工湿地等几种自然处理单元，确立各工艺单元的设计参数。

（3）针对自然处理系统冬季处理效果差的问题，研究人工填料及种类（弹性填料、软填料）对微生物滞留及其对改善处理效果的能力及作用；集成改善自然处理系统去除效果的吸附滤料。

（4）研究南方山丘区畜禽粪污处理沼气工程的运营机制以及沼气产品经济合理利用方式。

2．考核指标

（1）在我国南方山丘区建设沼液生态达标处理型沼气示范工程2-3个；每个示范工程平均日产沼气大于250m3，所产沼气用于给周边150户以上居民供气(或沼气用于发电，发电机组不小于20kW)；

（2）示范工程稳定运行考察时间不小于六个月(包含冬季低温)，沼液处理后出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；

（3）开发的沼液自然生态处理工艺的运行费用比沼液好氧后处理工艺降低30%以上，电耗降低40%以上；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于500万元。

课题5：东部经济发达地区沼液好氧处理型沼气工程示范

1．研究内容

（1）针对沼液好氧后处理过程稳定性差的问题，考察沼液好氧可生化及其对好氧后处理稳定运行及处理效率的影响因素；

（2）针对沼液好氧后处理过程脱氮效率差的问题，集成、研究沼液好氧后处理硝化过程设计参数，研究脱氮过程碳源自平衡技术；

（3）针对沼液好氧后处理过程电耗高，运行费用高的问题，研究评估沼气生产、沼气发电与曝气耗电之间能量平衡。

（4）集成沼气发酵技术、沼气发电技术、沼液好氧后处理碱度自平衡技术、碳源自平衡技术建立沼液好氧达标处理型沼气示范工程，考察示范工程运行效果及经济性。

2．考核指标

（1）在我国南方地区建设沼液好氧达标处理型沼气示范工程2-3个，每个示范工程平均日产沼气大于250m3，所产沼气大于给周边150户以上居民供气(或沼气用于发电，发电机组不小于20kW)；

（2）示范工程稳定运行考察时间不小于六个月，沼液处理后出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；

（3）沼气发电补偿曝气电耗的70%以上，处理系统电耗比传统工艺降低50%以上；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于500万元。

课题6：特大型养牛场热电肥联产沼气工程综合示范

1.研究内容

（1）集成牛粪发酵产沼气技术，提升沼气发酵装置处理效率及稳定运行能力。建立特大型养牛场沼气发电上网、余热利用及沼肥综合利用示范区。

（2）开发养牛场高浓度原料规模化沼气工程预处理、进出料、物料搅拌、破壳技术和装置；

（3）集成发电及余热高效利用、沼渣、沼液循环利用等技术及相关设备。

（4）形成特大型养牛场规模化沼气热电联产工程技术指南并进行技术经济评估。

2．考核指标

（1）  示范工程沼气产量达到10000m3/d以上，沼气发电装机达到1.0MW以上，沼气发电上网。

（2）示范工程沼液、沼渣用于制肥或作为肥料使用，建设沼渣沼液利用示范区10000亩以上。实现沼液、沼渣零排放。

（3）示范工程稳定运行考察时间不小于六个月（包含冬季），冬季发电量不低于年平均的80%。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费650万元，承担单位配套经费不低于1000万元。

课题7：特大型养鸡场以沼气工程为纽带的循环经济模式示范

1．示范内容

（1）通过集成鸡粪高浓度高效除砂等预处理技术、中温发酵技术、沼气发电余热回收利用等技术，建立特大型沼气示范工程。  

（2）研究沼液、沼渣规模化利用技术，应用于果园、蔬菜、饲料地等，建设大型沼肥种植示范区。

（3）通过沼液、沼渣有机肥应用和高端产品开发，制备符合有机种植要求的沼液营养液、沼渣人工基质，进行有机蔬果种植、无土栽培应用示范。

（4）集成沼气发酵、热电联产、沼液沼渣规模化应用和高端利用等技术，进行以沼气工程为纽带的集养殖、种植、生物能源于一体的生态农业良性循环模式研究。

2．考核指标

（1）示范工程沼气产量达到10000m3/d以上，沼气发电装机达到1.0MW；

（2）建设沼液、沼渣有机肥利用综合示范区10000亩以上。

（3）建设发酵剩余物高端利用示范区以及浓缩、制肥、回用示范工程，日处理规模不低于50m3，处理后的沼液沼渣经济效益提高50%以上。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术1－3项。

3．经费预算

本课题国拨经费650万元，承担单位配套经费不低于1000万元。

课题8：特大型养猪场沼液、沼渣处理及综合利用工程示范

1．研究内容

（1）在特大型猪场采取粪便污水干、湿分离，浓、稀分离设备、设施及清洁生产模式。

（2）针对分离后的粪便和浓(稀)污水，研究集成相应的沼气发酵工艺或其他处理、处置方法。

（3）针对分离后的稀污水，研究沼气发酵工艺及沼液达标处理技术，满足环保的排放要求。

（4）集成固态粪便、高浓度污水、低浓度污水处理工艺与设备，实现高浓度沼液还田利用及低浓度沼液达标排放，建立特大型猪场粪污沼气发酵、沼液沼渣处理和综合利用示范工程。

2．考核指标

（1）建立5万头以上猪场沼气示范工程，沼气产量达到5000m3/d以上，沼气发电装机达到500kW以上，沼气发电上网；

（2）示范工程粪便、浓污水沼液沼渣用于制肥或作为有机肥料使用，沼渣沼液有机肥利用示范区2000亩以上。稀污水厌氧消化出水(沼液)处理后出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；

（3）示范工程稳定运行考察时间不小于六个月(包含冬季低温)，北方地区冬季可以稳定运行，冬季发电量不低于年平均水平的80%。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费650万元，承担单位配套经费不低于1000万元。

课题9：特大型农产品加工废弃物沼气工程及沼气高值利用示范

1．研究内容

（1）针对农产品加工废物的特点，集成创新先进高效的中（高）温厌氧消化技术，提高反应器的处理效率和单位容积产气率。

（2）研究集成农产品加工厌氧消化出水后处理技术，满足环保排放要求。

（3）根据不同加工废物成分的特点，及厌氧消化所产沼气的组成成分，研究脱硫、脱水、除碳等提纯技术和设备。

（4）根据不同加工废物成分的特点，建成大型农副产品加工业的厌氧消化示范工程和沼气提纯、存储、利用示范。

2．考核指标

（1）示范工程反应器单池容积3000m3，产生沼气≥10000m3/d；

（2）厌氧反应器负荷大于15kgCOD/m3.d，示范工程中废水达到达标排放，连续稳定运行考察时间大于6个月。

（3）提纯沼气甲烷含量大于90%，H2S  含量不超过30mg/Nm3，满足汽车或城市燃气标准。产生沼气提纯、压缩、储运系统达到商业化运行水平，沼气利用的综合经济效益，提高50%以上，示范工程城市燃气用户达到5000户以上。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇以上，获得具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费650万元，承担单位配套经费不低于1000万元。

课题10：规模化沼气发酵贮存一体化成套装置开发及工程示范

1．研究内容

（1）开发适用于高浓度畜禽粪便、粪草混合原料的沼气发酵贮存一体化装置，以及沼气发酵装置与沼气贮存膜的装配、密封技术。

（2）开发新型沼气贮气膜结构材料及涂层，提升沼气膜的抗甲烷渗漏、抗紫外、耐腐蚀、耐折叠、耐老化性能。

（3）开发发酵贮存一体化装置相配套的进料、搅拌、低压运行、安全保护、储量显示和过程控制设备，以及防止沼气泄漏的高效低压输配系统装备。

（4）优化发酵、贮气装置设计，实现标准化设计，工厂化制造，模块化组装，在规模化沼气工程中应用示范。

2．考核指标

（1）沼气发酵贮存一体化装置比分体式发酵和贮气装置的总造价降低15%，占地面积节省30%，建设周期缩短50%。贮气膜的使用寿命大于10年。

（2）沼气发酵贮存一体化装置可满足沼气发酵、沼气净化、输配气和用气量变化的各种运行工况，装置稳定运行考察时间不小于六个月（包含冬季）。

（3）建立3-5座规模化沼气发酵贮存一体化装置，在不同地区、不同原料沼气工程中应用示范，每座装置日产气量≥1000m3。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于550万元。

课题11：沼气发电热电联供成套机组产业化与工程示范

1．研究内容

（1）沼气发电机组进气控制及稀薄燃烧技术的优化研究。根据进气甲烷含量实现燃气混合浓度的精确控制，达到高空燃比，实现发动机的高效稳定运行。

（2）沼气发电机组余热高效回收系统研究。研制新型烟道气和缸套基质等余热回收装置，实现机组余热的高效率回收。

（3）单机功率700kW和1000kW沼气发电机组的研制与产业化应用。

（4）研究开发系列化热电联产发电机组(CHP)，实现设备的成套化和模块化。

2．考核指标

（1）研制单机功率700kW、1000kW大型沼气发电机组。沼气发电机组气耗率≤0.5  m3(沼气)/kW.h,电效率≥35%，热效率≥45%，总效率≥80%。

（2）研发出的大型机组在5座以上规模化沼气工程上得到应用，系统全年稳定运行时间≥7500h，稳定运行一年后，系统相应指标(热效率、电效率)下降小于10%。初次大修时间≥20000  h。

（3）开发系列化、模块化热电联供一体化(CHP)设备,CHP系列化设备不少于5个规格，并在10个以上工程得到应用；  

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术3-5项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于550万元。

课题12：沼气除杂、提纯和高值利用技术设备开发与工程示范

1．研究内容：

（1）借鉴化学吸收或物理吸附技术，开发新型高效脱碳关键设备，研制新型吸收剂或吸附剂；

（2）针对畜禽粪便沼气发酵中沼气含硫和含水量高这一特性，开发新型沼气新型脱硫工艺和深度脱水工艺技术和设备；

（3）建设中小型沼气工程的沼气提纯、存储示范工程，制订脱硫、脱水、除碳等提纯技术指南和安全规范；  

（4）开发小型车载移动式沼气深加工一体化技术，以满足特殊场合应用，实现沼气高值利用。

2．考核指标

（1）建设2-3个完整的集储、提纯和高值利用示范工程，单个工程日处理能力不低于500m3。

（2）提纯沼气中甲烷含量大于90%，甲烷回收率≥90%；含水率低于15g/Nm3（20℃），H2S含量不超过20mg/Nm3，满足运输燃料或集中供气要求。

（3）开发小型车载移动式沼气深加工一体化装置，建立小型分散沼气工程沼气集中利用示范模式，实现沼气高值利用。

（4）在国内外高水平学术期刊上发表文章3-5篇，申报专利技术3-5项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于550万元。

课题13：秸秆原料规模化沼气发酵装备及生态循环利用模式综合示范

1．研究内容

（1）集成秸秆物理、化学或生物预处理技术，研究不同预处理方法对沼气发酵的影响，优化组合秸秆物理、化学与生物预处理工艺技术。

（2）研究示范秸秆原料沼气发酵营养平衡措施，考察秸秆原料沼气发酵过程中酸化、抑制过程，探索解除酸抑制的方法及调控措施；对比研究单相消化与两相消化工艺的效率、稳定性和可控性，优化秸秆发酵原料沼气发酵工艺并在示范工程中应用。

（3）开发新型高效秸秆发酵装置，研发与其结构相适应的秸秆原料进出料机械设备，开发秸秆沼气发酵增温保温技术和搅拌设备。

（4）集成研究开发的秸秆预处理技术、生物营养添加剂和复合菌剂、秸秆沼气发酵工艺及设备，建立秸秆原料沼气发酵生态循环利用示范工程，考察工程运行的稳定性。

2．考核指标

（1）建立池容大于500m3的秸秆发酵装置，供气超过200户农村示范项目2座以上；

（2）开发以秸秆为原料的沼气发酵装置2套，示范工程连续运行考察时间不小于6个月；

（3）研究2-3种提高秸秆产气率的专用微生物菌剂，开发应用于秸秆原料的进、出料和搅拌设备各一套；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于550万元。

课题14：规模化沼气发酵系统系列关键设备产业化与工程应用示范

1．研究内容

（1）开发适应高浓度物料的低能耗除砂、预处理设备。

（2）针对不同的物料浓度的沼气发酵装置，开发高效率、低能耗的搅拌设备，以及罐体增温和换热设备，提高余热利用效率。  

（3）开发适用于粪草混合发酵的高浓度沼液固液分离设备，实现沼肥的分级利用。

（4）开发低压双膜干式贮气装置，实现国产化制造，提升贮气装置的可靠性、安全性、耐候性和耐腐蚀性能。

2．考核指标

（1）建立原料预处理、除砂、搅拌及进出料等关键设备生产线，在3-5个规模化沼气工程上应用示范。预处理除砂装置粪砂分离率≥85%。

（2）研发3种系列6种规格、适用于不同物料和池型结构的高效率、低能耗搅拌设备，单位功率≤3.6  W/m3池容，应用于示范工程。

（3）建成贮气容积300、1000、2000m3以上低压双膜干式贮气装置各1座，造价比同等规模的湿式贮气柜节省30%，维护费用降低50%。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文3-5篇，形成具有自主知识产权的专利技术1-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费500万元，承担单位配套经费不低于500万元。

课题15：高浓度物料规模化沼气工程高效发酵工艺开发与工程示范

1．研究内容

（1）针对不同发酵原料的特点，研究规模化沼气工程高固体高浓度发酵条件下传质规律及影响因素；针对不同发酵原料特性及反应器构型，优化混合搅拌设备结构形式及搅拌模式。

（2）研究高浓度物料沼气发酵过程流动与混合特性，探索沼气发酵反应器内流场规律，建立混合搅拌设备功率的计算方法并开发相应计算软件。

（3）针对不同发酵浓度，研究高效沼气发酵过程热量平衡和经济的发酵温度。针对不同地区、不同类型的规模化沼气工程，研究经济的升温热源及热交换方式。

（4）研究高浓度发酵过程抑制物质的释放及其影响因素，考察抑制物质对厌氧消化过程的抑制效应，开发消除抑制的技术措施。考察沼液回流对发酵过程的影响，研究最佳回流比。

2．考核指标

（1）研究的工艺技术应用于畜禽粪便等不同原料的规模化沼气工程不少于2个，单个沼气工程沼气产量大于1000m3/d；

（2）研制出高浓度物料规模化沼气工程高效发酵工艺1套，进料TS浓度不小8%；容积产气率不小于2m3/(m3.d)；

（3）开发混合搅拌设备功率计算软件1套，搅拌能耗小于沼气工程输出能量的2%。

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文5-8篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术2-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费600万元，承担单位配套经费不低于200万元。

课题16：固体物料两相沼气发酵新工艺技术研究与工程示范

1．研究内容

（1）研究适合畜禽粪便或农副产品等不同发酵原料的高效厌氧功能菌群（主要分别为在固态条件下的高效产酸菌群和在液态条件下的高效产甲烷菌群）的最佳工艺条件和反应器类型；

（2）研究工艺中物料含水率、C/N比、适宜的沼液回流方式和比例、有效搅拌方式、适宜温度、pH值和碱度等多因素对产酸和最终沼气产气量的影响，确定适宜的工艺参数，优化工艺流程。

（3）针对不同原料或混合原料的特点，开发和研究适宜的固相产酸－液相产甲烷串联沼气发酵工艺技术以及关键专用设备。

（4）建设规模化固态废物固液两相串联沼气发酵工艺的示范工程，针对以固态废物为原料的固相产酸－液相产甲烷串联沼气发酵工艺技术的关键影响因素开展系统深入的研究。  

2．考核指标

（1）建立2个以上固液两相工艺示范工程，单个工程集中供气不少于200户；

（2）提出畜禽粪便、农副产品等两种以上固态生物质原料产酸工艺流程、关键设备与相应规范；

（3）研制成2种固液沼气发酵装置，通过专用设备开发解决搅拌、加温和浮渣去除等问题；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文5-8篇以上，申请国家发明专利2-3项。

3．经费预算

本课题国拨经费600万元，承担单位配套经费不低于200万元。

课题17：规模化沼气工程沼液、沼渣高值利用技术研究与工程示范

1．研究内容

（1）通过对沼渣改性、配比调控、造粒生产工艺的研究，研制优质高效复合有机肥生产关键技术和设备；

（2）研究以沼渣为主要原料的有机人工基质技术，开发沼渣与有机、无机基质的配合技术、物理化学要素及其肥效调控技术。

（3）研究沼液的高效、低耗浓缩和减量化处理工艺与设备，制成高浓度、富含多种营养物质的有机沼液营养液，可广泛用于无土基质栽培、水耕栽培及根外防病追肥；

（4）研究不同气候条件、不同土壤类型及不同作物种类对沼渣沼液的土地承载力，实现沼渣、沼液的安全、高效利用，制定相关标准。

2．考核指标

（1）依托具有代表性的沼气工程，建设2处以上发酵剩余物综合利用示范基地。单个工程日消纳沼液、沼渣量不低于100t；

（2）形成沼液浓缩制肥工艺，浓缩液养分含量提高50%以上，减少沼液量达到80%以上，沼液运输费用降低80%以上。稀液达到相关排放标准或回流稀释沼气发酵原料，并无抑制作用；

（3）沼渣、沼液回收利用装置稳定运行考察时间大于6个月，制定沼渣、沼液安全利用及土地消纳能力技术指南1套；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文5-8篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术2~3项。

3．经费预算

本课题国拨经费600万元，承担单位配套经费不低于200万元。

课题18：规模化沼气工程机电一体化装备及控制技术研究与工程示范

1．研究内容

（1）研究高效沼气发酵装置模块化、标准化，设计成套化配置和系列化产品。完成系统中进出料系统、搅拌系统、沼气收集系统的设备定型设计，形成自动化、标准化、系列化机电一体化成套设备，提高规模化沼气工程的机电一体化程度。

（2）研究厌氧体系中多种群微生物参与的生化、物化复杂关系，建立适合于反应器实时控制的、能够描述厌氧系统内主要参数动态变化规律的数学模型，实现对沼气发酵过程的长期有效的预测，确保沼气工程的良性运转。

（3）研究建立厌氧消化过程自动调控的参数评估体系，确定对应的在线监测、控制设备和采取的调控策略，完成系统自动化控制模型和软件研究。

（4）在工程生产中采用机电一体化设备，采用实时控制装备系统，根据物料特点和反应器形式，研究和优化机电一体化实时控制系统。形成具有自动化系统的沼气工程示范。

2．考核指标

（1）选择2-3种典型高效沼气发酵装置，形成模块化、标准化和系列化设计及成套产品配置的自动化、标准化、系列化机电一体化成套设备。

（2）建立沼气发酵过程数学模型，实现对沼气发酵过程自动调控的参数评估体系；建立沼气发酵装置的数学控制仿真模型和系统智能调控软件，并注册登记；

（3）建立机电一体化实时控制装备系统示范工程高效运行进程的平台，在2个示范工程中形成两种型号以上机电一体化沼气发酵成套设备，稳定运行考察时间不小于6个月；

（4）在国内外知名学术期刊上发表论文5-8篇以上，形成具有自主知识产权的专利技术2~3项。

3．经费预算

本课题国拨经费600万元，承担单位配套经费不低于200万元。

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