从“粪污”到“绿气”：打造全产业链循环经济新范式

（来源：中国改革报）

转自：中国改革报

齐河汇农新能源科技有限公司管理人员在生产一线。

齐河汇农新能源科技有限公司外景。

齐河汇农新能源科技有限公司秉持“变废为宝、能源互补、绿色循环、低碳增效”发展理念，充分利用区域大型现代牧场畜禽粪污的原料供给量大、集中可控的基础，同步消纳周边秸秆、农林废弃物等资源，构建出“粪污处理—厌氧发酵—沼气净化提纯—生物天然气高压输送—生物质发电—余热回收—光伏发电+储能调峰—沼肥还田”全产业链发展格局。

□ 史小宇

今年是“十五五”开局之年，逐绿而行、向绿而兴迎来了政策叠加效应。今年的《政府工作报告》首次提及“绿色燃料”，正式上升为国家战略层面的新增长点；6月，国家发展改革委、国家能源局发布的《新型能源体系建设“十五五”规划》明确布局绿色燃料产能，构建“制储输用”全链条发展体系。一系列政策动作释放出明确的发展预期，绿色燃料已从技术探索阶段正式迈入国家战略布局阶段，成为培育能源领域新质生产力的一个核心方向。

在作为全国新旧动能转换综合试验区的齐鲁大地上，就有这样一家抢抓机遇、因地制宜发展新质生产力的民营企业，通过集成创新悄然打通“畜禽粪污环保治理—生物天然气稳定生产—并网供气”的全产业链闭环，为废弃物资源化利用、发展循环经济树立了典范。它就是齐河汇农新能源科技有限公司。

顺势而为 竞逐绿色燃料新赛道

应势而动、顺势而为，往往既能赢在起跑线上，又能赢得发展全过程。齐河汇农新能源科技有限公司团队深谙此理，该公司董事长高栋表示，“构建新型能源体系是国家战略核心部署，旨在降低我国化石能源消费对外依赖，端牢属于中国人的‘能源饭碗’。在能源多元化发展的情势下，我们选择从畜禽粪污及农林废弃物资源化利用入手，走出了一条符合国家政策导向和市场需求的循环经济之路。”

“我们齐河汇农新能源公司在创立之初，就定位为项目型企业，根据区域资源禀赋和发展特点，专注开展畜禽粪污及农林废弃物资源化利用、生物天然气生产提纯、生物质发电、余热回收利用、光伏发电、储能系统配套等业务。在无补贴的市场化突围中，我们正在为山东乃至全国的绿色燃料产业探索一条可复制、可推广的新路径。”高栋表示。

变废为宝 构建全闭环工艺路线

山东是农业大省，同时也是畜牧业大省。齐河汇农新能源科技有限公司秉持“变废为宝、能源互补、绿色循环、低碳增效”发展理念，充分利用区域大型现代牧场畜禽粪污的原料供给量大、集中可控的基础，同步消纳周边秸秆、农林废弃物等资源，构建出“粪污处理—厌氧发酵—沼气净化提纯—生物天然气高压输送—生物质发电—余热回收—光伏发电+储能调峰—沼肥还田”全产业链发展格局。

在工艺端，汇农新能源公司融合塞流池厌氧发酵工艺、络合铁湿法脱硫、高压水洗法提纯等多项国内外先进技术，形成了一套完整的“预处理—发酵—净化—提纯—利用”全闭环工艺路线。

现实表明，生物天然气行业长期面临原料波动大、产气效率低、净化成本高、多能协同难等共性痛点。但汇农新能源公司以“技术整合+系统优化+成本控制”三位一体策略，逐一攻克了这些难题。

为解决原料供给稳定性问题，尤其是畜禽粪污与农林废弃物混合原料特性差异大、季节性波动明显，容易引发发酵系统不稳定的痛点，汇农新能源采取了“双原料协同”策略：以大型牧场粪污为主，占比70%以上，保障原料稳定供应；以秸秆等农林废弃物为辅，占比约30%，平抑原料的季节性波动。同时，企业搭建起50公里半径的原料收储运网络，配套密闭输送系统，还通过固液分离、筛分除杂、调质匀质三级预处理工序，统一了原料粒径与碳氮比。

为解决厌氧发酵效率与稳定性不足的问题，汇农新能源融合了塞流池工艺并加以改良，采用地下钢筋混凝土U型廊道结构，不配置机械搅拌，依靠沼气回流形成涡流混合，开展中温恒温发酵。相比传统CSTR工艺，该工艺单位原料产气量提高至0.55~0.65立方米/千克，提升约40%；系统运行能耗降至0.1千瓦时/立方米沼气以下，降低约60%。通过余热回收加地热辅助的方案，可确保全年维持35~38℃恒温发酵，解决了冬季产气的“潮汐性”问题。

为解决沼气净化提纯的成本问题，汇农新能源公司联合青岛大学王飞教授、罗生军教授团队，针对沼气脱碳系统开展深度攻关。在高压水洗脱碳环节，团队利用二氧化碳与甲烷在水相中的溶解度差异，对吸收塔的塔内流场、填料层级、压力梯度进行了系统性优化，使甲烷回收率稳定在98%以上，全程无化学添加；脱硫环节采用“络合铁湿法脱硫（主）+干法脱硫（备）”双冗余配置，脱硫效率达99.9%以上，正常工况下络合铁溶液可循环再生、无药剂消耗，处理成本不超过0.05元/立方米沼气。提纯后的生物天然气完全符合《天然气》（GB17820—2018）和《生物天然气》（GB/T41328—2022）两项国家标准的二类气指标要求。

多能互补系统的耦合效率，是项目推进的第四道坎。高栋介绍，提纯后的生物天然气分为两路利用。一路接入燃气发电机组开展生物质热电联产，回收的余热用于厌氧发酵保温与厂区供暖；另一路经增压、稳压、计量、加臭处理后，接入企业自建的次高压管网对外供气。

在厂区同步布局光伏发电和储能系统中，王飞、罗生军团队为“余热回收+光伏+储能”多能互补调度逻辑提供了关键技术支撑，最终实现“以气定电、以电调储、以储稳供”的智能调度，能源综合利用率提升至85%，能源自给率达70%。

持续创新 提升企业市场竞争力

“企业是创新主体”是当前国家科技创新体系的核心定位，但企业创新往往面临无技术积淀、无补贴资金支持等窘境。面对阻点痛点，汇农新能源公司以“有条件上、没条件创造也要上”的攻坚克难精神，牢牢把握时代机遇。

该公司坚持技术整合而非盲目研发。与青岛大学家团队建立长期产学研合作，围绕沼气脱碳系统优化、多能互补智能调度两个方向联合攻关，引进成熟技术加以本地化改良，研发周期缩短60%，成本降低50%。关键设备国产化率达95%，采购成本降低30%~40%。

该公司通过与大型牧场签订长期协议，“零成本”接收粪污，原料成本降低60%以上。余热回收+光伏+储能综合节能50%，单位能耗成本降至0.15元/立方米气；智能控制+模块化设计使运维人员精简至行业平均水平的一半，全产业链成本得以控制。

该公司积极推动商业模式创新，通过实行“生物天然气+有机肥”双产品战略，产品附加值提升30%；通过自建3.2公里次高压管网对接华润燃气豆腐匠阀室，降低输送成本。此外，生物天然气减排量申报CCER碳资产，年增收可达项目收益的15%~20%。

该公司坚持质量与标准先行，严格执行双国标二类气标准，建立“原料—发酵—净化—提纯—输送—使用”六级质量追溯体系，搭建了全系统防爆+自动切断+应急处理的安全保障体系，将事故率降低90%。

为增强持续创新能力与现代化管理水平，该公司引进厌氧发酵、气体净化、能源系统领域专家，组建了20人的核心技术团队，同时通过推行股权激励绑定个人利益与企业发展、实施TPM全员生产维护等方式，实现了管理与技术的深度融合。

经过持续攻关，汇农新能源公司交出了一份亮眼的成绩单：

年产生物天然气1200万立方米，甲烷纯度不低于97%，可完全替代化石天然气；处理环节综合能耗不超过0.4千瓦时/立方米天然气，单位生产成本不高于1.8元/立方米，低于行业平均的2.5~3.0元/立方米水平，项目投资回收期缩短至6.5年，远快于行业平均的8~10年；年处理粪污10万吨以上、秸秆3万吨，减排二氧化碳约26万吨，产出有机肥10万吨，实现“零排放”循环经济。

目前，该公司自建的3.2公里次高压输送管网与城市燃气管网实现物理联通、压力匹配、调度互通，具备每年连续稳定供气1200万立方米的长期保供能力。

“十五五”蓝图铺展，在山东加快建设新型能源体系、聚焦打造能源绿色低碳转型示范区、探索风光氢氨醇一体化发展的背景下，汇农新能源公司将进一步走实“市场化驱动、技术引领、循环发展”路径，进一步深化与央企燃气集团、科研院所、工业园区、地方平台公司的战略合作，全力助力区域能源结构优化、生态环境综合治理、农业绿色转型与乡村振兴高质量发展。（齐河汇农新能源科技有限公司供图）