大型沼气工程项目可行性研究报告4.doc

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1、XXXX有限公司大型沼气综合利用项目 可行性研究报告XXXXXX有限公司XXXX沼气工程项目可行性研究报告XXXXX有限公司二一一年十月目 录第一章 总 论41.1 项目名称与承办单位41.2 编制依据、内容及范围41.3 推荐方案与研究结论51.4 建议8第二章 项目背景和发展概况92.1 企业基本情况9 2.2 项目建设建设背景 102.3 项目建设的必要性12第三章 市场需求预测及建设规模143.1 市场需求预测143.2 建设规模和产品方案17第四章 建设条件与场址184.1 企业概况184.2 原辅材料供应184.3 燃料及动力供应194.4 建场条件194.5 社会环境概况20第五

2、章工程技术方案215.1 项目组成215.2 生产技术方案21第六章总图布置316.1 总平面布置原则316.2 总平面布置方案316.3 竖向布置及场地排雨水326.4 道路及绿化系统326.5 总平面主要技术指标336.6 给水工程336.7 排水工程346.8 供电356.9 化验室356.10 设计施工及安装36第七章环境保护377.1 项目实施过程中的环境影响及对策377.2 项目建成后的环境影响及对策377.3 场区绿化38第八章劳动保护398.1 劳动保护398.2 劳动安全措施398.3 消防40第九章机构与管理419.1 企业体制及组织机构419.2 工作制度及劳动定员419

3、.3 人员培训419.4 劳动力来源41第十章 项目实施进度建议4210.1 实施计划说明4210.2 各阶段实施进度表42第十一章 投资估算4311.1 估算依据及说明4311.2 总投资估算43 11.3 资金筹措44第十二章 效益分析4512.1 经济效益分析4512.2 社会效益分析4612.3 环境效益分析46第十三章 结论建议47附件附图第一章 总 论1.1 项目名称与承办单位1.1.1 项目名称XXXXX沼气工程项目。1.1.2 项目承担单位、项目负责人项目承担单位：XXXXX项目负责人：XXX联系电话：XX-XXXXXX1.1.3 建设地点XXXXX1.2 编制依据、内容及范围

4、1.2.1 编制依据（1）国家能源中长期发展规划纲要（2010-2025）（2）XXXXX项目环境影响报告表（3） 项目承办单位所提供的基础数据和资料（4） 畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）（5）国家环保总局畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-2001）（6）国家环保总局畜禽养殖污染防治管理办法（第9号令）（7）农业部大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划1.2.2 编制范围本报告对项目建设的依据、条件及必要性进行了论述，对污染治理工艺技术方案、设备选择、项目选择、原辅材料供应、公用工程、环境保护、消防及安全卫生、劳动定员及人员培训、项目实施进度、投资估算及资金筹措和经

5、济效益等方面进行综合性分析和评价，为项目实施提供了可靠、科学的依据。1.2.3 编制原则 贯彻资源综合利用，体现生产与环境的协调统一，适应可持续发展要求，顺应循环经济发展方向。 合理设计并力求先进、技术可靠、经济合理。 设计从实际出发，因地制宜，合理利用资源，加快建设进度。 贯彻国家建设项目有关政策和法规，工程项目与环保、安全和公共卫生同时考虑，尽量综合利用，减少生产对环境和职工造成的危害。1.3 推荐方案与研究结论1.3.1 市场需求分析本项目对产生的粪便进行高温堆肥综合利用，项目场址所在地为XXXXX，其东边为农田，其它三边均为树林。对生产的有机混合肥销售非常有利，且价格较低，肥效较好，市

6、场前景较好，对周围农业生产有极大的提高和促进作用。利用粪便生产沼气，并用沼气发电，不仅解决本场用电需要，而且对于缓解农村电力紧张状况具有重要的作用。1.3.2 产品方案及生产规模本工程猪存栏量为10000头，猪粪采用干洗粪，猪尿、冲洗水等先经过收集池由暗管送入厌氧发酵罐。该场粪水在冬季、夏季排水量不同，按平均最大排水量计450m3/d，TS1.82.0%，温度25，设计粪水处理规模为450m3/d，设计沼气产生量为1080m3/d，年产有机复合肥30000t，发电50万度。1.3.3 项目建设内容及规模XXXX有限公司常年存栏猪10000头，目前日排放粪便50吨，污水450m3。建设内容主要有

7、厌氧发酵系统、沼气发电系统、固、液高效有机肥生产线及水生植物塘系统等。拟建项目如下：（1） 容积600 m3的厌氧罐2座及配套脱硫塔、气水分离设施；（2） 容积500 m3的贮气柜1座及阻火设施；（3） 容积500 m3SBR反应器2座；（4） 好氧发酵制肥系统1套；（5） 50KW发电机组1套。1.3.4 场址概述本项目场址位于XXXX，扩繁场占地XXX亩，建筑面积XXX万平方米，地处XXXXX，省道公路（北线）西侧，交通便利，成品可以就近销售给农民发展种植业，是项目建设的理想厂址。1.3.5 主要原材料、燃料、动力供应本项目主要原材料为猪粪便、菌种、辅料等，年需湿猪粪便50000吨，菌种1

8、00吨等，均由XXXX有限公司提供。工程用水由场区一眼深井提供；项目装机容量50KW，企业自身发电车间发电量为1360kwh/d，可以满足本项目和全场的用电量。1.3.6 环境保护本项目的二次污染、恶臭气体和噪声等污染经治理后均可达标排放。1.3.7 项目定员和劳动力来源本项目全年工作日365天，生产班次为二班，项目定员12人，所需人员面向社会公开招聘，择优录取，实行全员劳动合同制。1.3.8 项目实施进度本项目在前期工作完成后，进行方案和施工图设计，在土建施工完成后，进行设备安装、调试，建设期12个月。各阶段工作应合理组织，适当穿插进行，加快进度。1.3.9 总投资及资金来源（1）总投资 4

9、50万元 建设投资190万元 设备投资 180万元 其它费用 80万元（2）总投资来源 申请专项资金 200万元 企业自筹 230万元 地方财政支持 20万元1.3.10 研究结论本项目是承办单位为解决其自身在发展养殖业中出现的畜禽粪便污染问题而提出的利用猪粪生产生物有机肥，利用猪粪便水厌氧处理产生沼气，产生的沼气在充分满足承办单位猪舍增温、照明、食堂、烘干、取暖自身需要外，多余的沼气用于发电，既解决了畜禽粪便和粪水的污染问题，又可以达到改良土壤，发展高效农业的目的。猪粪水经处理后，污染物浓度大大降低，可作为猪舍冲洗水利用，产生的沼气除满足自身需要外，多余部分用作为沼气发电原料，是较好的能源综

10、合利用项目，既保护了地表水环境质量，又对该类企业提供了工程样板，具有较高的治理污染示范作用。项目实施后每年可减少该猪场COD排放量253.68t，减少废水排放量23.04万m3，每年可综合利用50000t猪粪，环境效益显著。另外，项目实施对现阶段区域农业种植结构调整，增加农民收入，促进社会稳定和当地农村经济发展，亦有十分积极的意义。可见项目环境、社会效益显著，能起到较好的区域示范带头作用。本项目总投资448.51万元，其中建设投资190万元，设备投资180万元，铺底流动资金20万元。项目建成后，可实现年平均收入130万元，年经营成本25.01万元，年利润104.99万元，投资利润率达23.41

11、%，投资回收期4.27年，经济效益亦较明显。综上所述，本项目可以达到环境、经济、社会效益的协调统一，具有区域较好的示范作用意义。1.4 建 议为保证项目能够顺利、稳妥的建设和发展，应注意以下几点：l 争取政府在政策、金融等方面的支持，使企业发展有一个稳定、积极的社会环境，加快新技术推广应用。l 及时掌握市场信息，调整企业营销策略，建立完善的销售渠道，形成稳定的销售网络和消耗群体。l 建议对废水厌氧出水近期考虑施肥和回用，远期考虑废水达标排放。l 由于项目采用先进设备、技术和工艺，承办单位应使员工尽快掌握操作技术，不断提高管理水平，保证产品质量稳定，降低成本。第二章 项目背景和发展概况2.1 企

12、业基本情况XXX有限公司始建于XXXX年XX月份，占地XXX亩，独立核算，注册资金XXXX万元，公司实行董事会领导下的总经理负责制，下设办公室、生产管理部、供销部、财务部、人事部五个管理部门和扩繁场。扩繁场下设配种、妊娠、产房、保育和育肥五个生产区和一个饲料厂。现有职工XXX人，85%以上的员工受过专业技术教育。现有基础母猪1500头，生产种猪和商品猪30000头，为我省农业结构调整作出了积极的贡献。2.2 项目提出的背景生态环境污染和土地资源退化是困扰当今社会的主要难题之一，联合国召开的“环境与发展”大会，通过了21世纪议程，把可持续发展作为全世界共同发展的道路。我国在制订国民经济发展计划中

13、，将国土资源的保护和开发，环境及生态保护作为可持续发展战略的主要内容，提出大力开展生态农业，控制农田污染，保护国土资源和生态环境，力争使环境污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制。随着科学文化的进步和社会生产力的发展，人类已创造了今天的精神文化和物质财富，但也产生了人类没有预见到的生态与环境问题。过去，由于人们对生态问题认识不足，在生产生活中造成了环境污染和自然资源破坏。目前，我国农业耕地面积逐年减少，且地力日益下降，化肥施用量虽已达到发达国家石油农业的水平，但化肥增产效果降低，森林资源出现危机，水土流失面积扩大，草资源和水产资源退化，生态仍有继续恶化之势。1998年的特大洪灾造成生命财产损失达

14、数千亿元。严峻的现实告诉我们，要摆脱向前发展的困境，必须走可持续发展之路。可持续发展战略要求人类在追求享有健康而富有的生产成果的生活权利时，应当坚持与自然的和谐统一，而不应该单纯地采取耗竭资源、破坏生态和污染环境的方式来追求目标的实现；应该在创造和追求发展与消费的同时，努力做到不破坏并改善生态环境。可持续发展战略强调高效率和生态持续性。高效率是指用最小资源成本获取最大的成果总量；生态持续性是指人类为维持物质和能量的输入与输出，满足社会对自然资源环境舒适和废物处理能力的需要。可持续发展战略着眼于人口、资源、环境、经济和社会的协调发展，要求在不超越资源和环境承载能力的条件下，促进经济发展和社会进步

15、，并保持资源和环境的永续，使人类和地理环境协调统一，共同发展。沼气生产是以人畜粪便、作物秸秆等农业废弃物为发酵原料，经厌氧发酵装置，在沼气微生物 (缺氧至无氧环境里大量繁殖生存的微生物 )作用下，将农业废弃物中有机物分解产生出以甲烷为主的高热值能源气体沼气，并杀灭了废弃物中的有害细菌与病毒。这些无毒固体或液体俗称沼渣、沼液，更易于被作物吸收，增加其作为肥料的速效性，并为动物提供了安全、卫生、高营养的饲料。生态农业以沼气建设为纽带，将农业生产过程中产生的各种废弃物再次进行物质和能量的转化、污染物的无害化，增加了农业生态系统环节，延长了系统的食物链，拓宽了有机质能量的循环利用途径，消除了污染，形成

16、系统内物质的良性循环利用，提高了能源的转化利用率，促进了经济、社会和生态环境的协调发展。发展沼气生态农业既发展了农村经济，又减少了能源浪费，提高了能源利用品位和效率，保持了能源资源的可持续性利用。通过发展沼气消除了农业生产过程中的有机污物，净化了环境，促进了农村精神文明建设。通过对“三沼”的综合利用，不断地截流农业生产过程中的废弃物，实现了生物质能的多层次循环利用，保证了农业生态系统内的能量积累，增强了系统本身的稳定性，从而使整个生产过程进入了“资源产品资源”的良性循环，把生产过程合理地和自然界物质循环系统结合起来，实现资源的合理、充分利用，保持和提高了农业环境质量，经济与环境得以协同发展，确

17、保了农业可持续发展，是实施国民经济可持续发展战略的重要举措之一。生态农业是现代农业的发展方向，是 2 1世纪的主导农业。根据沼气发酵系统的种种利用，可以得出以下结论：(1)沼气、沼液、沼渣的综合利用，可以实现生态农业少投入、多产出，高效无污染的特点，使农业发展具有可持续性。(2)降低农药、化肥的用量，逐步实现生态农业无污染生态环境、生产绿色食品、满足人们食用健康食品的要求。(3)沼气发酵系统对有机废物的层层利用，充分节约了生态自然资源。(4)沼气发酵系统是构建生态家园、发展生态农业的枢纽，是解决我国农村能源、改善居住和生态环境、增收节支、脱贫致富的关键。根据以上分析可知，本项目采用养猪废水制沼

18、气发电，项目建设符合生态农业发展的思路。2.3 项目建设的必要性近年来，在国际市场上，人们喜爱高蛋白，低脂肪食品、肉类贸易额逐年上升，世界肉猪业蓬勃发展，优质肉猪及高档低温猪肉需求急剧增加。日本及东南亚一些工业化国家的肉食消费增长潜力非常高，韩国、台湾、香港和新加坡等国家和地区是一个前景光明的预测市场，经济的继续增长预示着这些地区的肉食消费将会增加。从国内市场情况看，随着扩大内需和人民生活水平的提高，人们的膳食结构发生了明显变化，在肉食方面需要更多优质的肉猪，尤其是随着国内旅游业的兴起，诸多旅游景点对肉猪，特别是高档猪肉的需求与日俱增。尽管我国猪肉产量增长较快，但仍然满足不了国内市场的需要，产

19、品短缺，特别是高档猪肉更为短缺。随着人民生活水平的提高和市场经济的发展，作为畜牧业的组成部分，我国养猪业正经历着由传统养猪业向现代肉猪业的转变。现代肉猪业是高科技的产物，是大农业良性生态循环的要素，是吸收农村剩余劳动力，推动农业产业化带动区域经济发展的产业，其前景十分广阔。为了调整农业产品结构，加快农业产业化发展，拉长企业生产链条，振兴农村经济，增加生产效益，使当地种植优势与企业优势有机结合，增加就业机会，河南枫华种猪改良有限公司是建设了扩繁场污染治理示范项目，该项目的实施具有良好的社会效益和广阔的市场前景。随着我国现代化经济建设的不断发展和人民生活水平的进一步提高，在各级政府的大力支持下，禽

20、畜养殖业迅速发展，禽畜养殖业的发展极大地丰富了消费市场，满足了人民生活的需求，同时也带来了不容忽视的环境污染问题。畜禽养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等，极易对水环境和大气环境造成严重污染，未经处理的畜禽污水中含有大量的氮、磷，是造成水体富营养化的重要原因，养殖场产生大量恶臭气体，其中含有氨气、硫化物、甲烷等有害成份，都会对环境和人体造成危害。因此，对畜禽粪便污染防治是非常有必要的。畜牧养殖环境污染的问题是粪便和粪便污水处理及利用不当对大气、水环境和土壤造成的污染，根据有关资料及调研，畜牧业对环境的污染特点见下表。污染因素环境因素污染特点养殖场粪便大气环境粪便中的氨及含硫蛋白在高温下发酵产生

21、氨气，硫化氢等气体，如不及时清除，产生甲基硫醇、二甲基二硫醚、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等恶臭气体。水质污染粪便中的N、P进入水体，造成地下水的污染，水中硝态N超标，人长期饮用会诱发癌症土壤和生物污染粪水直接侵蚀，使土壤失去价值；病源菌微生物和寄生虫卵大量繁殖及蚊蝇滋生，造成人、畜传染病蔓延。根据畜禽粪便的污染特点，以改善环境质量为宗旨，以畜禽粪便资源化的环境容量为基准，以强制性循环利用为基本立足点，以减量、廉价、实用为原则，合理规划、防治结合、综合管理，建立与现代化畜禽养殖业相适应的符合国情的污染防治体系。根据这种情况，河南枫华种猪改良有限公司是拟利用自身优势，在扩大养殖规模的同时对养殖

22、过程的产生的污染进行综合治理，使该场不仅成为驻马店市的养殖龙头企业，还要成为养殖业污染综合治理的示范企业。因此该企业拟投资 450万元建设扩繁场污染治理项目。第三章 市场需求预测及建设规模3.1 市场需求预测本项目的建设内容主要是养猪场的污染综合治理，在污染治理工程中，将产生有机肥料和电力，作为本工程的生产产品。3.1.1 生物肥料市场需求预测施用肥料是农业生产不可缺少的一项增产措施。近些年来，人们为了追求目前的高产量、高效益，长期过量单一施用化肥，这样势必会造成土壤板结，地力下降、保水能力差，使农作物品质降低并造成一定的环境污染，使用有机肥料是发达国家一直所推崇的，我国的一些地方，尤其是一些

23、生态农场，也把施用有机肥作为第一选择。在80年代以前，我国的工业还够发达，化肥产品很少，养殖业废弃物是农村肥料的主要来源，进入80年代后，农民逐渐富裕，化肥施用量增多，不少农民不愿意施用粪便，与此同时随着大型养殖场相继建立，畜禽粪便集中排放，超过了养殖场周围农田环境的消纳能力，成为新的环境污染源。对于农业生产来说，无论过去，现在和将来畜禽粪便都是一种优质的有机肥源，畜禽粪便排放量见下表。 万头（只）畜禽一年粪尿排泄量单位：t项 目排泄量粪尿中三要素含量折合化肥数量NPK硫铵过磷酸钙硫酸钾猪1.8310475.342.1137.3377232275牛10.95104416.1197.1350.4

24、2.0811.084701鸡5.51028.98.54.745479本项目利用静态堆肥法处理猪粪便生产有机肥料。随着环保意识的不断提高，人们逐渐认识到，西方现代农业依靠化肥农药，大面积大幅度地提高了作物产量，经济效益十分可观，但这是以消耗大量能源，牺牲环境生态 、降低土壤肥力和农产品品质为代价的，因此，在能源危机、生态危机和资源危机不断加剧的今天，生态农业的发展已受到日益的重视和普遍推广，有机农肥的应用及作用也得到了认可。据有关有机肥使用效果的研究，其有利影响主要体现在以下几点：（一） 对作物生长的影响 可提供植物各时期生长所需各种养分 可提供作物生长所需的刺激性物质 增加作物的抗逆性（二）

25、提高农作物产量和改善农产品品质 促进植物生产增加作物产量 改善农产品品质，保持农作物营养风味 改善外观品质 生产绿色食品（三） 提高土壤肥力 改善土壤结构 增加土壤养分 提高土壤的生物活性（四） 有机肥、无机肥配合使用提高养分利用率综上所述，本项目产生的猪粪尿进行高温堆肥综合利用，项目场址所在地为平原，其周围皆为蔬菜基地、果树和农田，对生产的有机混合肥销售非常有利，且价格较低，肥效较好，市场前景较好，对周围农业生产有极大的提高和促进作用。虽然有机无机复合肥对改良土壤、增加土地肥力以及人类饮食健康等诸方面均有百益而无一害，而且“有机农业”和“绿色革命”亦为全球农业的大势所趋，但是农民对有机无机复

26、合肥的使用有一个认识过程，只有在农田使用，农作物丰收这种“立竿见影”的效果，农民才会喜欢使用有机无机复合肥。3.1.2 沼气发电市场需求预测沼气发电始于70年代初期。国外主要是为了合理、高效地利用在治理有机废弃物污染中所产生的沼气，普遍使用往复式沼气发电机组进行沼气发电。国外使用的沼气机大都是属于火花点火式气体燃料发动机，并对发动机产生的排气余热和冷却水余热加以充分利用，可使发电工程的综合热效率高达80%以上。粪便的综合开发利用一直是人们关注的主要问题之一。长期以来，畜禽粪便，尤其是大型养殖场的畜禽粪便，一直没有得到充分合理的开发利用。随着科技进步，人们已经开发出了多种综合利用的方式。利用粪便

27、开发沼气，利用沼渣配制生物有机复合肥是近年来在我国许多地方成功利用的一种方式。畜禽粪的厌氧消化不但能提供优质的沼气燃料，其发酵残留物还富含N、P、N、腐植酸、维生素等物质，可制作优质花卉肥、鱼饵及饲料添加剂等，上海星火农场沼气站处理了2700头奶牛粪的同时，沼气供应了3000户职工及10个集体单位使用，每年可节省标准煤1200吨，创值48万元。星火农场沼气工程的发酵残留通过固液分离分出清液部分和残渣部分，清液部分用作蔬菜、瓜果、青饲料种植用肥，有效地改良了土壤并促进增产。残渣部分制成花卉肥、鱼饵及饲料添加剂，发酵残留物经综合利用后进入市场也可创值近60万元，不但防止了污染而且创造了较好的经济效

28、益。 我国广大农村生物质资源非常丰富，解决农村电气化除了发展小水电 以外，生物质可燃气包括生物质气作煤气和沼气发动机发电是一个很重要的途径。在天然气比较丰富的地区，还可以用天然气发动机发电来补充。没有天然气的地方可能就要靠煤气发电机发电来补充。但是，大、中型沼气工程与沼气发电工程的一次性投资费用都相当大，而沼气工程投资费用仅是沼气发电工程的4倍左右。只有在推广沼气工程应用的同时，不断进行研究提高沼气产气率，并积极推广应用沼气发电工程，才能在社会效益尽量保持不变的前提下，使经济效益不断提高，也才能使整个工程总的一次性投资回收率大大提高。此外，沼气发动机发电与发动机余热利用综合热效率比任何其它热动

29、力设备或装置的热效率都高。国外最先进的沼气发动机发电装置的沼气耗率也为0.4Nm3/KWh，加上余热利用以后的综合热效率最高可达88%，沼气灶的热效率一般为50%多，最高不超过60%，且使用沼气灶仍需附加管道费用，一次性投资也不会太少。进行沼气发电即使民用，也可以将电通过电缆输送到每家每户，提前实现全部家用设备电气化，既方便又干净。用不完的电还可以并入大电网中，这是最科学、合理、高效应用沼气能源的途径。由以上分析可知，充分利用养猪废水制沼气并发电对于缓解农村电力紧张状况具有重要的作用。3.2 建设规模和产品方案根据XXXX有限公司猪粪的产生数量和沼气的产生量，结合该企业自身消耗和企业资金筹集能

30、力，建设规模拟定为年产有机肥30000吨。产品方案：有机肥3万吨/年发 电：50万度/年第四章 建设条件与场址4.1 企业概况但该企业的废水经过沉淀处理后排放，对地表水有一定的影响，猪粪未经熟化直接出售给附近农民，对农作物的生长有一定的影响。4.2 原辅材料供应本项目生产所需的主要原辅材料有猪粪、辅料、菌种和包装袋等。主要原辅材料需求量估算表序号名 称规 格单 位数 量备 注1猪粪水分80%吨50000自产2辅 料吨800外购3菌 种吨100外购4水万吨13深井供5电千度124自产4.3 燃料及动力供应 （1）供水项目所在地地下水丰富，采用地下水作为水源，由于生产、生活用水量不大，故厂区内打一

31、眼深井，出水量20t/h，即可以满足项目用水需求。（2）供电本工程的用电利用本项目发电车间供给，发电车间发电为1360kwh/d，除满足全场用电需求外，剩余的电力可以出售给附近地区的居民，可以满足500户村民的用电。4.4 建场条件4.4.1 地理位置工程地理位置见附图。4.4.2 地质条件经勘探，项目所在地的地质情况如下：场地地貌为浅山丘陵地区，地形起伏落差不大，地势南高北低，对污水排放处理较为有利。 根据钻探，拟建场地大部分为风化岩石层和坚硬黄粘土分布，土层底板埋深0.20.6米，厚0.40.6米，地质条件完全符合建筑要求。4.4.3 气候气象项目所在区域位于中国寒冷地区（区）的南部，靠近

32、温暖地区（区的北部，气候冬冷夏暖，四季分明，各主要气候数据如下： 最冷月平均温度 -6.3 最冷月相对湿度 65% 最热月平均温度 27.3 最热月相对湿度 77% 极端最高气温 40 极端最低气温 -14 年平均气温 14.2 年平均降水量 655mm 最大冻土深度 250mm 主导风向 NS.S.NW 基本风压 0.4KN/ 最大积深度 230mm 基本雪压 0.25KN/4.5 社会环境概况项目区位于XXXXXX，农作物有小麦、大豆、玉米、棉花、芝麻、花生等。地面一公里内没有村庄，人口稀少，项目区林木茂盛，主要以柏树为主，为项目的实施提供了天然的隔离条件。第五章 工程技术方案5.1 项目

33、组成本项目为XXXXXX的污染治理工程，由发酵车间、发电车间、堆肥车间、仓库、变电间、水泵房、办公及其它用房等组成。项目组成表序号工程类别工程（车间）名称建设规模备注1主要生产工程厌氧发酵系统处理废水450m3/d沼气发电系统100KW有机肥生产线30000t/a2辅助工程污泥脱水车间200m2办公、机修车间200m2发电车间60m23公用工程供 水深井一眼变电间400KVA4总图工程大门、道路、绿化等5.2 生产技术方案5.2.1 生产技术方案选择5.2.1.1 猪粪综合利用工艺选择猪养殖场的猪粪及猪尿分布在猪舍中，而且根据对猪养殖企业的实地调研，猪粪与猪尿难以完全分离，因此，在处理过程中，

34、对猪粪便的处理往往也包括其中所含的猪尿。根据对养猪场实地调查，以及有关资料分析，我国目前规模化养殖场主要清粪工艺有三种：水冲式、自流式和干清粪工艺。由于前两种清粪工艺用水量较大，且污水与粪尿混合在一起，给后处理带来很大困难，而且固液分离后的干物质肥料价值大大降低，因此，本工程采取干清粪收集工艺。国内外对城市污泥，生活垃圾的堆肥化过程与设备做了大量研究，而禽畜废物的处理，我国基本上仍采用低效率的传统工艺，为了适应集约化畜禽饲养场粪尿的无害化、资源化、市场化、商品化的需求。本工程的猪粪堆肥采用快速高效的静态堆肥技术进行猪粪的堆肥熟化。利用静态堆肥法处理禽畜粪便，在46周左右即可获得品质稳定的腐熟堆

35、肥。在畜禽废物中加入适量的玉米糠与玉米秸秆短节作为调理剂与膨胀剂，能显著改善禽畜粪便的水分条件，通气状况与碳氮比率，同时还能有效地控制堆肥过程中氮素的损失。通过对不同堆肥化阶段的理化指标分析，堆肥过程中C/N下降，腐殖酸含量增加，胡敏酸含量的增加幅度大于富里酸。腐熟堆肥稳定、疏松，具有泥土味，腐熟堆肥的NH3-N含量小于0.4g/kg，水溶碳含量小于6.5g/kg，阳离子交换量大于110mol/kg.om，腐殖化比率大于1.5。禽畜废物经高温厌氧处理后，粪便中滋生的蛆虫检出率为零，大肠杆菌减少58个数量级，低于10000个/kg风险标准。腐熟堆肥适用于绿化、蔬菜和农作物。猪粪的有机碳含量与氮含

36、量比值为22.6，堆肥开始的C/N值在2530为堆肥最佳条件，本工程在猪粪中掺入猪吃剩的废饲料，以升高C/N比值。高温堆肥的理想水份含量为66，而猪场刚收集的猪粪含水率在85左右，因此需掺入废饲草，以调节堆肥时的水份量，湿猪粪与废饲草的比例为2.5/1。根据堆肥周期和本工程的固废产生量，本工程需建一个贮存规模为6000t/a堆肥场。 本项目养猪场猪粪产生量为50000t/a，如此大量的粪便及尿液如不进行处理直接排入环境，势必对环境造成严重的污染。本工程猪粪进行熟化后，可产生有机肥30000t/a，每年每亩地按施堆肥4t计算，本项目堆肥可施地7250亩。本工程厂址周围均为农田，可满足其需要。本项

37、目需建两个50502m，共10000m3堆肥池，堆肥池底先用30cm厚底粘土夯实，然后在池底和池壁作20cm底钢筋混凝土防渗处理，并在堆肥池内分格，为防止粪便受雨水淋失及渗入地下造成污染，要求堆肥场上方须建雨蓬。5.2.1.2 废水综合利用工艺选择XXXX有限公司是一个具有现代化管理、封闭式饲养的肉猪育肥和高产种猪养殖的养殖场，工程配套辅助设施以及水电路配套齐全。本次污染治理示范工程，同时也是开展沼气能源利用的示范工程。在实施猪粪尿与猪尿、猪舍冲洗水分离后，可减少工程废水产生量，但在猪舍冲洗过程，仍有大量的猪粪尿进入冲洗水，废水的有机质很高，其废水产生量平均为450m3/d，COD12000m

38、g/L，BOD55500mg/L，SS6000mg/L。禽畜粪废水若不作处理直接排放不仅是生物资源的严重浪费，而且会严重污染生态环境。据国内养殖场的调研，自1987年以来，上海市工业微生物研究所一直从事着处理高浓度有机废水及畜禽类的研究，并在有关单位的合作下，相继在北京、上海、浙江、福建等省市建成了16个厌氧消化工程，有效地处理了畜禽有机废水，解决了环境污染，促进了畜禽业的发展。上海跃进农场采用128m2厌氧污泥床反应器（UASB）处理鸡粪的工程与上海星火农场的2700m2上流式全混合消化器处理猪粪的工程。跃进农场沼气工程于1985年10月建成，至1993年底已正式运行了8年，其间除少数设备检

39、修日对沼气用户稍有影响外，几乎全年正常供气；星火农场厌氧消化工程于1990年开始建设，1992年全面投入运行，至1996年底5年间共产沼气36.6万m3，有效地处理了2700头奶牛粪便外，产生的沼气还稳定地满足3000多户职工的使用。上海星火农场沼气站处理了2700头奶牛粪的同时，沼气供应了3000户职工及10个集体单位使用，每年可节省标准煤1200吨，创值48万元。星火农场沼气工程的沼渣通过固液分离分出清液部分和沼渣部分，清液部分用作蔬菜、瓜果、青饲料种植用肥，有效地改良了土壤并促进增产。沼渣部分制成花卉肥、鱼饵及饲料添加剂，经综合利用后进入市场也可创值近60万元，不但防止了污染而且创造了较

40、好的经济效益。在生物质能开发利用与有机肥源的综合利用方面根据猪舍粪尿清除实际情况，选择猪粪水先经过厌氧发酵产生沼气，沼气用来发电，沼渣部分用于配制优质有机，沼液用于施肥的工艺路线为佳。发酵工艺流程框图见下图。无机元素发电沼渣沼气有机肥厌氧发酵粪液沼液出 售施肥该废水全部用于沼气发酵，装置容积较大，投资相应增加，但其能量转换率高，产气量大，发酵后的沼渣是已腐熟的有机肥，其基本无臭味，不会孳生蚊蝇，给有机肥的配制带来了便利的作业条件与环境。由于本项目是以能源开发综合利用为宗旨的，因此生产出更多的沼气符合本项目的主导思想。5.2.1.3 厌氧产沼气工艺技术选择 厌氧反应器一般为：升流式厌氧污泥床（U

41、ASB）反应器、厌氧接触工艺、普通厌氧消化池、膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）、厌氧生物滤器（AF）和厌氧复合床反应器（UBF）等。在各种反应器中UASB工艺被最为广泛地应用于生产实践中，且非常成功、结构简单便于放大、便于操作、运行管理简单是其最大的优点。UASB厌氧反应器是二十世纪七十年代发展起来的新型高效废水厌氧生物处理技术，这种反应器集沉淀、吸附、生物絮凝和生物降解功能于一体，结构紧凑，其特点为：（1）反应器污泥浓度高，整个反应区污泥的平均浓度约为20gvss/L40gvss/L；（2）容积负荷高，在中温发酵条件下，一般可达10kg COD/(m3d)左右，废水在反应器内的水力停留时间较

42、短，所需池容大大缩小，且有机物去除率高；（3）设备简单，运行方便，无需设沉淀池，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，而且不存在堵塞问题。在目前成熟的沼气技术中，UASB、AF、UBF、全混合式、塞流式、厌氧接触工艺等普遍被人们采用。在沼气发酵的过程中，其机理为厌氧微生物消化分解有机质产生沼气，因此，有更多的厌氧微生物分解停留时间较长的有机质，是沼气发酵高效率的重要因素。对于猪粪水类发酵原料，必须尽量延长微生物滞留时间（MRT）和固体滞留时间（SRT），使MRT和SRT大于水力滞留时间（HRT），前二者的时间愈长，则效果愈好。在一般的沼气发酵工艺（如塞流式、全混合式等）中，微

43、生物滞留时间（MRT）、总固体的滞留时间（SRT）与水力滞留时间（HRT）是相等的，这样，发酵装置不能较好地滞留生物和总固体，而使其大量流失，因此，都不能达到最高的处理效率和最大的产气量。通过对上海跃进农场UASB工程运行情况调研，该农场厌氧反应器为UASB，有效容积为110m3，进水COD浓度为1100018000mg/L，COD去除率为86%92%，且运行稳定，增加进料浓度、缩短水力滞留时间可以进一步提高产气率和缩水池容积。UASB技术已在郑州金星啤酒厂、华中医药集团、周口味精厂等厂家应用，并取得了较好的治理效果，产生的沼气作为能源利用经济效益可观。经分析，本项目厌氧处理工艺选择为UASB

44、厌氧反应工艺，其规模为450m3/d，按8kgCOD/ m3.d，产气率0.3m3/kgCOD计，可产生1080m3沼气/d。5.2.1.4 沼气发电工艺技术选择沼气发电可分为双燃料式和全烧式两种方式。沼气柴油双燃料发动机方案采用少量的引燃柴油经压燃后点燃沼气。因为只有5%左右的柴油，其着火能量就会大大高于火花点火的能量，可以解决因沼气燃烧速度慢而带来的严重后燃、高排温及大负荷等问题。其另一个优点是在可燃气不足的情况下可以用柴油补充；没有可燃气时，可以全部燃用柴油工作，使用起来比较灵活。生物质能可燃发动机的改装与应用已在我国有二十多年的历史，目前国内已有许多厂家生产生物质能发动机。生物质能发动机一般有气柴混燃式和纯气发动机。气柴机靠的是压燃做功，而纯气机靠的是电火花点火燃烧做功。沼气的主要成份是甲烷，约占65%左右，其次是二氧化碳，约占35%左右，由于甲烷的燃烧速度不高，再加上35%不燃烧的二氧化碳，所以沼气的燃烧速度很低，在发动机上应用时容易造成严重后燃，排温很高，热负荷很大和发动机可靠性差和寿命短，经济性不好的后果。气柴发动机利用少量的引燃柴油压燃后点燃沼气，其着火能量就会大大高于火花点火能量，就会使沼气的着火滞后期和燃烧期缩短，从而解决沼气机的严重后燃、高排温和大