乳业有限公司奶牛粪污综合利用项目可研报告.doc

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1、乳业有限公司奶牛粪污综合利用项目可行性研究报告项目名称：乳业有限公司奶牛粪污综合利用项目承担单位：*乳业有限公司项目负责人：*联系电话：*建设地点：山东省山东省东营市编写单位：农业部规划设计研究院编写时间：2014年7月项目名称：*公司奶牛粪污综合利用项目委托单位：*公司主持完成单位：山东省规划设计研究院资质证书：中华人民共和国国家发展和改革委员会颁发证书编号：工咨甲 *2014院长：*院总工程师：* 院常务副总工程师：*院主管副总工程师：*项目主持完成人：*主要参加完成人： 农业部规划设计研究院 工 程 师 农业部规划设计研究院 工 程 师 农业部规划设计研究院 工 程 师 农业部规划设计研

2、究院 工 程 师 农业部规划设计研究院 工 程 师 农业部规划设计研究院 工 程 师 农业部规划设计研究院 工 程 师 *公司 工 程 师第一章 项目摘要1.1 项目名称*公司奶牛粪污综合利用项目1.2 建设单位*公司1.3 建设地点山东省东营垦利县1.4 项目性质新建1.5 建设目标遵循废弃物减量化、资源化、无害化与生态化的原则，建设奶牛粪污综合利用项目，使示范牧场全部粪污得到有效处理，生产沼气、奶牛粪污处理，回收有机肥资源，达到污染治理、能源回收与资源再生利用的多重目的，构建*公司种养加循环经济体系，实现农牧业可持续发展。该项目整体水平达到国际先进，国内领先，并对其他畜禽养殖场粪污处理起到

3、示范带动作用。1.6 建设规模日处理全群存栏奶牛10000头的鲜牛粪320t、牛尿60t、冲洗水600t。1.7 建设内容奶牛粪污处理系统：奶牛粪污输送系统2套，中转池2*500m3，混合调配池1000m3，粪污暂存池200 m3，粪污沉淀池30000 m3，缺氧及好氧生化曝气池30000 m3，沼液暂存池30000m3，中温厌氧塔5000m3，三级沉淀池150 m3，污泥浓缩池100 m3，贮气罐2000m3。沼气净化与发电系统：沼气脱硫、脱水净化系统2套；沼气增压压缩机；发电机及余热利用装置；沼气热水锅炉循环系统。 有机肥料生产加工系统：翻堆式发酵、陈化系统、有机肥加工生产线各1套。1.8

4、产品方案 年产沼气180万m3，年发电4147MWh，年产固体有机肥约2万t，年产沼液20万t。1.9项目总投资项目总投资4354万元，其中固定资产投资4270万元,流动资金73.2万元。固定资产投资中，静态部分4187万元，动态部分73.1万元。1.10资金筹措项目投资资金拟从两个渠道筹措：企业自筹2536万元，中长期借款1250万元。1.11投资使用计划项目建设期一年，使用投资4354万元。1.12项目效益能源效益：年产沼气180万m3，发电4147MWh，折合标煤2437t。经济效益：营运期内，项目总收入23600万元，年均收入1573万元，年均销售税金及附加104万元，年均所得税后利润

5、333万元，共为国家纳税3434万元。项目实施后，财务净现值（FNPV）646.83万元，内部收益率(FIRR)9.90%，经济可行。环境效益：减排COD 9125t/年，TN 487t/年，TP 96t/年，减排温室气体约15000t CO2当量/年。社会效益：项目实施后充分回收粪污生物质能，显著减轻水环境污染，减少疫病传染，有效遏制公共卫生事件的发生，提高人、畜生活环境质量，实现资源利用最大化及种养加循环经济体系。1.13 结论及建议在低寒地区实施高效厌氧消化生产沼气必须解决好维持厌氧消化所需的最佳温度、料液高效传质和能源多层次转换与利用的关键技术问题。该项目通过利用发电余热，解决发酵原料

6、的增温、保温，维持无污染、节约型沼气生产系统的高效运行，以保障厌氧消化过程的高效传质与转化；通过奶牛粪污处理获得更高品位、便于输送的绿色能源。同时该项目还将沼渣、沼液用作有机肥回归土壤，减少牧草、青贮饲料种植对化学肥料的依赖，促进农牧生态系统物质和能量的良性循环，真正实现污水零排放。该项目集中体现了国内外沼气工程的先进技术与装备，因地制宜应用实施，充分显现出低寒地区奶牛粪污综合利用项目的能源效益、生态效益和社会效益。2项目背景分析2.1 编制范围与依据2.1.1 编制范围本可行性研究报告的编制范围包括*公司示范牧场粪尿污水处理，沼气生产、净化、贮存，奶牛粪污处理，太阳能回收与利用，有机肥生产系

7、统。不包括牛粪和冲洗水的收集系统，沼液储存池至牧场草地的沼液输送管道。2.1.2编制依据(1) 可行性研究报告编制依据*公司示范牧场大型奶牛粪污处理综合利用工程可行性研究报告委托协议书；*公司万头奶牛示范牧场项目可行性研究报告(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、北京四方诚信畜牧科技有限公司)；*公司万头奶牛示范牧场项目环境影响报告书(山东省环境科学研究所)；*公司示范牧场粪污处理综合利用系统项目论证会会议纪要(2014年7月5日6日)；山东*公司示范牧场有限责任公司提供的数据与资料；投资项目可行性研究指南（中国电力出版社出版）(2) 项目建设应遵循和执行的国家和政府有关法律、法规中华人民

8、共和国环境保护法 (1989年12月)中华人民共和国水污染防治法 (2000年3月)中华人民共和国水污染防治实施细则 (2000年3月)中华人民共和国可再生能源法 (2005年2月) 中华人民共和国畜牧法 （2006年7月） 建设项目环境保护管理法 (1986年3月)污染处理设施环境保护监督管理办法 (1989年5月)畜禽养殖污染防治管理办法 （2001年3月）山东省环境保护条例 （1991年3月）山东省农业环境保护条例 （1995年1月）山东省生态环境建设项目管理办法 （2001年7月） 2.2 编制原则、规范与标准2.2.1 编制原则(1) 满足环境保护的要求；(2) 采用国内外成熟先进的

9、工艺技术及配套设备，工程整体水平达到国际先进水平， 关键设备及相关技术从德国等国家引进，普通设备立足国内；(3) 自动化程度高，设有计算机集中监控管理系统，使用维修方便； (4) 具有很好的示范效应和可参观性；(5) 投资合理，运行成本低，综合效益显著。2.2.2 规范与标准(1) 畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)(2) 畜禽养殖业污染防治技术规范(HJT812001)(3) 给排水设计手册及有关研究文献(4) 室外排水设计规范GBJ 141987(1997年版)(5) 建筑结构荷载规范 GBJ 91987(6) 混凝土结构设计规范GBJ IO1989(7) 建筑地基基础设

10、计规范GBJ 71989(8) 建筑结构设计统一标准GB 681984(9) 工业与民用建筑供配电系统设计规范GB 500521992(10) 工业企业厂界噪声标准GB 123481990(11) 10kV以下变电所设计规范GB 500531992(12) 工业企业设计卫生标准TJ 361979(13) 建筑设计防火规范GBJ I61987(14) 建筑抗震设计规范GBJ 111989(15) 有机肥料标准NY 5252002(16) 国家现行的其它有关设计标准及规范2.3项目建设的必要性和可行性2.3.1项目建设的必要性(1) *公司示范牧场解决自身环境问题的需要目前，*公司示范牧场每天产生

11、大量粪便，这些粪便不经任何处理露天堆放，天长日久会自然发酵释放出大量有害气体，污染空气；成为细菌繁殖和传播疾病的传染源，并对周边环境造成污染。同时每天该牧场还排放出大量的牛尿及牛舍的冲洗废水，这些污水也未经有效处理而排放到蓄水池内，多次循环使用冲洗牛舍后出现了污染物大量积累，水质恶化、臭气熏天，亦成为细菌繁殖和传播疾病的传染源，并对周边环境造成污染。据2005年秋季监测，牧场污水严重超标， COD超标80120倍，BOD超标110150倍，SS超标2125倍。由于牧场的生产规模不断扩大，污水越来越多，牧场只能不断修建污水储蓄池储存这些污水。这种情况如果持续下去，几年以后，牧场周边到处布满污水储

12、蓄池，污水充斥着整个牧场，严重影响牧场自身环境，同时也给地下水带来严重污染。因此，迫切需要建设奶牛粪便污水处理设施。(2) 国家能源结构调整的需要人类正面临着发展与环境的双重压力。经济社会的发展以能源为重要动力，经济越发展，能源消耗越多。尤其是化石能源消费的大量增加，人类将面临两个突出问题：一是带来的环境污染日益严重，二是地球上现存的化石能源即将枯竭。对此，世界上许多国家尤其是发达国家早已意识到发展清洁的可再生能源的重要性。如：美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的颁布、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等。生物质能发电上网在德国、丹麦、奥地利、芬兰、法国、瑞典等国家的能源总量的比例为10%左右

13、。德国在鼓励奶牛粪污处理上网的一系列优惠政策法规(1990年电力并网法、2000年可再生能源优先法)出台后，德国沼气工程呈现快速发展趋势，奶牛粪污处理工程的数量已由1992 年的139家发展到2004年底的2500多家，发电装机总量也由1999年的50MW 猛增到2004 年的300MW。随着我国经济水平的不断提高，能源的消费日益加大，国家开始高度重视可再生能源的发展，并于2005年2月28日正式通过了中华人民共和国可再生能源法，并制定实施了可再生能源法的配套政策，对备受关注的可再生能源发电价格与费用分摊、可再生能源发电管理等问题，做出了明确规定。毫无疑问，这些法规和政策的实施需要一部分企业参

14、与到可再生能源开发这项活动中来，同时也给牧场建设沼气工程带来了巨大的机遇。(3) 公共卫生安全的需要畜禽粪便污水不仅污染水体和大气，而且也是人畜共患病的主要载体。畜禽粪便中不仅含有大量病原微生物、寄生虫卵，并且孽生蚊蝇, 造成人、畜传染病的蔓延。近年来由于人畜共患病，如疯牛病、禽流感、SARS的猖獗传播，促使人们充分意识到畜禽粪便污水治理的重要性和必要性。而厌氧消化(沼气)技术则是防治人畜共患病的重要手段和措施，如：四川发生猪链球菌传染病时，凡是建设沼气池的猪场，都没有发生猪链球菌传染病；凡是有猪链球菌传染病的猪场，其粪污均未经过沼气发酵处理。蒙牛集团的主产品正是和人民群众身体健康息息相关的乳

15、制品，食品安全问题尤其重要。只有清洁、卫生的环境才能生产出安全、卫生、优质的牛奶。为了消除人畜共患病的危害，有必要采用厌氧消化技术对其进行无害化处理。(4) 奶牛养殖规模化发展的需要规模化奶牛养殖可促进我国现阶段农业生产结构调整，增加农民收入，是奶牛养殖生产力进一步发展的客观要求，有利于加速奶牛养殖生产的专业化、商品化、现代化进程，是我国现代农业在市场竞争形势下的必然趋势。传统的奶牛养殖以分散饲养为主，由于规模小，无法容纳更多、更新的现代化奶牛养殖技术和实行现代化管理。而规模化奶牛养殖场则采用先进的养殖和管理技术，能大大提高奶牛养殖生产效率和饲料转换率，保证牛奶质量，降低生产成本，从而增加经济

16、效益。但是，集约化的饲养方式也造成了牛粪、尿过度集中和冲洗水的大量增加，如果不对其进行妥善处理，就会给环境带来严重污染。目前，我国畜禽养殖粪便污水已经成为部分地区污染的主要来源，引起了各级政府的高度重视。随着畜禽养殖污染防治管理办法、畜禽养殖业污染物排放标准以及中华人民共和国畜牧法的颁布，国家对规模化畜禽养殖污染防治提出严格要求。因此，规模化畜禽养殖污染的治理已经刻不容缓。(5) 项目建设是推进黄三角生态经济区开发的需要根据国家区域战略要求，黄河三角洲功能定位为全国重要的高效生态经济示范区，探寻经济开发建设与生态保护相协调的高效生态经济发展新模式成为区域未来的主攻方向。实现国家环境保护和可持续

17、发展战略，农业环境保护和农业可持续发展是首要考虑的问题，农业环境保护和农业可持续发展的重要性越来越突出。随着规模化养殖业的进一步发展，其所生产的大量废弃物造成的环境污染日益突出。项目建设地点位于黄三角生态经济区的核心地带，建设大型奶牛粪污处理，同时配套发展有机肥等关联产业，有利于提高资源综合利用程度，促进循环经济建设，维护好渤海湾和黄河下游流域的生态安全，在黄三角生态经济区建设中起到示范作用。2.3.2项目建设的可行性(1) 技术有保障*公司示范牧场大型奶牛粪污处理综合利用工程利用奶牛鲜粪、牛尿和冲洗水作为发酵原料，经中温厌氧消化生产沼气，沼气用于发电上网，产生的沼渣用于生产有机复合肥，沼液作

18、为液态有机肥灌溉牧草种植地。本建设项目的厌氧消化采用完全混合式厌氧工艺(UASB)，以发电余热加温实现中温发酵。这些技术在国外已经很成熟，德国采用该技术已经建成2500多座农场粪污处理奶牛粪污处理工程。国内采用牛粪作为发酵原料生产沼气已有大量试验研究，并在一定数量的工程上应用。早在1982年，农业部沼气科学研究所就设计建造了成都凤凰山畜牧园艺场奶牛粪中温发酵沼气工程，厌氧发酵装置容积4300m3, 生产的沼气用于发电，发电余热用于厌氧发酵池加温。1993年，上海星火农场建造了处理2900头奶牛粪便近中温发酵沼气工程，厌氧发酵装置容积6450m3，产生的沼气用于职工炊事用气。其后，国内建设了奶牛

19、粪便处理沼气工程约100多座，这些工程建设为牛粪处理沼气工程的设计、建造、管理积累了丰富的经验。本项目的建设地点位于黄河三角洲的山东省东营高效生态经济示范区，属于低寒地区，尽管在冬季对污粪处理上有一定的难度,但农业部科学研究所在此类工程的冬季保温技术上积累了丰富的经验，由该所设计的沈阳马三家机械化养猪场的猪粪水处理沼气工程(厌氧装置1000m32)在极限温度零下30的状况下仍能正常运行，并已成功运行了十多年，被誉为中国沼气领域高寒地区偏低温沼气发酵示范工程。我国奶牛粪污处理技术的研发已有二十多年的历史，特别是在近十年期间有一批科研单位、院校和企业先后从事了奶牛粪污处理技术的研究及奶牛粪污处理设

20、备的开发，现已研制出24600 kw纯燃奶牛粪污处理机组系列产品，如：江苏太仓酒精厂使用的国产600kw的纯燃奶牛粪污处理机组；四川绵竹酒精厂5台国产200kw的纯燃奶牛粪污处理机组和天津挂月酒精厂8台国产180kw的纯燃奶牛粪污处理机组已成功运行多年。特别是“十五”期间，经过农业部沼气科学研究所与有关单位的联合攻关，我国奶牛粪污处理单台机组功率已经达到600kw，主要性能指标已接近国际水平，完全能满足国内沼气工程奶牛粪污处理的需求。在沼气发酵装置建造方面，我国先后建有钢筋混凝土厌氧消化池，钢结构以及搪瓷拼装结构厌氧塔。特别是UASB厌氧罐技术的引进，使我国沼气工程的建造质量、施工周期以及美观

21、程度都有大幅度提高。目前国内已建有UASB厌氧沼气工程五百多座，施工建造技术都很成熟。本工程的设计与建造是建立在：借鉴国内外奶牛粪污处理工程的研究、设计、建造和运行管理经验，引进德国农场沼气工程的关键技术及设备，从而使该工程的设计、建造和运行管理的质量得到可靠保证。(2) 政策扶持为保护生态环境，国家先后出台了畜禽养殖污染防治管理办法、畜禽养殖业污染物排放标准、清洁生产法和中华人民共和国畜牧法这些法律法规的颁布，对畜牧养殖生产企业制订了严格的操作规范并强制实施。 在“十一五”的发展规划中，明确提出要将有利于改善生态环境、利用可再生能源的工程作为重点发展项目，在政策上将给与大力扶持。可再生能源法

22、的实施，给我国奶牛粪污处理产业带来了千载难逢的大好机遇。本工程将以往对环境破坏严重的牲畜粪便污水，变成市场急需的电力资源和肥料资源，实现了生态良性循环，属于可再生能源建设和循环经济领域，是国家政策鼓励和扶持的项目，将会得到国家有关部门的政策和资金支持。(3) 环境友好本建设项目无论在投资建设还是在运行期间均不会向环境排放有毒有害物质。在整个工艺流程中，粪水采用管沟收集方式以免进入环境，废水经预处理后进入密闭的厌氧发酵装置中，产生的沼气通入贮气柜用于燃烧发电，厌氧发酵产生的沼渣用作有机肥料。沼液作为液态肥料用于灌溉*公司分公司牧草科技公司10000多亩牧草种植地。通过本项目的建设，牧场内可达到真

23、正意义上的“零排放”。(4) 经济可行无论从清偿能力、财务赢利能力等方面，还是从敏感性、盈亏平衡等不确定性方面所进行的静态、动态分析，以及沼气工程在经济、能源、卫生、环保等方面呈现出的巨大综合效益，都表明了本项目的财务可行性。2.4 项目所在地基本情况2.4.1地理位置*公司示范牧场位于山东呼和浩特市境内和林格尔县，地理坐标为东经1112611218，北纬39584041。东与乌兰察布盟凉城县、山西省左云县毗邻，南邻清水河县和山西省平鲁县，西连托克托县，北邻呼和浩特郊区、土默特左旗，面积3401km2。2.4.2社会经济概况山东省东营垦利县位于胶济铁路大动脉的北侧，与寿光市接壤；德大铁路西侧，

24、向南离大王镇 23公里，往北距离山东省东营市20公里。项目区东邻东王公路，西邻东青高速公路，南距东青高速公路广北出口5公里，地理位置优越，交通十分便利。项目开采深层地下水作为生产和生活用水，由于没有受到任何污染，水质洁净，不须处理即能符合无公害食品畜禽饮用水质标准（NY5027-2001）。项目建设单位已修建一条通往奶牛粪污处理建设地点的道路和排污管道。建设单位已拉专用高压线路直达场区内，并建有变配电站，变压器容量能够确保建成后项目用电。本项目是在牛场内建设，通过架线、铺管就可以满足供电、供水的要求。项目需要的水、电可直接从牛场引入。2.4.3土地资源本项目建设地点位于山东省东营。项目建设地点

25、远离市中心20公里，距主要公路3公里以上，远离居民区和工厂，远离人员流动大的道路和村庄，场区有一定坡度，从西到东高差约有1米，利于污水及雨水排放；四周均为农田，具有良好的隔离条件，而且便于粪污消纳，有利于实现种养结合，发展生态农业，项目建设地点地理坐标为东经1183311845，北纬37133719。东距渤海30公里，船舶可经羊角沟码头入海；南以小清河为界，与寿光市卧铺乡、山东省东营的码头乡隔河相望；西南距山东省东营市城45公里；北面与山东省东营接壤，距山东省东营市政府所在地20公里；中与山东省东营毗邻。2.4.4 气象气候项目所在地属暖温带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。春季干旱多风回暖

26、快，气候干燥；夏季气温高，湿度大，降水集中，有时受台风侵袭；秋季气温急降，雨量骤减，秋高气爽；冬季雨雪稀少，寒冷干燥。由于四季的气候变化，旱、涝、雹、霜冻和秋季低温等灾害较多，并形成“春旱、夏涝、晚秋又旱”的特点。年平均气温12.8， 1月为全年最冷月，平均气温为-2.8，7月最热，平均气温为26.7。10的活动积温4300，可满足农作物的两年三熟，平均无霜期206天。年平均降水量555.9毫米，多集中在夏季，占全年降水量的70%，降水量年际变化大，易形成旱、涝灾害。2.4.5地形地貌山东省东营市位于山东北部黄河三角洲地区，所以地形特点是：三角洲地形，地势低平，沿黄河走向自西南向东北倾斜。典型

27、的平原地形。荒地较多，沿海滩涂地貌，盐碱土壤分布广泛。2.4.6工程与水文地质东西向的齐河大断裂带从山东省东营境中部穿过。断裂南盘上升，属鲁西台背斜，其上，北北西-南南东向的昌乐-广饶断层，穿过山东省东营市城西；断层西盘上升，属鲁西隆断区；东盘下降，属昌潍坳断区。齐河-广饶大断裂北盘下降，属辽冀台向斜的济南坳断区。此区又分两个次一级的构造单元，县北部属山东省东营坳陷南坡，中部大营赵嘴一带属广饶凸起。受上述构造格局控制，全县分为三个沉积环境-地貌-水文地质单元。以石村经颜徐至周庄村为分界线，此线以南为泰沂山北麓山前淄河冲积扇的中尾部，第四系地层较薄，由浅至深均含淡水；此线以北至小清河为山前冲积、

28、黄河淤积和海潮侵袭交替作用形成的海陆相沉积，第四系地层较厚，地下水由浅至深为咸淡或淡咸淡水；小清河以北则为黄河淤积平原末端，第四系地层较厚，由浅至中等深度均含咸水。山东省东营市水资源总量13.87亿立方米。地表水资源总量0.79亿立方米，年均径流深69.9毫米。地下水资源总量0.63亿立方米，年均降水总量6.41亿立方米，实际可利用水资源总量3.09万立方米，全县农业、工业、城镇居民、农村人畜等年用水总量2.6万立方米。山东省东营市有小清河、支脉河、广利河、五家大沟等几大水系的12条河流。小清河，境内流长34公里，流域面积585平方公里，防洪流量360立方米/秒，流向自西向东。本项目厂址区域地

29、层由地表黑土(深1.52.0m)和亚粘土自上而下分布，持力层承载力标准值fk在140170KPa之间，工程地质条件良好2.5 项目建设单位基本情况*公司位于山东省东营农业垦利 境内，2010年1月，经山东省工商行政管理局核准注册成立，注册资金8000万元。主营业务为奶牛养殖、牧草种植、预包装食品销售等，2010年营业收入1433万元，实现利润361万元；2011年营业收入6500万元，实现利润1600万元；2012年上半年营业收入11715万元，实现利润2900万元。山东*公司循环经济园区项目总占地2.23万亩，下设科研开发中心及院士工作站、万亩有机牧草基地、万头奶牛标准化养殖基地、日处理80

30、0吨鲜奶综合加工项目、生物制药综合试验基地等项目。2.6项目技术依托单位情况农业部规划设计研究院（中国农业工程设计研究院）是国内专门从事农业工程的规划、研究、设计、开发的研究设计单位。建院二十多年来，承担完成各类重要项目达500余项，其中国家科技攻关和部委重点项目150余项。有132项科研和设计成果获奖，其中国家发明奖1项，国家科技进步一等奖一项，国家科技进步二等奖和三等奖各2项，获省部级成果奖57项。全院职工中具有研究员、高级职称的144人，具有博士学位的5人，硕士学位的28人，被授予国务院颁发的政府特殊津贴科技人员40人。本单位科研队伍力量雄厚，共计203人，其中研究员33人，高级工程师1

31、13人。二十年来，农业部规划设计研究院能源环保所（农业部能源环保技术开发中心）长期从事畜禽场粪污无害化和资源化工程技术的研究、开发和推广工作，承担了国家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”和“十五”攻关等多项国家和农业部有关课题工作，有丰富的实践经验和理论知识。并取得了丰硕的成果，获得多项国家级、部级科技进步奖和国家专利。如规模化猪场粪污处理关键设备、规模化鸡场粪污处理关键设备、一体化高浓度有机废水处理装置、油气混燃50200kW沼气发电机组、鸡粪快速烘干系列设备、干燥造粒一体化有机无机复混肥料成套设备、高效燃烧炉系列设备、高效热风炉系列设备和斜板挤压分离机组等专用设备的研制开发生产以及有机

32、废弃物生产饲料和肥料的工艺研究与工程设计等。有雄厚的相关技术储备。在引进消化和吸收国内外先进工程技术和科研成果的基础上，设计大中型沼气与环保工程共计49项、沼气池容积共计19340m3；编制规划、可行性研究报告60余项。围绕着“高效、低耗、省投资、便于推广”的原则，已形成拥有自主知识产权、具有自我风格的农村能源与环保工程设计、建造和技术培训一条龙技术服务体系。其工程技术水平处于全国先进之列。3市场供求分析及预测3.1市场供求分析按照中国电器工业协会发电设备经营计划专家组预测，“十一五”期间我国电力需求预测为：到2010年总装机容量6.9亿8亿kw，其中水电装机1.65亿1.7亿kw、煤电装机4

33、.68亿5.7亿kw、气电装机3500万kw、核电装机1200万kw、新能源发电装机1000万kw。目前我国发电总装机约5亿KW，所以，“十一五”期间将新增装机2.05亿2.83亿kw，其装机增长速度为6.7%9%，“十一五”期间的发电量为3.05万亿3.57万亿kw时，增速为4.4%8%，届时人均用电量约为23002600kw时，才基本达到2001年世界人均发电量2548kw时水平。根据党的十六大确定的全面小康社会的经济发展目标，到2020年实现国内生产总值比2000年翻两番，亦即未来15年GDP年均增长速度达到7.2%左右。为满足我国全面建设小康社会的需要，未来15年我国电力需求增长需要持

34、续保持较快的发展速度。任务非常艰巨，这对电力企业及相关行业具有很大的挑战，同时给可再生能源发电的发展带来巨大机遇。根据国家发改委初步完成的可再生能源中长期发展规划，到2020年，力争使可再生能源发电装机占总装机容量的比例达到30%以上，2030年后比例超过40%。到2020年，我国水电的装机容量将从目前的1.08亿kw增加到2.9亿kw，太阳能热水器利用量由6500万m2增加到3亿m2、沼气年利用量从50亿m3增加到240亿m3。当前，我国可再生能源利用量仅占全国一次能源总消费量的3，市场空间非常巨大。该项目产生的沼气日发电约17000kWh。在目前可再生能源法实施及配套政策出台的情况下，发出

35、的电完全可以通过上网进行出售。3.2 有机肥市场供求分析有机肥（包括液态有机肥、固态有机肥及有机复合肥等）具有无污染、无公害，适于生产无公害绿色农产品的新型肥料。使用有机肥生产的无公害绿色食品和优质农产品，质量好，档次高，销售价格高，市场需求量大。随着人们生活水平的提高和对饮食健康的重视，近几年有机食品的国内市场有了较大发展，在未来的几年内将有更大的发展。尤其是采用有机肥种植的农产品，可以消除农产品出口所受到的绿色非贸易壁垒的限制，更好地开拓国际市场。随着农业产业化实施和我国WTO的进入，无公害集约化养殖，循环经济、绿色农业、观光农业得以迅猛发展。利用生态循环方法，大量生产推广使用有机肥，是我

36、国实施绿色、生态农业的重要举措，亦是市场发展的需要。有机肥的大量推广使用，可以有效减少化肥用量和农作物中微量元素残留，降低由于过量施用化肥造成对生态环境的影响，对生产绿色食品有积极的促进作用。有机肥的大量推广使用，是解决养殖场粪污、生活垃圾和农副产品加工废弃物对环境的污染的有效途径。有机肥的推广使用，既有利于提高农产品品质，农业产业化的发展，又符合环境保护要求，符合国家农业产业化政策和科技政策的调整和发展方向，是实现农业可持续发展的保障。其经济效益和社会效益是无法估量的。有机肥料的市场具有广阔的发展空间和前景。工业化制成的有机复合肥，其养分全面，有机质含量高，肥效持久，沃土利民等优点。在贮存，

37、运输，使用方面已大有改善。目前有机复合肥产品使用的主要对象为粮食、蔬菜、果园等绿色食品基地，以及城镇绿化和花卉培养等。随着市场经济的发展，有机绿色农产品将实行优质优价，这样对有机复合肥的需求将会越来越大。经生产实践，目前广大种植者对高效有机复合肥对农作物及土壤带来的好处得到了广大农民的认可，市场前景广阔，据有关部门预测，目前国内市场对高效有机复合肥的需求很大，约为1.8亿t。现在，市场上商品化的有机复合肥产品还很少，远远不能满足需要。以后，市场对有机复合肥的需求还会逐年增加，最终将完全取代无机肥。*公司示范牧场附近建有大量牧草、青贮饲料生产基地，以后还将种植无公害绿色粮食、蔬菜等、对有机肥的需

38、求量大。4项目地点选择及建设条件分析4.1项目选址原则选择建厂地区须符合行业布局，还应考虑地域资源、区域地质、交通运输和环境保护等要素。其主要原则包括：1）符合国家政策和生态能源产业发展规划；2）满足项目对原材料、供热和电的供应需求；3）交通方便，运输条件优越； 4）充分利用地形地貌，地质条件符合要求；5）满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；6）基础条件适合与奶牛粪污处理的特定生产需要和排放要求；7）有可供利用的社会基础设施和协作条件。4.2 建设条件4.2.1 原料牛粪、尿是厌氧发酵生产沼气的良好原料，*公司示范牧场每天可以产生牛粪320t，牛尿60t。参照国内外沼气工程运行数据以及理论推

39、算，这些原料用于厌氧发酵每天可以产生沼气约5000m3。4.2.2 沼液消纳土地*公司示范牧场自有草场10000多亩，每年种植饲料2.46万t。另外，周围还有许多土地，完全能消纳经厌氧发酵无害化、稳定化、并富含养分的液态有机肥。4.2.3 其它条件 由于本项目依托*公司示范牧场且建在牧场内，牧场的供电、给水、道路、交通以及人力资源、后勤及行政管理资源完全能满足本项目的需要。5建设规模与产品方案5.1 建设规模日处理该牧场全群存栏牛10000头的鲜牛粪320t，牛尿60t以及冲洗水约600t/d。5.2产品方案本项目实施后主要产品有：固（液）态有机肥料、再生水和发电，三种产品年产量见表5.2。表

40、5.2 三种产品年产量有机液体肥料（t/年）有机肥（t/年）电（MWh/年）2635201277541476 工艺技术方案与设备选型6.1工艺选择与设计原则(1)无害化粪便污水经过封闭式的厌氧消化及其后续处理后，去除大部分有机污染物和绝大部分病原菌及寄生虫卵的目的，消除蚊蝇孳生环境。(2)资源化 将治理污染与能源开发、资源的回收利用有机地结合，在治理污染的同时，获得高价值的绿色电能和有机肥资源，使粪便污水治理工程产出大于投入，提高粪污处理工程的综合效益。 (3) 生态化厌氧消化出液(沼渣、沼液)全部还田利用，将畜禽废弃物中的氮磷等营养物质回用于牧草种植土地，形成“牛粪污沼草牛”的闭路生态循环，

41、实现生态与经济的良性循环。6.2工艺技术方案的选择大量调查和工程实践表明，国内外畜禽养殖场粪污处理主要有三种模式：厌氧-还田模式、厌氧-自然处理模式和工厂化处理(厌氧-好氧处理)模式。三种模式的比较见表6.2。表6.2 畜禽养殖粪污处理模式比较模 式厌氧还田厌氧自然处理厌氧好氧处理适应范围适用于远离城市，经济落后，土地宽广，有足够的农田消纳养殖场粪污的地区，特别是种植常年施肥的作物，如蔬菜、经济类等作物的地区。当地劳动力价格低，大量使用干清粪，冲洗水量少。适用于离城市较远，经济欠发达，气温较高，土地宽广，地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统的地区。养殖场规模一般不能太大，以

42、干清粪为主，水冲为辅，冲洗水量中等。适用于地处大城市近郊，经济发达，土地紧张，没有足够的农田消纳养殖场粪污的地区。采用这种模式的养殖场规模较大，当地劳动力价格昂贵，主要使用水冲清粪，冲洗水量大。投资省一般高能耗低低高运行费用低低高土地需求很多多少运行管理简单简单复杂资源化程度好一般差由于厌氧好氧处理模式投资大，运行费用高，也不符合发展循环经济的方针政策，因此，不作为选择方案。项目所在地山东省属于低寒地区，厌氧自然处理模式在冬天受到一定限制，并且也不符合发展循环经济的方针政策，因此也不作为主选方案。由于*公司示范牧场自身拥有10000亩草场，周围还有很多土地，完全能消纳粪污厌氧消化后的沼液即液态

43、有机肥。因此，选择厌氧还田模式作为本项目的主要工艺方案，另外，对于部分低浓度厌氧消化液，在夏天采用稳定塘(沉淀净化池)对其进行进一步净化与消毒处理，出水回用冲洗牛舍。6.3选择方案工艺流程选择方案(厌氧-还田模式)工艺流程框图见图6.3-1，干物质(TS)平衡图见图6.3-2，水量平衡图见图6.3-3、图6.3-4。工艺流程图见附图4 。液态有机肥灌溉牧草粪尿挤奶厅运动场 牛舍回用冲洗牛舍自来水中转池混合调配池氧化塘固液分离脱水脱硫贮气发电机用电设备回用水池压滤有机肥生产车间固态有机肥沼渣沼液贮存池粪中温厌氧塔沼气稀释沼液沼液CIP清洗水6.3-1 工艺流程框图液态有机肥233t/d牛粪224

44、t/d牛舍筛分车间沼气5000m3/d中温厌氧塔沼液暂存池泥水分离沼渣2t/d沼液251t/d牛尿60t/d278t/d273t/d273t/d污泥，浮渣5t/d运动场牛粪 49t/d沼液储存池有机肥生产车间有机肥原料56 t/d图6.3-2物料(TS)平衡图牛粪224t/d牛舍固液分离沼气5000m3/d中温厌氧塔沼液暂存池沼渣3t/d沼液612t/d630t/d615t/d615t/d污泥，浮渣5t/d运动场牛粪 49 t/d沼液储存池有机肥生产车间有机肥原料56 t/d液态有机肥(566t/d)挤奶厅回用冲洗牛舍自来水600t/d中转池稀释沼液CIP清洗水600t/d100t/d756t

45、/d蒸发45t/d泥水分离粪96t/h及牛尿60t/h牛粪15/t/d图6.3-2 水量平衡图(冬季)牛粪238t/d牛舍混合调配池沼气50000m3/d中温厌氧消化罐沼液暂存池沼渣2t/d沼液586t/d牛尿63t/d633t/d628t/d628t/d污泥，浮渣5t/d运动场牛粪 49 t/d沼液储存池有机肥生产车间有机肥原料56 t/d液态有机肥(556t/d)挤奶厅自来水630t/d中转池挤奶厅冲洗水630t/d540t/d蒸发30t/d泥水分离蒸发29t/d图6.3-3 水量平衡图(春、夏、秋季)6.4 工艺流程说明6.4.1 清洁生产牧场设计的清粪工艺是水冲清粪，以前春、夏、秋每次冲洗水量约为800t/d，如果将这些冲洗水与粪尿混合后进行厌氧消化生产沼气，由于料液量大，仅仅依靠发电余热加温不足以保证中温发酵，特别