养植专业合作社污染治理及综合利用工程可行性研究报告

目录第一章总论111概述112项目提出的背景和建设的必要性213编制依据及可研报告研究范围714主要指导思想和技术原则1015可行性研究结论11第二章项目目标及效果分析1321国家发展规划以及有关政策法规1322污染现状及存在的环保问题1523从清洁生产、可持续发展的角度衡量项目建设的必要性1624总量控制、达标排放、减少排污、治理效果等情况18第三章工程技术方案1931厂区总体规划及总平面布置1932工艺方案比选2033工程设计3334工程规模分析3635治理前后污染物排放对比37第四章原材料及辅助材料供应及消耗3941供水3942供电3943建筑材料39第五章公用工程、土建工程及配套设施4151建筑设计4152结构设计4453辅助工程45第六章厂址条件和厂址位置5261厂址地理位置5262厂址自然条件5263厂址选择意见55第七章环境保护5671设计依据及标准5672废水治理后环境状况分析5673废水处理项目环境保护措施5774结论58第八章劳动保护与安全卫生5981安全生产5982防治措施61第九章消防6491编制依据6492消防措施64第十章节能68101能源构成68102耗能68103节能措施68第十一章生产组织和劳动定员70111定员原则70112劳动组织70113劳动定员70第十二章施工条件和进度计划72121施工条件72122进度计划72第十三章投资估算与资金筹措73131编制依据73132工程概算总价73133资金来源及资金筹措75134投资计划75第十四章项目评价77141基础资料77142环境效益评价78143社会效益评价79144项目年效益估算79145项目总经营成本费用估算80146财务盈利能力分析80147清偿能力分析81148不确定性分析82第十五章结论和建议84151项目主要风险及其防范措施84152结论与建议84附图1项目地理位置图附图2养殖场平面布置示意图附图3工艺流程图附表附表1运营成本估算表附表2总成本费用估算表附表3流动资金估算表附表4利润及利润分配表附表5现金流量表附表6资金来源及应用表第一章总论11概述111项目名称及建设地点项目名称富顺县东湖镇同心村养植专业合作社污染治理及综合利用工程项目地点富顺县东湖镇同心村5组112承办单位承办单位富顺县东湖镇同心村养植专业合作社法人代表侯新友113编制单位编制单位自贡川南工程咨询中心证书编号工咨丙12720070037114研究工作概况自贡川南工程咨询中心在承担了该工程可行性研究报告编制工作后，成立了可行性研究报告编制项目组，并立即组织研究人员去富顺县东湖镇同心村养植专业合作社进行实地考察收集资料。在对该公司的生产线及现有的治污设施进行详细调查的基础上，同时收集了水文、地质、气象、企业建设及生产、治污设施设计及运行、环境监测报告等相关资料。通过对企业实际情况及相关资料的仔细研究和分析，摸清了企业的环境污染现状，确定了污染治理项目及规模。经过设计计算及技术论证，选定了治理工程的工艺方案和设备、设施。在对项目进行了充分的技术经济评价后，提出了可行性研究结论。115企业概况富顺县东湖镇同心村养植专业合作社始建于2006年，法人代表侯新友。专业合作社位于富顺县东湖镇同心村5组，合作社占地300亩，养殖场占地12亩，标准化栏圈5栋（母猪2栋，仔猪1栋，育肥猪2栋）约2000平方米，生猪常年存栏规模为1000余头，年出栏商品猪2500头左右。配套的办公生活、兽医室、饲料间等300平方米。富顺县东湖镇同心村养植专业合作社愿意做当地养殖业的领头羊，以先进的技术、优良的品种、良好的信誉带动当地及周边地区的养殖发展。让大家齐头并进，共同发展，为国家养殖事业做出应有的贡献。12项目提出的背景和建设的必要性121项目建设背景国家“十二五”和2015年规划中坚持处理环境和经济的关系，要求遵循经济规律和自然规律，寻求在发展中整治环境，以环境保护促进发展，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。养殖行业是一个污染严重的行业，特别是集约化畜禽养殖业已成为我国环境污染的主要来源之一，畜禽养殖业带来的污染已成为我国日益严重的环境问题。主要表现为1）畜禽废弃物产生量很大据国家环保部统计，畜禽粪污的有机污染负荷（COD）超过了工业废水和生活污水的总和。以2011年为例，我国畜禽粪便产生量达275亿吨，畜禽粪便每年流失至水体的总氮、总磷、BOD、COD分别为87万吨、345万吨、600万吨和647万吨。2）畜禽废弃物污染环境相当严重据调查，由于畜禽废弃物产生量很大，且90以上的畜禽养殖场没有综合利用和污水治理设施，畜禽废弃物污水任意排放现象极为普遍。大量畜禽废弃物污水未经处理直接进入水体，加剧了河流、湖泊的富营养化。造成了严重的环境污染。据调查估计，目前畜禽废弃物中氮、磷的流失量已大于化肥的流失量，约为化肥流失量的122和132。畜禽废弃物产生的环境污染，已成为我国农村面源污染的主要来源之一。3）畜禽废弃物污染严重威胁和影响大中城市的区域环境质量许多规模化畜禽养殖场为便于运输，大多建在大中城市近郊，由于城市近郊无足够的土地消纳大量畜禽废弃物，加之监管不利，造成畜禽废弃物随意丢弃、污水乱排乱放，给大中城市带来了巨大的环境压力，严重影响大中城市的环境质量。据上海市对上海黄浦江上游污染源调查表明，畜禽废弃物污染已占污染总负荷的36，并分别超过了居民生活、农业、乡镇工业和餐饮业对环境的影响，是造成黄浦江严重污染的主要原因之一，并严重威胁和影响上海的环境质量。目前，我国畜禽养殖业造成了严重的环境污染，主要表现在1）污染水体。畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量的污染物质，其污染负荷很高。高浓度畜禽养殖污水排入江河湖泊中，由于含N、P量高，造成水质不断恶化，导致水体严重富营养化；大量畜禽废弃物污水排入鱼塘及河流中，会使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡，严重的将导致鱼塘及河流丧失使用功能。而且，畜禽废弃物污水中有毒、有害成分一旦进入地下水中，可使地下水溶解氧含量减少，水体中有毒成分增多，严重时使水体发黑、变臭，造成持久性的有机污染，使原有水体丧失使用功能，极难治理、恢复。2）污染空气。畜禽养殖过程会产生大量的恶臭气体，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染养殖场及周围空气，影响养殖场员工的身心健康。同时有的畜禽养殖场离文教区、居民生活区较近，由于恶臭污染问题，导致养殖场与周围群众关系十分紧张，有的甚至引发社会矛盾。3）传播病菌。畜禽废弃物中的污染物中含有大量的病原微生物、寄生虫卵以及孳生的蚊蝇，会使环境中病原种类增多，病原菌和寄生虫大量繁殖，造成人、畜传染病的蔓延，尤其是人畜共患病时，会导致疫情发生，给人畜带来灾难性危害。4）危害农田生态。高浓度的畜禽养殖污水长期用于灌溉，会使作物陡长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，甚至毒害作物出现大面积腐烂。此外，高浓度污水可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结，严重影响土壤质量。正因为畜禽废弃物会对环境造成严重污染，因此许多国家将畜禽污染的管理，作为环境保护的重要内容，制定法律、法规，严加控制管理。目前，我国对规模化、集约化养殖工作非常重视。规模化养殖和集中治理是减少农村面源污染、实现农村资源综合利用，改善和保护水体的重要举措，对我省实现“还两江清水”，保护长江上游水体水质具有深远意义，也是养殖业可持续发展的发展方向。如何有效地解决当地经济发展与环境保护的协调问题，是摆在富顺县东湖镇同心村养植专业合作社面前的一个重要课题。发展农业循环经济，走一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型发展道路，是公司降低成本、提高效益、防治污染、增强竞争力、实现可持续发展的必然选择。122项目建设的必要性富顺县东湖镇同心村养植专业合作社作为富顺县养殖业龙头企业之一，为富顺县畜禽养殖生产基地建设提供了有力保障。现在随着养殖场规模的不断扩大，产量增加，畜禽粪尿污染处理的压力也随着增加。如果养殖场不能有效治理污染源，污染物将排入周边地表水环境，影响周边居民生产生活用水，不符合可持续发展的方针政策。为了给养殖场创造一个优良的环境，减少疾病的发生，猪场采用干清粪工艺。本项目养殖废水经处理后用于周边林地和农田施肥，粪便经处理后由农户外运作农肥，畜禽养殖的固液体污染源得到了有效的处置。把种植业、养殖业、环境保护联成一个有机整体，实现养殖业污染物资源化利用，达到既治理环境又提高种殖业的效率，还能为养殖企业创造收益。该项目建设具有以下意义（1）该项目的建设是发展再生能源事业的需要。当今社会经济飞速发展、能源日益短缺。有科学家指出至2050年，世界人口将达100亿，寻找既便宜又环保的能源已迫在眉睫，而且是21世纪坚持可持续发展战略的必由之路。从能源发展的历史和科学的角度看，环境污染问题是长期的，能源危机则是短暂的。治理养殖畜禽粪便污染，开发再生物能源沼气，生产有机肥料，正是实施“追求生态平衡、加强环境保护、寻找、开发、利用符合标准的新型能源”的具体行动。该项目按计划完成后，完全可以形成再生能源沼气“工业化的生产，商品式的经营，社会化的服务”模式。将对沼气能源的开发与利用、畜禽污染的治理起到好的示范作用。具有十分重要的现实和历史意义。（2）该项目的建设是实现生态农业、循环经济的需要。生态农业系统是人们利用生物措施和工程措施不断提高生物能的转化率以获取一系列的社会必需的生活和生产资料的人工生态系统。良好的生态农业系统应具备和谐的结构、高效而经济的物质和能量的传输和转化，既能适应当地自然条件的变化，又能克服影响生产发展的障碍因素，并具有一定的净化环境污染的能力，还可以充分合理地利用自然资源，提高生产效率，为人类提供优质、高额、稳定的物质产品。建设生态农业需要合理利用自然资源，要尽量防止“三废”废气、废水、废渣对农业环境的污染。建设生态农业需要建立合理的生产结构，把农、林、牧三者“相结合”在一起，由于系统内物链增多、加长，能量与物质流动环节的增加，增强了系统的稳定性，提高了生产力。（3）该项目的建设，是保护当地生态环境和周边水体环境的需要。目前，公司养殖场产生的粪污处理未达标后就用作农灌，粪污中营养物质相当部分不能被植物吸收，进入环境，已经给当地生态环境造成了破坏，对周边水体构成了威胁，因此，通过该项目的建设投产，粪污经处理达标后作为资源加以利用，实现循环经济，可以有效地消除污染物对水体环境的危害，保护当地生态环境。可见，开展富顺县东湖镇同心村养植专业合作社污染治理及综合利用工程建设，既可获取能源，产生良好的社会及经济效益，又可以减少对环境、水体和土壤的污染，为养殖场及周边的可持续发展提供了环境保障，是一件利民、利社会的工程，因此，项目建设是非常必要的。13编制依据及可研报告研究范围131编制依据1有关资料（1）富顺县东湖镇同心村养植专业合作社提供的相关基础资料；（2）富顺县东湖镇同心村养植专业合作社关于委托编制“富顺县东湖镇同心村养植专业合作社污染治理及综合利用工程”可行性研究报告的委托书。2采用的主要规范和标准中华人民共和国环境保护法1989年12月26日中华人民共和国水污染防治法2008年2月28日中华人民共和国固体废物污染环境防治法2005年4月1日中华人民共和国环境保护行业标准（HJT2193）国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知国发（2007）15号城市水处理及污染防治技术政策建成（2001）124号；关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见，计投资（2002）1591号文；室外排水设计规范（GB500142006）室外给水设计规范（GB500132006）建筑给水排水设计规范（GB500152003）污水排入城市下水道水质标准（CJ30821999）畜禽养殖业污染物排放标准（GB185962001）畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ4972009）粪便无害化卫生标准（GB79591987）地表水环境质量标准（GHZB11999）污水综合排放标准（GB897896）给水排水设计手册通用用电设备配电设计规范GB5005593工业建筑防腐蚀设计规范GB5004695工业企业噪声控制设计规范GBJ8785给水排水工程结构设计规范GBJ6984给水排水工程管道结构设计规范GB503322002混凝土结构设计规范GB500102002砌体结构设计规范GB500032001建筑设计防火规范GB500162006建筑抗震设计规范GB500112001建筑灭火器配置设计规范GB501402005四川省省级环境污染防治工程项目可行性研究报告编制导则四川省财政厅、四川省环境保护局川财建20076号20070225关于加强环境保护工作的决定（川委发200438号）132可行性研究的范围在本报告的编制过程中，我中心根据委托的要求深入现场进行调查研究，对生产工艺中各产污点的各种因素进行分析论证，并收集了有关的基础资料，结合国内外已建同类工程，研究论证了本项目的建设规模和技术方案等。本可研报告的研究范围如下1）工程建设规模2）工程建设条件3）工程技术方案4）环境保护及节水措施5）工程建设期及进度安排6）工程投资分析及效益分析7）环境效益、社会效益分析评价；14主要指导思想和技术原则1）根据企业自身的财力以及未来的发展规划，合理确定建设规模，为将来的发展留有余地。提出的方案要求既要工艺先进、技术可靠、操作简单、便于管理；又要经济合理、节省占地、节约能源，运行管理费用低廉，具有较好的经济效益和社会效益。2）项目应符合我国法律法规和可持续发展的要求。回收资源，降低水耗，以资源利用、节水为重要的设计指标。3）项目应符合企业发展的总体规划。4）项目应符合地区发展规划，充分考虑节约和资源的综合利用，以实现经济效益和环境效益的双丰收。5）采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠，经济合理。6）设备及电气控制元件的材质、品牌、生产厂家满足运行的需要，并满足业主相关技术规范要求。7）材料选择上保证适应实际运行条件的需要，考虑适当的腐蚀余量；对易磨损、易腐蚀、易故障设备尽量采用标准化部件，并设计成易更换、检修、维护，提供必须备品备件。8）为确保工程的可靠性及有效性，必须简化操作程序，降低运行费用，减少日常维护检修工作量。15可行性研究结论151综合技术效益指标本项目综合技术效益指标表见表11表11综合技术效益指标表指标名称单位数量备注工程总投资万元9943企业自筹6443万元申请环保专项资金3500万元建设规模M3/D20猪粪处理规模为2T/D职工人数人2年工作日天365处理工艺生化废水CSTR厌氧沼气；粪便常温厌氧发酵总建筑面积M2641构筑物占地面积单位处理成本元/M3493含粪便处理152可行性研究结论富顺县东湖镇同心村养植专业合作社污染治理及综合利用工程属于养殖粪污综合治理及利用项目，具有实现废水零排放，提高水利用率，回收利用沼气资源，实现粪便土地利用，变废为宝的综合功效，是很好的循环经济示范项目。该项目不但具有较好的环境效益和社会效益，同时还具有很高的经济效益。对保护环境、节约资源，实施可持续发展战略具有较大的意义。该项目的建设，符合国家产业政策，符合国务院关于加快发展循环经济的若干意见（国发200522号）和国家环保总局关于推进循环经济发展的指导意见（环发2005114号）文件精神。通过该工程的实施，能改变废水废物不达标进入环境的现状。废水经处理后沼液作为液肥使用。粪便经厌氧发酵无害化处理达到粪便无害化卫生标准（GB79591987）要求后，用作农肥。项目的实施满足国家对污染物总量控制的要求。综上所述，富顺县东湖镇同心村养植专业合作社污染治理及综合利用工程的建设，符合国家的相关法律法规及要求。开展该项目的建设，有利于减少对周边环境、水体和土壤的污染，树立良好的企业形象，为企业及周边的可持续发展提供了环境保障，同时实现对废水、粪便的资源化利用，是一件利民、利社会的工程。本项目采用厌氧沼气工艺处理养殖废水、采用常温厌氧发酵处理粪便，能取得良好的经济效益，项目在技术和经济上都是可行的。第二章项目目标及效果分析21国家发展规划以及有关政策法规按照中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年（20102015年）规划纲要确定的“十二五”时期要努力实现的经济社会发展的主要目标要求资源利用效率显著提高、可持续发展能力增强，明确了“十二五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20、主要污染物排放总量减少10。为了实现这个目标，“节能减排”成为热门话题，国家有关部门，先后出台了许多相关的政策措施。国家发展改革委员会、国家科技部于二00七年一月修订印发了中国节能技术政策大纲（2006年）、国家发展和改革委员会于二00七年二月印发了“十二五”资源综合利用指导意见、国务院于二00七年六月印发了节能减排综合性工作方案，进一步明确了实现节能减排的目标任务和总体要求，提出了控制增量、调整和优化结构，加大投入、全面实施十大重点节能工程和污染治理工程，加快发展循环经济、强化责任、加强管理、加大执法检查力度等工作方案。各省市自治区也制定和出台了相应的贯彻实施意见和措施，努力推动节能减排目标的实现。温家宝总理在政府工作报告中也强调“把节约能源资源，保护环境、集约用地作为转变经济增长方式的突破点和重要手段”，找准了经济发展和环境保护的结合点，针对2011年全国没有实现年初确定的单位国内生产总值能耗降低4左右，主要污染排放总量减少2的目标，要求今后要大力抓好节能降耗，完善并严格执行能耗和环保标准，保护环境，全面实施低效燃煤窑炉改造，加快节能环保技术进步，积极推进的节能减排为主要目标的设备更新和技术改造，引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术。加强资源综合利用和清洁生产，大力发展循环经济和节能环保产业。构建和谐社会就是要深入贯彻落实科学发展观，统筹人与自然和谐发展，到2020年把我国建设成为人民富裕程度普遍提高，生活质量明显改善，生态环境良好的全面小康社会。我国人口多，人均资源匮乏，如何统筹人与自然和谐发展，为全面建设小康社会提供良好生态环境是摆在我们面前迫切需要研究和解决的一个重大课题。根据国家节能技术政策大纲（2006年）的精神，节能降污应坚持开发与节约并举，节约优先的方针。通过调整产品结构和能源消费结构，用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业，促进产业结构优化升级，淘汰落后技术和设备，提高产业的整体技术装备水平和能源利用效率。相关政策、法律、法规如下1中华人民共和国环境保护法1989年12月26日2中华人民共和国水污染防治法2008年2月28日3中华人民共和国循环经济促进法2008年8月29日4中华人民共和国清洁生产促进法2002年6月29日5中华人民共和国节约能源法2007年10月28日6中华人民共和国可再生能源法2005年2月28日7国务院发（1996）31号文国务院关于环境保护若干问题的决定8中华人民共和国国家发展和改革委员会令第40号产业结构调整指导目录（2005年本）9四川省人民政府川府发（1996）42号文四川省人民政府关于加强环境保护工作的决定富顺县东湖镇同心村养植专业合作社污染治理及综合利用工程的建设，符合国家及四川省有关法律法规的要求，贯彻了相关文件的精神，有利于实现国家可持续发展及节能减排的目标。22污染现状及存在的环保问题富顺县东湖镇同心村养植专业合作社位于富顺县东湖镇同心村5组，养殖场占地面积12余亩。有着良好的自然生态环境、便捷的交通条件。富顺县东湖镇同心村养植专业合作社养殖场2006年建成，该养殖专业合作社采用干清粪的模式处理养殖场产生粪污，排污方式为雨污分流，污水沟将粪污收集至现有沼气池。根据现场踏勘，该养猪场主要存在以下问题1、养殖区的沼气池容积均偏小。该养殖场现有沼气池80M3，根据畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ4972009）进水经固液分离厌氧反应时间不低于5D停留时间要求，无害化的时间过短，未达到无害化处理要求。同时，由于未设置粪便发酵池，沼气池清掏的粪便直接施肥，未达到无害化要求，沼渣中含有的氮、磷、钾等肥份存在形式不利于植物吸收，造成这些污染物进入地表环境，对当地的土壤及生态造成了严重破坏，特别是雨季，污染物随着雨水迁移，最终排入周边地表环境，对周边地表环境构成了严重威胁。2、粪污废水由于没进行预处理，水中大块的漂浮悬浮物随废水一起进入沼气池，严重影响了沼气池的功能。3、沼液池容积过小约200M，沼液处理不规范，基本没有综合利用，大部分进入地表环境，严重影响周边土壤和水体环境。目前，随着该养猪场养殖规模的不断扩大，产生的废水、粪便量也不断增加，场内仅有的废水处理设施沼气池也因种种原因处于不正常运转，达不到预期的处理效果。该企业已意识到环境污染问题的严重性，但因资金问题，迟迟未实施粪污的治理。若再不对污染进行有效治量，势必造成当地大气、土壤、水体环境的进一步恶化，同时还会影响企业的自身发展。因此，本污染治理项目的实施迫在眉捷。23从清洁生产、可持续发展的角度衡量项目建设的必要性清洁生产作为21世纪工业发展模式，对企业的生存和发展提出了更高的要求，从生产原料、生产工艺、设备、产品和能源的选取到每个生产环节以及能耗和“三废”治理都必须把清洁生产贯穿始终。清洁生产就是将污染物消除或消解在生产过程中，使生产末端处于无废或少废状态的一种全新生产工艺路线。清洁生产就是将产品生产和污染治理有机结合起来，取得资源、能源配置利用的最大效率和环境成本的最小量化，是深化工业污染防治，实现可持续发展的根本途径。畜禽养殖业特别是集约化畜禽养殖业已成为我国环境污染的主要来源之一，畜禽粪污的有机污染负荷（COD）超过了工业废水和生活污水的总和，其对环境的污染主要是高浓度有机废水和未经达标处理就进入环境的粪便。近年来，国家加大了环境保护力度，对环境治理的要求也越来越高，人民的环保意识也在不断增强。环境问题切实关系到企业的可持续发展，企业在不断扩大生产规模，但随着生产量的扩大，造成的污染问题已变得十分突出，制约了其自身的发展，严重的威胁了企业的生存。如不按期治理污染，不要说企业的发展，就是目前的生产，都将面临停产的危险。所以，当前解决污染治理问题，应提高到解决企业生存和发展问题的高度来综合考虑。本项目实施后，猪粪作为优质有机肥外售或施用；废水经生物处理后作为果林等的液态肥使用；产生的沼气为清洁能源用于场内燃烧、取暖、照明和等；不仅节约了资金，还有效地保护了环境，做到了变废为宝，充分利用当地的资源。项目本身就符合清洁生产的要求。污染治理工程建成后，不仅可以大大减少污染物的排放量，还实现废水废物的综合利用，符合循环经济的要求，为企业的可持续发展提供了有利条件。综上所述，本工程项目的实施十分必要。24总量控制、达标排放、减少排污、治理效果等情况四川省富顺县东湖镇同心村养植专业合作社粪污污染治理工程实施后，废水经处理后作为液态肥用于场区及周果林、农田施灌；粪便经处理后达到粪便无害化卫生标准（GB79591987）要求，用作农肥或外售。根据养殖场现在规模，按照每头猪每天产生猪粪2KG计，该养殖基地猪粪产生量约为2T/D，每年产生猪粪约730T，经过厌氧发酵无害化处理后变成优质的肥料约292T；废水经处理后用作液肥施灌场内果林，每年可减少排放CODCR1927T，BOD51241T，SS1022T，氨氮190T，符合当地环保局下达的污染物总量控制指标要求，为企业的发展，提供了较大的发展空间。该项目实施后，在改善周边环境质量状况的同时，也有利于促进当地的建设和可持续发展，为企业的长期可持续发展战略打下坚实的基础，赢得良好的环境、经济和社会效益。第三章工程技术方案31厂区总体规划及总平面布置富顺县东湖镇同心村养植专业合作社位于位于富顺县东湖镇同心村5组。在总体布局上，遵循有利防疫、改善场院内小气候、方便管理、节约用地等原则，考虑当地气候、风向、场地的地型、场内各种建筑物的功能关系及尺寸，合理规划各功能区的位置及各类建筑、道路、排水系统、场内绿化，本着有利于生产的原则妥善安排各类建筑物的位置与朝向，按照农业循环经济的要求，根据场区地势和主风向规划公司养殖场的生产管理生活区、养猪生产区布局、废水处理区、沼气处理区和猪粪发酵区等。构筑物相对集中、节约用地，便于安全生产管理、节约投资。生产管理生活区包括办公室、职工宿舍、水电供应等，设在场址地势最高的上风向，并设通道通向场外，路旁设排水沟，为防风阻沙，在场上风向设防疫风林，在场界、场院区间用树木作为隔离林带。养猪生产区布局根据有利防疫、便于饲猪管理和方便转运的原则，采用从猪的培育配种妊娠分娩保育育肥出售的工艺，实行全进全出制，按由高至低原则依次安排种猪舍，将病猪隔离区安排在地势最低的下风向。同时，遵循农业循环经济的规律，按照节约用地、保护环境、保护生态平衡、废物资源化利用的原则，在各猪舍区间种植树木作为隔离林带，用草本花卉作为绿化地带作为隔离带。污染治理区布置在猪场内和场外现有空地上，包括废水处理区、沼液存储区和猪粪发酵区等。32工艺方案比选321养殖废水、粪便概况养殖场废水主要由尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成，其水质特征与畜禽舍结构、清粪方式与冲洗水的使用、饲料营养、畜禽消化功能和生产管理等有关。由于养殖业粪污中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌、重金属元素和兽药残留等成分，这此污染物如不进行适当处理，一旦进入天然水体、河川就会导致严重的环境污染。规模化养殖场每天排放的废水量大、集中，污染问题更为严重。一般养猪废水的水质具有以下特点（1）养猪废水属于高浓度有机废水，废水中含有大量未消化的食物、粪便等污物，固体悬浮物含量高，臭味重。（2）养猪废水有机物含量高，可生化性好，其中高浓度有机质不易降解，处理难度较大，废水中的营养物主要是氮、磷，其中氮主要以有机物或铵盐形式存在，而磷主要以磷酸盐的形式存在。粪便中含有大量的有机质和氮磷钾等植物必需的营养物质，是很好的有机肥料，但其中的营养成分必须经微生物降解腐熟后才能被植物吸收利用。同时，还有病原微生物和寄生虫，如果不加处理直接施用鲜粪尿，则有机质在被土壤微生物降解过程中产生的热量、氨和硫化氢等物质会对植物根系产生不利，并有可能对环境造成恶臭和污染，因此必须经过无害化处理后才能施用。322设计水质、标准1废水处系统进水水质废水处系统的废水来自畜圈的冲洗水、猪尿、冲洗水等。属典型的有机废水，悬浮物浓度较高，有腥臭，其水质成份和水量变化较大。生活污水量小，污染物浓度低，两种污水混合进入处理设施。根据畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ4972009）附表A1，水质确定成份如表31所示表31畜禽养殖场废水中的污染物浓度和PH值单位MG/L养殖种类清粪方式CODCRNH3NTPPH值（无量纲）水冲粪156046801271780321293猪干清粪251027702342883475246375注干清工艺的清粪比例控制在70左右；富顺县东湖镇同心村养植专业合作社采用干清粪生产工艺，结合表31，本项目设计进水水质如表32所示表32废水处系统设计进水水质单位MG/L项目CODCRNH3NTPPH值（无量纲）浓度264026043563752废水处系统出水要求根据畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ4972009），出水水质依排水去向与综合利用途径的不同，应满足相应的要求。本项目出水作为液态肥用于果林、农田施灌，其水质应满足植物对氮、磷、钾等肥分的要求。本项目系粪污综合利用工程，处理目标是将废水中的N、P、K等营养物质转化为易于植物吸收的形态，除掉废水中的有毒有害物质，不考虑污染物的去除效果。废水经处理后作为液态肥用于蔬菜施肥、灌溉，水中对环境不利的物质被植物吸收，不仅节约灌溉用水，还减少肥料用量，有效地防止了废水中污染物进入环境，有着良好的环境效益和经济效益。肥料是农作物的“粮食”，它供给农作物生长发育所必需的养分，是作物增产的重要的物质基础。在从化肥的贡献率来看，联合国粮农组织估计，发展中国家粮食增产中，55来自化肥的作用。我国化肥的投入和粮食的关系也基本符合这一规律。根据我国氮肥行业协会统计，2005年全国累计生产合成氨46298万吨，其中大氮肥生产合成氨8408万吨，中氮肥生产7327万吨，小氮肥生产30563万吨含磷铵企业。2006年我国合成氨产量为4938万吨，同比增长7。2007年上半年，我国合成氨产量2569万吨，同比增长61。氮肥是中国农业消费最多的一种化肥，我国氮肥种类主要包括尿素、硝铵、碳铵、硫铵等品种。尿素相对其它氮肥的优势在于含氮量高，不会在土壤中残留酸根，长期使用不会使土壤变质和结块。尿素的含氮量高达4665，而碳铵、硫铵和硝铵的含氮量分别为2917、2123和175，且使用后会造成土壤硬化和酸化，影响土壤的质量，氮肥各品种中，尿素产量占总氮肥的607。本项目养殖废水经沼气池发酵处理后，COD、BOD5有效降低，氨氮含量高，适用做液态肥，这样不仅可以降低废水处理成本，还能充分利用物质来提高农业生产，实现减量排放，循环经济。按每亩地需要6公斤氮计算，每日产出废液20M3，NH3N浓度222MG/L计算，则每日实际氨氮产物量为444KG，实际含氮量为401KG/D。尿素含氮量为4667，每日产生的沼液相当于尿素859KG的含氮量，按每亩地施肥20KG尿素计，每天产生的沼液可供043亩农田施作。该养殖场周边有果林、农田超面积300亩，能完全消纳。3堆肥产品标准根据畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ4972009）要求，畜禽粪便必须经过无害化处理，并且须符合粪便无害化卫生标准（GB79591987）后，才能进行土地利用。本项目粪便经处理后用于当地农户生产，进行土地利用，应满足粪便无害化卫生标准（GB79591987）堆肥卫生标准，具体标准如表33所示表33堆肥卫生标准编号项目卫生标准1蛔虫杀死率951002粪大肠菌值1011023苍蝇有效控制苍蝇孳生，堆堆周围没有活的蛆、蛹或者新羽化的成蝇323设计规模1废水处理规模四川省富顺县东湖镇同心村养植专业合作社常年生猪存栏1000余头，采用干清粪工艺，污水排放量按表34计算。每日全场最高养殖废水量冬季12M3/D，夏季18M3/D，该养殖场以自抽井水冲洗圈舍。同时，养殖场员工按照每天产生生活污水100L计算，每天产生生活污水约12M3，生活污水一同进入沼气池处理。根据上述资料，确定本废水处系统处理规模设计为20M3/D。表34畜禽养殖业污染物排放标准种类猪M3百头天鸡M3千只天牛M3百头天季节冬季夏季冬季夏季冬季夏季标准值1218050717202猪粪处理规模根据有关资料，成年畜禽的粪排泄量污染负荷如下表35成年猪粪便污染负荷表BOD5SS项目排泄量/D浓度（ML/L）负荷量（G/D）浓度（ML/L）日负荷（G/D）猪粪15263000189216000648粪便总量在收集152T/D，粪便经厌氧发酵处理后全部送附近农户消纳，用于农田、果园施肥，这部分污染将全部消除。猪粪有机物含量较高，同时蛋白质、粗脂肪等含量高，详见表36。表36猪粪成分名称挥发性固体粗脂肪木质素纤维素蛋白质含氮量含碳量碳氮比猪粪765411521495995109506078131新鲜猪粪平均含水率70左右。324处理方法比选1废水处理方法目前常用的畜禽废水处理方式主要有三种模式，即还田模式、自然处理模式和工业化处理模式。1）还田模式畜禽粪便污水还田作肥料为传统而经济有效的处置方法，可使畜禽粪尿不排往外界环境，达到污染物零排放。既可有效处置污染物，又能将其中有用的营养成分循环于土壤植物生态系统中。该模式适用于远离城市、土地宽广且有足够农田消纳粪便污水的地区，特别是种植常年需施肥作物的地区。还田模式主要优点（1）污染物零排放，最大限度实现资源化，可减少化肥施用量，提高土壤肥力；（2）投资省，能耗低，运转费用低等。其存在的主要问题（1）需要大量土地利用粪便污水，故其受条件所限而适应性弱；（2）雨季及非用肥季节必须考虑粪便污水或沼液的出路；（3）存在着传播畜禽疾病和人畜共患病的危险；（4）不合理的施用方式或连续过量施用会导致NO3、P及重金属沉积，成为地表水和地下水污染源之一。美国粪便污水还田前一般未经专门厌氧消化装置厌氧发酵，而是贮存一定时间后直接灌田。由于担心传播畜禽疾病和人畜共患病，畜禽粪便废水经过生物处理之后再适度应用于农田已成为新趋势。德国等欧洲国家则将畜禽粪便污水经过中温或高温厌氧消化后再进行还田利用，以达到杀灭寄生虫卵和病原菌的目的。我国一般采用厌氧消化后再还田利用，可避免有机物浓度过高而引起的作物烂根和烧苗，同时经过厌氧发酵可回收能源CH4，减少温室气体排放，且能杀灭部分寄生虫卵和病原微生物。2）自然处理模式自然处理模式主要采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等自然处理系统对养殖场粪便污水进行处理，适用于距城市较远、气温较高且土地宽广有滩涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然处理系统，要求养殖场规模中等。自然处理模式主要优点（1）投资较省，能耗少，运行管理费用低；（2）污泥量少，不需要复杂的污泥处理系统；（3）地下式厌氧处理系统厌氧部分建于地下，基本无臭味；（4）便于管理，对周围环境影响小且无噪音；（5）可回收能源CH4。其主要缺点（1）土地占用量较大；（2）处理效果易受季节温度变化的影响；（3）建于地下的厌氧系统出泥困难，且维修不便；（4）有污染地下水的可能。该模式在美国、澳大利亚和东南亚一些国家应用较多，且国外一般未经厌氧处理而直接进入氧化塘处理畜禽粪便污水，往往采用多级厌氧塘、兼性塘、好氧塘与水生植物塘，污水停留时间长（水力停留时间长达600D），占地面积大，多数情况下氧化塘只作为人工湿地的预处理单元。欧洲及美国较多采用人工湿地处理畜禽养殖废水。3）工业化处理模式工业化处理模式包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧好氧处理等不同处理组合系统。对那些地处经济发达的大城市近郊、土地紧张且无足够农田消纳粪便污水或进行自然处理的规模较大养殖场，采用工业化处理模式净化处理畜禽粪便污水为宜。工业化处理模式主要优点（1）占地少；（2）适应性广，不受地理位置限制；（3）季节温度变化的影响较小。其主要缺点（1）投资大，能耗高，运转费用高；（2）机械设备多，维护管理量大；（3）需专门技术人员管理。我国目前已有相当多的养殖场采用该模式处理粪便污水。畜禽养殖粪便污水厌氧处理工艺通常有完全混合式厌氧反应器、厌氧滤池、厌氧挡板反应器、厌氧复合反应器、上流式厌氧污泥床和内循环厌氧反应器等。畜禽养殖粪便污水含有高浓度的悬浮物和NH4N，影响了高效厌氧反应器的效率。现阶段我国规模化养殖场大多建在距离大城市较远的地区，饲养规模不大。因此粪便污水处理应优先考虑还田利用模式，剩余的再采用自然处理模式，即采用还田与自然处理相结合的综合利用处理模式。综合利用优先、减量化、资源化、无害化和运行费用低廉化是养殖废水处理的首要原则。目前国内对畜禽养殖废水的治理，均采用以生物法为主的处理工艺，包括好氧、厌氧、兼氧等处理系统。对养殖场周围环境容量大，周围有充足的农田消纳，或以生产沼气能源为目的的畜禽养殖场粪污处理工程一般采用厌氧自然处理工艺。由于养殖业废水属于高有机物浓度、高N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。因此厌氧技术成为畜禽养殖场粪污处理中不可缺少的关键技术。对于养殖场这种高浓度的有机废水，采用厌氧消化工艺可在较低的运行成本下有效地去除大量的可溶性有机物，COD去除率达8590，而且能杀死传染病菌，有利于养殖场的防疫。如果直接采用好氧工艺处理固液分离后的养殖业废水，虽然一次性投资可节省20，但由于其消耗的动力大，电力流水消耗是厌氧处理的10倍之多，因此长期的运行费用将给养殖场带来沉重的经济负担。日前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有厌氧滤器（AF）、上流式厌氧污泥床UASB）、复合厌氧反应器（UASBAF）、两段厌氧消化法和升流式污泥床反应器（USR）等。近年来，厌氧消化即沼气发酵技术已被广泛地应用于养殖场废物处理中，到2002年底我国畜禽养殖场大中型沼气工程数量已经达到2000余处，是世界上拥有沼气装置数量最多的国家之一。该技术为解决畜禽粪便污水的无害化和资源化问题的提供了最有效的技术方案。畜禽粪便和养殖场产生的废水是有价值的资源，经过厌氧消化处理既可以实现无害化，同时还可以回收沼气，因此建设沼气工程将是中小型养殖场粪便污水治理的最佳选择。目前，厌氧处理畜禽养殖业废水，沼液经固液分离后用作有机肥料，沼液作为液态肥用于蔬菜、水果施灌或用作鱼饲料，已被列入2008年国家鼓励的环境保护技术名录中。同好氧法相比，厌氧法在获得同样高的BOD5去除率条件下具有成本低，产生的淤泥少、稳定、易脱水，占地面积小，操作方便，且产生的甲烷可作为燃料再利用的优点。因此，本项目拟采用厌氧沼气方法对养殖废水进行处理。常用的厌氧处理工艺特点见表37。表37常用养猪废水厌氧处理工艺比较工艺名称有机负荷KGCODCR/M3DCOD去除率优缺点厌氧固定膜反应器88595间歇操作简单，但当有机负荷率过大时，去除效果不很理想厌氧序批式反应器（ASBR）340水力停留时间对系统性能影响较大膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器1567容积负荷高，但池体高，运行维护难度相对较大升流式厌氧污泥床UASB反应器1580去除率高，但单个UASB处理达不到养猪废水排放标准，进水对SS要求较高；需安装三相分离器，均匀的布水设施，需较高的管理水平。厌氧滤池（UBF）238085耐冲击负荷，滤料易堵塞，特别是SS含量较高的废水；由于池内安装填料，工程造价较高。全混合厌氧反应器（CSTR）10207080池中只设搅拌设施，结构简单、适用于高悬浮物废水，但负荷较低，体积较大，适用于有足够土地的情况。推流式厌氧反应器（PFR）10207080结构简单，适用于高悬浮物废水，不需搅拌，运行方便，能耗低，但固体物质易沉于池底，影响反应器容积，需固体和微生物回流作为接种物，沉淀物易产生厚的结垢。结合本项目，废水的COD、BOD、SS含量较高，工艺宜选择适应高SS含量的厌氧处理工艺。考滤到沼液、沼渣的综合利用，殖场对污染治理系统的管理水平，结合本项目实际情况（养殖场周围是果林、农田种植基地，完全能够消纳养殖场产生的粪便污水）及畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ4972009）中推荐规模在2000头（存栏）以下的宜采用还田模式的要求，本项目采用还田模式，选用全混合式厌氧反应器（CSTR）作为厌氧沼气主体工艺。2粪便处理方法粪便经干清粪收集后，通过人工转运至干粪处理系统，由于干粪便中含有大量的有机物、氮、磷、寄生虫卵、粪大肠杆菌，其中氮、磷均以有机态形式存在，若直接用于林场植物底肥，造成氮、磷等营养物质不易被植物吸收，肥效利用率低下，病菌传播。因此干粪必须采用一种既运行费用低，又能达到处理效果的工艺，本方案选择发酵池对干粪进行处理。其原理在于干粪进入发酵池中，受厌氧、兼氧微生物作用，大分子有机物被分解，有机态氮经氨化作用变成无机态氮，利用植物吸收，同时在厌氧环境中，绝大部分寄生虫卵、粪大肠杆菌被灭绝。干粪发酵常用的方式有常温厌氧发酵、好氧高温发酵等。好氧高温发酵在有氧条件下，利用自然微生物将有机物转化为二氧化碳与水。它的优点在于与厌气池比较，好气氧化池的体积仅为十分之一，处理过程与最终产物可以减少恶臭气。缺点是为了维持处理过程的有氧，需要通气与增氧设备，此外，处理过程中，仍有大量的NH3挥发损失。常温厌氧发酵是在厌氧条件下，将猪粪进行发酵，其优点是在运行过程中无需增加设备，管理简单，其缺点是体积大，基建费用较高，由于本项目施用经发酵后的干粪为周期性的，需要一定容积对干粪进行贮存。因此本方案采用常温厌氧发酵方式。325工艺方案选择原则养殖粪污处理工艺选择应遵循以下原则1技术先进，稳妥可靠。要在前人不断探索的基础上，科学地加以总结，根据废水的水质特征，在稳妥可靠的前提下，有针对性的采用目前先进、优秀可靠、适用、高效节能、经济的处理工艺技术及设备。同时，考虑处理工艺的自动化控制水平。2占地少，土地资源十分宝贵，因此在选择工艺时占地面积也是一项非常重要的指标。3投资省，要充分发挥投资效益，在能达到同样效果的情况下，必须选择最为经济的工艺技术方案。4总体布置合理，与周边环境相匹配。5管理方便，运行费用低。6结合本项目特点，应以粪污资源化和循环利用为基本立足点，按照废物减量化、无害化、资源化的处理原则，选择处理工艺。326工艺方案确定结合本项目废水特点，综合考虑废水处理要求、一次性投资成本、运行费用及粪污的资源化和循环利用，经过前面章节论述，确定本废水处系统工艺，具体工艺流程图见图31。图31废水处系统工艺流程简图327工艺流程说明来自猪舍的养殖废水及生活污水经管道首先自流进入格栅渠，经格栅（网）去除废水中漂浮物及大颗粒固体杂物，采用人工清渣。然后废水自流进入CSTR池（全混合厌氧反应池），在厌氧微生物的作用下，CSTR池可以有效地降低废水中的绝大部分有机污染物，同时产生沼气。沼液进入沼液贮存池，随后输送到附近灌溉水池（田间池），作为液肥灌溉施用。CSTR池产生的沼气的主要成份是甲烷，计算最大产气量为15M3/D，平均产气量以14M3/D计，作为燃料，也可作为饲料加工燃料以及猪舍的取暖用气。由于沼气中含有硫化氢等腐蚀性气体及水汽，沼气使用前配置相应脱水、脱硫设施。CSTR池的沼渣通过定期打捞排出系统。来自格栅间的栅渣、沼液固液分离池的沼渣送至堆肥场，经常温厌氧发酵处理后制成农肥。33工程设计331主要工艺设计1废水处理系统主要设计参数设计水量20M3/D主要构筑物设计1）格栅沟（渠）用于去除废水中的大颗粒固体及漂浮物，本项目处理水量较小，内置二级人工筛网，40目，采用人工定时除渣。设置一道格栅渠，工艺尺寸LBH200310M。2）CSTR池CSTR池（全混合厌氧反应器）是一种适用于高悬浮物浓度、结构简单的厌氧反应器。反应器采用全封闭式钢砼结构，内设搅拌器。根据本项目设计废水水质，采取常温发酵，设计停留时间HRT取10D，总有效容积200M3，原已有沼气池80M3，需再建120M沼气池，设计一座，工艺尺寸H51070M，有效水深60M。设备潜水搅拌机1台，其中，单台功率N15KW，池体上部各设收集气系统各一套；排泥泵，1台，Q50M3/H，H10M，N055KW。CSTR池产生的沼渣、底泥定期清理。3）沼液池废水经CSTR池厌氧处理后，储存于沼液储存池中，考虑到浇灌的季节性、时间性问题以及果林和农田的分布情况，沼液设计总停留时间为3个月，沼液存储池总有效容积设计为1800M3。根据本项目养殖场原有设施和周边用地实际情况，在保证沼液存储池总有效容积的情况下，可分散建设。公司原有沼液池一座，有效容积为200M3。需新建沼液池一座，土石砌体结构，有效容积为1600M3，尺寸为LBH30018035M，H35M，有效水深H30M，建于养殖场旁边空地上。4）灌溉水池考虑到实际施肥情况，设计在周围种植农田和果园分散建设灌溉水池，将部分沼液用管道或粪车输送储存于灌溉水池中，方便农业和种植施肥使用。根据周围地形，设计灌溉水池6座，砖混结构，容积20M3，有效水深25米，尺寸402030M，采用1MM厚HDPE膜防渗处理，防止污染地下水源。配套修建管网约100