奶牛专业合作社大中型沼气综合利用工程可行性研究报告

1 第一章 总论 奶牛专业合作社大中型沼气综合利用工程 杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛养殖专业合作社 杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛专业合作社养殖场 本项目建设期 二年 ，即 2010年 1月 2011 年 12月 内蒙古杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛养殖场始建于 2003 年，2009年 6月 12日正式注册更名为杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛养殖专业合作社，注册资金 30 万元。主要以奶牛养殖，生鲜奶购销，饲草料加工、现有奶牛 500头，年生产鲜奶 1800吨。 本项目建设以专业合作社养殖场奶牛粪便、污水为原料进行厌氧发酵生产沼气。建设内容包括沼气生产、有机肥生产、沼渣沼液综合利用。本项目建设沼气池容积 500气柜容积 200存池容积 1000处理牛粪便 25 吨、废水 15 吨 , 建设用地 20 亩，附属设施建筑面积 1450括锅炉房、操作间、脱硫脱水房和堆肥车间等。 项目建成后，日产沼气约 400 产沼气 14万 中3 万 50户）的生活用 2 能。年生产沼液肥 1万吨，年新增颗粒有机肥 3300吨。 项目由沼气池、贮气柜、固肥生产车间与设备、沼气发电系统、相关设备以及附属设施等项目组成。项目建设总投资 386万元，其中土建工程（包括附属工程） 器设备 它工程建设费用 30万元。 项目总投资 386万元，申请中央投资扶持 160万元，地方配套 20万元，企业自筹资金 206万元。 本项目属于能源 生态模式，以环境效益和社会效益为主，在生产的同时，又给企业带来了很好的经济效益，给本项目的实施带来了可持续发展的保证。 济效益分 析： 项目达产运行后，年实现产值 行成本 利润 财务净现值 i=8%:财务内部收益率 ： 全部投资回收年限： 含建设期）。 会效益分析 ：项目建成后，年处理鲜牛粪 25 吨和牛场冲洗废水 15 吨，每年减少粪污水排放 20000 社会提供可再生能源 沼气 14万 别提供生活生产用能 3万 气发电 千瓦时；年生产沼渣液肥 9800 吨，年生产固体生物有机肥 3300 吨。 该项目建成后，沼气发电能解决太平乳业种植 与养殖园区的 3 生产生活燃用和用电问题，从而节约运营成本。减少粪污对周边的环境污染，有效减少疾病的发生和传播。利用沼渣、沼液用于周边农户无公害蔬菜种植，减少化肥、农药的用量，改善土壤质量，减轻农业面源污染，促进项目区水土资源的合理利用和生态环境的良性循环，提高农副产品的市场竞争力，有利于发展无公害食品和绿色食品和有机食品。 该项目建设成功，有效的将养殖业、种植业和加工业有机的结合起来，达到经济、社会、能源、生态效益的高度统一。 （ 1）国家能源中长期发展规划纲要（ 2004 （ 2）农业部大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划； （ 3）农业部大中型沼气工程建设项目指南； （ 4）国家有关农业和农村经济发展的方针政策、行业标准、规定和规范等； （ 5）相关国家和部颁标准和规范： 农用污泥中污染物控制标准 农田灌溉水质标准 污水综合排放标准 生产过程安全卫生要求总则 畜禽养殖业污染物排放标 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 4 997年版 ) 建筑设计防火规范 工业与民用电力装置接地设计规范 建筑物防雷设计规范 667 沼气工程规模分类 气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计 气工程技术规范 第 2 部分：供气设计 气工程技术规范 第 3 部分：施工及验收 气工程技术规范 第 4部分：运行管理 气工程技术规范 第 5部分：质量评价 1221 规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程 1222规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 1223沼气发电机组 5 第二章 项目建设的必要性和可行性 农村沼气属于我国农业发展新兴产业，农村能源建设缓解了长 期存在于农村地区能源短缺和环保问题，对提高农民生活水平和生活质量起到了重要作用。根据中国 21 世纪议程和我国国民经济和社会发展“十一五”计划和 2010年远景目标纲要，强调了实施科教兴国和可持续发展战略，提出要“加快农村能源商品化进程，推广省柴、节煤炉灶和民用型煤，形成产业和完善服务体系”。国务院领导于 2000年在接见全国农村能源综合建设县工作会议代表时指出：农村能源工作要在开发利用和节约相结合上做工作，要充分利用可再生能源，发挥多种能源效益，使之形成良性循环，走农业可持续发展之路。 该项目建设将解决公 司的部分能源和周边地区的有机肥需求，因此，开展沼气综合利用工程建设十分必要。 发可再生能源、实现农业资源可持续利用 加强农业环境污染防治、实现农业清洁生产，已成为我国生态农业建设的重要内容。 在奶牛养殖过程中，会产生大量的粪尿、污水、有害气体等污染物，如不合理处理，则会对大气、水源、土壤造成严重的污染及污染性疾病的流行。据测定，一头500成年奶牛，每天排粪量 30尿量 156 污水 15 奶牛养殖场排出大量的粪尿和污水，如果得不到及时处理，往 往会造成严重恶臭，并成为蚊蝇孳生的场所，奶牛场散发的恶臭及有害气体成份很多，主要有氮、硫化氢、甲烷、氧化硫、二氧化碳、粪臭素等，污染周围空气，严重影响空气质量，并可引起地球的“温室效应”和“酸雨”现象的发生，破坏生态平衡。奶牛场散发的恶 臭气体对奶牛自身和人类的健康也有不良的影响，能刺激人的嗅觉神经和三叉神经，引起呼吸中枢中毒；引起奶牛精神不振，抗病力下降和生产力降低等。目前，随着城镇建设向郊区农村的不断延伸，养殖场与城市居民距离不断缩短，养殖场的臭气问题，已引起全社会的广泛关注。 奶牛场富营养化粪便污水的任 意排放，会使大量的含氧腐败有机物流入水体，孳生大量有毒藻类，耗尽水中溶解氧，导致鱼虾死亡。经厌氧分解产生硫化氢、氮、硫等物质使水体发黑、发臭，即水体的富营养化。水体富营养化是畜禽粪尿污梁水体的一个重要标志。人们长期饮用被此污染的水源，是引起过敏反应，发生皮疹，诱发癌症等。 土质降低导致农作物减产，奶牛粪污直接施于农田，会破坏土壤上结构，导致土壤孔隙堵塞，造成土壤不透气，透水性下降及板结，严重影响土壤质量。同时，奶牛粪污中含有大量的氮、磷、钾会引起农作物徒长、倒状、不熟或晚熟，造成减产，甚至毒害作物，引起腐烂 死亡。 7 传播人畜共患传染病而影响人体健康。粪污可导致约 90 余种“人畜共患病”，其中由牛传染的有 26种。奶牛粪污中大量病源微生物、寄生虫卵及孳生的蚊蝇，会使环境中病源种类增多，菌量增大，导致病源菌和寄生虫的大量繁殖，引起人畜传染病的蔓延。因此必须对粪便进行无害化处理。 实施可持续发展战略是我国的基本国策，可持续发展要求在经济发展的同时，治理环境污染，改善和提高环境质量。畜禽粪便污水既是污染源 ,又是宝贵的资源。只有对畜禽粪便污水进行无害化处理 ,资源化综合利用 ,即大力发展以沼气工程为纽带的生态农业 ,才能真正做到既 减少污染 ,保护农业生态环境 ,又可实现资源的再生利用 , 并尽可能的变废为宝，实现废弃物的资源化使用，带来更大的经济效益、环境效益以及最长远的生态效益，增强 企业可持续、 健康 发展的后劲，实现企业 社会、经济、生态三效益的统一。 发可再生能源，发展生态农业的需要 加强农业面源污染防治，实现农业清洁生产，已成为我国生态农业建设的重要内容。生态农业建设是促进农业和农村经济可持续健康发展、农业资源高效利用的必由之路。实现农业可持续发展有四项目标，即持续稳定增长的劳动生产率、持续稳定增长的 土壤肥力、健康协调的农村生态环境、资源的合理利用与保护。畜禽养殖业污染防治应遵循“综合利用优先、资源化、减量化、无害化、生态化”原则，有效解决畜禽养殖场固体、液体废弃物 8 以及气体恶臭，环境污染的问题。 由于我国种植业长期使用单一的化学肥料，引起土壤有机物质越来越少，土壤理化性状恶化，土传病害加剧，农产品质量下降，即所谓瓜果不甜，菜蔬无味，米面不香，农产品口感愈来愈差，失去市场竞争力。为克服这一弊端，利用养殖场粪便制作固体有机肥，利用粪污厌氧沼气发酵后的沼渣、沼液进行蔬菜、瓜果、林木、牧草和大田作物的肥水施用 ，实现养殖过程无废弃物排放，种植过程无污染投入，种养结合物质与能量合理循环转化，达到农业养殖和种植的有机产品标准。 沼渣、沼液是优质有机肥，可以增加士壤有机质、缓解土壤板结、提高土壤费力，有效控制土壤沙化，有利于发展有机食品。本项目以养殖业为龙头，沼气能源开发为纽带，有机肥料生产为驱动，形成饲料、肥料、能源，生态环境的良性循环，带动加工业及相关产业发展，合理安排经济作物生产，遵照循环经济规律，提高整个体系的综合效益。 该项目的建设将有效解决养殖场对能源的需求，缓解农村能源短缺压力。因此，开展沼气综合利用 工程建设十分必要。 现多业结合，是促进牛场和当地农村经济全面发展的需要 牛场废弃物既是宝贵的资源，又是严重的污染源。本项目实施，将为畜禽废弃物的综合利用树立一个典范，起到一定的示范辐射作用。通过建设沼气综合利用工程，可以改善养殖场的环境状况，发展无公害农产品生产，达到养殖场的环境整洁化，生产 9 无害化。同时，利用可再生能源替代常规能源，降低生产成本。本项目以畜禽粪便的厌氧发酵为主要技术环节，以粪便的资源化综合利用为效益保障，集环保、能源、资源再利用为一体，将农、林、牧 、副、渔各业有机地组合在生态农业的良性循环体系之中，从而实现多业结合，相互促进，共同发展。通过本项目，利用沼气和沼气发电技术解决了 永丰养殖场 种植与养殖园区的生产生活燃用和用电问题，从而节约运营成本；利用沼渣、沼液对牧草基地及林地施用，减少化肥、农药的用量，改善土壤质量，减轻污染，有效减少疾病的发生和传播，保证有机畜牧业质量，提高农副产品的市场竞争力。项目的建成使粪便资源得到合理开发和充分利用，实现当地环境保护、资源利用和无公害农业协调发展的目标，使其成为实施农业可持续发展目标的示范区。 该项目建设符合 劳动生产率、高度商品化和高度生态化的要求。同时项目将各类成熟的可再生能源工程技术、农艺技术、畜牧养殖技术等综合配套、优势集成，具有较高的科技含量，实现了能源、生态、经济和社会效益的统一，加速农村现代化建设进程。 沼气工程在新农村建设、农村环境整治、可再生能源发展方面有着重要的作用，能促进人与自然的和谐、物质文明和精神文明的协调，是资源节约型、清洁生产型、生态保护型、循环经济型的经济发展的必由之路。 养殖场的环境污染问题是一个社会问题，需要各级政府的高 10 度重视 。畜牧、环保、卫生防疫部门通力协作，相关企业和广大养殖户广泛参与，坚持“预防为主，防重于治”的方针，采取综合防治措施，“治本治表，表本兼治”，才能从根本上解决畜牧业的污染问题。项目采用的废弃物沼气发酵、牛粪高温发酵生产有机肥技术已在国内许多奶牛场使用，技术成熟程度高。在技术使用实践中形成了较为完备的技术体系，有多种技术方案可供选择。 进环保饲料的研制推广 为了减轻牛场排泄物及其气体的危害，近年来人们提出了“生态营养”这一全新的概念，力求应用生态学原理，利用营养调控的方法消除和减少污染。本着污染 少、成本低、饲料报酬高的原则，精心平衡日粮中的各和营养成份，最大限度地提高畜禽对营养物质的消化利用，以减少因粪尿排汇造成的污染。 在日粮中使用合成氨基酸，可降低饲料蛋白质水平，提高日粮中氮的利用率，减少粪尿中氮对环境的污染。应用植酸酶，降低硫的排出，同时可替代硫酸氢钙，有助于生态环境的保护。使用微生态制剂和非淀粉多糖降解酶，减少随粪便排出体外的致病菌和氨、硫化氢等有害气体，改善舍内空气质量，降低对环境的污染。为了减轻奶牛粪污及其气味的污染，从预防的角度出发，可在饲料或垫料中添加各类除臭剂，如应用环保安、丝兰 属植物提取液、酶制剂、沸石、活性碳、冻干酵母培养物、酸化剂等可提高营养物质的消化率并具有除臭效果。 11 污的生物和生态净化方法 奶牛的粪尿中富含氮、磷、钾和有机物，是一种可再利用的重要资源，处理得当可以变废为宝，减少和消除对环境的污染。 牛的粪尿是一种很好的有机肥料，可直接喷酒于田间，入发酵池发酵或高温堆肥法。处理后的粪便呈棕黑色、松软、无特殊臭味，不招蚊蝇。堆肥过程中产生的高温（ 50可杀死病源微生物及寄生虫卵，达到无害化处理的目的，从而获得优质有机肥料。 将奶牛的粪污经厌氧发酵处理，不 仅可以杀死病源微生物和寄生虫，消除环境污染，而且产生的沼气可作燃料和发电照明使用，直接为奶牛场创造经济效益和生态效益。 常规的污水处理方法是沉淀、过滤和消毒，使得固液分离。赶在大中型奶牛场，污水排放量大，经过沉淀、酸化、水解等一级处理后，水中的化学耗氧量（ 生化需氧量（ 水中悬浮物（ 量仍较高，尚需进行二级或三级处理，方可达到排放标准。 便的再利用技术 奶牛粪便中残留一部分未被完全消化吸收的营养物质，将其用做饲料进行再循环是安全高效的。 方法主要有青贮法和干燥法。青贮法最 为简单、方便、有效，即将新鲜的奶牛粪便与其他饲料，作物秸秆等混合，进行厌氧发酵后与原料配合，以平衡营养；干燥法是利用高温使牛粪迅速脱 12 水，便于运输和贮存。目前，牛粪喂猪喂鱼都已普遍应用。 用牛粪作培养基料，可以养殖蚯蚓、蜗牛、蝇蛆等，还可以培养食用菌（蘑菇），真正体现了“变废为宝”的价值。 杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛养殖专业合作社 在“合作社 +协会 +农户”饲养模式的基础上，近年来，进一步推出奶源基地的“集约化生产、产业化经营、一体化发展、规范化管理”的经营模式，集中建成了一批集奶牛饲养、秸秆贮存、饲料供应、粪便处 理、沼气利用、防疫灭病于一体的生态养殖园区。养殖 园区的奶牛场现饲养 500多头奶牛，日产鲜牛粪 25吨（收集系数为 牛场冲洗废水 15集系数为 年产牛粪 7300吨左右，冲洗废水 5475 吨左右。有充足的沼气发酵原料，为沼气工程的正常连续运转提供了足够的发酵原料和保证。项目中所产生的沼气、电力、肥料和沼渣沼液等产品，全部可以用于太平乳业高科技牧场园区内生活、生产用能和用肥，不存在产品销路、土地消纳和二次污染的问题。 通过大中型沼气工程建设，在治理环境污染的同时，促进畜禽粪便的资源化利用，既解决 污染问题，确保资源合理利用，能够有效地发挥项目区资源优势，促进农业产业结构调整和农业产业化经营，进一步改善农村生态环境，解决项目区劳动力就业、农民增收、农村经济和企业发展的问题，确保可持续性发展战略的顺利实施。 13 第三章 市场供求分析与预测 场分析预测 沼气是一种清洁能源，主要成份是 量约 60。根据用于沼气生产原料的粗略计算，该工程每天沼气产量约 400产沼气量 中： 3万 50 户）的生活用能 ,发电 主要用于供给牛场消毒、挤奶设备和动力使用。因此，本项目生产的沼气全部自用，不存在市场问题。 液市场分析预测 近年来，由于滥施农药与化肥，农产品中药物残留及亚硝酸盐含量严重超标，我国农产品出口遭受严重挫折，农产品质量安全问题已引起各级政府的高度重视。随着经济不断发展，生活水平不断提高，人们的消费观念、饮食习惯发生了巨大变化，追求健康，融入自然渐成时尚，绿色食品、有机食品在国内外市场上倍受青睐。 沼液中含有氮磷钾、各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、 14 生长素、糖、核酸及抗生 素，施用作物可以增强其抗病、抗虫、抗旱、抗冻能力，达到增产、增收的效果。 沼渣含有丰富的有机酸和氮、磷、钾，可满足作物需要，改良土壤。沼液、沼渣是优质有机肥，长期使用可增加土壤有机质含量，对提高农产品产量、改善农产品品质、保护生态环境将起到日益重要的作用。 项目年生产颗粒有机肥 5300吨，沼液肥 1万吨。按照经验，项目所在区域及周边农村耕地面积近 2万亩，按每亩使用沼液肥30亩所需颗粒有机肥 料销路不成问题。 15 第四章 项目建设单位基本情况 二道桥永丰奶牛养殖场 始建于 2003 年 ,2009 年 6 月正式注册更名为杭锦后旗二道桥永丰奶牛养殖专业合作社。注册资金30万元 ,合作社占地 20亩，建筑面积 5000平方米。拥有优质奶牛 500头，年生产鲜奶 1800吨 ,自有有机饲料基地 300亩。养殖场总体布局依据养殖工艺和总体规划设计 ,养殖场分为生活管理区、集中挤奶区、奶牛饲养区、辅助生产区、粪污处理区。 现有员工 12人，管理人员 3名，技术人员 (高级畜牧师 1 名，畜牧师 1名 )2名，勤杂人员 7名。 项目单位按照“合作社 +协会 +农户”的产业化运作模式，已与 50 多户农牧民建立了互惠互利、相互依存的利益共同体。同时可带动饲料业、包装业、印刷业和运输业的蓬勃发展。 专业合作社在今后的发展中将以奶牛高科技饲养及繁育为核心，做好生鲜奶购销，运输和饲料加工。养殖场生产路与主干路呈环绕型道路体系，主干路均进行了绿化美化。项目区周围为农田，距离居民区较远，无工业性污染，环境容量大，已建成奶牛养殖与绿色有机奶源生产、生态农业开发、绿色草业及饲草料加工为分支的多元化产业链，在推进农牧业产业化，促进地区经济发展有重要作用。 16 第五章 项目地点选择分析 （ 1）符合国家政策和养殖场产业发展规划； （ 2）满足项目对原料、能源、人力的供应，满足生产工艺和产品营销的要求； （ 3）按照节约和效益并重的原则，尽量做到降低建设投资，节省运费，减少成本，提高利润； （ 4）充分利用地形地貌，节约项目用地，尽量不占农田。 （ 5）满足养殖场的防疫要求。 根据项目选址原则以及养殖场的实际，考虑防疫、运输的要求，选定大型沼气综合利用工程建于养殖场南侧，在解决污染的同时，解决了沼气综合利用工程的占地问题。 将沼气综 合利用工程建于此处的优点有： 运输方便：建设地点西临养殖场，粪便运输距离短，同时又能避免交叉污染，满足了防疫要求。 用肥方便：建设地点东邻颗粒肥加工厂，距颗粒肥加工厂只有一路之隔，沼渣、沼液输送方便。 项目地址及用地规模 高产奶牛养殖繁殖基地建设项目位于杭锦后旗二道桥镇，距旗所在地 通方便。该项目在合作社现有奶牛 500头 17 基础上，通过奶牛良种扩繁技术，建成基础存栏良种奶牛 1000头规模的奶牛种源基地。项目区占地面积 20亩。 自然条件 杭锦 后旗地处内蒙古自治区巴彦淖尔市河套平原西北角，位于东经 106 34 107 24之间。南北长约 87公里，东西宽约 52公里。旗境东南隔黄河与鄂尔多斯市杭锦旗相望，北靠乌拉特后旗，东于临河市毗邻，东北角连乌拉特中旗，西和西南部与磴口县接壤。陕坝镇距包兰铁路临河火车站仅 25公里，距临 策铁路杭后车站 2公里，距 110国道、哈磴高速线 20公里，距乌海、包头飞机场分别为 100公里和 290公里，距中蒙边境干其毛道、策克口岸 180公里，项目区的电力供应充足，通讯畅通，电话、传真和宽带网络都已开通。地质构造属于黄河淤积平 原，其次有山前洪积扇、沙丘、湖泊、风蚀坑等。 杭锦后旗气候属中温带温热亚带，风多雨少，气候干燥，年平均气温 年均降雨量 134毫米； 1月平均气温 极端最低气温为摄氏零下 7月平均气温为 极端最高气温为摄氏 无霜期 136天，气温在摄氏 0以上的持续时间为 均降水量为 端降水量为 杭锦后旗北依阴山，共有 17条山洪沟与灌区相连，平时无水，汛期有山洪发生，对灌区有一定的危害。黄河位于灌区的南缘，河岸流经境内全程 25公里左右 ，多年平均流量 1067立方米 18 /秒，年平均迳流量为 340亿立方米。黄河水质优良， 1961 1971年黄河含盐量 /升。三盛公枢纽工程是灌区的唯一引黄工程，年引水量在 42 亿立方米左右，引黄灌溉面积 据内蒙古水文地质资料，该区在地质构造上是形成于侏罗纪期的断陷盆地（俗称河套盆地）。在漫长的地质演变时期中，一直为湖水所占据，形成范围广阔的以湖相为主的沉积层，因而含水层以粉细沙为主。潜水埋置深约在 70%以上因灌溉补给，矿化度较低，一般在 1克 /升左右。含 水量丰富，单井出水量在 60立方米 /时以上，具有发展井灌的条件。 杭锦后旗地处河套冲积平原，土壤性质以沙壤土为主。境内土壤肥沃、灌溉便利、气候适宜，自古就是农耕放牧的好地方，属典型的温带大陆性气候。该地区昼夜温差大，是全国光照资源最丰富的地区之一。充裕的光热资源，得天独厚的引黄自流灌溉，为发展农牧业生产奠定了坚实的物质基础。全旗盛产小麦、玉米、花葵、油葵、黑瓜子、番茄、西瓜、蜜瓜、大豆及大白菜、青红椒、黄瓜、豆角、西红柿等各种蔬菜。 社会经济概况 杭锦后旗地处河套平原腹地，属典型的引黄灌溉农业区 。全旗国土面积为 1767 平方公里，其中耕地面积为 132万亩。境内地势平坦，土地肥沃，光热资源丰富，灌排条件好，是自治区粮油糖生产基地的主要旗县之一。全旗共有 8个镇， 131个行政村， 19 总人口 中农业人口 2008年杭锦后旗地区生产总值实现 65亿元，增长 ；财政收入完成 用财力增加 长 长 32%；农民人均纯收入达到 8216元，增长 45%；城镇居民人均可支配收入达到 12094元，增长 畜牧业产值实现 农业总产值比重 达 畜牧业已成为农村经济发展的支柱产业和农民增收的主要渠道。杭锦后旗种植业主要以小麦、玉米、油料作物等为主，多种农作物决定其有丰富的农副产品，从而为发展奶牛业提供了丰富的饲草料。 行业及关联产业发展现状 基于以上地理与自然资源特点，旗政府于 2001年提出大力发展奶牛养殖业，增加农民收入的思路，并将奶牛产业确定为畜牧业主导产业加快发展。 2003年乳业巨头伊利入驻杭后，组建伊利巴彦淖尔分公司，第二条生产线开工后日处理鲜奶 300吨以上，辐射带动全旗 8个镇， 100多个行政村 10000户农民养殖奶牛，杭后已成为伊利公司重要的奶源基地，形成了企业 +协会 +基地 +农户的发展模式，龙头企业带动作用强劲，杭后奶业发展步入快车道。 20 第六章 生产工艺及技术方案分析 永丰奶牛养殖专业合作社是种、养、加、销一体化的农牧业产业化合作社。沼气工程是以综合利用为目的，即以沼气为纽带，将沼气利用、颗粒有机肥生产、养殖和种植进行优化组合，做到能量多级利用、物质良性循环，形成没有污染的可持续发展的农业生态系统。 沼气主要用于工程自身运行的加温和锅炉燃料的补 充。部分畜禽粪便作为有机颗粒肥原料，并根据实际情况合理调节沼气生产和肥料生产之间的比例关系，沼液作为有机液体肥用于本公司种植基地以及周边绿色蔬菜基地的用肥。 工艺选择是沼气工程建设的关键。工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。 沼气工程主要有两种类型，一种是生态型，一种是环保型。生态型要求周围有足够的农田消纳沼液 (沼液、沼渣是优良的有机肥 )，能形 成养殖业与种植业的良性循环，由于能生产较多的沼气和运行费用低，经济效益会更好一点。环保型要求出水达到 21 一定的排放标准，不需要配套农田，只是运行费用较高（与标准的严格程度和位置的气候条件等有关）。该项目有大量农田配套消纳沼液，具备建设生态型沼气的条件。项目的目的是沼气的综合利用，除利用部分沼气作为合作社的能源补充外，还有部分能源作为沼气工程秋冬季时预热与加热发酵料液的能源保障，沼液、有机肥主要用于饲料及蔬菜种植。建设目的决定了项目的主要产品是沼气，因此厌氧应尽可能多的产生沼气。 沼气池是工程的核心建筑，这里沼气 池的池型有两种，一种是立式沼气池，即升流式固体床；另一种是卧式池，即推流式反应器。两种池型的比较见下表 6 表 6立式池与卧式池比较表 立式池 卧式池 发酵温度 中温 中温 底物浓度（ 2% 5% 6% 9% 加温用热量 多 少 操作 简单方便 简单方便 运行稳定性 稳定性一般 池内有搅拌轴，对原料的要求低，稳定性较好。 发酵速率 由于底物直接与最浓的发酵微生物接触，速率较快 底物与微生物接触稳定，发酵速率较立式稳定 配套农田 多 少 投资 基本一样 综合考虑两种池型的特 点和物料特点及当地气候较冷等因素，卧式池由于底物浓度高，加热量小，运行费用低和沼液量少等优点，因此选择卧式池。 该处理工艺中沼气池采用高效推流处理工艺，沼气池进料打破传统进料进行预处理的常规；该工艺采用的搅拌系统不仅加速产气率，而且解决了池体结壳的问题；采用这种工艺技术的沼气 22 池进料浓度高达 10%以及 30%的沼液回用，有效控制了由于沼液所产生的贮存设施的投资。该工艺已在北京、上海等地推广应用，此套技术已进一步完善，非常成熟可行。同时该工艺简单合理，投资小，操作方便可靠、运行费用低。 根 据建设地点实际情况，以生产沼气为核心，以沼渣、沼液的综合利用为补充，制定了一套切实可行的工艺方案，具体工艺流程图见图 6 加热用能 生活用能 贮气柜 锅炉燃料 沼气 养殖场粪便 集水池 调节池 沼气池 沉淀池 热量 养殖场污水 挤压机 有机肥生产 沼液灌 溉 图 6生产工艺流程图 说明： 污水通过排水沟自流到集水池，集水池前设置两道格栅，以清除污水中较大的杂物，集水池容积 100贮存一次的进水量，集水池内设一台潜污泵，定量输送到调浆池；养殖场的粪便运至集粪车间，集粪车间里设一台装载机，由装载机将粪便运送到调浆池内，进行料、水配比后，再到调节沉沙池，进一步调节、 23 沉沙后再通过潜污泵输送到计量加热池，定量加温到 28，再通过潜污泵输送到沼气池内。为保持沼气池内的温度控制在 28左右，在沼气池内设一温度传感器，可通过传感器的温度变化控制加温锅炉的蒸汽以 注入保持基本稳定的温度。进粪时沼气池内的搅拌机开始工作，每日进入沼气池的粪便约 20吨、污水约 15 污开始厌氧消化，每日产沼气约 400生的沼气经脱硫、脱水等设备净化后进入贮气柜，供生产、生活用能。沼渣、沼液排入沉淀池，用泵将料液抽至斜板挤压固液分离机进行固液分离，分离的沼渣 (含水率 70 )作为颗粒有机肥的原料使用；分离的沼液经沉淀后流入贮存池，通过运输车辆直接施用于饲料及蔬菜种植基地进行灌溉。 沼气池容积 500天进粪便量 20 吨，近中温发酵，去除率 50% 60%，负荷 m3 d，滞留期 15天。池容产气率 m3 d 。产气量约为 400m3/d。 沼气池、集水池、调节池均为钢筋混凝土结构，其余为砖混结构。其中：沼气池 500 节池 100 液池 1000 机肥生产车间 1000 炉房 100 硫脱水间 50 肥场 200 00 沼气工程属新建项目，建筑设计要求美观大方。建筑物地上部分外墙均采用外墙涂料装饰，涂料颜色应与整个养殖场其它建筑相协调。建、构筑物保温参照当地建筑做法，沼气池采用温室保温，保温 材料为双 24 砖墙中间加苯板，大棚用滴膜采光。 表 6 项目建筑工程表 序号 建设内容 建筑形式 规模（数量） 单位 单价 (元 ) 投资估算 (万元 ) 1 引入管道 500 M 2 24 2 集水池 钢筋混凝土 100 5 3 沼气池 500 35 4 沉淀池 钢筋混凝土 100 3 5 加热池 砖混 50 1 6 贮液池 砖混 1000 4 7 进出料车间 砖混 300 8 8 分离车间 砖混 200 12 9 保温温室 砖混 500 40 10 综合办公室 砖混 100 12 11 净化间 砖混 50 2 有机肥生产车间 砖混 1000 80 13 室外道路工程 水泥路 500 10 14 围墙 铁艺 500 00 5 15 绿化工程 10 16 锅炉房及 配电室 砖混 200 2 合 计 项目设备主要有粪肥运输设备、沼气池内搅拌设备、锅炉、固液分离设备、沼气净化设备、有机肥加工设备等。 表 6 项目设备工程表 序号 仪器设备名称 单位 数量 单 价 （万元） 合计（万元） 1 格栅 个 2 污水泵 台 6 循环泵 台 1 搅拌系统 套 4 2 8 5 200个 1 35 35 6 装载机 台 1 3 3 7 沼气净化设备 套 2 8 电器控制系统 套 1 3 3 9 进料系统 套 1 4 4 10 沼气输配系统 套 1 15 15 11 管道系统 10 10 12 沼气用具及仪表 套 20 13 2 吨蒸汽锅炉 台 1 15 15 14 安装调试费 8 8 合 计 25 按照工艺流程进行，以保证工艺流程顺畅，缩短管线和运输距离。尽量采用自重流。厂区内主体道路宽 7m，辅路宽 2m。 整个工程的设计运行 应满足节能、节水和环保的要求。 沼气是可燃气体，适量与空气混合，遇明火便会发生爆炸，因此，沼气池、贮气柜、