大型沼气工程建设项目可研报告

1 某旗某奶牛养殖农民专业合作社大型沼气综合利用工程可行性研究报告项目名称：某旗某奶牛养殖农民专业合作社大型沼气综合利用工程承担单位：某旗某奶牛养殖农民专业合作社建设地址：某市某旗某镇各各召村编写日期：2013 年 7 月 2 目 录第 1 章 项目摘要11.1 项目名称11.2 项目建设单位11.3 项目建设地点11.4 项目建设期11.5 项目建设目标11.6 项目建设内容及规模11.7 产品方案21.8 投资估算21.9 资金筹措21.10 项目效益31.11 结论与建议4第 2 章 项目建设背景52.1 编制范围与依据52.2 编制原则、规范与标准62.3 项目建设的必要性和可行性7第 3 章 市场供求分析与预测173.1 有机肥市场分析预测173.2 沼气发电的前景需求18第 4 章 项目建设单位基本情况214.1 项目建设单位基本情况214.2 技术依托单位基本情况21第 5 章 项目地点选择及建设条件分析235.1 项目地点选择分析23 3 5.2 建设条件分析24第 6 章 处理规模与产品方案266.1 产品方案20第 7 章 工艺技术方案与设备选型287.1 工艺选择与设计原则287.2 工艺技术方案比选307.3 选择方案的工艺流程337.4 工艺流程说明357.5 工艺单元设计与设备选型40第 8 章 项目建设目标478.1 处理能力478.2 工程技术水平47第 9 章 项目建设内容489.1 项目建设内容489.2 主要建、构筑物内容及结构形式509.3 建筑设计519.4 结构设计51第 10 章 总平面设计5210.1 平面布置原则5210.2 平面布置5210.2 总体设计52第 11 章 公用与辅助工程设计5511.1 给排水5511.2 电器自动控制5511.3 公共工程57第 12 章 节能59 4 12.1 编制依据5912.2 编制原则5912.3 节能措施59第 13 章 环境保护6113.1 环境质量标准及污染源排放标准6113.2 项目主要污染源与污染物6113.3 防治措施与综合利用61第 14 章 安全卫生与消防6314.1 消防方案6514.2 安全生产方案65第 15 章 项目实施计划6815.1 项目实施进度安排6815.2 实施计划68第 16 章 组织、运营管理与人力资源配置7316.1 项目筹建时期的组织与管理7316.2 项目运行时期的组织与管理7316.3 劳动定员7416.4 人员培训74第 17 章 投招标管理7517.1 招标方式7517.2 招投标范围7517.3 劳动定员7417.4 人员培训74第 18 章 投资估算及资金筹措7718.1 估算依据77 5 18.2 投资估算77第 19 章 财务分析7919.1 编制原则7919.2 基础数据与参数选取7919.3 投资计划及资金来源7919.4 无形资产、递延资产估算及摊销8019.5 固定资产折旧估算8019.6 收入和税金及其附加估算8019.7 总成本估算8019.8 利润总额及分配8119.9 现金流量8119.10 清偿能力分析8119.11 财务赢利能力分析8119.12 不确定性分析8119.13 财务评价结论83第 20 章 工程效益8520.1 能源效益8520.2 生态效益8520.3 经济效益8520.4 社会效益85第 21 章 风险分析8721.1 技术风险8721.2 资金风险8721.3 原材料风险8721.4 工程风险87第 22 章 结论与建议88 6 附表附表 1 项目基本情况汇总表附表 2 项目土建工程投资估算表附表 3 项目设备投资估算表附表 4 其它建设投资估算表附表 5 投资汇总投资表附表 6 资金筹措表附表 7 销售收入估算表附表 8 原材料燃料动力费用估算表附表 9 总成本费用估算表附表 10 无形及递延资产摊销估算表附表 11 损益和利润分配表附表 12 固定资产折旧估算表附表 13 现金流量表附表 14 资产负债表附图附图 1 建设项目地理位置图附图 2 场区现状图附图 3 建设项目总平图附件1. 营业执照2. 上年度资产负债表、损益表3. 地方配套资金承诺函和自筹资金承诺证明 7 4. 落实土地使用权的证明5. 技术合作、管理合作、经营合作、供气供肥等协议书6. 灌溉用水技术平衡方案评估报告 8 第 1 章 项目摘要1.1 项目名称某旗某奶牛养殖农民专业合作社大型沼气综合利用工程1.2 项目建设单位某旗某奶牛养殖农民专业合作社1.3 项目建设地点某市某旗某镇 村1.4 项目建设期1 年，即 2012 年 1 月2012 年 12 月1.5 项目建设目标通过本沼气工程项目的建设，使牛场废弃物达到无害化、减量化和资源化处理目标，并形成以沼气工程为纽带，将养殖业、种植业有机结合的良性循环的生态农业系统，促进当地农牧业的可持续发展。1.6 项目建设内容及规模某旗某奶牛养殖合作社存栏奶牛 218 头，年出栏肉牛 500 头，每天产生牛粪 18 吨，污水 25 吨，拟建设项目如下：1.容积为 500m3CSTR 反应罐一座，500m 3 的独立气柜一座，日产气量约为 500m3，及配套脱水、脱硫等设施；2.供户用及发电的配套设备。主要设施如下： 9 预处理单元：格栅渠 7.85 m3、集污池 29.3m3、调配池 27.5m3、折流沉砂渠 30.4 m3、调节池 23.35 m3沼气生产存贮单元：500 m3CSTR 反应罐一座，500 m3 的独立气柜一座；沼渣沼液利用单元：沼渣沼液浓缩池 24.3m3，沼液池 1500m3；沼气利用单元：供户用及发电的配套设备。1.7 产品方案年产沼气 15 万立方米，5 万立方米用于户用，剩余 10 万立方米用于发电，为场 区提供电能；年产沼渣肥 5000 吨，年产沼液肥 10000 吨，用于灌溉本合作社饲料地、周边农田及林地。18 投资估算项目由沼气池、贮气柜、贮存池、沼渣沼液利用以及相关附属设施等分项组成， 项目投资 451.75 万元，其中，土建工程费 166.5 万元 ，设备购置费 240.15 万元，公用工程投资 15 万元，其他费用 14.39 万元，不可预见费 8.72 万元，铺底流动资金 7 万元。19 资金筹措项目建设资金主要来源于国家投资、地方配套和企业自筹。项目总投资 451.76 万元，计划申请中央财政拨款 200 万元，地方政府配套资金 25 万元，企 业自筹 226.76 万元。中央财政补贴主要用于沼气池及配套附属设施、集水池、 贮存池、加 热池、贮气柜、脱硫脱水间等的建设；地方政府配套和建设单位自筹经费主要用于单位管理费以及项目建设 10 其他费用。资金筹措符合国家和某省自治区农牧业厅关于建设项目的资金制度。1.10 项目效益（1）经济效益1）沼气：年产沼气 15 万立方米，5 万立方米户用，价格按照 1.5 元/m计 算，可获经济效益 5.001.5=7.5 万元，剩余 10 万立方米用于发电，每立方米发电量 1.5 千瓦，年发电量 15 万千瓦，每度电价格为 0.6 元，年收益为 150.6=9 万元。2）沼渣肥：年产沼渣肥 5000 吨，每吨按 150 元计，年产值 75 万元。3）沼液肥：年产沼液肥 10000 吨，每吨按 18 元计，年产值 18 万元。（2）节能效益新建沼气工程，年产沼气 15 万 m3，按照热值及热值利用率推算，1m3 沼气相当于 0.7 公斤标准煤，每年可替代煤 105 吨。（3）社会效益该项目建成后，可有效减少粪便、污水对周边的环境污染，减少臭味和氨的散发，从而减少疾病的发生和传播。沼肥的施用，可减少化肥、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。产生的沼肥可作为优质沼渣沼液 11 肥施用于周边农田，改良土壤，节约化肥和农药的使用量，又能增产增收，提高种植作物的质量，形成“养殖-沼气-沼肥（种植）” 的良性循环系统。对当地的畜禽养殖业废弃物资源化利用起到带头作用，将有效改善由畜禽粪污直接排放引起的生态破坏，提高公众的环境保护意识，促进农业资源综合利用和农村经济的可持续发展。（4）生态环境效益项目建成后，将养殖场的牛粪及冲洗污水进行厌氧发酵，消除养殖场粪污对环境的污染，实现粪污的无害化处理。本工程产生的沼气是一种优质能源，可用于周围农户用能，减少对外部能源的依赖性。其次，沼渣、沼液是优质的有机肥，施用于本农场的饲料地、果树地、林地及周边农田，既减少了化肥、 农药的使用量，又可改善土壤环境质量，减 轻农业面源污染，促进企业周围水土资源的合理利用和生态环境的良性循环。1.11 结论与建议该项目的建设符合国家重点鼓励发展的产业政策，符合二十一世纪农业发展的方向和趋势，技术含量高，方案设计合理。项目设计充分考虑了当地的资源环境和农业产业化发展现状。综上所述，本项目技术成熟，设备可靠；同时该项目社会效益和生态环境效益显著，方案切实可行，经济效益比较可观，希望国家有关部门给予大力支持。建议项目尽快实施。 12 第 2 章 项目背景2.1 编制范围与依据2.1.1 编制范围编制范围包括粪尿污水预处理，沼气生产、净化、贮存，沼气利用，加热增温系统，后续处理系统等。2.1.2 编制依据1.国家能源中长期发展规划纲要（2004-2020）；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.某旗某奶牛养殖农民专业合作社提供的地质、地形、气象和农业等基础材料。6.相关国家和部颁标准和规范：GB4284-1984 农用污泥中污染物控制标准 GB5084-1992 农田灌溉水质标准 GB8978-1996 污水综合排放标准 GB12801-1991 生产过程安全卫生要求总则GB18596-2001 畜禽养殖业污染物排放标准GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 13 GBJ65-1983 工 业与民用电力装置接地 设计规范GB50057-1994 建筑物防雷设计规范NY/T667-2003 沼气工程规模分类NY/T 1220.1-2006 沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计 NY/T 1220.2-2006 沼气工程技术规范 第 2 部分：供气设计 NY/T 1220.3-2006 沼气工程技术规范 第 3 部分：施工及验收 NY/T 1220.4-2006 沼气工程技术规范 第 4 部分：运行管理 NY/T 1220.5-2006 沼气工程技术规范 第 5 部分：质量评价 NY/T 1221-2006 规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程NY/T 1222-2006 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 NY/T 1223-2006 沼气发电机组2.2 编制原则、规范与标准1、技术先进性、可靠性和适应性原则(1) 根据 场 区实际情况，选择最先进的工艺方案。(2) 根据当地的实际情况，选择有成功案例的工程方案，确保工程可以长期稳定运行。(3) 根据 业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，便于运行和维护。2、经济效益最大化原则(1) 在保 证技术先进性的基础上，优化工艺单元设计，确保最佳性 14 价比和最短回收期。(2) 遵循循环经济理念，对整个场区进行能流物流分析和设计，确保沼气工程为企业带来整体最大效益。3、环境和社会效益最大化原则(1) 对产品（沼气、沼渣、沼液） 进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一。(2) 设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后可改善企业自身用能和周边农业用肥等条件，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展。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.沼气工程项目建设是国家产业政策的需要我国政府一直非常重视新能源和可再生能源的开发利用。在党的十四届五中全会上通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五” 计划和 2010 年远景目 标的建议要求“ 积 极发展新能源，改善能源结构” 。1998 年 1 月 1 日实施的中华人民共和国节约能源法明确提出“国家鼓励开 发利用新能源和可再生能源 ”。国家计委、国家科委、国家经贸委制订的19962010 年新能源和可再生能源发展纲要则进一步明确，要按照社会主义市场经济的要求，加快新能源和可再生能源的发展和产业建设步伐，缓解与能源相关的环境污染问题，使我国能源、经 15 济与环境的发展相互协调，实现可持续发展目标。近期农业部正式发布了农业生物质能产业发展规划（20072015 年），提出要立足我国国情，走中国特色农业生物质能产业发展道路。坚持循环农业理念，推动农业废弃物能源化利用，把农业废弃物的能源化利用作为今后农业生物质能产业发展的主攻方向。 全国农村沼气工程建设规划（20062010年）提出，到 2010 年全国规模化养殖场大中型沼气工程总数达 4700处左右，达到适宜畜禽养殖场总数的 39%左右。本项目属能源环保工程，同时也是一项可再生能源利用项目，符合国家产业政策，有利于农业可持续发展。2. 是解决养殖业环境污染、促进企业可持续发展的需要为遏制由禽畜粪便造成的日趋严重的污染状况，改善生态环境，同时使以粪便和作物秸秆为主要成分的农业废弃物资源化，国家环保局、农业部和国家技术监督局已联合制订发布了畜禽养殖业粪污物排放标准畜禽养殖业污染防治管理办法、 畜禽养殖业污染防治技术规范等标准和规范，要求养殖企业的环保设施“三同 时” ，（即畜禽场的环保配套项目要求与畜禽场的建设同时规划、同时设计、同时建设），同时要求各地对原有未建“能 环工程” 的规模化禽畜 场， “要统筹规划，分期分批加以改造和治理”。规模化畜禽养殖场产生的污染物主要有污水、固体粪便和恶臭气体。养殖业 的粪尿排泄物及废水中含有大量的氮、磷、悬浮物及致病菌，污染物数量大而且集中，尤其以水质污染和恶臭对环境造成的污染最 16 为严重。 一是水质污染。畜禽养殖场的污水中含有大量的污染物质，其污水的生化指标极高，如猪粪尿排出物的 COD 值 达 81000mg/L，牛粪尿排出物的 COD 值达 36000mg/L。据环保部门对 大型养殖场排出粪水的检测结果，COD 超标 5070 倍，BOD 超标 7080 倍，SS 超标 1220倍。二是空气污浊。养殖场产生大量恶臭气体，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷 等有毒有害成分，污染周围空气，严重影响了空气质量。这些物质在畜禽粪便中特别是猪粪中含量极大，如不采取措施，将危害饲养人员及周围居民身体健康，并且也影响畜禽的正常生长。三是危害农作物。养殖场高浓度污水用于灌溉，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。据调查，一些规模化畜禽养殖场的“ 肥水” 造成周围农作物危害， 农民要求赔偿的现象经常发生。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。四是危害人类健康。养殖场大量的病原微生物、寄生虫卵以及孳生的蚊蝇，会使 环境中病源种类增多、菌量增大，出现病原菌和寄生虫的大量繁殖，造成人、畜传染病的蔓延，尤其是人畜共患病时，会发生疫情，给人畜 带来灾难性危害。畜禽粪尿及废水中的有害微生物、致病菌及寄生虫卵首先对养殖场的畜禽产生危害，导致畜禽死亡率升高，不仅给国民经济的发展造成严重损失，而且给人类的健康甚至生命造成威 17 胁。通过大型沼气工程建设，某旗某奶牛养殖农民专业合作社可实现清洁生产，改善生活环境和场区环境，减少疾病发生率，提高产品品质。同时， 选用先 进处理工艺治理后，将沼渣和沼液分别制成固体有机复合肥和液体有机复合肥，固体有机肥可作为农作物的底肥或追肥，液体有机复合肥可作为叶面肥或滴灌施肥，形成“养殖 能（沼气）肥料种植养殖”生 态模式。这是一项具有一 举多得、生 态良性循环的无害化可持续发展的生物环保工程。3. 是开发可再生能源、实现农业资源循环利用的需要我国是农业大国，70%以上的人口生活在农 村地区，农村地区承担着全国人口的物质生活供给，要实现国家环境保护和可持续发展战略，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。从另一方面讲，养殖场的废弃物如果得到合理处置和资源化利用，又能成为促进生产发展的有效资源。随着全球化石资源的供应紧张，开发可再生能源已成为全人类的行动目标。我国丰富的农业废弃物资源，经过合理开发利用，便是优质能源。通过本沼气工程建设，处理和利用牛场的粪便和污水，不仅解决了牛场环境污染问题，而且年发电 15 万度，提供生产用能 5万立方米。将废物转化为优质能源，实现了合作社内部经济的循环和资源的循环利用。 18 2.3.2 项目建设的可行性1. 政策支持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。为推动沼气工程的建设，农业部要求各地要高度重视，把农村沼气建设作为促进农业增效、农民增收和为农民办实事的重要举措来抓。同时，要增加投入，加快沼气新技术推广，加 强 沼气服务体系建设，进一步强化项目管理，推进沼气工程又好又快发展。据统计，2003年2007 年，国家安排了 55 亿元国债资金用于支持农村户用沼气池和大中型沼气工程的建设。2. 养殖户对建池的认识程度高。近年来，某旗某奶牛养殖合作社经济发展迅猛，饲养规模逐年增大，综合实力明显加强，养殖户的生活方式和生活水平已基本达到小康水平。广大养殖户渴望生活质量有更大的改善和提高，对良好的生产、生活环境要求迫切。都渴望通过沼气建设促进农牧业增收和提高环境质量，发展大型沼气工程具有良好社会的氛围。3.有充足的生产原料某旗某奶牛合作社现存栏奶牛 218 头，肉牛 500 头，每天产生牛粪 18 吨，污 水 25 吨，粪污 COD 高，可生化性好，是厌氧发酵的良好原 19 料。充足的牛粪与废水为项目建设提供所需的原料。4、具备建设能源工程的地理条件 运 输方便：建设地点距某镇仅 10 公里，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：建设地点周 边即为饲料地、林地、果树地及草地，沼渣、沼液输 送方便。场区交通十分便利。项目建设地点水、暖、 电齐全，道路畅通，能够满足供电、供水的要求。5有可靠的技术依托和技术方案 。本项目聘请中国农业大学知名教授进行设计，技术采用中国农业大学拥有的攻关项目成果，主要特点是底物浓度高，不易堵塞，运行稳定，特别适用于人、畜粪便的沼气发酵，可 显 著降低运行费用。技术依托单位为中国农业大学。该大学先后承担了国家“九五” 、“十五” 关于沼气建设重点攻关科研课题，多项科研成果获得国家以及农业部科技进步奖。6、成熟的沼气工艺技术（1）国外沼气工程技术的发展与现状自 50 年代起，发达国家开始进行大规模的集约化养殖，在城镇郊区建立集约化畜禽养殖场。由于每天有大量粪便及污水产生，难以处理利用，造成了严重的环境污染。与此同时， 许 多发达国家迅速采取措施加以干预和限制，并通过立法进行规范化管理。如：规定每个生产点允 20 许饲养的畜禽数；建场时必须有粪便和污水的储存、处理和利用设施；未经许可不得将污水排入河流和自己挖的粪池；粪便未经无害化处理不得施入耕地。同时还制定了相应的处罚条例。各国政府重点管控畜禽养殖业的污染，从政策法律、技术手段、 预防管理等多个层面进行了综合整治，并取得了显著成效。美国在联邦水污染法中的规定侧重于畜禽养殖场建设管理，超过一定规模的畜禽养殖场，建场必须通过环境许可。美国现有处理市政污水的土地和稳定塘处理系统 2 万多个，约为该国污水处理厂的 13 倍。该技术也可以处理一定量畜禽养殖场排出的粪污，它保证养殖场在获得利润的同时，保持良好的环境。此项技术是有占地面积少，维护保养要求少的优点，但建造人工湿地所需的一次性投资费用较高。美国已将畜禽粪污的处理利用作为一门“粪便科学” 开展了深入研究， 对畜禽养殖场粪污的管理和要求都比较严格，尤其对大规模畜禽养殖场。从政府、科研单位到生产者都十分重视环境保护问题建议加强“环保型” 饲料和粪污处理利用技术方面的研究，为畜牧业可持续发展提供有力的技术支撑。其畜禽养殖场多采用防渗的氧化塘(污 水塘)处理和存放粪污，但应防止氧化塘满溢而造成地表渗流污染(如在雨季) 及注重粪污的利用，同时也运用现代微生物技术和生物发酵工艺。如：利用发酵塔和造粒机等加工设施， 对畜禽粪便通过快速发酵、脱臭和添加复合微肥等生产工艺进行工厂化生产；以及将畜禽粪便加工成系列复合有机肥料。加拿大对畜禽污染的治理以畜禽粪便的综合利用为主。加拿大由 21 于禁止将畜禽养殖场污水排放到河流中，而是必须将液体肥料还田使用，无需花费大量的资金投入到污水处理上，故堆肥发酵处理方法在加拿大广泛使用。堆肥发酵处理首先要建堆肥处理场，但堆肥场必须建防渗层，地面正常是水泥结构，也可用粘土层作为防渗层。发酵的填料可用锯末、树叶、碎木片、秸 秆等。定期翻动，并不断通气和控制水分含量，整个发酵过程约需 23 个月。对畜禽粪便环境污染的管理主要从畜牧业与农业的高度结合，由充足的土地进行消化作为解决畜禽污染的出发点。日本在 70 年代发生严重的“畜场公害” 后，政府制定了 废弃物处理与消除法、 防止水污染法和恶臭防止法等 7 部法律，对畜禽污染管理作了明确的规定。日本多采用干清粪工艺，大大降低了处理投资和成本。近十年来在欧洲建造的大多数农场沼气池都类似于集中厌氧消化系统，既处 理畜禽养殖粪便，也处理周边的有机废物。区别在于经营者为个体，而不是农民合作协会或社区经营；装置规模也较小。新建设的厌氧消化装置多采用 55-70的消化温度，这样 有利于消毒和灭活杂草种子。集中厌氧消化系统代表了目前欧洲沼气工程的发展趋势。即将一定区域内相邻的农场畜禽粪便和其他有机废物收集、运输到一处沼气站集中处理，集中厌氧消化装置的优点是有一定的规模经济效益，可采用较先进的厌氧消化工艺和装置，从而处理效率更高，装置由当地农民 22 合作协会或社区投资和经营。其他有机废物包括市政污泥、农业加工厂废物等。集中厌氧消化系统是沼气技术发展到今天，是顺应环境可持续行动的结果，将更有利于对有机废物的管理和循环利用。集中厌氧消化系统发展较快的欧洲国家主要是丹麦、德国、英国和瑞典。欧洲沼气厂的主要盈利途径是依靠沼气发电，其技术特点是低能耗、产气率高和热电联产（CHP ）完善。目前大多数采用以高浓度有机废弃物联合消化为特点的 CSTR 工艺，并配备了热电联产系统。这种全混式 CSTR 的工艺是先对 各类畜禽粪污及其它有机废弃物进行预处理，调整进料 TS 浓度 612%范围内，泵入带有机械搅拌的 CSTR 反应器，其容积产气率视原料和温度不同，通常在 0.85.0m3/m3 之间。沼气经热电联产系统转化为电能和热能，产生的电能并网销售，回收的热能通常用于周边农场、村镇供热以及补偿沼气工程本身所需的热消耗。由于 CSTR 工艺产气率高，费效比显著，热电联产产生的热能通常大于原料加热所需热量，大大降低了沼气生产成本。在欧洲，沼气厂产生的沼液沼渣，一般不经固液分离直接用于农田施肥。（2）、国内沼气工程技术的发展与现状我国于 1979 年召开了全国沼气工作会议，1980 年成立了沼气工程协会，大中型畜禽养殖场沼气工程技术在近几年得到快速发展。到2005 年底，全国已建成养殖场沼气工程 3500 处。经过近年来大中型沼气工程的实践和探索，证明比较成功的技术有上流式厌氧污泥床（UASB）、全混式厌氧工艺（CSTR）、上流式污泥床（USR）和塞流式反 23 应器（HCF）等工艺。我国大中型厌氧沼气工程技术近几年得到快速发展，成为畜禽养殖污染防治技术领域产业化程度最高的技术，但与国外相比仍然存在产业化程度低，设备材料质量不稳定，自动化控制水平低等问题。在近几年，我国畜禽粪便沼气工程呈现强劲的发展势头，并在规模效益、整体技术水平上有大幅度的进展，与之配套的设备及装置也进入工厂化生产，并逐步形成沼气行业的支柱产品和产业。据统计，目前全国已建成规模化养殖场大中型沼气工程 3800 处。上海星火农场、浙江浮山养殖场、沈阳马三家养猪场以及上海嘉定种畜场沼气供应站等建设在不同地区、不同自然条件下，并成功运行五年以上的试验工程，为本项目的设计、建设和运营管理提供了良好的借鉴和参考。 24 第 3 章 市场供求分析与预测3.1 有机肥市场分析预测3.1.1 沼气市场分析预测沼气是一种优质能源，主要成份是 CH4，含量约 60。本项目生产的沼气全部用于奶牛合作社生产需求、发电、工人日常生活和周边农民家庭使用。根据用于沼气生产原料的粗略计算，合作社存栏奶牛 218 多头，肉牛 500 头，每天产生牛粪 18 吨， 污水 25 吨，日产沼气为 500m3，年产气量为 15 万 m3（年运行 300 天）。沼气用于合作社生产生活及周边农民户用及发电。3.1.2 本项目沼渣、沼液市场分析预测近年来，由于滥施农药与化肥，农产品农药残留严重超标，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，有机食品、绿色食品、无公害农产品倍受青睐。沼液中含有氮磷钾、各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增强作物抗病、抗旱、抗冻能力，达到增产、增收目的。沼渣含有丰富有机酸和氮、磷、钾， 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。 25 合作社周围有大面积农田、饲料地及林地，按照一般经验，每亩农田每年可消纳沼液沼渣肥 20t，该项目所产沼液沼渣所需接纳农田的面积 750 亩。沼肥对土地具有良好的促肥效果， 可 作 基 肥 ，也 可 作 追 肥 ；但 必 须 考虑 场 区 承 载 量 。沼 肥 的 施 用 量 与 种 植 农 作 物 的 品 种 、多 少 、生 长 周 期 及 季节 等 有 关 。本 工 程 所 产 沼 渣 与 沼 液 所 需 要 消 纳 的 土 地 面 积 如 表 3-1。表 3-1 施肥量预算种植品种 消纳土地的面积/亩农田 750 亩通过以上数据分析，合作社沼气工程建成后产生的沼渣沼液可为周边的农田、 饲料地及林地贡献部分肥料，不足部分可采用其它形式肥料补足。3.2 沼气发电的前景需求3.2.1 沼气发电前景随着可再生能源发电技术的发展，可再生能源发电能力在全球总的发电能力中所占比重越来越高。商业通讯合作社（BCC）的调查报告指出：除水电之外的可再生能源发电能力在 2006 年已超过了 100GW，同时全球总的发电能力为 3.35TW，可再生能源 发电能力在全球总的发电能力所占的比例已升至 3。 而这其中，地热发电和沼气发电所占的比例则超过了可再生能源发电总量的 10。沼气等可再生能源所发电力称为“绿电” 。在欧洲电力市场，法律规 26 定“绿电”应占有一定的市 场份额，我国政府也大力鼓励支持可再生能源建设。2006 年底全国生物质能发电累计装机容量 220 万 kW，其中蔗渣热电联产 170 万 kW；农林废弃物、农业沼气、垃圾直燃和填埋气 发电 50 万 kW。2006 年，国家和地方发改委共核准 39 个生物质能直燃发电项目，合计装机容量 128.4 万 kW，投资 100.3 亿元，2006 年当年完成 5.4 万 kW。此外，2006 年完成生物质气化及垃圾填埋气 发电 3 万kW，在建的还有 9 万 kW。沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又 为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景。1、有助于减少温室气体的排放通过沼气发电工程可以减少 CH4 的排放，每减少 1 吨 CH4 的排放，相当于减少 25 吨 CO2 的排放，对缓解温室效应有利。2、有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益以沼电在酒厂中的的综合效益为例，四川荣县进行了 120kW 沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69kWh m3，当年成本 为 0.0465 元kWh 。沼电能够基本满足该厂的生产用电。山 东昌乐酒厂安装 2 台 120 kW 的沼气发电机组，170m 3 酒糟日产沼气 4800m3，发电 8640Kwh，全年能源 节约开支 29 万元，工程运行一年即收回全部成本。3、可减少对周围环境的污染 27 由于综合利用手段单一，很多沼气工程产生的沼气大量排入大气中，不仅严 重污染周围的环境，也对工作人员的安全和健康产生了极大的威胁，沼气 发电则为沼气找到了一条合理利用的途径。3.2.2 本项目沼气发电的市场一般来说，规模化畜禽养殖场、城市生活污水处理厂和城市生活垃圾填埋场既是当地的支柱产业和必要的公益型企业，也是造成污染的大户。 对于高 浓度有机废水（物）的治理，目前国际上公认首选的技术是厌氧消化（沼气技术）。由于这些企业多数远离城镇，沼气无法作为城镇居民的生活燃料集中供气（主要是距离远和输气管网的建设费用太高）。若沼气作为锅炉燃料替代原煤直接燃烧，其经济价值很低（1m 3 沼气的热值与 0.7kg 标煤的热值相当）。另外，规模化畜禽养殖场、污水处理厂又是用电大户，近几年由于国内电力日趋紧张，特别是经济发达地区的企业， 经常受到国家电网用电量的限制（每星期停电几天）或计划外用电需高价购买。 因 此 ，许 多 企 业 已 开 始 意 识 到 沼 气 发 电 既 提 高 了 沼 气 自 身的 经 济 价 值 ，又 为 企 业 缓 解 了 电 力 紧 缺 的 矛 盾 。本项目年发电量 15.3 万