牧业专业合作社环保综合治理项目可行性研究报告.doc

1 目录目录 第一章第一章 总论总论.4 1.1 项目概况4 1.1.1 项目名称.4 1.1.2 项目单位基本情况4 1.1.3 项目实施的必要性.6 1.1.4 地理位置及交通.8 1.1.5 地质.9 1.1.6 气候与气象.9 1.1.7 水系、水文.10 1.1.8 生态与资源环境概况.10 1.1.9 项目拟建处环境概况.10 1.2 编制依据、原则11 1.2.1 编制依据.11 1.2.2 编制原则.12 第二章第二章 污染物分析污染物分析.15 2.1 污水分析15 2.1.1 设计规模15 2.1.2 设计进水水质.15 2.1.3 污水来源及特征.16 2.2 废渣分析16 第三章第三章 工艺设计工艺设计.17 3.1 污水处理工艺设计17 3.1.1 工艺技术选择17 3.1.2 工艺方案的确定.21 3.1.3 工艺说明.22 3.2 废渣处理工艺设计24 3.2.1 工艺选择.24 3.2.2 工艺流程图.24 3.2.3 工艺程序说明.25 3.3 主要构（建）筑物设计说明26 3.4 沼气输配系统设计30 3.4.1 气体性质.30 3.4.2 供气量.30 3.4.3 管网压力级别.31 3.4.4 主干管水力计算.31 3.4.5 管道敷设.31 第四章第四章 总图运输总图运输.32 4.1 总平面布置32 4.2 总平面布置方案32 第五章第五章 土建设计土建设计.34 2 5.1 建筑设计34 5.2 结构设计34 5.2.1 地基与基础.34 5.2.2 构筑物抗浮.34 5.2.3 主要（建）构筑物的结构形式.34 5.2.4 抗震设计.35 5.3 建（构）筑物建筑、结构设计35 5.4 防腐37 第六章第六章 电气设计电气设计.38 6.1 设计依据38 6.2 设计范围38 6.3 供配电设计38 6.3.1 供电负荷及电源电压.38 6.3.2 计算负荷及无功补偿.39 6.3.3 电能计量.39 6.3.4 起动方式.39 6.3.5 继电保护.39 6.4 主要设备控制方式40 6.5 仪表检测设备选型40 6.6 照明设计40 6.7 防雷及接地41 第七章第七章 给排水、通风及消防给排水、通风及消防.42 7.1 给水42 7.2 排水42 7.3 通风42 7.4 消防43 第八章第八章 劳动安全与环境影响分析劳动安全与环境影响分析.44 8.1 工程主要污染源及其控制措施44 8.1.1 大气污染.44 8.1.2 水污染.44 8.1.3 噪声污染.44 8.2 工程环保措施的效果分析44 8.3 节能措施45 8.4 生产过程中职业危害因素分析45 8.5 防护措施45 8.6 预期效果与评价47 第九章第九章 项目组织管理及实施进度安排项目组织管理及实施进度安排.48 9.1 项目组织管理48 9.2 管理机构48 9.3 劳动定员49 9.3.1 人员编制.49 3 9.3.2 技术管理.49 9.3.3 人员培训.49 9.3.4 工程实施进度计划表.50 第十章第十章 投资概算与处理成本投资概算与处理成本.51 10.1 污水处理投资估算51 10.2 生产有机肥投资估算53 10.3 工程投资概算54 10.4 处理成本54 第十一章第十一章 综合效益分析综合效益分析.56 12.1 生态效益分析56 12.2 社会效益分析56 4 第一章第一章 总总 论论 1.11.1 项目概况项目概况 1.1.11.1.1 项目名称项目名称 xx 市 xx 牧业专业合作社环保综合治理项目 1.1.21.1.2 项目单位基本情况项目单位基本情况 1.1.2.1 概况 xx 市 xx 牧业专业合作社是 2008 年 6 月注册成立的一家民营企业， 专业从事生猪养殖工作，注册资本 298 万元。养殖场位于 xx 市团堡镇安乐 乡龙台村二组，距 318 国道 2 公里。养殖场的主要产品是三元杂交商品猪。 该猪种体形好，生长快，瘦肉率高，抗病能力强，养殖周期短，料肉比大。通 过近几年的发展，养殖场规模不断扩大。现有职工 40 人，其中管理人员 5 人，专业技术人员 15 人，养殖人员 20 人。养殖场占地面积 90 余亩，猪舍面 积 57000 平方米，生猪存栏 8000 头，年出栏商品猪 20000 头，年创利税达 1000 万元。养殖场严格按照标准化猪舍建设要求，分饲养区、隔离区、管理 生活区三大区域。饲养区内分种公猪舍、种母猪舍、产房及保育舍、育成分 栏舍四个区域。该养殖场按照现代企业管理制度进行规范运作，产权明晰， 成立了理事会、监事会。内设立 5 个部门，即生产计划发展部、技术服务部、 采购供应部、市场营销部、财务部。养殖场的发展全部依靠自身资金积累， 无举债行为，因此也无不良贷款。养殖场还对周边农户进行生猪养殖技术培 训，有效地带动了周边区域生猪养殖产业的不断壮大，促进了农业增效、农 5 民增收。 1.1.1.2 财务状况 2006 年度，公司资产总额 135.93 万元，其中固定资产 55.71 万元，流动 资产 59.42 万元；负债总额 59.42 万元，所有者权益 76.51 万元，实收资 本 30 万元，主营业务收入 88.26 万元，净利润 14.69 万元，营业利润率 16.64%，净资产收益率 12.20%，投资报酬率 10.81%，资产负债率 43.71%,流 动比率 1.35，速动比率 36.76%。 2007 年度，公司资产总额 180.41 万元，其中固定资产 68.72 万元，流动 资产 72.49 万元；负债总数 72.49 万元，所有者权益 107.92 万元，实收资 本 30 万元，主营业务收入 185.49 万元，净利润 42.85 万元，营业利润率 23.10%，净资产收益率 39.70%，投资报酬率 23.75%，资产负债率 40.17%， 流动比率 1.54，速动比率 38.37%。 1.1.1.3 法人代表基本情况 养殖场负责人左文毅，男，1970 年 4 月生于湖北 xx，大专学历，畜牧 师，具有丰富的动物养殖经验和企业管理经验。1992-1995 年在 xx 市团堡 镇畜牧兽医站工作，1995 年底开始从事畜牧业养殖工作。2004 年创办 xx 市三元杂交生猪养殖场。在经营方面，无破产、银行欠资行为。 为了贯彻我国的环境保护政策，拟为养猪场配套环保处理设施，对养猪 场产生的污染物进行资源化、无害化、减量化处理，使污水经处理后达到 畜禽养殖业污染物排放标准（gb18596-2001）的排放标准，粪便生产成有 机肥。 6 1.1.31.1.3 项目实施的必要性项目实施的必要性 （1）我国畜禽养殖带来的环境污染问题日益严重，已成为新时期农业污 染治理的重要内容。 我国畜禽养殖业已实现了连续 20 多年突飞猛进的发展，成为我国农业 和农村经济中一个重要的支柱产业。但是，由于我国规模化畜禽养殖业和区 域畜牧业的迅速发展，畜禽养殖业的环境管理相对滞后，大量养殖废弃物排 放给周围环境带来了较大的压力。据有关部门统计，我国畜禽粪便产生量和 废水的产生量都很大，废弃物每年产生约 17.3 亿吨；我国工业行业每年产 生的工业固体废物为 6.34 亿吨；我国畜禽粪便产生量是工业固体废弃物的 2.7 倍，有些地区甚至超过 4 倍；cod 排放量达到 7118 万吨，远远超过工业 废水与生活污水 cod 排放量之和。北京、上海、山东、河南、广东、广西等 地区土地负荷已超过警戒值，呈现出比较严重的环境压力。我国长期以来把 环境工作重点放在工业污染防治上，对包括畜禽养殖在内的农业污染治理 缺乏相应的重视和管理。畜禽业的产业发展和环境管理存在着体制上严重 脱节的问题，缺乏相应的环境政策和有效的环境管理措施，各级环保部门未 能对畜禽养殖带来的环境问题引起高度重视，致使规模化畜禽养殖的环境 管理严重滞后。 集约化畜禽养殖场污染治理示范工程是在国民经济发展新阶段的背景 下提出来的。我国 20 多年来经济社会的快速发展，已给生态环境造成了极 大的破坏。随着国家经济发展第一阶段战略目标的实现和人民生活水平的 提高，人们普遍要求治理污染，改善生态环境。近年来，农业污染与工业污 染、城市生活污水并列为三大污染源，农业污染治理已列入重要议事日程。 7 而畜禽粪便又是导致农业污染的主要因素之一，畜禽粪便中含有大量对环 境造成严重污染的物质，不仅导致农村生态环境问题日益突出，同时也制约 了我国畜禽业持续稳定发展。因此加强畜禽养殖环境管理，对于治理农业污 染、改善生态环境就显得尤为重要。 （2）治理畜禽粪便污染是实施农业可持续发展战略的要求。 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。我国规模化养殖业的快速发 展是以牺牲环境为代价的，这种发展模式是不可持续的，不符合可持续发展 战略的要求。通过“能环工程”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，又改善地壤质量，从而达到农业可持续发 展的目标。 （3）对畜禽养殖场废弃物的综合利用，是控制规模化畜禽养殖污染、发 展生态农业的有效途径。 我国政府在“2010 年远景规划”和“中国 21 世纪议程”中，都将发展生态 农业、利用农村能源和保护农村环境放到重要位置。畜禽养殖业作为我国农 业四大支柱产业之一，在规模化发展的同时，必须着手开展畜禽粪便的处理 和资源化利用，这既是实施可持续发展战略的要求，也是全国生态环境建设 的一个重要组成部分。国内外的实践和研究证明，土壤结构破坏、地力下降 与水资源、肥源、能源的短缺和失调密切相关，成为“高产、高效、优质”农业 发展的制约因素。中国农业大学孙金世教授提出的“养殖、种植、加工、沼气、 肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式，是实施资源合理开发 利用、生态环境保护两大战略目标，促进农业走向产业化，并获得增值效益 8 的切实可行的有效途径。 实施“种、养、加、沼、肥”五环产业并举的关键是变单环技术为组合链条 技术，集大成于一体，提高农业生产的环境质量，合理调整生产过程中的相 互关系，使一个生产过程中的排泄物（废弃物）转达变为另一个生产过程的 输入物（原料资源），从而实现农业生产的无废弃物过程（零排放目标），即废 弃物资源化过程。建立以规模化、集约化养殖场为单元的生态农业产业体系 （即五环产业模式），是以粮食作物生产为基础，养殖业为龙头，沼气能源开 发为纽带，有机肥料生产为驱动，形成饮料、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，从而发展高效农 业（主要为设施农业），提高整个体系的综合效益（即经济、社会和生态环保 效益的高度统一）。因此，项目单位引用五环产业并举的组合链条技术，以 畜禽粪便的污染治理为主要目的，以畜禽粪便的厌氧消化为主要技术环节， 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， 实现污染物的资源化，促进物质和能量的循环，形成一个经济、合理、完整、 多层次、多功能的良性循环系统，促进当地的生态农业和环保农业的可持续 发展。 1.1.41.1.4 地理位置及交通地理位置及交通 xx 市位于鄂西南隅，东接恩施市，南界咸丰县，西南与重庆市黔江、彭 水两县相邻，由西至北与重庆市石柱县、万州、云阳、奉节交界。地跨东经 10821至 10918，北纬 2942至 3039。东西宽 92 公里，南北长 105 公里，总面积 4602 平方公里。 9 1.1.51.1.5 地质地质 xx 市境属云贵高原东北的延伸部分，地处巫山流脉与武陵山北上余脉 的交汇部，山地、峡谷、丘陵、山间盆地及河谷平川相互交错。城区位于盆地 偏东部位，海拔 10795 米，地理位置高于周边各县市。南部山高坡陡，沟谷 幽深，地形复杂。全市国土总面积 46.0267 万公顷，人平 056 公顷。其中海 拔 800 米以下的低山面积占 7%；海拔 800 米至 1200 米的二高山占 41%；海 拔 1200 米以上的高山面积占 52%。在国土总面积中，耕地面积为 1048804 公顷，占总面积的 229%。未利用土地 lo 088584 公顷，占总面 积的 219%。 1.1.61.1.6 气候与气象气候与气象 xx 市属亚热带大陆性季风气候。因山峦起伏，沟壑幽深，海拔高度不 同，气候差异明显，为典型的山地气候。夏无酷暑，云多雾大，日照较少，雨 量充沛，空气潮湿。海拔 800 米以下的低山带，四季分明，冬暖夏热，年平均 气温 l 67，年降水量 1300 至 l 600 毫米，日照时数 14092 小时。海拔 800 至 1200 米的二高山地带，春迟秋早，潮湿多雨，日照偏低，年平均气温 123，无霜期 232 天，年降水量 1200 至 1400 毫米，日照时数 12989 小 时。海拔 1200 米以上的高山地带，气候寒冷，冬长夏短，风大雪多，易涝少 旱，年平均气温 111，无霜期 210 天，年降水量 1378 毫米，日照时数 l 5189 小时。主要灾害性气候有：低温连阴雨、干旱、暴雨洪涝、大风冰雹等。 xx 气候的主要特点是：光照不足，热量偏低，降水量充沛，气候差异明显。 10 1.1.71.1.7 水系、水文水系、水文 发源于境内的清江、郁江、毛坝河、梅子水、磨刀溪等河流，顺着地质构 造和山势走向奔流出境，呈典型的放射状水系。主要河流有：属于由西向东 流入长江的清江水系；由东南、西南流人乌江的郁江、毛坝河的乌江水系；西 部流入石柱河、西北和东北流人长江的建南河、磨刀溪及梅子水的长江水系。 最大河为清江、郁江。清江发源于西部的都亭山，郁江发源于福宝山。境内 多年平均降水总量 5919 亿立方米，产水多年平均径流深 802 毫米，径流 总量 3702 亿立方米。 1.1.81.1.8 生态与资源环境概况生态与资源环境概况 境内生物、矿产、水能、风能资源丰富。现有维管植物 19l 科、557 属、 1037 种，其中有国家一级保护树种 3 种，二级保护树种 12 种，三级保护树 种 13 种。境内盛产坝漆、黄莲、莼菜、山药等，也是地球上的珍稀孑遗树种 水杉树的发祥地，因此 xx 被誉为坝漆之乡、黄莲之乡、莼菜之乡、水杉之 乡、山药之乡。xx 市生态环境良好,2000 年森林覆盖率达 56.5,有野生动 物 l 00 余种，主要粮食作物 l 0 余种，家畜家禽 10 余种。水能资源理论蕴藏 量 313 万千瓦，可开发量 1713 万千瓦，现已开发的总装机容量 65695 万千瓦。风能资源蕴藏量 50 万千瓦，可开发量 36 万千瓦。 1.1.91.1.9 项目拟建处环境概况项目拟建处环境概况 项目建设地点位于 xx 市团堡镇安乐乡龙台村二组，距 318 国道 2 公 里,交通便利， “水、电、路”基础设施齐备。建设场地地势平坦，地形地貌简单。 11 建设场区不存在与场地稳定性有关的断裂结构及与建筑物安全有关的不良 地质现象，建设场地能满足项目建设要求。 1.21.2 编制依据、原则编制依据、原则 1.2.11.2.1 编制依据编制依据 （1）畜禽养殖业污染物排放标准gb185962001； （2）室外排水设计规范gbj1487； （3）湖北省大中型厌氧（沼气）工程设计、施工、验收规程； （4）建设项目环境保护管理条例； （5）中华人民共和国环境保护法； （6）建筑设计防火规范（gbj1687，2001 年自版）； （7）构筑物抗震设计规范（gbj5019193）； （8）规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范； （9）恩施土家族苗族自治州清江保护条例； （10）鼓风曝气系统设计规程（gbcs941997；） （11）混凝土结构设计规范（gb500102002）； （12）建筑地基基础设计规范（gb500072002）； （13）建筑抗震设计规范（gb500112001）； （14）工业企业厂界噪声标准（gb12348）； （15）生产过程安全卫生要求总则（gb12801）； （16）供配电系统设计规范（gb50052）； （17）建筑物防雷设计规范（gb50057）； 12 （18）建筑设计防火规范（gb50016-2006）； （19）工业与民用电力装置接地设计规范（gbj65）； （20）湖北省建筑及安装工程预算定额； （21）湖北省农发办关于 2008 年农业综合开发产业化经营项目申报事 宜的通知； （22）国务院办公厅关于进一步扶持生猪生产稳定市场供应的通知(国 办发明电200753 号)； （23）湖北省“十一五”生猪产业发展规划。 1.2.21.2.2 编制原则编制原则 （1）遵循国家环境保护总局的 2002 年 5 月正式颁布的畜禽养殖污染防 治管理办法的要求：畜禽养殖污染防治实行综合利用优先、资源化、无害化 的处理原则，因地制宜，采用高效稳定，节省占地，方便管理，确保达标的新 工艺、新技术，努力降低一次性投资和长年运行费用。 根据国家的规定及本领域的实践，本项目技术路线应遵循以下基本原 则： 资资源化原源化原则则 资源化利用是农业废弃物污染防治的核心内容。农业废弃物可能是一 种有价值的资源，经过处理后作为肥料、饲料、燃料等，具有很大的经济价 值。利用好农业废弃物资源，不仅可减轻对环境的污染，还可提高土壤肥力， 提高农产品品质，增加产品竞争力。也就是说农业废弃物是宝贵的资源，对 农业废弃物的污染防治，要提倡畜禽粪便资源化和综合利用，坚持以利用为 13 主、利用与污染治理相结合的原则。 减量化原减量化原则则 鉴于畜禽养殖场污染排放量大的特点，在污染防治上应强调减量化原 则，即通过生产结构调整及开展清洁生产减少污染物产生量，从而降低处理 难度及处理成本，同时也可使农业废弃物的肥效得以最大限度的保存和处 理利用。 无害化原无害化原则则 农业废弃物，尤其是畜禽粪便中有大量的病原体，会给人畜带来潜在的 危害。故在利用之前要进行粪便和污水无害化处理，使其在利用时不会对牲 畜和作物的生长产生不良影响；排放的污水和粪便不会对地下水和地表水 产生污染等。污水必须根据国家规定的标准，选择适宜的处理工艺和技术达 标排放。而应用于还田的固体废弃物需要进行干燥和堆肥处理，达到无害化 标准，以防止生物性污染。 生生态态化原化原则则 根据物质循环、能量流动的生态学基本原理，将种植业与牧业、渔业紧 密结合，以农养牧、养渔、以牧、渔促农，实现生态系统的良性循环，是解决 农业废弃物污染的主要途径之一，也是实现农业可持续发展的必由之路。加 强农牧结合，既可减轻农业废弃物对环境的污染，又可为绿色食品及有机食 品的生产提供基本保障，提高产品质量和经济效益，这是我国农业发展的主 要方向。 （2）应用切实可行的技术手段，提高整体装备水平，使污水处理生产过 程尽可能实现自动化操作，以保证处理设施运行可靠、安全经济。 14 （3）工艺流程简单，投资省，处理效率高。 （4）运行费用较低，操作管理方便，维护简单。 （5）环保站整体结构、设备、器材及电气部分质量可靠，以保证运行的稳 定性。 （6）环保站整体环境与周围环境相协调。 （7）采用现代化技术手段，使环保站实现科学管理、经济可靠的运行。 本项目建议书以 gb18596-2001畜禽养殖业污染物排放标准为基础， 选择技术工艺先进、设备运行可靠、操作维修方便、运行成本较低的处理流 程，以达到良好的社会效益和环境效益。 15 第二章第二章 污染物分析污染物分析 2.12.1 污水分析污水分析 2.1.12.1.1 设计规模设计规模 本项目污水主要来源为猪舍冲洗水及沼液。预计存栏数将达到 8340 头， 经核算项目污水处理规模为 210 m3/d，每天运行 16 小时，小时平均水量 13.125 m3/h 表表 21 项目 存栏数 （头） 平均冲栏水量 kg/头d 产生污水量 m3/d 备注 母猪6003018.0 育肥猪480030144.0 仔猪28001542.0 公猪、后备母猪140304.2 合计8340210 2.1.22.1.2 设计进水水质设计进水水质 本方案采用干清粪工艺，其水质情况根据国内同类工程采用干清粪后 的进水水质控制指标，确定如下： 表表 22 项目codbod5氨氮ss细菌总数 排放浓度6000120004000600050012003000500020000 个/l 处理后排放水的水质指标达到畜禽养殖业污染物排放标准 （gb18596-2001）的排放标准： 表表 23 项目codbod5氨氮ssph 值大肠菌群数 排放浓度 40015080200 6-91000 个/l 16 2.1.32.1.3 污水来源及特征污水来源及特征 该公司猪场污水主要来自于猪舍干清粪后排放的冲洗水和沼气池排出 的沼液，该污水中有机质浓度高，富含氮、磷、病源体，极易腐败，且含水率 高达 98%以上，该类污水呈灰黑色，有机物及悬浮物含量高，具有较强的臭 味，含有较多的病源微生物。污水流量变化幅度大，废水水温随季节变化而 变化，含有大量的未消化食物、毛、粪便等物。但其污水可生化性较好 （bod5/cod0.5），适于采用生化法处理。 2.22.2 废渣分析废渣分析 该项目处理的废渣主要是猪舍中的猪粪及沼渣，这种废渣除含有氮、磷、 钾外，还含有大量的 cod 和其它物质，臭气浓度极大，根据相关标准，禁止 直接将该类废渣倾倒入地表水体或其他环境中。该类废渣是非常宝贵的生 物资源，可以充分利用该类废渣制成肥料。 17 第三章第三章 工艺设计工艺设计 3.13.1 污水处理工艺设计污水处理工艺设计 3.1.13.1.1 工艺技术选择工艺技术选择 养殖场污水中的有机物含量高、可生化性好，但其中高浓度有机质很难 直接被生物降解。因此，猪场废水的生物处理技术，经过多年来人们的科学 研究和生产实践的努力，普遍认为以两段式生物处理法最为有效，也最为经 济。即经过预处理后的猪场废水，先经过厌氧（或缺氧）生物处理，再经过好 氧生物处理。 在猪场废水中有机物的生物降解过程中，一般先设置厌氧工序，能耗低， 对高浓度有机废水具有较高的去除率，且在其酸化水解阶段通过酶的作用 把蛋白质和脂肪等大分子长链有机物分解成氨基酸、碳水化合物等小分子 有机物，大大减轻了后段的好氧生物降解的负荷。通过两段生物处理后，污 水中的有机污染物大部分被生物降解，bod5、cod 指标均可达到净化目的。 常规的生化处理工艺主要有厌氧处理工艺和好氧处理工艺，厌氧处理 工艺有厌氧滤池、厌氧流化床、上流式厌氧污泥床等工艺；好氧处理工艺分 为活性污泥法和生物膜法。在普通活性污泥法的基础上又演变出多种工艺， 如 ab 法、sbr 法、ao 法、a20、氧化沟法等；生物膜法主要有生物接角氧 化法、生物转盘、生物滤池等。以上各种工艺各有其优点、特点和不足之处。 具体使用哪一种工艺需要根据设计要求和实际情况采确定。 18 上流式上流式厌厌氧氧污污泥床反泥床反应应器（器（uasb） ） 在 uasb 反应器里，污泥浓度很高，可达 100g(ss)/l, 且由于采取了较 高的上升流速，泥水混合非常的充分，因而是其他的厌氧反应器无法比拟的， 在进入正常稳定运行期后，去除效率能稳定在 80%以上。uasb 的另一个特 点就是产气量高，所产沼气含 ch4百分比大，而且不耗能，在某些能源短缺 的地区尤为适应。uasb 由于其 ch4转化效率高，剩余污泥量很少，每年可 能节省大量的剩余污泥外运资金，并且 uasb 颗粒污泥是其他环保治理站 uasb 良好的接种污泥，可作为种泥销售，并且就目前国内的污水处理情况， 其本身具有较好的销售渠道，其经济效益可观。 uasb 上流式厌氧污泥床反应器主体为无填料的空容器，由反应区、沉 淀区和气室内三部分组成。在反应器的底部的浓度较高的污泥层，称污泥床， 在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥和悬浮层统称为反应 区，在反应区上部设有气、液、固三相分离器。废水从污泥床底部进入，其中 含有大量的厌氧污泥，由于污水以一定流速自下向上流动以及厌氧过程中 产生大量沼气的搅拌作用，污水与污泥充分混合，有机质被吸附分解，所产 生的沼气经反应器上部的三相分离器的集气室排出，含有悬浮污泥有污水 进入三相分离器的沉降区，由于沉降区不再受沼气搅拌作用的影响，污水在 平稳上升过程中，沉淀性良好的污泥经沉降返回反应器底部，从而保证了反 应器内高的污泥浓度，含有少量污泥的污水从上部排出。 uasb 厌氧反应器主要具有如下特点： （1）耗能少 由于厌氧技术不需要外界供给能量，运行费用比单纯的好氧技术省少 19 得多。在大型污水处理和高浓度工业废水处理里还可回收大量的沼气，节约 大量的能源。 （2）负荷高 厌氧技术所容许的进液 cod 浓度很高，可达数万，并且容积负荷高， 在形成颗粒污泥的 uasb 里，容积负荷高，这样节省了设施的占地面积。 （3）产生剩余污泥少 厌氧产生的剩余污泥比好氧和物化法都要少得多（约为好氧的 1/6- 1/10），并且污泥脱水性很好，不用投加脱水剂。 （4）厌氧方法对营养物质的需求较少 一般好氧的 cod：n：p 比为 100：5：1，而厌氧方法为 150：5：1，更加适 合于普通废水的水质。 生物接触氧化法生物接触氧化法 有机废水要达到排放标准，选用好氧生物处理工艺是最常用、最有效、 运行成本最低廉的工艺。好氧生物处理工艺选用接触氧化法，微生物为固定 状态，曝气池内需要安装生物填料以作为生物的载体。 （1）体积负荷高：处理时间短，节约占地面积。 （2）生物活性高：国内采用的一级接触氧化池中，绝大多数的曝气管设 在填料下，不仅供氧充分，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的 更新，使生物膜活性提高。另外，曝气会形成水的紊流，使固定在填料上的 生物膜可以连续、均匀地与污水相接触，避免生物氧化池中存在的接触不良 的缺陷。由于空气搅动，整个氧化池的污水在蜂窝填料之间流动，增强了传 质效果，提高了生物代谢速度。 20 （3）有较高的微生物浓度：一般活性污泥法的污泥浓度为 23g/1，微生物 在池中处于悬浮状态；而接触氧化池中绝太多数微生物附着在填料上，单位 体积内水中和填料上的微生物浓度可达 1010g/1，由于微生物浓度高，有利 于提高容积负荷。 （4）污泥产量低，不需污泥回流。国内外的研究试验都证明，接触氧化法 的污泥产量远低于活性污泥法。一般认为，污泥产量低是由于氧化池内溶解 氧高，微生物的内源呼吸进行得较充分，合成物质被进一步氧化；氧化池内 的微生物食物链比较完全和稳定；生物膜中的厌氧气层将部分生物膜分解、 溶化，转化成甲烷和有机酸。这些都是减少污泥量的因素。 生物接触氧化法由于微生物附着在填料上形成生物膜，生物膜的脱落 和增长可以自动保持平衡，所以不需要污泥回流，给管理带来方便。 （5）出水水质好而稳定：在进水短期内突然变化时，出水水质受的影响 很小。在毒物和 ph 值的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。 （6）动力消耗低：除污水中含有大量活性物质以外，采用生物接触氧化 法处理污水，一般能节省动力 30%。这主要是由于在接触氧化池内有填料 存在，起到切割气泡、增加紊动作用，增大了氧的传递系数，省去污泥回流， 也使电耗下降。 （7）挂膜方便，可以间歇运行：生物接触氧化法处理生活污水时不需专 门培养菌种，连续运转 45 天生物膜就可成熟。对含菌种少的工业废水，挂 膜时接入菌种，运行十来天生物膜就可成熟。当停电或发生事故不能供气时， 只要将氧化池中的水放完即可，附着在固定床上的微生物可以从空气中获 得氧气而维持生命。有人曾经试验，在这样间歇一个月后再重新工作，生物 21 膜在几天内就可以恢复正常。 （8）不存在污泥膨胀问题：在活性污泥法中容易产生膨胀的菌种，如丝 状菌，在接触氧化法中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解、氧化能力 高的优点。接触氧化池内填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的 分解有机物的能力，具有立体结构，但沉降性能差，在曝气池中易随出水流 出，因此不易产生污泥膨胀问题。 曝气方式的选择： 污水处理工艺中常用的几种曝气方式有：微孔曝气、散流曝气、穿孔管 曝气、射流曝气等。 微孔曝气：该扩散装置的主要性能特点是产生微小气泡，气液接触面大， 氧利用率高，一般都可达 1824%。 散流曝气：该扩散装置的主要性能特点是便于安装、维护管理、清洗和 更换。其缺点是氧利用率较低。 穿孔管曝气：这种扩散装置构造简单，不易堵塞，阻力小，但氧的利用率 较低，只有 4%6%左右，动力效率亦低，反之，能耗较大。 射流曝气：氧的转移率可高达 20%以上，但动力效率较高。 综上所述，本方案的曝气方式选用微孔曝气。 3.1.23.1.2 工艺方案的确定工艺方案的确定 该场污水主要来自于冲洗污水、沼液等有机污水，该类污水呈灰黑色， 有机物及悬浮物含量高，具有较强的臭味，含有较多的病源微生物。污水流 量变化幅度大，冲击负荷较高。其污水可生化性较好（bod5/codcr0.5），比 22 较适于采用生化法处理，而且比较经济。 根据本工程污水水质水量的特点，结合占地和综合因素分析，以及各种 不同处理方法的类比，我们选择技术上成熟可靠，经济指标合理的“uasb 厌氧反应器+生物接触氧化法”的污水处理工艺路线。 3.1.33.1.3 工艺说明工艺说明 （1）工艺流程图）工艺流程图 猪场污染物 猪场污水 污 栅渣外运 泥 污泥 污泥 污泥 回流污泥 空气 格栅池 集水沉淀池 酸化调节池 uasb 反应器 一沉池 气水分离器 一级接触氧化池 贮气柜 脱硫塔 有机肥处理 干化床 斜板沉淀池 二级接触氧化池 接触消毒池 滤池 阻火器 罗茨风机 23 （2）流程说明 猪舍干粪人工收集后运往有机肥生产车间进行生产，猪舍冲洗水经过 格栅、网拦截大块杂物自流入集水沉淀池，经沉砂和固液分离后，滤液进入 酸化调节池，对来水进行均质均量，并进行一定的酸化处理，出水通过泵提 升进入 uasb 厌氧反应器，污水由反应器底部以一定流速进入，通过污水 自下向上流动以及厌氧过程中产生大量沼气的搅拌作用，使污水与厌氧污 泥充分混合，有机质被吸附分解，从而使污水中有机污染物浓度大大降低； uasb 厌氧反应器出水携带部分悬浮物自流入一沉池，出水再自流入一级 接触氧化池。在一级接触氧化池中有机物被降解，一级接触氧化池出水排入 斜板沉淀池，再进入二级接触氧化池，在接触消毒池中，污水将经过二氧化 氯消毒，经滤池后排入氧化沟，最后排入农田。 uasb 厌氧反应器产生的沼气经净化设备处理后送入沼气贮气柜。 uasb 厌氧反应器、沉淀池和接触氧化池剩余污泥定期排入污泥干化床， 经固液分离后沼渣送至有机肥生产车间加工成有机肥后出售，滤液回流至 酸化调节池。 （ （3）工）工艺艺特点及先特点及先进进性性 生化处理采用“uasb 厌氧反应器+生物接触氧化法”对污水进行治理， 可有效大幅降解有机污染物，厌氧段 cod 去除率可达 80%左右，好氧段 cod 去除率可达到 80-90%。 采用厌氧消化技术对污水进行资源化治理生产沼气，这是一种成熟 实用和经济效益良好的方式，可有效大幅降解有机污染物。 出水 24 uasb 厌氧反应器布水器采用技术成熟的机构经过多年的科研及实 践经验研制的多点脉冲式布水器，使厌氧反应进水流态更加合理，传质效果 更加理想，厌氧反应效果有很大提高。 （ （4）各）各处处理理单单元元处处理效果理效果预测预测 表表 32 各处理单元处理效果预测各处理单元处理效果预测 项目 处理单元 cod （mg/l） bod5 （mg/l） ss （mg/l） nh4 （mg/l） 猪场排水12000600050001200 出 水11400540020001200 集水沉淀池 去除率5%/ 出 水10800540020001200 酸化调节池 去除率10%10%60%/ 出 水2052810600600 uasb 反应器 去除率80%85%70%50% 出 水3708112090 接触氧化池 去除率82%90%80%85% 总去除率97.5%99.1%98.3%96.3% 排放标准 40015020080 3.23.2 废渣处理工艺设计废渣处理工艺设计 3.2.13.2.1 工艺选择工艺选择 本项目废渣主要是猪粪和沼渣，是非常好的有机肥原料，拟建一条生物 有机肥生产线，即可以消除废渣外运的费用，又可以产生经济效益。 3.2.23.2.2 工艺流程图工艺流程图 25 各类原料的初准备 发酵菌剂定量 发酵物料预混 发酵槽 发酵菌剂 供氧通气装置翻抛机翻拌 后发酵场地 n.p.k 及添加剂 粉碎 配料 混合 粉碎 造粒 冷却 筛选 成品包装 供氧通热气 26 3.2.33.2.3 工艺程序说明工艺程序说明 预预混工序：混工序：将猪粪等原料转达运至预混车间，以每 500kg 为一批，按照 事先设定的配比量分别将原料加入到双轴预混机（此机具有拌料时间短、功 效高，不宜损坏等特点，在行业内属先进机型）内进行拌合成含一定水份的 混合物料。 发发酵槽酵槽发发酵：酵：混合后的发酵物料由机动翻斗车转运到发酵车间中的发酵 槽池内，按 1.5m 厚度堆积，此后一段时期内操作人员须即时监控槽池内物 料的温度变化，适时开启翻抛机（wtf 系列翻抛机关键部位配置了不锈钢 材料，具备了抗腐性、耐磨损的特点）对物料进行翻动，当翻抛机在其中一 个槽池内工作完成后，再通过水平转移车将翻抛机转移至另一个槽池内进 行工作，此技术尚属国内首创；本工段可以设计安装通风供氧装置，根据需 要适时启动供氧装置，给槽池内物料提供氧气或热气；启动车间内的换气装 置对室内空气进行换气，以保证有机物料的正常发酵。 生物有机复混肥加工：生物有机复混肥加工：发酵后的有机物料经提升后，有清理筛清出大的 结块物料，粉碎后待配料，无机肥料计量后进入混合机与有机物料共同混合， 再经链式破碎机粉碎后进行造粒，造粒后经冷却，筛分后得到成品物料。 3.33.3 主要构（建）筑物设计说明主要构（建）筑物设计说明 （1）集水沉淀池 结构：地下式砖混结构 数量：1 座 有效容积：40m3 27 尺寸：4.0m10.0m1.5m (2)酸化调节池 结构：地下式钢砼结构 数量：1 座 有效容积：240m3 尺寸：20.0m12.0m3.0m 主要设备： 池内设提升泵 2 台，1 用 1 备。单台流量 40 m3/h，扬程 18m，功率 4kw （3）uasb 厌氧反应器 结构：地上式钢砼结构 数量：2 座 尺寸：c8.3m，h7.2m 滞留时间：72h 总容积：240 m3 有效水深：6.0m 发酵温度：常温 主要设备：三相分离器、布水器 （4）一级生物接触氧化池 结构：地上钢砼结构 有效容积：33 m3 尺寸：（lbh）：3.78m2.2m5.0m (5)斜板沉淀池 28 结构：地上钢砼结构 有效容积： 28 m3 尺寸：（lbh）：3.2m2.16m5.0m （6）二级生物接触氧化池 结构：地上钢砼结构 有效容积：80 m3 尺寸：（lbh）：6.2m3.2m5.0m （7）接触消毒池 结构：地上砖混结构 有效容积：18 m3 尺寸：（lbh）：4.72m2.16m1.8m （8）滤池 结构：地上砖混结构 有效容积：14 m3 尺寸：（lbh）：2.78m2.78m1.8m （9）污泥干化床 结构：地上砖混结构 尺寸：（lbh）：9.0m6.0m1.0m （10）低压湿式贮气柜 规格：外导架低压湿式 结构：水封池、气柜浮罩均为地上式钢结构 数量：1 座 29 有效容积：150 m3 尺寸：水槽直径为 7.6m，浮罩直径为 6.2 储气柜设计工作压力为 20005000pa。防雷接地电阻小于 10。 配套相应的气体净化装置，包括气水分离器、脱硫塔及阻火器。 （11）脱硫塔 型号：ts250 结构：钢结构 数量：2 座（并联同时使用） 脱硫剂数量：250300 公斤 脱硫方式：干式脱硫法 （12）控制间 功能：设备控制 数量：1 座，一层砖混结构，与酸化调节池合莲 面积：38.25 m3 尺寸： 8.5m4.5m3.8m 主要设备：搅拌泵，单台流量 40m3/h，扬程 18m，功率 4kw，数量 2 台； 罗茨鼓风机，数量 2 台；电控柜，数量 1 台。 （13）生产车间 结构：地上式砖混结构 数量：1 座，共 3 间 面积：108 尺寸：12.0m9.0m3.8m 30 功能：生产有机肥 （14）库房 结构：地上式砖混结构 数量：1 间 面积：108 尺寸：12.0m9.0m3.8m 功能：暂存有机肥 （15）值班室 结构：地上式砖混结构 数量：1 间 面积：45 尺寸：5.0m9.0m3.8m 3.43.4 沼气输配系统设计沼气输配系统设计 3.4.13.4.1 气体性质气体性质 （1）气体名称：沼气 （2）气体成份： 甲烷（%）二氧化碳（%）硫化氢（%）其它气体（%） 60653035少量35 （3）低位发热值：50005500 大卡/m3 31 3.4.23.4.2 供气量供气量 （1）沼气总气量：q=400m3/d （2）实际供气量：q=380 m3/d。 （3）未预见气量：按总供气量的 5%8%计算。 3.4.33.4.3 管网压力级别管网压力级别 一级系统，p=350400 毫米水柱。 3.4.43.4.4 主干管水力计算主干管水力计算 管径 80mm 3.4.53.4.5 管道敷设管道敷设 管材：全部采用钢管。 连接形式：除考虑安装检修方便外，全部采用焊接。 敷设：管道按 30%坡度埋地或架空敷设，管道最低点设置凝水器。 32 第四章第四章 总图运输总图运输 4.14.1 总平面布置总平面布置 总平面布置原则 （1）充分利用外部条件，减少工程费用； （2）满足工艺流程要求，功能分区明确； （3）物流流向合理，交通运输合理； （4）满足工程图运输的有关设计规范、规定要求； （5）根据气象、日照条件合理布置建筑物，改善厂内工作、生活环境。 4.24.2 总平面布置方案总平面布置方案 (1)道路交通 环保治理站内建设宽 4 米的砼路面，通过道路将所有建、构筑物连成一 个整体。 (2)管线级沟道布置 本工程厂区管线敷设采用直埋同管沟相结合的方式。雨水管、污水管、 消防水管、补给水管采用直埋敷设方式，电缆沟、废水管沟采用沟道敷设方 式。 33 (3)供电系统 本项目在养殖场中心配电总柜中接入网电电源。 (4)厂区绿化 厂区绿化依据与当地城镇绿化规划相协调并与临近地区的绿化系统相 呼应的原则进行设计。道路两侧设置行道树，空地种植草皮。 厂区绿化覆盖率约为 20%。 (5)供排水系统 环保治理站内的给排水系统：因环保治理站用水量不大，无需单独用水， 只需从猪场自来水总管中接入即可。因环保治理站用地面积不大，雨水排放 不单独设计，只需将少量屋面雨水集中排放到养殖场雨水总管中即可。 34 第五章第五章 土建设计土建设计 5.15.1 建筑设计建筑设计 依据环保治理站的现场特点，工业建筑的特性，在满足工艺流程的前提 下，平面布置力求通畅、明快，造型依据当地环境加以具体修饰，力求给人 以耳目一新的现代感，另外合理布置绿化用地，以温馨、优美的环境展现于 世人。 5.25.2 结构设计结构设计 5.2.15.2.1 地基与基础地基与基础 结构设计暂按一般地质条件考虑，进行施工图设计时视业主提供的地 质勘测报告根据荷截大小采用天然地基或复合地基。荷重较重的厌氧发酵 罐、储气柜地基处理可根据该区实测的地质资料采用相应的处理方式，基槽 开挖后应及时做好钎探验槽工作。 5.2.25.2.2 构筑物抗浮构筑物抗浮 由于工艺流程的要求，部分构筑物埋入地下较深，受地下水和地表水的 35 影响，构筑物会承受浮托力，所以必须根据工程地质及水文地质资料，结合 构筑物的具体情况，采取适当的抗浮措施，以保证构筑物的安全使用。 5.2.35.2.3 主要（建）构筑物的结构形式主要（建）构筑物的结构形式 新建构筑物除沼气贮存输配系统采用钢结构外，uasb 厌氧反应器、接 触氧化池、酸化调节池、沉淀池等采用现浇钢筋混凝土结构，控制间采用砖 混结构。 5.2.45.2.4 抗震设计抗震设计 工程设计考虑地震基本列度为 6 度，各构筑物属丙类建筑，建筑场地类 别为 ii 类场地。 各贮水构筑物采用现浇钢筋混凝土结构，按室外给排水和煤气热力工 程抗震设计规范（tj32-78）要求进行抗震设计；所有建筑物按建筑抗震设 计规范（gbj11-89）进行抗震设计。 混凝土：贮水构筑物为 c25；钢筋砼梁、板不低于 c20，基础砼不低于 c15。 钢筋：水池、梁和柱的纵向钢筋采用 ii 级，箍筋采用 l 级。 水泥：采用 32.552.5 级普通硅酸盐水泥及少量硅酸盐膨胀水泥。土建所 需的砂、石、砖、钢材及水泥均在当地采购。 5.35.3 建（构）筑物建筑、结构设计建（构）筑物建筑、结构设计 （1）控制间 方案论述 36 平面尺寸 8.5m4.5m，为半敞开式。一层，层高为 3.8m，建筑面积为 38.3。砖混结构。 通风、采风、防水、排水 控制间采用自然通风、自然采光、门窗：大门采用普通木门；窗采用塑钢 窗。墙体：采用 240 厚砖墙。外墙采用白色墙砖，内墙采用中级抹灰。屋面采 用有组织排水，高聚物改性沥青卷材防水屋面。 室内地面：采用全瓷抛光地砖。 （2）格栅池：平面净尺寸 2.0m1.0m，净高 1.0m，为全地下式。池壁厚 240,底板厚 100。为砖混结构。 （3）集水沉淀池：平面净尺寸 4.0m10.0m,净深 1.5m，分为 2 格，为全地 下式。池壁厚 370，底板厚 250。为砖混结构。与格栅池相邻而建。 （4）酸化调节池：平面净尺寸 20.0m12.0m，净高 3.0m 为全地下式，其中 地上部分 0.2m 地下部分为 2.8m。壁厚 250，底板厚 250。为现浇钢筋砼 结构，与控制间合建。 （6）uasb 池：平面净尺=8.3m，总高 8.84m,为地上式壁厚 300，底板 厚 300，为现浇钢筋砼结构。 （7）一沉池：平面净尺寸 4.0m4.0m，总高 5.5m，池壁厚 150，为半地 上式现浇钢砼结构。 （8）一级接触氧化池：平面净尺寸 3.78m2.2m，净高 5.0m 壁厚 250， 度板厚 300。为地上现浇钢筋砼结构。 （9）斜板沉淀池：平面净尺寸 3.2m2.16m，净高 5.0m。池壁厚 250，底 板厚 300。为地上现浇钢筋砼结构。 37 （10）二级接触氧化池：平面净尺寸 6.2m2.2m，净高 5.0m。池壁厚 250，底板厚 300。为地上现浇钢筋砼结构。