某县畜牧有限公司大型沼气工程建设研究报告.doc

目 录 第一章 项目摘要 1 第二章 项目建设的必要性和可行性 2 第三章 市场供求分析及预测 10 第四章 项目承担单位基本情况 12 第五章 项目建设地点选择分析 13 第六章 生产工艺技术方案分析 16 第七章 项目建设目标 任务及规模 24 第八章 项目建设内容 25 第九章 投资估算与资金筹措 30 第十章 建设期限和实施的进度安排 31 第十一章 土地 环保和规划 31 第十二章 项目组织管理与运行 33 第十三章 效益分析与风险评价 36 第十四章 招标方案 40 附 表 1 项目建设内容投资一览表 2 建设单位基本情况表 3 项目选址和建设条件表 4 招标投标事项申请表 附 图 1 项目建设地区域位置图 2 总平面布置图 附 件 1 企业工商营业执照复印件 2 组织机构代码证复印件 3 税务登记证复印件 4 种畜禽生产经营许可证 5 动物防疫合格证 6 县发改局项目建设备案文件 7 环保局预审意见 8 土地租赁合同 9 企业资产 经营状况的会计事务所审计报告 第一章 项目摘要 一 项目名称 洛南县雄麒畜牧有限公司大型沼气工程建设 二 建设单位 洛南县雄麒畜牧有限公司 三 建设年限 2010 年 7 月 2011 年 7 月 四 建设地点 陕西省商洛市洛南县城关镇 五 项目建设内容与规模 本项目占地 10 亩 拟建成年处理存栏5600 头猪场粪污的大型沼气工 程 具体建设内容如下 1 1 建安工程 建安工程 1 预处理单元 预处理间 165 2 m2 进料池 调配池及风机基础 172 8 m3 2 核心单元 CSTR 反应罐基础 1 座 锅炉房 发电机房 电控室 值班室 122 4 m2 凝水井 1 座 沼渣沼液浓缩池 108 m3 沼液储池 2310 m3 出料井 阀门井 1 座 3 附属单元 堆粪棚 1 座 厂区道路及排水暗渠 2200 m2 配套 给排水消防及暖通 照明 输配管道工程 1000m 2 2 仪器设备购置 仪器设备购置 本项目购置仪器设备 234 台 套 其中 预处理设备 6 台 套 核心单元设备 15 台 套 净化单元设备 211 台 套 其他设备 2 套 六 投资估算 该项目总投资为 442 00 万元 其中 建安工程 134 95 万元 仪器 设备 234 19 万元 安装工程 14 59 万元 工程建设其他费 28 20 万元 预备费 21 07 万元 七 资金筹措 该项目总投资 442 00 万元 拟申请中央投资 198 00 万元 占总投 资 44 80 申请地方配套投资 40 00 万元 占总投资 9 建设单位自筹 资金 204 00 万元 占总投资 46 20 八 效益分析 项目建成后 形成固定资产投资 392 73 万元 年处理存栏5600 头猪 场粪便 年生产沼渣肥 839 50 吨 沼液肥约 5686 70 吨 共计收入 78 53 万元 年产沼气 29 00 万 m3 沼气年发电量 43 50 万千瓦时 按照 0 50 元 千瓦时计算 供猪场自用可实现增资收 21 75 万元 共计实现 增资节收年收入 100 28 万元 年运行费用 71 03 万元 每年可获净利润 29 25 万元 投资内部收益率 13 15 静态投资回收期 6 60 年 实现养 殖业发展 再生能源生产利用 肥料生产和生态环境保护的良性生产模式 第二章 项目建设的必要性和可行性 一 项目背景 党中央 国务院根据我国社会经济发展的状况 明确要求 大力发 展循环经济 建设节约型社会 循环经济是人类经济发展过程中的最优 化模式 它改变了传统经济的线性发展模式 呈现 资源 产品 再生 资源 的反馈式闭环流程 以低开采 高利用 低排放的方式 以最小 的资源和环境成本 取得最大的经济社会效益 发展循环经济是统筹经 济 社会 环境协调发展的一种新型发展模式 在微观层次上 要求生 产企业纵向延长生产链条 从生产产品延伸到废旧产品回收处理和再生 利用 横向技术体系拓宽 将生产过程中产生的废弃物进行回收利用和 无害处理 在宏观层次上 要求整个社会技术体系实现网络化 使资源 实现跨产业循环利用 并对废弃物进行产业化和无害化处理 实现综合 利用 随着社会经济的发展和陕西省农业产业结构的调整 全省畜牧业结 构调整步伐加快 尤其是陕西 畜牧业西进东扩发展战略 绿色畜产 品行动计划 的实施 畜牧养殖业快速发展 集约化畜禽养殖规模不断 扩大 规模化 集约化的养殖逐步取代传统式的分散型养殖 当前已成 为畜牧业发展的必然趋势 畜禽养殖业已成为农业增效 农民增收的重 要途径 但随着畜牧业的发展 大量畜禽粪便给环境造成了污染 畜禽 粪便及污水对环境的污染和对其自身可持续发展带来的影响 已成为当 前制约畜牧业健康发展的主要因素 也对畜产品的安全构成威胁 改革 开放以来 陕西省畜禽养殖业向集约化 规模化 现代化迅速发展 导 致高浓度和高度集中的畜禽粪便污水对环境的污染日益严重 已呈现 点 线 面 的发展态势 治理污染 保护和改善生态环境 促进畜 禽养殖业可持续发展 已成为新世纪农业环保的当务之急 沼气工程建设把可再生能源技术和高效生态农业技术结合起来 呈 现 资源 产品 再生资源 的反馈式闭环流程 以低开采 高利用 低排放的方式 以最小的资源和环境成本 取得最大的经济社会效益 在解决农户炊事用能 改善农民生产生活条件 促进农业结构调整 促 进畜牧业健康发展和农民增收节支 巩固生态环境建设成果等方面发挥 了重要的作用 因此 被誉为建设资源节约型社会的能源工程 建设环 境友好型社会的生态工程 增加农民收入的富民工程 改善农村生产生 活条件的清洁工程 为农民办实事办好事的民心工程 全国农村沼气工程建设规划 2006 2010 年 指出 对于大中型沼气 工程 重点支持建设年出栏量 3000 头猪单位以上的养殖场和养殖小区 规划 指出养殖场大中型沼气工程应以 一池三建 养殖场沼气工 程沼气发酵池建设与畜禽粪便预处理 沼气利用 沼肥利用设施相结合 为基本建设单元 将按照污染防治 能源生产 生态农业发展的功能要 求 积极推广统一建池 集中供气 综合利用的建设模式 把养殖场沼 气工程建成新农村建设的重要公益性项目 实现经济效益 社会效益和 生态效益的统一 要以发展农业循环经济为指导 将养殖业 沼气工程 和周边的农田 鱼塘等进行统一筹划 系统安排 在为畜禽场或周围居 民提供清洁燃料的同时 开展沼液 沼渣综合利用 发展生态农业 带 动无公害农产品生产 使养殖场粪污达标排放 实现畜禽粪便的资源化 利用和环境治理双重目标 对于洛南县雄麒畜牧有限公司在商洛市洛南县城关镇宋村的年存栏 5600 头的猪场 沼气工程建设可解决该猪场场产生粪污处理问题 厌氧 发酵产生沼气并用于发电 解决场区用电 减少环境污染 沼液沼渣用 于周围农田使用 在取得良好经济效益的同时 还可以取得生态 环境 和社会等综合性效益 二 项目建设的必要性 1 1 建设沼气工程是治理污染 保护环境的客观要求 建设沼气工程是治理污染 保护环境的客观要求 随着农业产业结构调整步伐的加快 畜牧业生产向规模化 集约化 方向发展 但畜禽粪便的过度集中和处理已成为一个严重的环境污染问 题 畜禽粪便在某些微生物的作用下 碳水化合物分解为甲烷 有机酸 和醇类的带酸臭味的气体 蛋白质和脂类分解为氨 硫化氢 甲硫醇和 粪臭素等有恶臭的含氮和硫的化合物 污染周围空气 严重影响了空气 质量 粪便中的某些有害物质 如蛋白质 脂肪酸腐败的产物 也是粪 便恶臭的构成物质 能溶解于水 使水具有臭味 从而恶化了水质 使 之不适于人畜的饮用 这些腐败性有机物质进入水体 经微生物分解后 会释放氮 磷等富营养成分 促使水中藻类等水生生物大量繁殖 引起 水质的富营养化 另外 粪便中的病原微生物 或寄生虫等 进入河道 后 能够通过水体或水生动植物进行快速的扩散和传播 直接或间接的 传染各种疾病 与水质污染有关的主要是 BOD COD SS 大肠杆菌 蛔 虫卵 氮和磷等 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 据环保部门对大型养殖场排出粪水的检测结果 COD 超标 50 70 倍 BOD 超标 70 80 倍 SS 超标 12 20 倍 对附近群众身体健 康产生极大威胁 进入土壤的畜禽粪便 其中的有机物质本来可以通过 微生物的作用完全分解 非但不会污染环境 而且可以向土壤提供植物 生长所需要的营养物质 维持土壤的自净肥力 但是由于粪便堆积不施 入土壤 堆积养殖场附近 超过堆积土壤消化的能力 就对土壤环境造 成污染 另外 还有一些以土壤传播为主的传染病 这些病原体往往可 以在土壤中寄生或以芽孢等形式在土壤中存活许多年 如炭疽和破伤风 等 许多寄生虫也可以经土壤或土壤中生活的动物 如蚯蚓 甲虫等 广为传播 造成人畜传染病的蔓延 其危害程度极大 规模化禽畜养殖场粪便虽然是严重的污染源 但却又是可开发的宝 贵资源 通过科学的处理和加工 便可转化为不可缺少的生产资料 既 治理了污染又获得了大量的有机肥料用于改良土壤 在大中型畜禽养殖 场中建设沼气工程 可以从根本上解决粪污的污染问题 在沼气工程中 禽畜粪便经过固液分离 厌氧 好氧及综合利用等环节的处理 排出液 可以达到我国农田灌溉一级排放标准 COD 200 毫克 升 从而使项目 区域的污染得到治理 根本上改善了生态环境 洛南县雄麒畜牧有限公司通过大型沼气工程项目建设 为周边农户 供气 有效的解决了周边农户的能源问题 减少了对薪柴的燃烧 减少 了薪柴燃烧排放的有害物质 大大的改善了当地的生态环境 建设大型 沼气工程 既是实施可持续发展战略的要求 也是当地生态环境建设的 一个组成部分 对促进当地畜牧业健康 稳定 持续发展和改善生态环 境具有十分重要的意义 2 2 建建设设沼沼气气工工程程 是是改改造造传传统统产产业业结结构构 建建设设循循环环经经济济的的重重要要环环节节 目前 畜产品市场需求量大 畜牧业发展政策环境良好 为我省现 代畜牧业的发展提供了难得的发展机遇 同时有机农业的发展迫切要求 畜牧业的强力支撑 在此大背景下陕西省提出了要以生猪 奶牛和秦川 牛为重点 大力促进良种化 规模化 标准化和产业化进程 推进畜牧 业生产方式转变 提升畜牧业综合生产能力 迅速做大做强畜牧产业的 发展思路 畜牧业的快速发展 为有机农业的发展提供了保障 而这种保障只 有通过沼气工程的建设才能充分的发挥出来 通过沼气工程建设将畜牧 业与有机农业很好的结合起来 通过 畜 沼 果 畜 沼 菜 畜 沼 粮 的循环生态模式 改变传统农业通过增施化肥来提高作物产量 的模式 实现了农作物产品的无公害化 通过集中建池 集中供气 减 少了农户薪柴燃烧量 用沼气做饭 照明或作动力燃料 开动内燃机用 于抽水 发电 打米 磨面 粉碎饲料等效益也十分显著 深受农民欢 迎 因此 沼气工程建设有利于解决 三料 燃料 饲料和肥料 的矛 盾 是建设循环经济的重要环节 3 3 沼气建设是开发替代能源 建设节约型社会的需要 沼气建设是开发替代能源 建设节约型社会的需要 随着国际经济社会的飞速发展 能源紧张和环境恶化日益严重 国 际性争夺能源的形势日益加剧 各国政府都在大力寻找和开发替代能源 沼气不光是做饭的燃料 还是发电 开汽车和烧锅炉的清洁能源 养殖 场通过大中型沼气工程建设 集中向农户供应沼气 改变了农村传统的 烧柴习惯 减少了大量的污染 有利于保护资源和环境 就我国的沼气 资源量来说 就蕴藏有几百亿立方米的储量 将它们转化为能源 相当 于目前全国年用电量的 20 因此 开发沼气能源有着广阔的前景和重要 意义 大中型沼气工程是指城乡生产 生活中产生的各类有机废弃物的沼 气化处理工程 处理对象包括有机化工企业 加工企业和规模型养殖企 业产生的有机废水 废物以及城镇的生活垃圾等 产沼气规模从每天数 百立方到数万立方不等 目前 我国已建成的大中小沼气工程约有 30000 余处 大部分为养殖企业的沼气工程 已普及到全国每个省市 目前最 大沼气发电的装置容量的 4mw 处 随着沼气事业的蓬勃发展 大中型沼 气工程正发挥出越来越大的作用 沼气建设是开发替代能源的主要途径 是建设节约型社会的需要 因此 该项目的建设 将养殖业和种植业有机结合 是促进畜牧业 和有机农业健康 持续发展的需要 项目建设意义重大 三 项目建设的可行性 1 1 政策环境 政策环境 近年来 党中央 国务院高度重视农业可持续发展 制定了一系列 调整农业产业化结构 建设沼气工程 发展循环农业 推动农业增产 农民增收的政策 法规 农业部 国家科委及部分省市投入专项经费 进行有针对性的科研和试验示范 现已形成禽畜粪便处理 开发和利用 的成套技术 并已建成许多运行良好的沼气工程 党中央 国务院连续出台了一系列关于发展农村沼气和支持养殖场 建设大中型沼气的一系列文件和政策 2005 年 国务院关于做好建设节 约型社会近期重点工作的通知 国发 2005 21 号 文件要求 在农村大 力发展户用沼气池和大中型畜禽养殖场沼气工程 推广省柴节煤灶 党 的十六届五中全会要求 大力普及农村沼气 积极发展适合农村特点的 清洁能源 2006 年 中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若 干意见 中发 2006 1 号 指出 要加快农村能源建设步伐 在适宜地 区积极推广沼气 大幅度增加农村沼气建设投资规模 有条件的地方 要加快普及户用沼气 支持养殖场建设大中型沼气 以沼气池建设带动 农村改圈 改厕 改厨 农村可再生综合利用开发工程 沼气工程 生 态果园等 被列入中华人民共和国国家发展和改革委员会第 40 号 产业 结构调整指导目录 2005 鼓励类第 21 条 由此可见 该项目的政策 环境对项目的建设十分有利 2 2 市场优势 市场优势 洛南县雄麒畜牧有限公司猪场在养殖过程产生的畜禽粪便既是农村 严重的污染源 同时又是可开发利用的宝贵资源 其中含有大量的氮 磷 钾等元素 而该项目是以畜禽粪便的厌氧发酵为主要技术环节 将 能源 沼气 生产 高效有机复合肥料生产和粪便污染物的处理有机结 合在一起的一种畜禽粪便资源化利用的工程 它集环保 能源 资源再 利用为一体 不仅可稳定地供应高品位燃料 沼气 而且可提供无害化 优质有机肥 并改善农业生态环境 生产绿色和有机农产品 实现能流 物流的多层次利用 工程周围是良性循环的生态经济活动圈 建设的是 高科技含量的可持续发展的现代化养猪场 这种模式有利于农业的可持 续发展 在经济 生态 环保和社会等方面是非常可行的 3 3 实施基础及资源优势 实施基础及资源优势 本项目建设单位洛南县雄麒畜牧有限公司年存栏 5600 头猪场 年产 粪肥足够为沼气生产原料服务 为项目的实施提供了保障 4 4 技术保障 技术保障 陕西省的畜禽粪便资源化技术 与发达国家相比 虽然起步较晚 基础差 但通过 十五 以来的科技攻关 成套技术已日趋成熟 可根 据猪粪 鸡粪 牛粪等原料特殊性的差异 进行包括预处理 厌氧 沼 气输配 制肥 消化液后处理的全部设计 生物厌氧发酵机理研究 不 同粪便发酵工艺的制定 沼气产气率 COD 去除率等技术已居国内先进水 平 除此之外 根据我省的经济实力和具体情况 我省沼气工程技术还 具有多种功能 即环保 能源开发 肥料生产 节水等 一定的经济效 益和社会效益以及同其他省市相比投资少的特点 第三章 市场供求分析及预测 一 项目发展现状与前景 以沼气为纽带的大型集约化能源生态工程建设是随着集约化养殖业 和集约化种植业的发展而发展的 具有显著的经济 生态 环保和社会 效益 其发展空间和应用前景非常广阔 二 市场需求与预测 1 1 沼气综合利用工程建设的需求 沼气综合利用工程建设的需求 采用沼气技术处理养殖场污水 具有污泥量少 运行费用低等优势 同时可以控制生产过程中污染物的流向 降低畜禽本身受污染的程度 控制疫病 实现污水零排放 在陕西省有广阔的发展前景 沼气综合利 用工程的建设 将生产和能源建设结合起来 按照国家生态环境建设要 求 改善农村能源状况 特别符合猪场发展的实际需要 该项目既能解决畜禽业污染问题 又能为猪场提供清洁的能源 为 场内和周边农民提供无害化优质有机肥料特别适合于无公害农产品生产 符合生态农业的需要 也是农业可持续发展的必然要求 项目的实施 将会改善农村居民生产和生活条件 促进畜禽业的可持续发展 当前 随着陕西省生态省建设的提出 根据沼气工程的诸多优势 畜禽养殖业 对沼气工程建设有强烈的需求 同时 当地政府为了推进农村生产的进 一步发展 提高农民收入 解决农村环境整治 促进养殖业自身发展 对沼气工程建设也有十分强烈的愿望和积极性 2 2 生产产品需求 生产产品需求 有机肥的需求 畜禽粪便在保持和提高土壤肥力的效果上远远超过化肥 化肥中的 磷酸钙会与土壤中的石灰质 铁反应形成沉淀物 大大降低磷的利用率 有机肥料中的磷是有机磷 肥效优于磷酸钙 被固定的可能性少 相对 提高了磷肥肥效 同时畜粪中的有机质在积肥 施肥过程中 经过微生 物的加工分解以至重新合成 最后形成腐殖质存在土壤中 腐殖质对改 良土壤 培肥地力的作用是多方面的 它能调节土壤水分 温度 空气 和肥效 适时满足作物生长发育的需要 能调节土壤的酸碱度 形成土 壤的团粒结构 能延长增进肥效 促进水分迅速进入植物体 并有催芽 促进根系发育和保温等作用 同时有机质腐熟后 形成较高的胡敏酸 具有典型的亲水胶体性 能把细小的土壤粘结起来形成较大的团粒 构 成土壤的团粒结构 同时胡敏酸在转化过程中释放能量 能刺激作物根 系多吸收养分 改良土壤提高产量 由于有机肥肥效和其特有的性质 使用有机肥料生产有机食品 优 质农产品和无公害绿色食品 改善瓜果 蔬菜等农产品的口感品质 提 高产品档次 这也日益得到大众的认可 养殖场用电和农民生活用气的需求 沼气工程厌氧发酵产生沼气并用于发电 解决猪场用电 减少柴 秸秆焚烧的烟尘和有害气体排放对大气的污染 改善农村生活环境 减 少人为乱伐柴薪引起的水土流失和生态环境的恶化 沼液喷施的需求 将发酵混合物置于密闭的厌氧容器内经过微生物分解 杀灭率有害 病毒菌 变成腐熟的液状肥料 可对作物实施喷灌 浇灌 滴灌 具有 杀虫 防虫 抗旱 保菌 增产增收等多种作用 是生产绿色无公害有 机农产品必不可少的肥源 不但解决沼液的利用 更能增加经济效益 随着人类生活水平和环保意识的提高 有机食品的需求量越来越大 而发展以沼气为纽带的生态农业 用有机的 自然的方法生产有机食品 来满足人类的需要 是最科学 最安全的生产方法 必将越来越受到政 府和社会各界的重视 发展速度将越来越快 第四章 项目承担单位基本情况 洛南县雄麒畜牧有限公司以湖北省农科院与西北农林科技大学为技 术依托 下设马洼原种猪场 宋村父母代种猪场 领办洛南县华阳养猪 合作社 内设有育种中心 疾病控制中心 饲料营养中心等技术研发部 门 公司拥有技术人员 10 人 其中高级技术人员 4 人 中级技术人员 6 人 技术力量十分雄厚 公司 2009 年底前生猪年出栏达 10000 头 5 年 内达到生猪年出栏 50000 头 年产销有机肥 4000 吨 年产值 7000 万元 年利润 2500 万元 公司现饲养有世界上著名瘦肉型优良种猪 杜洛克 大约克夏 长白三个品种 生产母猪 600 头 其中杜洛克生产母猪群 100 头 大约克夏公母猪群 400 头 长白猪公母猪群 100 头 主要进行杜洛 克纯种及 长大 二元良种猪生产 项目负责人徐子清总经理简介 项目负责人徐子清总经理简介 徐子清 男 1964 年生 毕业于华中农业大学畜牧专业 华中农业 大学动物遗传育种专业和动物营养专业硕士研究生 湖北省农业科学院 正研究员 现主要从事猪的遗传育种与养殖技术与管理 历任湖北省农 业科学院畜牧兽医研究所猪场场长 养猪中心主任及湖北天朋高新技术 股分有限公司科技创新中心主任 武汉康美畜牧发展有限公司总经理之职 先后兼任中国畜牧兽医学会养猪学分会理事 湖北省畜牧兽医学会 理事 湖北省畜牧经济学会理事 湖北省养猪行业协会副理事长 国家 家畜工程技术部主任 是国内知名猪育种专家 在国际上公开发表论文 4 篇 国内学术刊物上公开发表研究论文 40 余篇 先后主持 七五 八五 九五 十五 国家级与省部级养猪重大科技攻关计划 科 技成果推广计划 农业成果转化资金项目 948 引进项目 自然科学基金 项目 工程技术研究中心项目 20 多项 共有 4 项科技成果分别获得湖北 省科技进步二 三等奖 被省委 省政府授予 全省农业产业化经营先 进个人 及省科技厅授予 重大科技项目攻关先进个人 称号 第五章 项目建设地点选择分析 一 项目区概况 1 1 自然条件状况 自然条件状况 洛南县地处秦岭东段南麓 陕西省东南部 为商洛市下辖的一个县 距省会西安 158 公里 面积 2823 平方公里 46 万人 东与河南卢氏 灵 宝交界 南与丹凤 商州相连 西与华县 蓝田接壤 北与华阴 潼关 交界 素有陕西 东南门户之称 项目区地势平坦 四季分明 空气质量和气候条件良好 日平均气 温 15 7 冬季平均气温 5 1 夏季平均气温 26 9 极端低 高温 分别在 12 4 和 39 3 属洛河水系 水质良好 环境十分有利畜禽的 繁衍生息 该项目建设地点位于陕西省洛南县城关镇 区位优势明显 距高速 公路 40 多公里 距 312 国道 20 多公里 交通十分便捷 远离城乡居民 居住区 隔离条件好 有供电稳定的电源 给排水方便 是理想的猪场 建设之地 2 2 社会经济状况 社会经济状况 洛南县辖 25 个乡镇 359 个行政村 22 个社区居委会 总人口 46 万人 其中农业人口 40 1 万人 2008 年全县完成生产总值 30 34 亿元 实现财政总收入 2 94 亿元 其中地方财政收入 1 18 亿元 农民人均纯 收入 2402 元 畜牧业发展较好 牛 猪 羊 禽存栏分别达 5 05 万头 30 5 万头 5 03 万只和 116 33 万只 出栏分别达 3 05 万头 35 42 万 头 4 16 万只和 52 43 万只 完成肉类总产 3 34 万吨 禽蛋产量 8154 吨 实现畜牧业总产值 5 86 亿元 占农业总产值 14 6 亿元的 40 13 洛南县城关镇地处县政治 经济 文化中心 交通便利 地理位置 优越 全镇辖 46 个村 居 委会 336 个村民小组 总人口 85914 万人 其中农业人口 10144 户 36191 人 2008 年底人均纯收入 2985 元 全镇耕 地总资源 65399 亩 常用耕地面积 46769 亩 年均粮食产量 18417 吨 其中夏粮产量 5468 吨 亩产 234 公斤 人均产量 354 公斤 畜 烟 果 桑 药 菜 是镇域农业的支柱产业 3 3 洛南县畜牧业发展状况 洛南县畜牧业发展状况 养猪业是洛南农村经济发展中的传统优势特色产业 在农业和农村 经济发展中占有举足轻重的地位 近年来 在县委 县政府的正确领导 下 在省市财政 畜牧等部门的大力支持下 全县认真落实扶持政策 整合各项支农资金 加快实用科技推广 加速品种改良步伐 大力发展 规模经营 生猪产业的基础地位进一步加强 为实现农村经济的突破发 展奠定了一定的基础 促进了生猪发展方式由粗放经营向集约经营转变 特别是通过近两年财政专项资金支持生猪产业项目的实施 高产 优质 高效 生态 安全的现代养猪业格局初步形成 生猪产业继续保持稳定 健康 快速发展的良好势头 2008 年末 全县生猪存栏 30 5 万头 出栏 35 42 万头 分别比 2007 年增长 20 和 6 7 猪肉产量达 2 81 万吨 占 肉类总产 84 1 实现生猪产值 4 21 亿元 占畜牧业总产值的 72 01 存栏能繁母猪 3 56 万头 占猪群总量的 11 67 其中二元母猪占能繁母 猪的 35 全县建成养猪小区 38 个 万头猪场 3 个 千头猪场 10 个 百 头以上猪场 382 个 30 头以上的养猪大户 5970 户 规模养殖已占到全县 生猪饲养量的 40 以上 生猪规模养殖已经发展成为农村经济发展新的增 长点 二 项目建设地选择 目建设地点为陕西省洛南县城关镇宋村 区位优势明显 距高速公路 40 多公里 距 312 国道 20 多公里 交通十分便捷 项目地四周无工厂 无任何污染源 空气清新 无毒害体素 电讯网络实现无缝隙覆盖 电力 充足 给排水方便 属洛河水系 水质良好 大宗原料玉米 豆粕 鱼粉 三等粉市场供应充足 是十分理想的猪场建设之地 项目建设地地势平坦 四周无工厂和污染源圈舍通风良好 水 电 路配套齐全 具有良好的自然 气候 地质 水文及交通条件 适宜建 设大型沼气工程 第六章 生产工艺技术方案分析 一 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 由于畜禽养殖业污染重 影 响范围广 而且存在安全卫生和流行疫病隐患 因此一直是各国政府重 点管控的领域 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 处理和贮放粪污 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 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 6 12 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 8 5 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 德国 丹麦 荷兰等发达国家的沼气工程装备已达到设计标准化 产品系列化 生产工业化 质量得到有效控制 工程装备的组装技术也 达到模块化 规范化 其大型厌氧消化装置 容积为 2000 5000m3 为圆 柱型立式罐 多为钢结构 ECPC 拼装罐居多 小型厌氧消化装置 容 积在 200 1500m3 多为圆柱型立式罐 钢结构 二级厌氧消化装置 立 式罐 顶部常常装有双膜储气罩 构成了发酵 储气一体化装置 既节 省了单独设计储气装置的费用 比分体式降低 15 左右 和占地面积 又 解决了在寒冷地区冬季储气装置水封防冻的问题 在德国 建设沼气工程以获取能源为主要目的 这种采用作物和粪 便两种原料进行混合发酵的沼气工程在德国得到快速发展 由于混合发 酵原料 SS 含量和 TS 浓度都比较高 适合采用全混合厌氧反应器 从采 用的反应器类型看 约 90 为立式全混合反应器 少数采用卧式反应器 主要用于含沙和纤维量高的原料 而且受结构限制 此类反应器的容积 一般不低于 300m3 还有不到 10 的工程采用两种反应器联合应用的方式 随着材料技术的发展 一些工程采用了将发酵罐和储气柜一体化的设计 即在反应器的上部安装双层膜用以储存沼气 丹麦 NIRAS 公司在此基础 上对工艺进行改进 开发了沼气发酵和沼气储存为一体的罐体 二 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 和塞流式反应器 HCF 等工艺 现对常用厌氧发酵工艺进行简要介绍 1 升流式厌氧污泥床 upflow anaerobic sludge blanket 简称 UASB UASB 工艺是上世纪 70 年代开发的一种适用于低 SS 工业有机废水的 厌氧处理工艺 后被应用于畜禽养殖场的污水处理 其原理是先对养殖 场污水进行固液分离 污水进入 UASB 反应器进行厌氧反应 产生沼气 出水往往需进一步好氧处理达标排放 是一种以环保治理为主 生产能 源为辅的能源环保型沼气工程工艺 UASB 反应器的特点是由于培养了颗 粒污泥 而使厌氧菌种不容易流失 大大提高了厌氧发酵效率 不需要 搅拌 运转简单 适应高或低浓度 COD 负荷 占地面积小 但 UASB 反应 器存在最大的缺点是不适用于高悬浮物的废液 一般进水 SS 不超过 2000mg l 否则会导致布水系统堵塞 菌种流失 工作原理 废水中的有机污染物在厌氧条件下经微生物降解 转化 成甲烷 二氧化碳等 所产气体 沼气 含甲烷大于 50 可作为能源再 次利用 主要用于发电 锅炉燃烧等 既可去除有机污染物 又可回收 能源 其工艺流程是先对养殖场污水进行固液分离 废水首先被尽可能 均匀的引入 UASB 反应器 污泥反应区 气液固三相分离器包括沉淀区和 气室三部分组成 底部 污水在厌氧状态下反应 分解有机物 产生沼 气 通过气 液 固三相分离器 可使反应器中保持高活性及良好的沉 淀性能的厌氧微生物 经分离污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面 气体进 入集气室 出水往往需进一步好氧处理 进行达标排放 是一种以环保 治理为主 生产能源为辅的能源环保型沼气工程工艺 2 升流式厌氧固体反应器 upflow anaerobic solid reactor 简 称 USR USR 工艺流程是先对各类畜禽粪便及其它有机物进行预处理 除去大 颗粒和粗纤维物质 进料 TS 浓度 3 5 后 进入 USR 反应器 USR 反 应器采用上流式污泥床原理 不使用机械搅拌 产气率视温度不同在 0 4 1 2 之间 沼渣沼液 COD 浓度含量很高 不适宜好氧处理达标排放 一般用于农田施肥进行生态化处理 是典型的能源生态型沼气工程工艺 采用 USR 工艺产生的沼气如进行热电联产 CHP 热能输出部分可满足 20 左右原料的升温要求 在我国北方地区的冬季 自身热量无法满足 运行要求 需要使用锅炉或其它能量进行加热 USR 工艺采用上流式污泥床原理 无内部机械搅拌 产气率在中温条 件下 视原料不同在 0 8 1 2 m3 m3之间 3 完全混合式厌氧消化器 complete stirred tank reactor 简 称 CSTR CSTR 工艺流程是先对各类畜禽粪便及其它有机物进行粉碎处理 调 整进料 TS 浓度 6 12 范围内 进入 CSTR 反应器后 CSTR 反应器采用上 进料下出料方式 并带有机械搅拌 产气率视原料和温度不同在 0 8 5 0 之间 沼渣沼液 COD 浓度和 TS 浓度含量高 一般不经固液分离 即可直接用于农田施肥 是典型的能源生态型沼气工程工艺 4 塞流式厌氧反应器 HCF HCF 工艺是一种全混式工艺 80 年代从欧洲引进 其原理是将粪污 按照 TS 浓度 8 12 调配 直接进入带搅拌器的 HCF 反应器进行厌氧反应 产气率在中温条件下视原料不同在 0 8 1 2 m3 m3之间 产生的沼渣沼液 直接用于农田施肥 也是典型的能源生态型沼气工程工艺 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 5 一体化设备 integrated anerobic reactor and gas container 将自有技术普通碳钢厌氧拼装罐与柔性气柜相结合 对其优点从结 构 经济性和推广度三方面进行分析 1 结构 厌氧拼装罐 罐体由相同尺寸的带孔钢板通过螺栓连接而成 经电 泳处理 现场拼装后无需作防腐处理 罐壁板设计较简单 加工也较容 易 加工精度高 配合误差小 普通钢板厌氧拼装罐的设计 施工难点 在罐顶 顶部换作柔性气柜后 搅拌机可改为侧入式搅拌 使罐顶不再 是承重构件 柔性气柜的优势在于可增强发酵池有效容积 提高产气率 保证供气压力平衡 有利于沼气使用和厌氧罐结构稳定 碳钢导热系数 29W m PVC 膜材导热系数0 42W m PVC 膜材导热系数远低于 碳钢 无需保温 重量小 可折叠 运输方便 2 经济性 采用厌氧储气一体化发酵设备比现有技术节省成本18 6 左右 占地 节省9 且工期可节省一半 3 推广度 目前的小型沼气工程普遍存在投资高 收益低的问题 导致小型沼 气工程很难建设和发展 基本靠国家资金扶持或直接被放弃 若将设备 标准化 规范化 成套化 其中的关键设备 沼气产生与收集设备产 品化 批量化生产可使设备成本降低 设备一体化可使土建费用减少 标准化可使工期缩短 可将厌氧发酵与储气一体化设备 预处理粉碎机 搅拌机 脱硫罐 水封罐 气水分离器等均设备化 施工时只需按定好 的位置布管布线 大大提高了施工速度 降低了施工难度 工程完成后 业主可通过简单的操作完成沼气工程的运行与维护 不需投入过多的人 力物力 也不需很高的技能水平 此外 由于此设备可进行拆卸和再安 装 很容易回收利用 减少垃圾 实现资源循环 三 工艺技术选择 1 工艺确定原则 1 业主的经济条件和投资目的 2 养殖场的地理位置 处理规模和粪污特点 3 工艺路线的能量和物料衡算 政府要求和业主的实际操作水平 4 创建 示范工程 样板工程 或 放心工程 2 粪污量计算 粪污量粪污量 原料统计表原料统计表 原料种类原料种类数量数量指标指标原料小计原料小计 粪污33 吨 天TS 20 34 0 吨 天 污水33 吨 天34 0 吨 天 合计68 0 吨 天 3 工艺选择 经过对比 本沼气站采用的是目前世界上先进的 CSTR 一体化工艺 CSTR 完全混合式氧化消化器 它具有产气率高 适用原料范围广 应用 区域广 能耗低 经济效益高等优点 该标准化设备是集物料调配 搅拌 产气 储气 储液于一体的大 型沼气标准设备 由预处理系统 CSTR 一体化反应器 净化系统 换热 系统 电控系统等组成 工艺流程图和介绍如下 1 工艺流程图 站外集污池 调配池 进料池 CSTR 厌氧储气一体化反应器 沼渣沼液浓缩池 沼液贮池 农用 沼渣制肥 锅炉 气水分离器 脱硫罐 阻火器 增压风机 户用发电 厂区使用 余热回收利用装置 粪污 沼渣沼液 沼气 热量 工艺流程图工艺流程图 2 工艺流程说明 沼气站场区配备堆粪棚和站外集污池 堆粪棚用于堆放鲜粪 集污 池用于收集养殖场的冲洗废水 新鲜猪粪经进料斗投入调配池内 加入 一定量的沼液或污水稀释 调配池内设置桨式搅拌机 搅拌一定时间使 物料混合均匀后自流入进料池 通过机械格栅后去除杂草等较大杂物 经液下渣浆泵泵入CSTR 反应器进行厌氧发酵 反应器内设立式搅拌机 使物料处于全混状态 在适宜的碱度 温度条件下确保厌氧反应充分进 行 反应罐内出来的沼渣沼液自流入沼渣沼液浓缩池浓缩后经固液分离 沼渣作为生态肥外售或施于农田 沼液由沼液车运送至农田或自流至站 外储池 沼气存于反应罐顶部气柜中经过干燥 脱硫等处理后经增压风 机输出供场区发电 发电机余热和1 台0 5t 的燃煤锅炉给系统增温加热 第七章 项目建设目标 任务及规模 一 项目建设目标 项目建成后 形成固定资产投资392 73万元 年处理存栏5600头猪场 粪 年生产沼渣肥839 50吨 沼液肥约5686 70吨 年产沼气29 00万m3 沼气年发电量43 50万千瓦时 按照0 50 元 千瓦时计算 供猪场自用可 实现增资收21 75万元 发酵后的上清液 通过液肥移动式运肥设备 向 场部附近果园 菜地 农田提供优质有机沼肥 二 项目总体布局 本项目沼气池建设地点拟选在养殖场的西南方向 占地面积 10 亩左 右 与养殖区相连 是比较理想的沼气工程和沼气站建设地址 不需征 地费用 沼气管道的铺设和沼气 沼肥利用极为方便 本工程在充分满 足生产工艺及物料流程要求的基础上 力求各建筑工程简洁 美观 经 济 三 项目总体规模 建设 1000m3 规模的一体化厌氧反应设备 2 座及附属设施 建设 CSTR 的厌氧罐容积为 1000m31 座 400m3 贮气柜 2 座 贮气柜与 CSTR 发 酵罐合建 下部为反应罐 上部为贮气柜 项目建成后 形成固定资产 投资 340 14 万元 年处理存栏5600 头猪场粪 年生产沼渣肥 839 50 吨 沼液肥约 5686 70 吨 年产沼气 29 00 万 m3 沼气年发电量 43 50 万千 瓦时 按照 0 50 元 千瓦时计算 供猪场自用可实现增资收 21 75 万元 主要设施包括 1 预处理单元 172 8m3的调配池 进料池 1 座 调配池配套进 料斗 2 粪污处理及存储单元 CSTR 一体化厌氧反应器容积为 1000m3 座 共 1 座 顶部贮气柜的容积为 400m3 座 共 2 座 3 沼气利用单元 配套 120GF 的发电机 1 套及附属设施 同时配 套沼气输送管网 供周边 100 户居民户用 第八章 项目建设内容 本项目新建各类生产设施 辅助生产设施 建设内容 规模 结构 详见下表 沼气工程生产设施和辅助生产设施明细表沼气工程生产设施和辅助生产设施明细表 序序 号号 建设内容建设内容 建筑形式建筑形式 规模规模 数数 量量 单单 位位 备注备注 建安工程建安工程 1 1 预处理单元预处理单元 1 1 预处理间 砖混 150m2 14m 11 8m 3 3 m 1 2进料池 调配池及风 钢混 150m310m 5 4m 3 2m 序序 号号 建设内容建设内容 建筑形式建筑形式 规模规模 数数 量量 单单 位位 备注备注 机基础 2 核心单元核心单元 2 1CSTR 反应罐基础 钢混 1 座 12 46m 0 8m 2 2 2 锅炉房 发电机房 电控室 值班室 砖混 100m2 20 4m 6 0m 4 5m 2 3凝水井 钢混 1 座 2 4沼渣沼液浓缩池 钢混 100m38m 3 0m 4 5m 2 5 沼液储池防渗土池 1000 m3 44 0m 15 0m 3 5m 2 6出料井 阀门井 钢混 1 座 3 3 附属单元附属单元 3 1 堆粪棚 其他 1 座 3 2 厂区道路及排水暗渠 其他 2200m2 3 3 给排水消防及暖通 其他 1 项 3 4 照明 其他 1 项 3 5 输配管道工程 其他 1000m 本项目购置仪器设备 234 台 套 其中 预处理设备 6 台 套 核心单元设备 15 台 套 净化单元设备 211 台 套 其他设备 2 套 详见下表 沼气工程配套设备明细表沼气工程配套设备明细表 序号序号仪器设备购置仪器设备购置 规格型号规格型号数量数量单位单位 1 1 预处理单元预处理单元 6 6 1 1 机械格栅 500 26001 台 1 2 减速机及支架 X61 台 1 3 液下渣浆泵 50YZ20 184 台 2 2 核心单元核心单元 1515 2 1 CSTR 厌氧罐 TR 1000m31 套 2 2 气柜 400m32 套 2 3 罐体保温 2 套 2 4 加热盘管 2 套 2 5 侧搅拌装置 CMXF750 2692 台 2 6 固液分离机 LJF III1 台 2 7 卧式泵 CHD51 5 65 1 A1 台 2 8 沼液提升泵 65WQ30 10 2 22 台 2 9 发电机组 120GF1 台 2 10 燃煤锅炉 0 5t1 套 3 3 净化单元净化单元 211211 3 1 增压风机 LSR 502 台 3 2 脱硫罐 2 台 3 3 汽水分离器 1 台 序号序号仪器设备购置仪器设备购置 规格型号规格型号数量数量单位单位 3 4 阻火器 DN801 台 3 5 膜盒燃气表 G651 台 3 6 凝水器 DN801 套 3 7 压力变送器 WQSBP800D4KC1IM1S P11 台 3 8 输配管材PE 管 1 套 3 9 输配辅材 1 套 3 10 户用灶具双灶 100 套 3 11 普通流量表 100 套 4 4 其他其他 2 2 4 1 电控柜 1 套 4 2 CI 标牌 1 套 合计合计 234234 1 1 调配池 进料池 调配池 进料池 收集的粪污通过进料斗进入调配池进行均质调节后流经一道格栅去 除其中的大颗粒物质后进入进料池 进料池设置潜水渣浆泵将物料进行 二次均质后提升如 CSTR 反应罐进行厌氧发酵 这里每天调配 2 次 设计尺寸 5 5 m 5 4m 3 2m 配套设备 浆式搅拌机 功率 4kw 数量 1 台 机械格栅 功率 0 75kw 数量 一道 潜水渣浆泵 型号 50YZ20 18 功率 3kw 数量 4 台 3 用 1 备 2 2 CSTRCSTR 反应罐反应罐 贮气柜一体化贮气柜一体化 1000m3CSTR 反应罐尺寸为 12 99m 8m 数量 1 座 顶部 400 m3 气柜尺寸为 12 99m 4 8m 两者合建 数量 2 座 CSTR 反应罐基础尺寸 13 99m 0 8m 配套设备 CSTR 侧搅拌机 CMXF750 269 2 台 3 3 沼渣沼液贮池 沼渣沼液贮池 1 设计尺寸 8m 3 0m 4 5m 底部带泥斗 超高 0 5m 有效容 积 96m3 半地下式 主要配套设备 固液分离机 型号 LJF III 功率 7 0kw 数量 1 台 2 本工程产生的沼液暂存于沼液贮池内 用沼液车吸走给附近农 田施肥 由于