沼气工程项目可行性研究报告.doc

沼气工程项目沼气工程项目 可行性研究报告可行性研究报告 编写时间 编写时间 二 一一年四月 I 目目 录录 第一章第一章 项目摘要项目摘要 1 1 1 项目名称 1 1 2 项目组织单位 1 1 3 项目实施单位 1 1 4 项目建设地点 1 1 5 项目建设年限 1 1 6 项目建设内容和规模 1 1 7 项目总投资及资金来源 2 1 8 项目的管理 2 1 9 效益分析 3 第二章第二章 项目背景项目背景 5 2 1 项目提出背景 5 2 2 项目建设的必要性及可行性 6 2 3 项目建设条件 7 2 4 项目所在区基本情况 8 第三章第三章 项目选址和项目实施单位情况项目选址和项目实施单位情况 9 3 1 项目选址原则 9 3 2 项目实施单位基本情况 9 3 3 项目选址 10 第四章第四章 总体项目方案设计总体项目方案设计 11 4 1 建设目标与指导思想 11 4 2 项目工艺技术遵循的原则 11 4 3 项目建设要求 13 4 4 项目建设内容及规模 13 II 4 5 生产技术方案选择 14 4 6 工艺技术选择 19 第五章第五章 总图布置总图布置 24 5 1 总平面布置原则 24 5 2 总平面布置方案 24 5 3 竖向布置及场地排雨水 24 5 4 道路及绿化系统 25 5 5 水源及供水方式 26 5 6 消防 26 5 7 排水工程 26 5 8 设计施工及安装标准 26 第六章第六章 环境保护环境保护 28 6 1 项目实施过程中的环境影响及对策 28 6 2 项目建成后的环境影响及对策 28 6 3 站区绿化 29 第七章第七章 劳动保护劳动保护 30 7 1 劳动保护 30 7 2 劳动安全措施 30 第八章第八章 项目实施进度项目实施进度 33 8 1 实施进度说明 33 8 2 实施进度表 33 第九章第九章 产品需求分析与预测产品需求分析与预测 34 9 1 产品的市场需求 34 9 2 社会需求 36 9 3 生态改善和经济发展的需求 36 III 第十章第十章 项目的组织 管理与实施项目的组织 管理与实施 38 10 1 组织机构 38 10 2 劳动定员 38 10 3 项目建设管理与运行管理 38 第十一章第十一章 招投标方案招投标方案 40 11 1 招投标组织 40 11 2 招标程序 40 11 3 评标程序 40 第十二章第十二章 投资估算与效益分析投资估算与效益分析 42 12 1 估算依据 42 12 2 投资估算 42 12 3 投资筹措 45 第十三章第十三章 财务评价及项目风险分析财务评价及项目风险分析 46 13 1 财务评价概述 46 13 2 财务评价编制依据 46 13 3 经营收入预测 46 13 4 成本估算 47 13 5 财务盈利能力分析 48 13 6 不确定性分析 49 13 7 财务评价结论意见 50 13 8 项目风险分析及应对措施 50 第十四章第十四章 社会及环境效益分析社会及环境效益分析 54 14 1 环境效益分析 54 14 2 社会效益分析 55 第十五章第十五章 结论与建议结论与建议 57 附表 附表 1 项目投入总资金估算汇总表 附表 2 建筑工程费用估算表 附表 3 设备购置费估算表 附表 4 工程建设其他费用估算表 附表 5 主要经济技术指标表 附表 6 流动资金估算表 附表 7 资金筹措与使用计划表 附表 8 销售收入 销售税金及附加和增值税估算表 附表 9 总成本费用估算表 附表 10 外购原材料费用估算表 附表 11 外购燃料动力费用估算表 附表 12 工资及福利估算表 附表 13 固定资产折旧费估算表 附表 14 无形及递延资产摊销费估算表 附表 15 项目财务现金流量表 附表 16 资本金财务现金流量表 附表 17 损益和利润分配表 附表 18 资产负债表 附表 19 财政资金使用明细表 附图 附图 1 项目区河北省位置图 附图 2 项目区县位置图 附图 3 沼气站平面布置图 附件 附件 1 企业营业执照 附件 2 企业组织机构代码证 附件 3 税务登记证 附件 4 土地使用证明 附件 5 配套资金承诺函 附件 6 企业自筹资金承诺函 附件 7 财务审计报告 附件 8 环评批复 1 第一章第一章 项目摘要项目摘要 1 11 1 项目名称项目名称 有限公司沼气工程项目 1 21 2 项目组织单位项目组织单位 河北省农业厅 1 31 3 项目实施单位项目实施单位 有限公司 1 41 4 项目建设地点项目建设地点 1 51 5 项目建设年限项目建设年限 项目建设期为一年 1 61 6 项目建设内容和规模项目建设内容和规模 预处理单元 预处理池 40 立方米 酸化调节池 60 立方米 沼气生产存贮单元 1000 立方米的厌氧反应器 水封井 6 立方 米 贮气柜 400 立方米 沼渣沼液利用单元 储液池 300 立方米 相关配套设施 进料间 70 平方米 净化间 30 平方米 肥料加 工车间 86 平方米 控制室 30 平方米 锅炉房 40 平方米 配气站 40 平方米 发电房 30 平方米 值班室 30 平方米 2 1 71 7 项目总投资及资金来源项目总投资及资金来源 1 7 11 7 1 项目总投资项目总投资 该项目总投资 400 00 万元 其中土建工程投资 218 66 万元 仪器设备购置费用 104 02 万元 安装工程费 10 40 万元 工程建设 其它费用 29 93 万元 基本预备费 33 31 万元 流动资金 3 69 万元 1 7 21 7 2 资金来源资金来源 申请国家扶持资金 100 万元 地方财政配套 100 万元 企业自 筹 200 万元 1 81 8 项目的管理项目的管理 1 8 11 8 1 项目组织管理项目组织管理 项目建设将严格按 农业部基本建设管理办法 执行 有限 公司制订切实可行的实施计划 负责项目的计划落实 施工组织管 理 技术质量和资金使用管理 并按照农业部要求 安排施工方案 对建设质量负终身责任 在项目资金管理方面 所有项目资金支出都要经法人代表审查 签字 项目财务人员必须按照制度认真审查凭证 如实 及时登记 账簿 填送财务报表 妥善保管财务档案 项目资金管理要接受审 计部门和上级主管部门的审计监督 项目资金专账管理 专款专用 任何组织和个人不得截留 挤占和挪用项目资金 3 1 8 21 8 2 项目运行管理项目运行管理 本项目劳动定员为 5 人 负责项目运行管理 沼液喷灌的施用 由养殖场统一与周边农场或农户签订协议 按照市场机制进行操作 和管理 1 8 31 8 3 环境管理和安全防护环境管理和安全防护 为防止污染 保护环境 为工作人员提供一个良好的工作环境 需制定相应政策 签订有关协议 落实环境保护和安全防护的对策 措施 确保畜禽粪便处理中心的正常运作 1 91 9 效益分析效益分析 1 9 11 9 1 经济效益经济效益 项目生产期年均产沼气 36 5 万方 新增沼渣肥 7300 吨 新增 沼液有机肥 1 1 万吨 新增销售收入 151 06 万元 年均利润总额 31 96 万元 所得税前项目财务净现值 312 20 万元 财务内部收益 率 24 投资回收期 5 1 年 1 9 21 9 2 环境效益环境效益 项目建成后可有效杀灭病菌 病毒和寄生虫卵 减少人畜病害 改善附近居民生活和养殖场关系 改善养殖场形象 同时起到保护 生态和减少温室气体排放 1 9 31 9 3 社会效益社会效益 本项目的建设 使规模化养殖场的粪污得到处理 不仅使养殖 场生产环境明显改善 而且有利于养殖场职工的身心健康 同时 4 也改善了周边的生态环境 因养殖场污染问题所造成的不安定因素 得到有效解决 沼气发酵残物 即沼渣 的利用 沼液作为液肥使用 变废为宝 沼液含有多种微量元素 氨基酸和活性物质等营养成份 可以满足 农作物 蔬菜 花卉等植物的不同养分需要 沼渣和沼液的使用既 无污染 又肥效显著 还可抑止有些病虫害 可大大提高农产品的 产量和品质 增强农产品市场竞争力 促进农业增效 农民增收和 生态良性循环 5 第二章第二章 项目背景项目背景 2 12 1 项目提出背景项目提出背景 河北省是我国的农业大省之一 在不远的将来将发展为我国的 畜牧大省 但是 随着我省畜产养殖业集约化的发展 由此而产生 的大量畜产排泄物处理已成为一个亟待解决的新问题 为贯彻 环 境保护法 水污染防治法 大气污染防治法 控制畜禽养殖业 产生的废水 废渣和恶臭对环境的影响 促进养殖业生产工艺和技 术进步 维持生态平衡 国家环境保护总局与国家质量监督检验检 疫局联合颁布了 畜禽养殖业污染物排放标准 同时 河北省环境 保护局与河北省畜牧局出台了河北省 畜禽养殖业污染物排放地方 标准 对养殖场排泄物的处理提出了更高的要求 目前大多数集约化养殖场的畜禽污水随意排放 鸡 牛 羊及 家禽粪便每年产生量近 2 亿吨 畜禽养殖行业废水 COD 排放量已接 近全省工业废水 COD 排放总量 34 万吨 养殖业已成为我省新的污染 大户 畜禽粪便成了又一新的污染源 大量畜禽粪便不经处理的排 放 不仅影响到我省农村经济社会的全面发展 而且影响到我省农 副产品的市场竞争力的提高 我省各级政府十分重视畜禽养殖业面 源污染防治工作 围绕统筹人与自然协调发展原则和把我省建设成 生态大省的要求 不断完善农业环境监测手段 因此 在规模化养 殖场建设大中型沼气工程对于改善生态环境 充分利用畜禽粪便 保持养殖业和农业的可持续发展有着十分重要的意义 6 2 22 2 项目建设的必要性项目建设的必要性及可行性及可行性 2 2 12 2 1 项目建设的必要性项目建设的必要性 有限公司作为河北省畜禽养殖大型企业 受到社会各部门的 监督 环境保护的压力越来越大 环境保护已经成为该企业不得不 面对的问题 环境问题直接关系到企业今后的发展 为了企业健康 发展和保护农村生态环境 建立粪便无害化处理项目 解决养殖场 粪污的污染问题势在必行 而沼气工程建设可以将治理污染 净化 环境 回收能源 综合利用 改善生态环境有机的结合起来 从而 走生态畜牧业产业化可持续发展的道路 2 2 22 2 2 项目建设的可行性项目建设的可行性 1 技术可行 利用沼气厌氧发酵处理畜禽粪便技术从我国上世纪 60 年代始已 成功进行试点示范 目前 该技术无论从工艺还是设备定型都居世 界先进水平 CSTR UASB 及 USR 等工艺应用较多 其池容产气率一 般达到 1 0m m d 以上 有机负荷 2 15kgCOD m d 水力滞留 期 13 3 天左右 TS 分解率 70 左右 2 资金保证 有限公司 十分注重科学养鸡和企业管理 领导班子团结实 干 思路清晰 富有创新精神 因而建场以来 养殖规模不断扩大 但随着规模的不断扩大 公司一班人愈来愈感到治理畜禽粪污染的 必要 因而 决定自筹部分资金兴建沼气治污工程 7 3 政府支持 随着农村经济发展和食品安全的要求 市委市政府愈来愈感到 治理水质污染已迫在眉睫 特别是畜禽养殖业粪污污染问题 为此 决定投入资金发展农村沼气 2 32 3 项目建设条件项目建设条件 2 3 12 3 1 基础条件基础条件 有限公司 十分注重科学养鸡和企业管理 特别是改制后 领导班子团结实干 思路清晰 富有创新精神 因而建场以来 养 殖规模不断扩大 目前规模达到 100000 只 总资产达到 2120 万元 固定资产达到 1150 万元 随着养殖规模的不断扩大 公司愈来愈感 到治理畜禽粪污染的必要 同时 随着农村经济发展和食品安全的 要求 政府愈来愈感到治理水质污染特别是畜禽养殖业粪污污染问 题已迫在眉睫 为此决定投入资金发展农村沼气 因而 在企业与 政府共同努力下 为兴建沼气工程在资金及技术上打下了良好的基 础 2 3 22 3 2 自然条件自然条件 位于河北省东南部 冀中平原东部 北冀京津 东邻渤海 地理坐标在北纬 38 5 至 38 3 东经 116 27 至 117 9 之 间 县政府驻沧州市新华区 全县总面积 1527 平方公里 总人口 72 万 全县可利用土地面积 186 万亩 耕地面积 129 万亩 河流属 海河水系 流经境内的河流主要有京杭大运河 黑龙港河 南排河 8 等 储有丰富的地下淡水 属暖温带半湿润大陆季风气候 四季 分明 温度适中 春早 夏涝 秋爽 冬干已成规律 2 3 32 3 3 原材料条件原材料条件 境内水资源非常丰富 建设沼气工程所需砖 沙 水泥等原 材料非常充足 2 42 4 项目所在区基本情况项目所在区基本情况 捷地回族乡位于河北省 紧邻沧州市区 西与沧州运河郊区 南陈屯古运河相望 南与张官屯接壤 104 国道 京沪铁路 京杭 大运河横穿辖区而过 交通便利 基础条件配套较完善 项目所在地 目前已形成了养鸡 产蛋 孵化 销售鸡苗 和条龙产业链 在本地区建设沼气工程 有利于发挥企业集群效应 同时 示范带动效应显著 9 第三章第三章 项目选址和项目实施单位项目选址和项目实施单位情况情况 3 13 1 项目选址原则项目选址原则 有限公司沼气工程的选址应遵循以下原则 1 符合畜禽场防疫要求 为防止畜禽粪便中的病原体传播疫病 应与畜禽场有一定的距 离 粪便处理设施选址尽量选于养殖场的下风向 并且设置专用运 粪通道 防止病源体交叉传染 2 符合城镇规划要求 项目位置的选择应服从城镇建设规划 地区规划和相关行业规 划 远离居民区 3 节约投资 降低成本 提高经济效益 选择交通运输便利 各方面条件 如水 电 路等 较好的场 地 以节约基本建设投资 降低工程造价 节约成本 提高经济效 益 4 具有适宜的上 下游产品 沼气工程既要求有畜禽养殖场来提供充足的畜禽粪便等相关原 料 又要求有足够的农田来消纳经过厌氧发酵处理后的沼液和沼渣 以达到形成闭环的循环产业链的目的 3 23 2 项目实施单位基本情况项目实施单位基本情况 有限公司 位于 养殖孵化基地 养殖规模不断扩大 目前 规模达到 100000 只 总资产达到 10 2120 万元 固定资产达到 1150 万元 公司拥有 600 亩果园和蔬菜 基地 员工近百人 大学以上学历 15 人 与中国农业大学 沧州农 科院 沧州畜牧站等科院院所与机构长期技术合作 07 年被评为沧 州市工商局评为沧州市消费者信得过的单位 11 月公司通过省无公 害产品产地认定 同年生产的 鸣达 牌鸡蛋获得农业部无公害产 品认证 2008 年 11 月被评为中国著名品牌 2009 年 1 月 鸣达牌 鸡蛋远销京津 山东 安徽 广东 江苏等地及沧州市和周边各县 市 目前年存栏蛋鸡 10 万只 每年可向社会提供优质无公害鸡蛋 2800 万粒 公司采取国内最先进的技术投资建设鸡舍 封闭式管理 自动喂料 智能化取暖等均属先进水平 3 33 3 项目选址项目选址 根据项目所在地常年风向与地势等选址原则 确定该沼气工程 建设在养殖场西南建设预留空地上 该位置属养殖场下风口 地势 较低 便于污水自流如沼气站 而且可以依靠养殖场现有水 电 路等条件 能满足工程建设需要 场地平整 需要投资相对较少 具体位置详见附图 11 第四章第四章 总体项目方案设计总体项目方案设计 4 14 1 建设目标与指导思想建设目标与指导思想 4 1 14 1 1 建设目标建设目标 将项目企业建成以大中型沼气工程为纽带的生态体系 切实实 施以循环经济为核心的建设目标 带动周边农户养殖规模和数量的 增加 起到较好的带头作用 使企业内部资源 尤其是废弃物 利 用达到最大化 合理化 经济 生态 社会效益协调发展 增加企 业经济效益 4 1 24 1 2 建设的指导思想建设的指导思想 以 三个代表 重要思想为指导 紧紧围绕推进农业现代化的 全局 以发展循环经济为主题 改善农业生态环境 合理开发农业 资源 全面建设小康社会 4 24 2 项目工艺技术遵循的原则项目工艺技术遵循的原则 1 减量化 要治理好畜粪污染 必须从污染的源头抓起 必须有效的削减 污染总量 鸡粪实行干清粪工艺 节约用水 计量包干 尽可能利 用沼液回流 把冲棚 冲凉水减少到最低限度 从而减少治理经费 达到将污染源控制在最低限度的目的 2 无害化 选用先进工艺技术 所有粪污必须经过封闭式的厌氧发酵工艺 经过一段时间的厌氧发酵 可去除污水中的 CODcr80 左右 TS 分 12 解率 70 左右 病毒菌杀灭率 96 以上 无毒无味运行 消除蚊蝇 孳生地 切断寄生虫的生长周期 细菌指标达到卫生防疫要求 整 个治理过程工艺设置都是封闭式的运行 工作环境优美 3 资源化 有害粪污经过治理 达到变废为宝的目的 经过厌氧发酵的沼 液中富含溶解氮 磷 钾和植物生长细胞的黄腐酸 可加水或直接 排入附近农田或树林作为肥料使用 将该场的发酵液部分泵压到附 近蔬菜大田使用 可节省大量农药和化肥 增产增收 该鸡场厌氧 发酵日均所产沼气 1000 立方米一部分用来供农户用气 一部分用来 发电 沼液分离后产生的沼渣 经干燥处理后制成有机肥 满足本 公司果园需要 整个工程是变废为宝 资源全面综合利用的示范工 程 4 生态化 该项目的粪污水经先进的厌氧工艺处理后 将产生富含营养 无毒无害的沼渣沼液 计划将其输送到紧靠该场的蔬菜地和近千亩 大田 形成 鸡 污 沼 菜 鸡 的生态平衡系统 蔬菜田间喷 施沼液后 可修复长期施用无机肥板结的土壤 可少施或不施农药 和化肥 增产增收 提高经济效益 整个工程是一个可持续发展的 生态环保能源工程 利用现代科学技术 通过人工设计生态工程 协调发展与环境之间 资源利用与保护之间的关系 形成生态上与 经济上的两个良性循环 是利国利民的实事工程 13 4 34 3 项目项目建设建设要求要求 按照能源生态模式建设该粪污综合治理工程 形成 饲料加工 一畜禽养殖一废弃物资源化 环保治理 的良性处理系统 通过沼 气工程将养殖粪污转化为沼气 沼渣 沼液 沼气用于集中供户和 发电 沼渣 沼液可部分直接用于农田灌溉 通过沼气工程建设 最大限度减少有害污染物直接排放 实现河北省的环境治理目标 具体要求为 日处理鸡粪污 50 吨 1 年产沼气 36 5 万立方米 2 年产沼渣 7300 吨 3 年产沼液 1 1 万吨 4 4 44 4 项目建设内容及规模项目建设内容及规模 有限公司 以存栏鸡 100000 只计算 日排放粪便 50 吨 拟建 项目如下 容积 1000 立方米的厌氧反应器 1 座及配套脱硫塔 气水分离 1 设施 容积 40 立方米的预处理池 1 座 2 容积 60 立方米的酸化调节池 1 座 3 容积 300 立方米的储液池一座 4 面积 70 平方米进料间一座 5 14 面积 30 平方米的净化间一座 6 面积 86 平方米的肥料加工车间一座 7 面积 30 平方米的控制室一座 8 面积 40 平方米的锅炉房一座 9 面积 40 平方米的配气站一座 10 面积 30 平方米的发电房一座 11 面积 30 平方米的值班室一座 12 4 54 5 生产技术方案选择生产技术方案选择 4 5 14 5 1 欧洲沼气工程技术应用现状欧洲沼气工程技术应用现状 欧洲的沼气工程技术是世界上最先进的沼气工程技术之一 欧 洲也是世界上大中型沼气厂最普及的地区 欧洲的沼气厂从 20 世纪 70 年代开始建设 90 年代进入快速发展期 到 2000 年以后欧洲的 沼气产业更是得到了迅猛发展 在 1997 年 欧洲仅有沼气工厂 767 座 2004 年发展到 4000 多座 以德国为例 德国在 1997 年拥有沼 气厂 500 座 2000 年发展到 1000 座 截到 2006 年 已经突破 3500 座 欧洲的沼气工程得到迅速发展的根本原因 在于欧洲各国对可 再生能源的鼓励政策 各国政府相继制定了发电上网优惠政策 严 格的环保法律和政府引导下的经济效益驱动 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 15 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 1 0 15 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 4 5 24 5 2 我国沼气工程技术应用现状我国沼气工程技术应用现状 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 经过二十多年 的大中型沼气工程尝试和探索 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 和上流式污泥床 USR 等工艺 现对常用的 UASB USR CSTR 工艺分别进行简要介绍 1 升流式厌氧污泥床 upflow anaerobic sludge blanket 简称UASB 16 图 4 1 UASB 工艺流程图 UASB 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 主要用于供户 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 17 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 图 4 2 USR 工艺流程图 3 完全混合式厌氧消化器 complete stirred tank reactor 18 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 5 13 范围内 进入 CSTR 反应器后 CSTR 反应器 采用下进料上出料方式 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 采用 CSTR 工艺产生的沼气如进行热电联产 CHP 热能输出 部分可满足大部分北方地区冬季的原料加热要求 不需外来能源加 热 图 4 3 CSTR 工艺流程图 具体几种工艺的比较见下表 表表 4 14 1 几种主要厌氧处理技术的特点几种主要厌氧处理技术的特点 序号类别 CSTRUASBUSR 19 序号类别 CSTRUASBUSR 1 原料范围 所有类型 有机原料 高 COD 污水各类畜禽粪便 2 原料 TS 浓度5 13 2 3 5 3 应用区域全国各地中部 南部中部 南部 4 水力停留时间10 30 天1 5 天8 15 天 5 单位能耗低高中等 6 单池容积 300 3000m3200 3000m3200 2000m3 7 操作难度中等易中等 8 产气率0 5 5 00 3 0 80 4 1 2 9 经济效益较高中高 10 沼液处理难度中等易中等 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 4 64 6 工艺技术选择工艺技术选择 4 6 14 6 1 工艺确定原则工艺确定原则 1 有限公司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 20 4 创建 示范工程 样板工程 或 放心工程 4 6 24 6 2 原料调查原料调查 原料种类 鸡粪 原料量 30t d 4 6 34 6 3 工艺方案工艺方案确定确定 根据该养殖场的实际情况和长远规划 选择能源生态模式 在 提 取清洁能源供给周围居民生活用气的同时 进行沼渣 沼液的综合 利用 根据上述工程模式与工艺技术方案的比选结果 确定本工程的 工 艺流程见图 4 1 图图 4 14 1 利用鸡粪生产沼气和制肥的工艺流程利用鸡粪生产沼气和制肥的工艺流程 余热 粪水收集格栅匀浆池厌氧发酵 罐 固液分离 沼渣 沼气 供户燃烧用气 沼液 固体有机 肥 匀化罐 鸡粪 耦合灌溉 21 鸡场粪污收集采用干清粪工艺 鸡粪通过人工清运至沉淀池 污 水通过管道输入沉淀池 经格栅清除沉渣和杂草后 泵入匀质调节 池升温处理后 pH 值达到中性 并调节成干物质浓度为 12 的粪水料 液 泵入 CSTR 厌氧消化反应器内搅拌均匀 在恒定中温条件下进行 厌氧反应 温度设在 30 35 水力滞留期为 15 天 反应后的料 液经固液分离后产生的沼渣制成有机肥料 沼液用作果园进行耦合 灌溉 为保证冬季厌氧消化器在恒定中温条件下的正常运行 利用热 水 锅炉加热为沼气池升温 保证厌氧发酵罐内的恒定中温 4 6 44 6 4 沼气利用沼气利用 在稳定的工作运行状况下 每天可产沼气 1000m3左右 沼气经 气 水分离装置 脱硫净化塔净化处理后进入贮气柜 4 6 54 6 5 沼渣沼液的处理沼渣沼液的处理 该沼气工程产生的沼渣 沼液本身即为天然有机肥料 可用于 公司果园等经济作物施肥 还可作为养鱼的饲料等 可满足公 司果园需求 减少环境污染 实现种植业 养殖业的和谐发展 公司果园足够消纳本工程产生的沼渣 沼液 通过工程的建设 22 可将各个产业上下关联 形成自己独特的生态产业链模式 沼 液可直接施肥 也可添加适量的氮 磷 钾和各种微量元素 经深加工制成高效液肥 做叶面喷施肥和无土栽培营养液 也 可作为追肥使用 能快速补充植物所需营养 并可预防多种病 虫害 固体沼渣经过生物转化以及深加工可制成高效生物活性 有机肥 这种肥料是农作物的良好肥料和土壤改良剂 特别针 对瓜果蔬菜及花卉 可以明显提高产品品质与产量 不仅解决 养殖污染带来环境问题 还可将废物资源化利用 带来可观的 效益 随环境的改善 整个养殖场及周边地区将建设成为绿树 成荫 瓜果飘香 六畜兴旺的具有较高生态环境质量的养殖场 区 主要建设 构筑物内容及结构形式如下 预处理池 预处理池为砖混结构 容积 40 立方米 采用地 1 下砖混结构 池壁采用砖混结构 池底采用钢筋混凝土结构 酸化调节池 酸化调节池容积为 60 立方米 采用地下砖混 2 结构 池壁采用砖混结构 池底采用钢筋混凝土结构 水封井 水封容积为 6 立方米 采用地下砖混结构 池壁采 3 用砖混结构 池底采用钢筋混凝土结构 CSTR 厌氧反应器 CSTR 反应器基础为筏形满堂基础 外形 4 为圆柱体 设计容积为 1000 立方米 钢筋混凝土结构 贮气柜 贮气柜为湿式气柜 设计容积为 400 立方米 采用 5 23 环墙基础 最下层为灰 素 土垫层夯实 基础为钢筋混凝土结构 储液池 沼液贮池容积为 300 立方米 采用 6 天出料一次 6 设计采用地下砖混结构 池壁采用砖混结构 池底采用钢筋混凝土 结构 进料间 进料间面积 70 平方米 采用砖混结构 7 净化间 净化间面积 30 平方米 采用砖混结构 8 肥料加工车间 肥料加工车间面积 86 平方米 采用砖混结 9 构 控制室 控制室面积 30 平方米 砖混结构 10 锅炉房 锅炉房面积 40 平方米 砖混结构 11 配气站 配气站面积 40 平方米 砖混结构 12 发电房 发电房面积 30 平方米 砖混结构 13 值班室 项目建设的值班用房为面积 30 平方米 砖混结构 14 24 第五章第五章 总图布置总图布置 5 15 1 总平面布置原则总平面布置原则 一 按照国家的方针 政策 并结合当地情况 在满足使用的 要求下 做到经济 合理 尽量减少投资 降低造价 并应切实注 意节约用地 二 根据工艺及防火要求 力求做到建筑布局合理 功能分区 明确 在满足工艺流程要求的前提下 尽量做到生产线路简洁 流 畅 避免往返运输和作业线的交叉 三 在满足生产工艺的要求下 根据生产性质 动力供应 货 运周转 卫生及防火等条件分区布置 四 建筑物或构筑物的布置应符合防火 卫生规范及各种安全 的要求 并应满足地上 地下工程管线的辅设和交通运输的要求 5 25 2 总平面布置方案总平面布置方案 本项目场址位于 有限公司院内 为了充分合理的利用土地 本着物流顺畅 便于管理 形式美观 符合养殖场安全距离的设计 思路 在总图布置中根据场区位置 本次工程在场区西南角的场地 建设 鸡粪堆场远离生产车间 符合工业卫生要求 整个场区的生 产车间及库房布置分区明确 生产工艺流程合理 场区主要道路与 每个车间之间道路相连形成环路 符合消防要求 5 35 3 竖向布置及场地排雨水竖向布置及场地排雨水 本项目厂区内地势平坦 建筑物竖向设计本着尽量利用自然地 25 形 减少土方工程量和各种工程构筑物的工程量 并力求填 挖就 近平衡 节约基建投资的原则 建设场地应有完整 有效的雨水排 水系统 满足生产 运输 装卸及工程管线敷设的要求 场地标高 及排水坡度尽量结合原地形进行平整 场地排雨水坡度为 5 雨 水汇入场内道路边沟 5 45 4 道路及绿化系统道路及绿化系统 作为现代化工厂 应使厂内 外交通运输相适应 根据项目建 设规模 厂区内道路系统的布置应有足够的宽度使运输车辆能够方 便快捷 并形成环形路网 新建道路分主干道和次干道及 消防通 道三种 道路路面应铺设适于车辆通行 的混凝土路面 并有足够的 排水系统 路面应平坦 绿化布置是环境保护的重要措施 因而必须根据具体要求 与 总平面布置综合考虑 并与场地环境相协调 根据项目规模和总平 面布置方案 为了创造良好的生产和生活环境 站区内各构筑物的 裸露地面应进行绿化 因地制宜地选用植物材料 尽快发挥绿化效 益 在不影响交通和地上 地下管线的运行和维修条件下 在场前 区以集中的绿地为主 其树种选择宜为观赏性强的小乔木白玉兰及 叶片纤秀艳红的红枫等 树冠造形美观 营造小区域的绿化景观 生产区另一绿化组成部分是行道树和沿路绿地 形成带状绿化 其 间乔木和灌木搭配栽植 营造轻松 舒适的绿化景观 使整个场区 内绿化布局形成疏密有致 高低错落 远近分明的绿化层次和空间 结构 与场内建筑相呼应 树立现代化高标准绿化的典型模式 26 5 55 5 水源及供水方式水源及供水方式 场区给水系统采用生产 生活 消防合用环状管网系统 消防 体制为临时消火栓灭火方式 并配备消防加压泵 5 65 6 消防消防 站内配备足量消火栓 干粉灭火器及就地启动消防水泵等设施 有扑救初期火灾的能力 确保安全 5 75 7 排水工程排水工程 5 7 15 7 1 排水状况排水状况 本项目排水主要是生产污水和生活污水 5 7 25 7 2 排水方式排水方式 1 雨水采用地面散流 汇入排水沟排入场外沟渠内 2 原生产污水和生活污水经化粪池分解后作为农肥利用 现 计划引入厌氧反应器 5 85 8 设计施工及安装设计施工及安装标准标准 项目的设计 施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准 执行 1 设计规范与标准 室外排水规范 GBJ14 87 1997 年版 室外给水设计规范 GBJ13 86 建筑结构设计统一标准 GBJ68 84 工业建筑防腐设计规范 GBJ46 82 27 建筑设计防火规范 GBJ16 87 钢筋混凝土结构设计规范 TJ10 74 给水排水工程结构设计规范 TJ1 74 建筑电气设计技术规范 JGJ69 84 建筑给水排水设计规范 GBJ15 88 2 施工规范与标准 给水排水构筑物施工及验收规范 GBJ141 90 钢筋混凝土工程施工及验收规范 GBJ204 83 地下防水工程施工及验收规范 GBJ208 83 建筑地基处理技术规范 JBJ79 91 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 84 防腐工程施工操作规程 YSJ411 89 地基与基础工程施工操作规程 YSJ402 89 钢筋混凝土工程施工操作规程 YSJ403 89 砌筑工程施工操作规程 YSJ405 89 3 安装规范与标准 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBJ93 86 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 GBJ36 82 电气装置工程施工及验收规范 GBJ232 82 机械设备安装工程施工及验收规范 GBJ231 7 28 第六章第六章 环境保护环境保护 6 16 1 项目实施过程中的环境影响及对策项目实施过程中的环境影响及对策 对鸡场的影响 工程实施时 由于车辆运输 施工人员频繁的 活动等原因 对育肥鸡场的卫生防疫有一定影响 因此须加强对施 工车辆和人员的管理 禁止施工人员进入饲养区等措施 对交通的影响 工程实施时 由于车辆运输等原因 会使交通 变得拥挤和频繁 较易造成交通问题 这种影响随着工程的结束而 消失 施工噪声的影响 施工期间的噪声主要是施工机械和建筑材料 的运输和施工桩基处理 噪声的影响主要是紧邻的鸡舍 建议尽量 减少紧邻施工区的鸡舍的鸡的数量 以减少噪声对鸡的影响 扬尘的影响 工程施工期间 运输的泥土长期裸露 如是干旱 天气 车辆过往时 漫天尘土 使区域的大气中悬浮颗粒物含量骤 增 因此建议施工期对堆土表面洒水防止扬尘 6 26 2 项目建成后的环境影响及对策项目建成后的环境影响及对策 有限公司沼气工程项目目的在于治理该企业产生的污染物 保护环境 保证企业经济持续高速发展 但在污染治理设施运行过 程中也会对周围环境产生一定的影响 1 二次污染 本项目实施后 经过厌氧消化的沼渣沼液用于周围农田的施肥 但施肥不当或暂存时可能会造成二次污染 因此需要加强沼渣沼液 29 的施肥管理 制定相应的管理制度 建设规范的沼渣沼液暂存池 避免雨天施肥 定量每亩地的施肥量等措施 通过以上措施的实施 可以基本避免二次污染的发生 2 恶臭对环境的影响 本项目恶臭气体的产生源 主要是鸡粪尿中 NH3等刺激性气体 上述恶臭气体的形成 主要在鸡舍 运动场 堆肥场 其扩散形式 为大面积无组织扩散 如不加以有效的治理 会对饲养人员的身心 健康造成一定的损害 同时也会影响到鸡的生长 对于鸡粪尿在堆 放过程中产生的恶臭气体 本报告建议可利用科学而合理的操作程 序 进行有效地控制 同时加强粪肥产品的管理及时外运施用等管 理措施 可大大降低恶臭气体对环境的影响 由于无组织扩散恶臭气体的治理尚无经济有效的方法 因此 对无组织恶臭气体的影响主要依靠加强管理 加强防护等手段予以 尽可能得消除 据此 建议建设单位在工程运行期间 除了应加强 管理 制定科学而合理的制度之外 在项目设计过程中 应注意恶 臭气体产生部分的通风设计和绿化设计 6 36 3 站区绿化站区绿化 绿化不但可以美化环境 且可防止污染 在环境保护和改善环 境方面起着特殊作用 绿色植物具有调温 调湿 吸灰 吸尘 吸 附有害物质 减弱噪声等功能 所以搞好站区绿化布局 对保护环 境 改善劳动条件 增强员工健康都有一定的意义 30 第七章第七章 劳动保护劳动保护 7 17 1 劳动保护劳动保护 从 1995 年 1 月 1 日起 中华人民共和国劳动法 正式执行 其中对操作工人的劳动安全生产进行法律保护 因此本工程劳动安 全卫生设施必须符合国家规定标准 在本项目运行之前 须对操作 人员 管理人员进行安全教育 制定必要的安全操作规程和管理制 度 除此之外 尚需考虑如下措施 对于一些密封结构和通风条件差的场所 采取机械通风 易燃易爆及有毒物品 必须设置专门仓库 专人保管 并符合 劳动保护规定 所有电器设备的安装 防护 均需满足电器设备有关的安全规 定 机械设备的危害部分 如传动带 齿轮 砂轮等必须安装防护 装置 制定紧急反应计划和安全管理系统 7 27 2 劳动安全措施劳动安全措施 1 防电 沼气站内部所有供电线路应完好无损 传动设备必须有明显的 开 停车指示 所有的传动部件应有安全措施 设备检修时应切断 电源 并在开关上注明检修字样 检修时所用照明电压为安全电压 31 当检修时所用电器设备电压超过安全电压时 应用绝缘良好的软线 连接且中间不得有接头 用电设备应可靠接地 2 防机械损伤 对传动设备应加装防护罩 高层建 构筑物及设备爬梯应加防 护栏杆 操作平台 吊装孔均设安全栏杆 梯子设有扶手 并配有 防爆照明灯 以防摔伤 保证操作人员的安全 工作人员进入反应 器内清理 检查或修理时 必须采取安全措施 为此而设置的升降 工具或脚手架必须安全可靠 要注意通风 反应器内外应有监护人 员进行联络 监护人员不得擅自离开岗位 并应掌握急救方法 设备检修吊装用的起重机械 使用前应按照 起重机械管理规 程 检查 试验 以免意外事故发生 3 沼气爆炸 沼气是一种无色无味的易燃易爆气体 在空气中比例为 5 15 时就成为易爆气体 高浓度沼气也可成为窒息剂 沼气在周围建筑 物地下空间有可能积聚一定浓度而造成潜在的危害 在遇到雷电或 明火时会发生爆炸事故 因此应加强管理 提高职工安全意识 在 沼气柜四周一定距离内设置防火设施和禁火标志等安全防范措施 4 消防 根据该场生产和环保要求 CSTR 厌氧反应器处理产生的沼气易 发生爆炸引起火灾 生产区库房内储存大量的饲料 为了防止在特 殊情况下发生火灾 在主要库房附近设两套室外地上式消火栓 选 32 用 GB88S162 DN100 消防水源来自场区供水管网 要求供水压力 不低于 0 25Mpa 根据不同的要求 设手担或推车式消防灭火器材 如 MF8 MFT50 等型号 一旦发生火灾 可立即启用 同时还要求库房 周围的道路应考虑消防车的畅通 消防设施要有明显的标志 33 第八章第八章 项目实施进度项目实施进度 8 18 1 实施进度说明实施进度说明 本项目严格按照国家有关建设程序进行 建设期定为一年 从 可研批准到试运行共 12 个月 在本项目实施前 企业要积极进行购 置设备的技术交流和调研工作 可研审批后 立即开始初步设计 然后开始设备订货和施工图设计 土建工程施工过程中 在互不影 响的条件下 可穿插设备的安装 生产人员的技术培训在设备安装 前完成 8 28 2 实施进度表实施进度表 表表 8 18 1 进度计划表进度计划表 时间 内容 第 1 个 月 第 2 个 月 第 3 个 月 第 4 个 月 第 5 个 月 第 6 个 月 第 7 个 月 第 8 个 月 第 9 个 月 第 10 个 月 第 11 个 月 第 12 个 月 项目前期准备 设计 招标 土建实施阶段 设备购置 设备安装 调试 验收 投入使用 34 第九章第九章 产品需求分析与预测产品需求分析与预测 9 19 1 产品的市场需求产品的市场需求 9 1 19 1 1 沼气用能的需求沼气用能的需求 本项目所产沼气一部分用来向附近村供气 一部分用来发电 项目区经济条件较好 农村普遍采用燃气做饭 市场需求很大 本 项目所产的沼气 供 600 户农户使用 9 1 29 1 2 沼渣的市场需求沼渣的市场需求 有限公司鸡年存栏量为 100000 只 鸡粪经厌氧发酵后除产生 沼气外 同时还有很多沼渣残留 沼渣可以用作农田施肥 正常的沼渣一般呈中性或弱酸性 pH7 2 8 3 沼渣的肥料养 分组成为 表表 9 19 1 沼渣的肥分含量沼渣的肥分含量 水分有机物氮 N 磷酸氧化钾 81 5150 600 400 44 沼渣中富含有机质 有机质腐熟后形成腐殖质储存在土壤中 腐殖质对改良土壤 培养地力有明显效果 研究表明粪中的碳氮比 越高 氮的含量相对越少 氮素就越不容易释放出来 表表 9 29 2 沼渣有机物的组成沼渣有机物的组成 占碳占碳 脂肪总腐殖质富里酸胡敏酸半纤维碳氮比 11 4225 9815 7810 225 32 7 14 1 35 因此 沼渣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 沼渣中的磷是有机磷 肥效优于磷酸钙 被固定的可 能性少 相对提高了磷肥肥效 同时沼渣中的有机质在积肥 施肥 过程中 经过微生物的加工分解以至重新合成 最后形成腐殖质储 存在土壤中 腐殖质对改良土壤 培养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 能延长和增进肥 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 形成较高量的胡敏酸 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 由于沼渣的肥效和其特有的性质 使用沼渣生产的食品为有机 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 沼渣作为肥 料具有广阔的发展空间和前景 沼渣的价格在 100 元 吨左右 而化肥的价格如尿素一般约为 1700 元 吨 具有明显的价格优势 因此适合大面积推广使用 目 前使用的主要对象为蔬菜 果园等绿色食品基地 还用于城镇绿化 和花卉培养 随着市场经济的发展 有机绿色农产品将实行优质优 价 这样对其需求将会越来越大 36 9 1 39 1 3 沼液灌溉的需求沼液灌溉的需求 沼液作为腐熟的液状肥料 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 加企业的经济效益 9 29 2 社会需求社会需求 目前 规模化养殖场污染已经成为全省农业污染的主要因素 采用沼气技术处理养殖场粪污水 具有污泥量少 运行费用低等优