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沼气工程建设项目可行性研究报告 I 沼气工程建设项目可行性研究报告沼气工程建设项目可行性研究报告 沼气工程建设项目可行性研究报告 目目 录录 第一章第一章 项目摘要项目摘要 1 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 可行性研究报告编制依据 1 1 5 项目建设地点 1 1 6 项目建设年限 1 1 7 项目建设内容和规模 2 1 8 项目的实施与管理 2 1 9 投资估算及资金筹措 2 1 10 项目产品方案 2 第二章第二章 项目背景项目背景 4 4 2 1 项目由来 4 2 2 项目建设的必要性与可行性 5 2 3 项目建设条件 9 2 4 项目所在地区基本情况 9 第三章第三章 项目实施单位的基本情况和选址分析项目实施单位的基本情况和选址分析 1212 3 1 项目实施单位基本情况 12 3 2 项目选址 12 第四章第四章 项目建设目标项目建设目标 1414 沼气工程建设项目可行性研究报告 4 1 建设原则 14 4 2 建设目标 14 第五章第五章 具体项目方案设计具体项目方案设计 1515 5 1 工艺技术方案分析及选择 15 5 2 工艺流程确定 19 第六章第六章 总图布置总图布置 2424 6 1 总平面布置原则 24 6 2 总平面布置方案 24 6 3 竖向布置及场地排雨水 25 6 4 道路及绿化 25 6 5 总平面主要技术指标 26 6 6 给排水工程 26 6 7 供电 27 6 8 施工及安装 27 第七章第七章 环境保护环境保护 2929 7 1 项目实施过程中的环境影响及对策 29 7 2 项目建成后的环境影响及对策 29 7 3 场区绿化 30 第八章第八章 劳动保护劳动保护 3131 8 1 劳动保护 31 8 2 劳动安全措施 31 沼气工程建设项目可行性研究报告 8 3 消防 32 第九章第九章 机构与管理机构与管理 3333 9 1 企业体制及组织机构 33 9 2 劳动定员 33 9 3 人员培训 33 9 4 劳动力来源 33 第十章第十章 项目实施进度建议项目实施进度建议 3434 第十一章第十一章 投资估算投资估算 3535 11 1 估算依据及说明 35 11 2 投资估算 36 第十二章第十二章 效益分析效益分析 3939 12 1 经济效益分析 39 12 2 社会效益分析 41 12 3 环境效益分析 41 第十三章第十三章 结论与建议结论与建议 4242 13 1 结论 42 13 2 建议 43 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 国内设备购置费估算表 附表 4 工程建设其他费用估算表 附表 5 主要经济技术 附表 6 流动资金估算表 附表 7 投资使用计划与资金筹措表 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 资金来源与运用表 附表 19 资产负债表 附 件 沼气工程建设项目可行性研究报告 某法人简介 沼气工程建设示意图 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 某农业生态循环发展有限公司沼气工程建设项目 1 21 2 项目组织单位项目组织单位 某省农业厅 1 31 3 项目实施单位项目实施单位 某某农业生态循环发展有限公司 1 41 4 可行性研究报告编制依据可行性研究报告编制依据 1 农业部办公厅关于开张农业建设项目前期工作加强项目储 备的通知 农办计 2008 45 号 文件 2 产业结构调整指导目录 2005 年本 国家发改委令第 40 号 3 某省畜牧业 十一五 发展规划 4 国家 农业科技发展纲要 5 国家计委 建设部颁发的 建设项目经济评价方法与参数 6 国家现行的财会 税收政策 7 项目单位提供的相关资料 1 51 5 项目建设地点项目建设地点 某县高店乡中管村后李庄 沼气工程建设项目可行性研究报告 1 61 6 项目建设年限项目建设年限 2009 年 1 月 2009 年 12 月 1 71 7 项目建设内容和规模项目建设内容和规模 项目建设主要内容包括 2000 立方沼气发酵池 含相应的配套设 施 项目建设规模 2000 立方沼气发酵池 年产沼气量 73 0 万方 沼液 50435 7 吨 有机肥 3219 3 吨 主要技术指标 滞留期 13 6 天 沼气产气率 1m3 m3 d TS 分解率 70 左右 病毒 虫卵 菌杀灭率约 96 以上 1 81 8 项目的实施与管理项目的实施与管理 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 1 91 9 投资估算及资金筹措投资估算及资金筹措 项目总投资 486 71 万元 其中建筑工程费 80 28 万元 设备及 工器具购置费 326 27 万元 工程建设其他费用 37 06 万元 不可预 见费 35 49 万元 流动资金 7 62 万元 资金筹措 项目总投资 486 71 万元 其中申请国家扶持 170 万 元 地方财政配套 70 00 万元 单位自筹 246 71 万元 沼气工程建设项目可行性研究报告 1 101 10 项目产品方案项目产品方案 本项目的建设内容主要是某农业生态循环发展有限公司养猪场 19600 头畜禽粪便的污染综合治理 在污染治理工程中 将产生沼气 沼渣和沼液等 其中利用沼气发电作为养殖场的能源供应 利用沼渣 及部分干式清理的粪便用于生产有机肥 沼液一部分用于制肥 另一 部分回流利用 推荐该项目采取能源生态型工艺路线 养殖场产生的畜粪采取清 运与地下管道相结合的收集方式 冲洗水经过预处理 进入 USR 池进 行厌氧处理 产生的沼气经过气水分离 脱硫等净化处理后进入储气 柜 沼气用于养殖基地生活用气和沼气发电 沼渣和干清粪制成有机 复混肥出售 发酵后沼液制成有机液态复混肥出售 剩余部分用于周 边农田施用 沼气工程建设项目可行性研究报告 第二章第二章 项目背景项目背景 2 12 1 项目由来项目由来 近年来 我国养殖场大中型沼气工程建设力度加大 发展较快 大中型沼气工程建设把可再生能源技术和高效生态养殖业结合起来 对解决养殖场及周边农户炊事用能 治理养殖场粪污污染 提高粪污 资源利用率 改善农民生产生活条件 促进农业结构调整和农民增收 节支 巩固生态环境建设成果具有重要意义 农村沼气项目深受广大 干部群众欢迎 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 某省地处中原 地理位置和气候条件均位于全国东西结合部 南 北过渡带 总人口 9667 万人 其中农村人口 7936 万人 耕地面积 1 08 亿亩 随着省政府把某 建设成为全国重要的畜产品生产和加工 基地 目标的提出 全省各地集约化畜禽养殖业迅猛发展 现已成为 畜产品生产大省 集约化 规模化集中饲养方式 有利于提高生猪饲 养技术 防疫能力和管理水平 从而降低成本 增加经济效益 但与 之带来的是畜禽粪尿过度集中和冲洗水大量增加 给环境造成极大压 力 是农业面源污染中的一个新的突出问题 养殖业已成为我省新的 沼气工程建设项目可行性研究报告 污染大户 畜禽粪便成了又一新的污染源 目前 某省沼气工程建设和发展正处在一个非常有利的时期 首 先 某省已经把农业面源污染的治理工作提到了议事日程 要求全省 在新的历史阶段 围绕人的全面发展 促进人与自然的和谐 物质文 明和精神文明的协调 走生产发展 生活富裕 生态良好的文明发展 道路 走资源节约型 清洁生产型 生态保护型 循环经济型的经济 发展之路 第二 全省制定了农村沼气建设规划 要求在发展户用沼 气的同时 规模化畜禽养殖场或养殖小区建设大中型沼气工程 为全 省新一轮经济发展创造良好的环境 近几年来 某省农村能源环境保护总站根据全省经济发展情况 进一步加大了沼气技术推广力度 以项目为载体 大力实施沼气工程 等项目 积极推广各种能源生态模式 并通过试点示范 辐射推广 促进全省生态农业的发展 到 2006 年底止 全省累计在畜禽养殖场 建成 生态型 环保型 能源生态型 等不同技术模式的沼 气工程 180 处 年废弃物处理量达 19 85 万吨 年产沼气 150 25 万 立方米 不仅为农民提供优质燃气 而且通过沼液和沼渣的综合利用 实现畜禽粪污的减量化 无害化 资源化 逐步走出了一条以沼气为 纽带的农村能源绿色技术 绿色生产 绿色环境的循环发展路子 2 22 2 项目建设的必要性与可行性项目建设的必要性与可行性 2 2 12 2 1 必要性必要性 随着我国现代化经济建设的不断发展和人民生活水平的进一步提 高 在各级政府的大力支持下 禽畜养殖业迅速发展 禽畜养殖业的 发展极大地丰富了消费市场 满足了人民生活的需求 同时也带来了 沼气工程建设项目可行性研究报告 不容忽视的环境污染问题 畜禽养殖场产生大量的有机污染物和氮 磷等 极易对水环境和大气环境造成严重污染 未经处理的畜禽污水 中含有大量的氮 磷 是造成水体富营养化的重要原因 养殖场产生 大量恶臭气体 其中含有氨气 硫化物 甲烷等有害成份 都会对环 境和人体造成危害 因此 对畜禽粪便污染防治是非常有必要的 畜 牧养殖环境污染的问题是粪便和粪便污水处理及利用不当对大气 水 环境和土壤造成的污染 根据有关资料及调研 畜牧业对环境的污染 特点如下 1 污染水质 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 2 产生恶臭污染空气 在厌氧条件下 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 这些臭气严 重恶化了畜禽场内外大气环境质量 对畜禽业工作人员产生危害 还 会影响畜禽的生产性能 降低其生产力水平 3 污染土壤 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 形成巨大的潜在危害 近几年来 某省农村能源环境保护总站根据全省经济发展情况 进一步加大了沼气技术推广力度 以项目为载体 大力实施沼气工程 等项目 积极推广各种能源生态模式 并通过试点示范 辐射推广 促进全省生态农业的发展 这几年来 我省建立了许多沼气池 不仅 为农民提供优质燃气 而且通过沼液和沼渣的综合利用 实现畜禽粪 污的减量化 无害化 资源化 逐步走出了一条以沼气为纽带的农村 能源绿色技术 绿色生产 绿色环境的循环发展路子 但某农业生态循环发展有限公司是以畜牧业为主的生产企业 生 产过程中产生大量的有机废弃物 而有机废弃物中含有大量的生物质 能和有机肥资源 由于不能及时对粪污进行处理和综合利用而直接排 放 造成粪水四溢 不仅严重污染了水源 生态自然环境 致使病菌 的传播 对附近农民生活 生产产生不利影响 同时也造成资源的极 大浪费 对该场的扩大再生产和安全生产也产生限制 因此 必须对 某农业生态循环发展有限公司生产过程中产生的废弃物 废水进行综 合利用和有效处理 开发生物质能源 回收有机肥资源 将治理污染 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 走 生态畜牧业产业化可持续发展的道路 在正常生态环境条件下组织畜 牧生产 使之成为绿色生态型畜牧猪场 经过多方调查和论证 建设 沼气利用工程 发展综合利用是解决问题最有效的途径 通过该项目 的实施 将进一步发挥该场龙头企业的示范和辐射作用 逐步将项目 所在的乡镇建设成为 自然环境优美 人民生活满意 绿色畜牧业兴 旺 农村经济发达 的现代化生态畜牧业和绿色食品生产的示范乡镇 因此某农业生态循环发展有限公司根据畜禽粪便的污染特点 以 改善环境质量为宗旨 以畜禽粪便资源化的环境容量为基准 以强制 性循环利用为基本立足点 以减量 廉价 实用为原则 合理规划 防治结合 综合管理 建立与现代化畜禽养殖业相适应的符合国情的 污染防治体系 根据这种情况 某农业生态循环发展有限公司是拟利 用自身优势 在扩大养殖规模的同时对养殖过程的产生的污染进行综 合治理 使该场不仅成为某市的养殖龙头企业 还要成为养殖业污染 综合治理的示范企业 因此该企业拟投资 486 71 万元建设繁育场污 染治理项目 2 2 22 2 2 可行性可行性 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 USR 等工艺应用较多 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 沼气工程建设项目可行性研究报告 0 8 1 2m3 m3之间 水力滞留期 15 20 天 TS 分解率 70 左右 该 工艺得到了广泛的应用 取得了明显社会 生态和经济效益 2 有资金保证 某农业生态循环发展有限公司自建厂始 十分注重科学养猪和企 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 因而建厂以来 养殖规模不断扩大 经济效益也不断增加 但随 着养殖规划的不断扩大 公司一班人愈来愈感到治理畜禽粪污染的必 要 因而 决定兴建沼气治污工程 3 政府支持 随着农村经济发展和食品安全的要求 县委县政府愈来愈感到治 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 该项目位于某市泌阳县 地下水资源丰富 电力充足 光照充足 气候等生态条件好 劳动力资源丰富 交通变利 原料来自生产过程 中产生的废弃物 废水 可开发生物质能源 回收有机肥资源 且其 地质条件 气象条件都比较适合建设该工程 2 42 4 项目所在地区基本情况项目所在地区基本情况 泌阳县位于某省南部 属某市 因位于泌水之阳 山南水北为阳 而得名 面积 2774 平方千米 人口 96 万人 本区属暖温带大陆性季 风气候 年平均气温 14 6 C 年降水量 960 毫米 无霜期 219 天 区内已初步形成了医药 化工合成 水泥 棉纺 食品 饮料 饲料 沼气工程建设项目可行性研究报告 加工等门类较齐全的工业生产体系 主要土特产有马谷田瓢梨 贾楼 白云仙桃 象河大枣 老河板栗 羊册白菜等 旅游景点有蒋庄 太 子岭 搪瓷岗等文化遗址 西汉置比阳县 比也作沘 是泌河的原名 比阳县治即今泌阳县 城 由于县治在沘水之阳 故名 丰富的农业资源 泌阳有农作物 365 类 473 个品种 常年农产品产量 15 亿公斤以 上 近几年来 以大力调整农业结构为切入点 特别是注重发展经济 作物 烟 棉 蔬菜 花生等种植面积逐年增加 已发展成为全国重 要的粮种 菜种繁育基地 以大豆 绿豆 芝麻 花生 油菜为主的 粮食油料种子和以白菜 萝卜 为主的蔬菜种子畅销全国各地 马 谷田瓢梨 贾楼白云仙桃 铜山湖花白鲢 羊册菊花心白菜 等久负益名 充裕的水资源 境内有大中小型水库 76 座 其中大型水库 2 座 板桥水库和宋 家场水库 总蓄水量 10 亿立方米 可养殖水面 12 万亩 年水产品 总量 2400 吨 为全省之最 淡水养殖前景广阔 潜力巨大的矿产资源 泌阳是豫南地区重要的金属 非金属矿产基地 现已探明的各种 矿藏 43 种 其中 铁矿石储量 1000 万吨以上 花岗岩储量 1 亿立方 米以上 泌阳青 可与举世闻名的 台北青 相媲美 大理石储量 沼气工程建设项目可行性研究报告 100 万立方米以上 石灰岩储量 1 亿吨以上 蛇纹石储量 600 万吨以 上 含钾岩储量 10 亿吨以上 平均品位 9 7 储量及品位均居全 国第二位 特别是金红石矿 其品位和含量被 人民日报 报道为亚 洲第一 世界罕见 优越的区位 交通条件优越的区位 交通条件 县城距京深铁路 70 公里 焦枝铁路 95 公里 南阳飞机场 90 公 里 地方铁路直达京深线的明港站 驻南 确内 泌唐 许泌 平桐 棠西六条省级公路贯穿全境 上武高速 新阳高速穿境而过 形成以 6 条省道 2 条高速为骨架 8 条县乡道为辅助的公路运输网络 通讯 设施网络健全 光缆数字传输直拨国内外 实现金融 财政 经济信 息 国际贸易 统计系统与外界的微机联网 电力资源充沛 有 110KV 变电站 2 台 供电容量可达 63000KVA 某市 南阳市两条主电 源可实现环网供电 电价低廉 居民生活用电每度 0 5 元 大宗工 业用电每度仅 0 48 元 可靠的能源保障 泌阳电力供应充足 目前 全县已有 10KV 线路 61 条 总长 1471 1 公里 10KV 供电网络基本形成 泌阳境内共有 110KV 变电站 3 座 35KV 变电站 10 座 有 35KV 线路 13 条 另有一座 220KV 变电站正在 筹建之中 全县行政村通电率 100 年用电量达到 2 85 亿千瓦时 全县电网供电负荷可达到 105600KW 能充分满足全县电网内的供电需 求 沼气工程建设项目可行性研究报告 第三章第三章 项目实施单位的基本情况和选址分析项目实施单位的基本情况和选址分析 3 13 1 项目实施单位基本情况项目实施单位基本情况 3 1 13 1 1 企业条件分析企业条件分析 某农业生态循环发展有限公司成立是在国家政策的鼓励背景下 旨在采用科学与全面的处理方法对养殖场的废弃物进行有效的处理 为该地区养猪场废弃物的处理树立一个样板 为解决 三农 问题 探索一种模式 同时为企业带来合理效益 该公司位于某县高店乡中管村委后李庄组 本项目占地 260 亩 猪舍 46 栋 猪舍建筑面积 28000 平方米 配套果园 280 亩 水面 120 亩 本项目集畜禽养殖 污水处理 特种养殖 水产养殖 果品种植 畜禽深加工为一体 采用循环经济模式 组成严密的生态循环系统 某农业生态循环发展有限公司拥有一流的管理人才 优秀的管理 团队 先进的管理理念 优秀的技术人员 理性的项目规划和详尽的 科学论证 该公司养殖规模 年出栏商品猪 35000 头 存栏能繁母猪 1600 头 存栏商品猪 18000 头 年生产 3 万只土鸡 200 吨土鸡蛋 150 沼气工程建设项目可行性研究报告 吨特种水产品 700 吨优质石榴 年屠宰生猪 40 万头 实现年总产值 约 93000 万元 利税约 8700 万元 安排约 1800 人就业 3 23 2 项目选址项目选址 本项目拟址在某市泌阳县高店乡中管村 污染物综合处理厂厂址 位于良种猪繁育场址上 其乡政府所在地距县城 10 公里 西距某市 35 公里 泌阳至高店的公路横穿而过 交通便利 建设条件优越 且 方湾村以丘陵 垄岗为主 用电方便 水源可靠 水质良好 选址可 以节约用地 少占农田 不沾耕地 远离居民区及主要交通线路 有 足够的卫生防疫间距 夏季主导风向位于居民区下风向 沼气工程建设项目可行性研究报告 第四章第四章 项目建设目标项目建设目标 4 14 1 建设原则建设原则 无害化 减量化 资源化是处理粪污的主要原则 他们是指按 照国家有关规定 对粪便收集 贮存 处理的方式 在欧洲和先进国 家 通常粪便的处理是采用特殊处理与污水治理相结合的方法 一是 在距污水厂较近的粪便接收站 由抽粪车将粪便从化粪池中抽出 运 到接收站 仅采用粗固液分离和除砂设备 对粪便污水进行初级处理 处理后的过滤液 直接排放到污水处理厂的污水总进口处 然后进入 污水的深度处理 分离出的大块固体物送填埋场填埋 从而实现对粪 便的无害处理 二是在远离污水厂的粪便接收站 在固液分离装置的 作用下 将分离出的液固混合物进行深度无害化处理 分离出的大块 固体物送填埋场填埋 脱水后的干物质用以制造有机生物肥料 4 24 2 建设目标建设目标 建设目标为设计厌氧发酵池二座 单座池容是 1000 立方米 日 粪水处理量 147 吨 按浓度 6 设计 年产沼气 73 00 万方 其中供 户 306 户 年总用气 16 75 万方 剩余部分发电 年发电量 84 37 万 度 年加工有机肥料约 1806 75 吨 年产沼液 50435 7 吨 沼气工程建设项目可行性研究报告 第五章第五章 具体项目方案设计具体项目方案设计 5 15 1 工艺技术方案分析及选择工艺技术方案分析及选择 5 1 15 1 1 国内外发展状况国内外发展状况 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 截至 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 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 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 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 UASB USR 和 HCF 等工艺 应用较多的是 USR 工艺 小部分采用 HCF 和 UASB 工艺 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 2m3 m3之间 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 并被应 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 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 2m3 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 3 几种主流沼气工程工艺比较几种主流沼气工程工艺比较 国外常用的 CSTR 工艺同国内常用的 USR 工艺 UASB 工艺和 HCF 工艺列表比较如下 沼气工程建设项目可行性研究报告 表 5 1 沼气工程工艺比较表 序序 号号 类别类别 CSTRCSTRUASBUASBHCFHCFUSRUSR 1 原料范围 所有畜禽原 料 高 COD 污水 畜禽污水 所有畜禽 原料 猪粪 鸡粪 2 原料 TS 浓 度 6 12 1 8 12 3 6 3 应用区域全国各地中部 南部全国各地中部 南部 4 水力停留 时间 15 30 天1 5 天10 30 天8 15 天 5 单位能耗高高低中等 6 单池容积500 4000m3 200 5000m 3 100 300m3 200 2000m 3 7 操作难度高高低中等 8 产气率 1 0 15 0 m3 m3 0 8 2 0 m3 m3 0 8 1 2 m3 m3 9 经济效益较佳 较低或负效 益 中等较佳 经过以上对比分析可以看出几种工艺各有所长 HCF 工艺适合各 类小型粪污处理沼气工程 有较广阔的应用空间 UASB 工艺适用于养 猪场的污水处理能源环保型沼气工程 应用范围较窄 应用范围广 适应性强 效益高的工艺是 CSTR 工艺 有很大的发展潜力 USR 工艺 作为国内较成熟的工艺 尤其适用于中部和南部养猪场粪污处理和集 沼气工程建设项目可行性研究报告 中供气沼气工程 并且其应用范围广 效益好 收益高 具有很大的 发展潜力 升流式固体反应器 USR 是一种结构简单 适用于高悬浮固体 原料的反应器 原料从底部进入消化器内 消化器内不需要安置三相 分离器 不需要污泥回流 也不需要完全混合式消化器那样的搅拌装 置 未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物 靠被动沉降滞留于 消化器内 上清液从消化器上部排出 这样就可以得到比 HRT 高的多 的 SRT 和 MRT 从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率 升流式厌氧固体反应器 USR 将含高有机固体含量 5 废液由池 底配水系统进入 均匀的分布在反应器的底部 然后向上升流通过含 有高浓度厌氧微生物的固体床 使废液中的有机固体与厌氧微生物充 分接触反应 有机固体被液化发酵和厌氧分解 约有 80 左右的有机 物被转化成沼气 而产生的沼气随水流上升具有搅拌混合作用 促进 了固体与微生物的接触 由于重力作用固体床区有自然沉淀作用 比 重较大的固体物 包括微生物 未降解的固体和无机固体等 被累积 在固体床下部 使反应器内保持较高的固体量和生物量 可使反应器 有较长的 SRT 和 MRT 微生物滞留时间 通过固体床的水流从池顶的 出水渠溢流出池外 在出水池前设置挡渣板 可减少 SS 的流失 在 反应器液面会形成一层浮渣层 在长期稳定运行过程中 浮渣层的厚 度达到一定厚度后趋于动态平衡 不断有固体被沼气携带到浮渣层同 时也有经脱气的固体返回到固体床区 由于沼气要透过浮渣层进入到 反应器顶部的集气室 对浮渣层产生一定的 破碎 作用 对于生产 性反应器由于浮渣层面积较大 浮渣层不会引起堵塞 集气室中的沼 沼气工程建设项目可行性研究报告 气经导管引出池外进入沼气柜 池底设排泥管可把多余的污泥和下沉 在池底的惰性物质定期排除 据国外研究 利用中温 USR 在 TS 浓度平均为 12 海藻的沼气发 酵时 其负荷范围 VS 从 1 6 9 6Kg m3与消化器的活性污泥接触 使 原料得到快速消化 未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自 然沉降滞留于消化器内 上清液从消化器上部溢出 这样可以得到比 水力滞留期高很多的固体滞留期和微生物滞留期 从而提高了固体有 机物的分解率和消化器的效率 首都师范大学利用 USR 进行了鸡粪沼气发酵研究 其进料浓度为 TS 5 6 COD 42 55g l 悬浮固体为 45 55g l 在 35 条件 下 USR 的负荷可达 10kgCOD m3 d 产气率 4 88m3 m3 d CH4 含量 60 左右 COD 去除率 85 左右 SS 去除率为 66 16 据计算当 HRT 为 5 天时 SRT 为 25 天 留民营鸡粪污水中温沼气发酵工程 房 山区琉璃河猪粪废水沼气发酵工程 房山区南韩继和平谷县南独乐河 猪粪废水沼气工程的厌氧消化器均采用 USR 工艺 运行稳定 效果较 好 从国内外的研究情况看 USR 在处理高 SS 废物时具有较高实用价 值 许多高 SS 废水如酒精与消化器的活性污泥接触 使原料得到快 速消化 未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留 于消化器内上清液从消化器上部溢出 这样可以得到比水力滞留期高 得多的固体滞留期 从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率 沼气工程建设项目可行性研究报告 5 25 2 工艺流程工艺流程确定确定 5 2 15 2 1 工艺工艺流程图流程图 综上所述 本工程采用 USR 工艺 具体工艺图如下 调节池格栅集水井 USR 反应器 沼液贮池有机肥 脱水器 脱硫器贮气柜阻火器 发电和供户 太阳能 锅炉 沼液回流 图 5 1 USR 厌氧发酵工艺流 程示意图 猪场粪水 工艺流程说明 猪场粪污收集后按一定的浓度配比进入调节池 该池设置有搅拌 机 使之充分混合 以防止粪污沉积 搅拌到一定浓度的粪污 经过 提升泵提升进入 USR 反应器 利用太阳能和锅炉来保证发酵温度 在 反应器中 利用厌氧微生物新陈代谢作用 将大部分有机物去除 同 时产生大量沼气 沼渣 沼液 其中沼液 沼渣通过重力自流进入沼 液贮池 作为有机肥料使用 反应器产生的沼气经脱水器脱水后进入 脱硫器内脱出硫化氢 防止后续单元被腐蚀 脱水脱硫后的干燥的沼 沼气工程建设项目可行性研究报告 气进入贮气柜 调节压力后经阻火器 防止回火 然后发电使用 5 2 25 2 2 各个处理构筑物设计 各个处理构筑物设计 1 格栅集水井 采用砖混结构 地下式 格栅集水池容积 90 m3 有效水深 2 2m 超高 0 3m 2 调节池 采用砖混结构 数量 1 座 地下式 有效容积 100m3 有效水深 2 5m 超高 0 3m 设计尺寸 8 5 2 8m 3 USR 厌氧反应器 采用圆形钢结构 2 座并联运行 单池容积 1000m3 总容积 2000m3 外设 0 05m 保温层 厌氧反应器夏季常温消化 冬季适当 量 用沼气发电余热升温 水封罐 2 个 采用钢结构 4 贮气柜 猪粪水经厌氧反应后产生的沼气出部分自用于食堂等外 主要用 于发电 除自用外 还供给附近村庄居民用电 为保证沼气设备的连 续运行 所以必须建贮气柜 贮气柜设计容积为 600m3 尺寸为 D12 6m 贮气柜钟罩为钢结构 5 沼液贮池 沼气工程建设项目可行性研究报告 沼液贮池采用砖混结构 尺寸为 20 15 3m 6 太阳能暖房 太阳能暖房采用砖混结构 平面面积 60m2 7 设备综合用房 设备综合用房采用砖混结构 面积为 60m2 尺寸为 10 6m 8 值班室 值班室为砖混结构 面积 30 m2 尺寸为 6 5m 9 锅炉房 锅炉房为砖混结构 面积 72 m2 尺寸为 15 5m 10 发电机房 采用砖混结构 面积 40 m2 尺寸为 8 5m 11 有机肥加工车间 采用砖混结构 面积 400 m2 尺寸为 50 8m 3 项目主要设备 本项目主要设备 设施 见下表 沼气工程建设项目可行性研究报告 表 5 1 工程主要设备设施一览表 序号序号名称名称单位单位 数数 量量 1 进料泵台 2 2 沼液回流泵台 1 3 格栅套 2 4 立轴搅拌器套 2 5 厌氧罐罐盖套 2 6 厌氧罐内部管线套 2 7 罐内搅拌装置套 2 8 沼气流量计套 1 9 爬梯围栏及防雷系统套 2 10 水封罐套 2 11 脱水器套 2 12 脱硫塔套 3 13 干式阻火器套 2 14 沼气发电机组套 2 15 锅炉套 2 沼气工程建设项目可行性研究报告 16 锅炉软化水系统套 2 17 有机肥调质搅拌器套 1 18 堆翻设备套 1 19 粉碎机套 1 20 有机肥造料机套 1 21 缝包输送系统套 1 第六章第六章 总图布置总图布置 6 16 1 总平面布置原则总平面布置原则 1 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 2 根据工艺及防火要求 将生产协作密切的车间组织在一起 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 3 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 4 运输是生产工艺流程的前奏和继续 它是联系各生产环节 的纽带 总图布置中做到合理布置人流 车流的运输线路 以利于生 产线路的畅顺 减少能量消耗 确保交通运输安全 沼气工程建设项目可行性研究报告 5 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 6 26 2 总平面布置方案总平面布置方案 本项目场址位于某省泌阳县高店乡中管村 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 在总图布置中根据厂区位置 本次工程利用沼气场地建设 根据生产工艺流程要求 将主体构筑物布置在厂区的东北部 将辅助 构筑物等恰当布置 使猪粪远离生产车间 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 厂区主要 道路与每个车间之间道路相连形成环路 符合消防要求 6 36 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 运距最短 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 6 46 4 道路及绿化道路及绿化 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 捷的到达每个辅助车间 并形成环形路网 新建道路分主干道和次干 道及支道三种 连接厂区主要出入口的道路主干道宽 10 米 生产车 间之间次干道宽 6 米 车辆和行人较少的道路以及消防道路宽 5 米 沼气工程建设项目可行性研究报告 道路路面应铺设适于车辆通行混凝土路面 带盖板明沟 路肩宽度 1 米 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 车间之间 车间与外缘公 路或道路应保持一定距离绿化带 厂区内各车间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 在厂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 使整个厂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 与厂内建筑相呼应 树立现 代化养殖场的典型模式 6 56 5 总平面主要技术总平面主要技术指标指标 表 6 1 总平面主要技术指标 序 号 建构筑物名 称 平面尺寸 长 宽 面积 m2 层 数 高度 m 结构形 式 1 格栅集水池 10 102 5 砖混 2 酸化调节池 8 52 8 砖混 3 沼液贮池 20 153 砖混 沼气工程建设项目可行性研究报告 4 USR 厌氧反 应器 V 1000 m3 共二座 钢结构 5 设备综合用 房 10 6m601 砖混 6 贮气柜水封 池 V 675 m3 钢混 7 值班室 6 5m30 砖混 8 太阳能暖房 10 6m3 砖混 9 锅炉房 9 8m72 砖混 10 发电机房 8 5m40 砖混 11 有机肥加工 车间 50 8m400 砖混 6 66 6 给排水工程给排水工程 给水由场内统一安排 主要由地下水供应 主要用于场区养殖生 产 生活用水 沼气站内的消防用水 操作人员冲洗用水以及其它用 水 场区统一规划建设完善的排水设施 收集养殖污水 生活污水排 水 雨污分离 沼气工程建设项目可行性研究报告 6 6 7 7 供电供电 本工程电源由养殖场将 380 220 伏三相四线制供电引入场区控制 室内 经控制室内总配电柜供各用电点 总配电柜上安装电压表 电 流表和电度表 以监测整个场区的用电情况 动力设备均采用三相 380 伏供电 照明采用单相 220 伏供电 6 86 8 施工及安装施工及安装 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 6 8 16 8 1 设计规范与标准设计规范与标准 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 建筑设计防火规范 GBJ16 87 钢筋混凝土结构设计设计规范 TJ1 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 6 8 26 8 2 施工规范与标准施工规范与标准 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 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 6 8 36 8 3 安装规范与标准安装规范与标准 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 75 沼气工程建设项目可行性研究报告 第七章第七章 环境保护环境保护 7 17 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 对猪场的影响 工程实施时 由于车辆运输 施工人员频繁的 活动等原因 对育肥猪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猪舍 建议尽量减少 紧邻施工区的猪舍的猪的数量 以减少噪声对猪的影响 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 7 27 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 7 2 17 2 1 二次污染的影响二次污染的影响 某某泌阳县良种猪污染治理示范项目目的在于治理该企业的产生 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 因此制定相应的管理制 度 建设规范的猪粪和废水的暂存池 通过以上措施的实施 可以基 本避免二次污染的发生 沼气工程建设项目可行性研究报告 7 2 27 2 2 恶臭对环境的影响恶臭对环境的影响 本项目恶臭气体的产生源 主要是猪粪尿中 NH3等刺激性气体 上述恶臭气体的形成 主要在猪舍 运动场 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 同时也会影响到猪的生长 对于猪粪尿产生的恶臭气体 评 价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 7 37 3 场区绿化场区绿化 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 所以搞好场区绿化布局 对保护环境 改 善劳动条件 增强员工健康都有一定的意义 沼气工程建设项目可行性研究报告 第八章第八章 劳动保护劳动保护 8 18 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 8 28 2 劳动安全措施劳动安全措施 防电 装置内部所有电线路应完好无损 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 当检修时 沼气工程建设项目可行性研究报告 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 防机械损伤 对传动设备应加装防护罩 高层建 构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 并配有照明灯 以防摔伤 保证操作人员的安全 工作人员进入容器内清理 检