xxxx公司奶牛养殖场大型沼气建设项目可行性研究报告

i xxxx公司 奶牛养殖场大型沼气建设项目 可行性研究报告 第一章 项目摘要 . 1 一、项目摘要 . 1 二、可行性研究的依据 . 4 第二章 项目建设的目的与可行性 . 5 一、项目建设背景 . 5 二、项目建设的目的与意义 . 6 三、项目建设的可行性 . 10 第三章 市场分析 . 10 一、市场供求现状 . 11 二、产品市场前景分析与目标定位 . 12 三、产品市场竞争力分析 . 13 第四章 项目承担单位的基本情况 . 13 一、人员概况 . 14 二、资产与经营状况 . 14 第五章 项目地点选择分析 . 14 一、选址原则 . 14 二、建设地点 . 14 三、项目区建设条件 . 15 第六章 工艺技术方案分析 . 16 一、工程模式的选择 . 16 二、工艺技术路线的选择 . 18 第七章 项目建设目标 . 24 一、项目建设目标 . 24 二、项目建设规模 . 24 第八章 项目建设内容 . 25 一、总平面布置 . 25 二、建安工程 . 26 三、仪器设备 . 29 第九章 投资估算和资金筹措 . 30 ii 一、投资估算的范围 . 30 二、投资估算的依据 . 30 三、投资估算 . 31 四、资金使用计划 . 32 五、资金筹措 . 33 第十章 建设期限和实施进度安排 . 33 一、项目建设期限 . 33 二、项目实施进度安排 . 33 第十一章 土地、规划和环保 . 34 一、土地与规划 . 34 二、环境保护 . 34 三、安全防护 . 36 第十二章 项目组织管理与运行 . 38 一、项目建设组织管理 . 38 二、项目建成后运行管理 . 38 三、项目运行费用 . 39 四、保障措施 . 40 第十三章 效益分析与风险评价 . 42 一、经济效益分析 . 42 二、项目风险评价 . 46 三、生态效益 . 49 四、社会效益 . 50 第十四章 招标方案 . 51 一、招标范围 . 51 二、招标组织形式 . 51 三、招标方式 . 51 1 第一章 项目摘要 一、项目摘要 1、项目名称 xxxx公司 奶牛养殖场 大型沼气建设项目 2、项目承担单 位 xxxx公司 3、建设地点 青海省 xx县 xx村 4、建设期限 本项目建设期 1年（ 2008年 9月 -2009年 12月）。 5、建设内容与规模 项目建设内容包括建安工程和仪器设备购置两项内容 ,其中建安工程包括建设厌氧发酵池 1800 m3，贮气柜 250 m3，调节池 150m3，计量池60 m3，平板滤池 200 m3，堆积发酵池 150 m3， 贮液池 5000 m3， 操作间锅炉房及配套管道设施等。设备购置包括购置污水泵、污泥泵、脱硫塔、凝水器、贮气柜、控制系统、热电联供系统、上料系统、直线翻堆发酵设备、沼液施用车、锅 炉、固液分离机、计量封装设备、沼气发电机等各类设备 37台套。 项目建成后，日产沼气 947m3，年产沼气 34.57 万 m3，（其中 29.2 2 万 m3用于发电，发电量为 43.8万度 ），沼渣肥 1205吨，沼液 25864吨。 6、投资估算与资金筹措 项目建设投资总额为 659 万元。其中建安工程投资 316.50 万元，仪器设备投资 267.3 万元，工程建设其他费用 43.8 万元，基本预备费31.4万元。 7、运行费用 项目投产后年需运行费用（流动资金） 9.49万元，由项目单位自筹解决。 8、效益分析 （ 1）经济效益 详见下表。 表 1-1 主要技术经济指标表 序号 指标名称 单位 指标值 备注 一 产品收入及生产规模 营业收入 万元 144.51 达产年 生产生活用沼气 万 m3 5.36 达产年 发电用沼气 万度 43.80 达产年 沼渣肥 吨 1205 达产年 沼液 吨 25864 达产年 二 主要技术指标 牛粪干物质含量 % 18 发酵料液浓度 % 8 发酵罐投料体积比 % 90 发酵罐容积产气率 m3/ m3.d 0.5-0.6 固液分离后沼渣中含水率 % 65 固体有机肥沼渣中含水率 % 14 三 建设指标 1 土建工程 计量池 m3 150 地下钢混结构 3 序号 指标名称 单位 指标值 备注 格栅井 眼 2 地下钢混结构 厌氧发酵池 m3 1800 半地下钢混结构 调节池 m3 150 地下钢混结构 平板滤池 m3 200 半地下钢混结构 贮液池 m3 5000 半地下钢混结构 堆积发酵池 m3 150 半地下钢混结构 操作间 m2 200 砖混结构 低压锅炉房 m2 40 砖混结构 跌水井 眼 1 地下砖混结构 检修井 眼 2 地下砖混结构 阀门井 眼 3 地下砖混结构 给排水管道 m 500 保温与装饰工程 套 1 静态堆肥车间 m2 600 砖混结构 场区道路 m 1000 砼面 绿化 m2 2000 2 设备购置 台套 37 污水泵 台 2 50WLX-12-3.5 污泥泵 台 2 脱硫塔 台 2 TS-250 凝水器 台 2 BC-300 贮气柜 台 2 250m3 沼气压力表 台 2 沼气流量总表 台 2 LMN-25 控制系统 套 1 热电联供系统 套 2 检修设备 套 1 上料系统 台 3 搅拌系统 套 3 锅炉 套 2 鼓风机及风管 套 3 沼液施用车 台 2 直线翻堆发酵设备 台 1 粉碎机 台 1 筛分机 台 1 固液分离机 台 1 4 序号 指标名称 单位 指标值 备注 计量封装设备 台 1 沼气发电机 台 1 60kw 四 投资与资金筹措 1 建设投资 万元 659.00 2 资金筹措 万元 659.00 2.1 自有资金 万元 399.00 2.2 国家资金 万元 260.00 五 财务评价指标 1 销售 (营业 )收入 万元 144.51 正常年份 ,含税 2 总成本费用 万元 99.67 正常年份 ,含税 3 利润总额 万元 44.85 达产年 4 净利润 万元 44.85 达产年 5 销售税金及附加 万元 免税，达产年 6 所得税 万 元 免税，达产年 7 财务内部收益率 10.18% 8 财务净现值 万元 77.35 ic=8% 9 静态投资回收期 年 8.37 10 投资利润率 % 6.71 11 投资利税率 % 6.71 12 盈亏平衡点 % 57.85% （ 2）生态、社会效益 本项目属于社会公益性环境保护设施，创造的效益以生态效益和社会效益为主。通过本项目沼气工程建设，为项目奶牛场粪尿无害化处理和资源化利用创造了条件，使该场年排放的近 3万多吨粪尿得到资源化循环利用，周边的环境得到极大的改善。 另外，本工程投入使用后，预计年产沼气 34.57万 m3，一部分用作生产、生活能源，其它可用作发电。按热值换算，可替代标煤 933吨。可节约奶牛场用电、用煤，改善了用能结构，提高了生活质量。同时，沼肥的施用有利于促进绿色农产品的开发，在实现区域循环经济，促进周边地区农业的发展方面产生积极的带动和引导作用。 二、可行性研究的依据 5 1、关于申报 2008 年度环境保护专项资金项目的通知青环发2008149号； 2、 2008年中央 1号文件中共中央国务院关于切实加强农业基础建设，进一步促进农业发展农民增收的若干意见 ； 3、 全国农业和农村经济发展 “ 十一五 ” 规划（ 2006-2010年） ； 4、 农村沼气建设国债项目管理办法 ； 5、养殖小区和联户沼气工程试点项目建设方案（农办计 200737号） ； 6、 全国农村沼气服务体系建设方案（农办计 200730号） 7、规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范； 8、 国家计委和建设部建设项目经济评价方法与参数（第三版）； 9、项目承担单位提供的基础资料。 第二章 项目建设的目的与可行性 一、项目建设背景 养殖业发展在促进农业增效、农民增收的同时，也带来了畜禽粪便污水大量增加并集中排放的问题，对周围环境造成了极其严重的影响。目前，我国相当数量的规模化畜禽养殖场因没能配套建设相应的环保工程，严重污染了当地的水、土、气，造成生态环境恶化、农产品品质下降并危及人体健康，也严重影响着规模化农牧业的可持续发展。 另一方面，我国正面临着巨大的能源与环境压力，矿物能源的无节制使用，引起了日益严重的环境污染问题。可再生能源的开发、环境资源的保护显得十分重要；国家“十一五”规划强调要加紧、加强建设环境友好、资源节约型社会。 在构建节约型社会的要素当中，低污染、低成本、可利用价值高的能 源正在被越来越多的人所接受。 视为绿色能源的沼气将成为 二十一 世纪重要能源之一。 6 中共中央、国务院 2008 年一号文件 关于切实加强农业基础建设进一步促进农业发展农民增收的若干意见明确指出，增加农村沼气投入，积极发展户用沼气，组织实施大中 型沼气工程，加强沼气服务体系建设。 全国农村沼气工程建设规划（ 2006-2010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。 青海省省是我国重要的农畜产品生产基地， xx县 是全国绿色农业示范县，奶牛养殖大县。 小西牛是当地大型养殖企业，随着养殖规模的不断扩大，奶牛的排泄物对当地水域、土壤等环境造成了污染，为切实解决这个 问题，响应国家关于 加快农村能源建设步伐 的号召 ， 该场拟实施大型沼气工程项目，既能科学处理奶牛场粪便，又能缓解燃料、肥料供应，构建现代农业模式。为此，特提出本项目，并委托工程咨询公司编写项目可行性研究报告。 二、项目建设的目的与意义 1、减少养殖污染， 提高农民生活质量 养殖场污染的表现形式主要有： （ 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，通过水体或水生动植物进行快速扩散和传播，直接或间接传染各种疾病。因此，奶牛粪水若直接排放会严重污染水体和周边环境，威胁饮用水水源的安全。 7 （ 2）产生恶臭污染空气 在厌氧条件下，奶牛粪便在某些微生物的作用下，碳水化合物分解为甲烷、有机酸和醇类等带酸臭味的气体；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奶牛场内外大气环境质量，对附近居民包括奶牛场工作人员产生危害。 （ 3）污染土壤 进入土壤的奶牛粪便，如果大量堆积超过所在土壤的消化能力，就会造成污染。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。 随着项目区养殖规模的逐步扩大，对养殖污染如不加以治理， 造成的污染程度也将越来越严重。项目建成后， 有利于场 容整洁，环境优美，促进农民传统生活方式的改变， 引导项目区 农民走向清洁、卫生、健康的生活之路。 2、实现生态养殖，促进区域循环经济发展 随着养殖量不断增加，养殖场每天排放的粪便等废弃物日益增多，不仅造成严重的环境污染，而且容易引起畜禽致病，直接影响养殖的防疫卫生，降低生产力水平，从而制约养殖 场的扩大再生产和安全生产。 建设沼气工程，在不完全的农业循环中加入了沼气应用这一环节，就可以使之变成一个闭合的完全农业循环。沼气工程在完全的农业循环体系中，可以加速农业各部门之间的综合发展，比较充分地利用农业生产收 获的能量和物质，可以调节能源、饲料、肥料三者之间的关系，净化环境，减少污染，保护水资源，提高土壤肥力，减少化肥的施用，从而保护农业生态平衡，促进农、牧各业的发展。 本项目 根据 当地 实际 情况建设沼气工程， 对养殖场生产过程中产生 8 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、净化环境、回收能源、综合利用、改善生态环境有机结合起来，走生态畜牧业产业化可持续发展的道路，在良好的生态环境条件下组织畜牧生产，使之成为绿色生态型畜牧奶牛场。 同时，项目建设 有利于 构建 “ 牛 沼 菜 生产 ” 链 ， 将养殖污水处理后做有机肥料，变废为宝，做到零排放， 有助于带动区域循环经济的健康发展。 3、发展无公害农产品， 有效保证食品安全 食品安全关系着人类社会的健康发展。开发安全食品，对农产品品质和质量提出了更高的要求。开发安全食品，客观上要求农产品必须是无污染、低残留、对人体无害。 利用养殖粪便和废水建设沼气工程，既能产气，又能制成优质的有机肥料 -即沼肥（包括沼液、沼渣等）。沼肥中因存留丰富的氨基酸、 B族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质，是各类农作物、蔬菜、果树等的优良有机肥料，对各 类作物均具有增产、抗寒、抗病虫之功能。施用有机肥料， 可以大大减少化肥和农药的施用量，从而降低了化肥、农药在农产品中的残留；同时，由于沼肥富含生物活性物质，可明显地提高农产品质量（口感、色泽较好，营养成份增加），保证了食品安全。 4、降低生产成本，促进农民增收 农业效益低下，农民增收缓慢，是制约当前农业农村经济持续快速发展的主要因素 。建设 沼气 工程 ，把沼气综合利用与农业生产活动直接联系起来，又将成为发展庭院经济、发展生态农业，增加农民收入的重要手段。 据测算， 沼液浸种使粮食每亩增产 3-5%，养鱼每公顷水面增产约400 公斤。将沼气用于贮粮， 可 减少化学农药的消耗和粮食损失 ； 将沼 9 气用于水果保鲜， 可 保持水果的品质，延长供应时间，提高经济价值 。总之，沼肥沼液的施用，能 带动生态养殖业和高效种植业的发展， 在提高农产品质量和数量的同时，减少了生产成本，能有效提高农民收入，从各个方面直接或间接地促进了农村经济的发展，具有显著的经济效益。 5、促进农村能源开发利用 我国能源工业面临着经济增长和环境污染的双重压力，开发利用新能源具有重大意义。 沼气是各种有机物质在隔绝空气（还原条件）、适宜的温度湿度条件下，经过微生物作用产生的一种可燃 烧气体。作为一种高能优质的能源，沼气越来越受到人们的欢迎。 沼气的主要成分是甲烷，约占所产生的各种气体的 60% 80%。甲烷是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量的空气混合后即可燃烧。每立方米纯甲烷的发热量为 34000J，每立方米沼气的发热量为 20800J- 23600J 。即 1 立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于于 0.7Kg 无烟煤提供的热量。 沼气一种清洁能源，可以替代煤炭，起到减少排放二氧化碳的效果，每立方米沼气可相当于减少排放二氧化碳 2.13Kg -3.8Kg, 排放 1M3甲烷相当于减少排放 21 M3二氧化碳。相对于煤矿瓦斯、焦炉煤气、高炉煤气等富含氢、成分易变的可燃气体而言，沼气成分稳定、更便于利用。 本项目工程生产的沼气，可用于奶牛场的工作人员生活能源、奶牛舍取暖保温，还可供应周边农户生活所需。同时，养殖粪污通过密闭管道，不断流入沼气池，不仅节省沼气池进料劳动力，还可以促进连续产气和提高产气率。 总之，农村沼气工程， 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。 本项目 建设 10 沼气工程，有利于促进项目 区 循环经济发展 ，改善生态环境， 促进农业结构调整和农民增收节支 。 三、项目建设的可行性 1、建设大型沼气工程符合国家 能源中长期发展规划 国家能源中长期发展规划纲要（ 2004 2020） 和中央一系列的文件精神指出，今后要以科学发展观为指导，大力发展清洁能源和循环业经，实现经济社会的又好又快发展。本项目开展大中型沼气工程建设，用沼气替代煤炭等能源，减轻大气污染；同时，养殖场污水经无害化处理，可以有效地改善当地水环境质量，产生的沼肥用于农作物的施肥，可减少化肥、农药的用量，改善土壤质量，增加土壤肥力，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，有利于发展无公害农产品和绿色食品。项目建设符合符合党中央有关建设社会主义新农村的大政方略。 2、项目单位资源丰富 xxxx公司 现存栏奶牛 2000头。按每头每天粪便 25Kg、尿液 13.5 Kg计算，奶牛场场每天粪尿总排放量达 77吨 ,年粪污总排放量达 28105吨 ,可以为大型沼气工程的运行提供充足的生产原料。 3、项目单位经济实力强 xxxx 公司 是在原西宁城北 xx 厂 的基础上组建的股份制企业 ， 注册资本 1000万元，公司下属的奶牛场占地面积 200多 亩。 2007年底公司总资产 1827 万元，其中流动资产 933 万元，固定资产净值 565 万元，所有者权益 886万元，流动负债 505万元，资产负债率 51%， 2007年实现销售收 1556万元、实现利润 213万元。 第三章 市场分析 11 一、市场供求现状 1、沼气、沼电供求状况预测 本项目在解决环境治理问题的基础上，主要生产两类产品，一类是沼气、沼电能源产品，一类是固体有机复合肥与液体有机复合肥产品。 随着我国经济的高速发展，世界能源短缺的趋势进一步加剧。能源问题，将成为未来国家与区域经济发展的命脉问题，由于电价上涨和资源短缺，将成 为制约企业发展的重要因素。因此，无论从我国的经济发展需求，还是从全球化竞争的需求角度考虑，寻找并利用新能源、可再生能源，已成为当前的重要任务。同时，在经济保持增长的前提下，能源市场将持续保持供求不平衡的状态，能源产品在市场中的核心地位将日益明显，能源产品的需求量将进一步增大，尤其是无污染的新能源，将不可替代地成为最受欢迎的能源类产品。 当前工农业生产依然依赖常规能源，由于常规能源的不可再生性，日趋减少与枯竭，因此，随着时间的推移，其价格也必将越来越高。而沼气与沼电这两种由粪污转化而成的再生能源，由于原料长期 周而复始的存在，不存在枯竭的危险，因此其价格控制具有不可再生能源无法替代的优势，这也为其在能源市场中的优势地位打下长远而坚实牢固的基础。 在全国各地沼气能源应用日趋广泛之时， xx县 尚无规模化大中型沼气工程实例，本项目所产生的沼气与沼电产品，在 xx 县 尚无同等规模的竞争者，因此在当地农村市场前景乐观。 2、有机肥市场供求现状及预测 近年来，农产品安全问题形势严峻，越来越受到中央及各级政府的高度重视。过量施用各类无机化合肥及无机化合农药，是导致这一问题的主要原因。随着国家在农产品安全方面政策法规的不断出台，随着法规执行监管的日益严密，有机复合肥作为无公害农产品生产的物质保 12 障，在市场中已经受到广泛的欢迎。 有机肥除具有改变土壤理化性状及有机环保的优势外，还具有营养成份丰富、成本低于常用化肥的优势，目前农资市场中的肥料依然以无机化肥为主，有机肥由于生产量受到原料分散、规模化生产企业少等因素的限制，供应量远远不能满足当前市场的需求，目前全国的有机肥生产尚不能满足需求量的 1%。 2006 年，全国化肥总产量超过 1.4 亿吨，而有机肥的年度总产量仅 1500 万吨，而具有商品化能力的高效有机复合肥则仅有不足 100万吨的年产量。 二、产 品市场前景分析与目标定位 1、有机复合肥市场前景分析与目标定位 考虑到物流、运输等综合因素，本项目的能源产品与有机肥产品将立足于本地市场。 xx县 是青海省经济发展速度较快的地区，由于种植花卉、蔬菜等特色作物，整体发展水平较高，对绿色食品的需求也将日益增大。该县作为无公害绿色有机食品养殖基地和蔬菜种植基地，也需要大量的有机复合肥料作为物质保障，有机肥料需求具有极大的潜力。 本项目生产的商品化有机肥产品，将以从事无公害蔬菜种植、无公害粮食作物种植的企业或农户作为目标市场，以高品质、高效能的有机肥产品作为产品定位 。 2、沼气、沼液、沼渣产品市场前景分析与目标定位 按照项目当前的建设规模和资金投入力度，沼气、沼电的主要目标市场为企业自用。沼液、沼渣和部分沼气、沼电产品的主要目标市场为附近的农户。由于项目位置距离周边农户距离较近，沼液、沼渣输送需要的基础性设施投入不高，且满足技术与安全要求，为使农户用上清洁能源，保护植被，在当地政府的倡导与支持下，公司生产的多余沼气产 13 品向周边农户供应，以满足新农村建设中农户对清洁能源的需求。随着养殖规模的扩大，项目规模也随之扩大，届时沼气沼电产品的供应范围也将进一步拓展。由于沼气产品为 高品位能源，生产成本低于成常规能源生产成本，是清洁、绿色能源，价格将低于常规能源价格，市场前景良好。 三、产品市场竞争力分析 沼气产品在当地尚无企业进行规模化持续化的生产运行，具有独特单一的市场竞争优势。同时，由于该产品的生产受到原料资源限制，即必须具有配套的规模化养殖场区，因此，在一定时期内都将保持明显的优势。 有机肥产品也处于供不应求的现状，价格优势也相当明显。由于本项目产出的有机肥是在纯有机原料等条件下进行生产，在今后将技术路线调整为采用有机与无机相结合、大量与微量元素相结合、速效与缓效相结合、植物体 内酶激活与土壤肥力有效性相结合，从而实现该类肥料的高效化、多功能化和无害化三个目标。由此可见，其质量与普通化肥相比，具有优越的市场竞争力。 第四章 项目承担单位的基本情况 xxxx 公司 是在原西宁城北 xx 厂 的基础上组建的股份制企业，早在1999年就开始从事收购牛乳、加工乳制品工作。公司现有原料收购站、牛乳标准化车间、日产 15 吨袋装搅拌型酸乳生产线一条、日产 5 吨杯装发酵酸乳生产线一条、产品质量检验等专用设备，是一家专门从事乳制品产品研发和产业化生产的企业。 经过 xx 年的发展壮大，公司初具规模，成为西北较大从事 活性乳酸菌发酵乳制品的专业厂家。现位于 xxxx经济开发区生物科技产业园，总资产 1000 多万元，下设生产部、销售部、财务部、供应部、人力资源部、质检部。拥有活性乳酸菌发酵乳现代化生产车间，采用国内外先 14 进设备，生产的活性乳酸菌发酵乳产品有二大系列二十多个品种。 2005年公司顺利通过乳制品 “ QS” 与含乳饮料 “ QS” 认证。在质量保证的前提下，又开发出酸酸乳、小礼箱、 “ xx” 牦牛一品乳等高档产品，建立健全销售体制与销售网络，活性乳酸菌发酵乳产品在 xx、 xx 等 省都有销售，本省市场占有率达到 80%。避免市场产品的同质化 竞争，在乳酸菌发酵乳方面，独树一帜确定了自己在市场上的优势位置。 一、人员概况 项目单位现有员工 126 人，其中管理人员 8 人，工程技术人员 10人，生产工人 78 人，辅助人员 10 人，采购销售人员 20 人。其中，大专以上学历人员 14人，高级职称 2人，中级职称 6人。 二、资产与经营状况 2007 年底资产总额 1827.5 万元，销售收入 1556 万元，资产负债941万元，资产负债率 51。银行信用等级“ xxx”级。 第五章 项目地点选择分析 一、选址原则 1、 交通便利，便于原料及产品的运输； 2、 地势干燥、通风良好，便于排 水； 3、 水、电 、通讯等方面具备良好条件 ； 4、 离 周边 居民区 的输气距离适当 ； 5、居民住宅与场址的距离符合沼气生产的安全要求 ； 6、 所选场址面积的大小，应能满足生产要求，并有发展余地及预留空间 。 二、建设地点 根据以上选址原则，本项目建设地点选择在条件适宜的本公司奶牛 15 场内，该场位于青海省 xx县 xx村 。 本项目拟在养殖场区西侧建设，紧邻林场，距该居民区约 500米，便于粪污的输送及场区内的利用。 三、项目区建设条件 1、自然条件 （ 1）地理位置 xx县 xx村 项目区地处 xx县 中部，距省会 xx市 xx公里，青藏铁路xx车站 5公里，离县城 xx镇 12公里。海 (xx)阴 (xx)公路穿境而过，。地理位置为东径 xx，北纬 xx之间，东西宽 6公里，南北长 4公里，海拔 2316米左右。 （ 2）地形地貌 项目区以湟水河谷为中心，沿其各支流水系呈枝状穿插于低山丘陵地带，河谷宽度 2000 5000米，阶地多分为 2 3级，地势低平，坡度在 5 度以下，土层厚度不一，约 0.3 1.5 米，土壤类型主要以中壤灌淤土为主。 （ 3）气候资源 项目区气温日较差大，光能资源丰富，雨热同季，具有典型的大陆性气候特征。该地区年平均气温 4.2，日均温 0的天数为 210天， 5的天数为 145 天， 5的积温为 2501.2，年降雨量 360-450毫米，年平均日照时数为 2588.3小时，作物生长期日照平均可达 8-10小时 /日，给农作物光合作用提供了充足的光照条件。 （ 4）水资源状况 xx河在此与黄河上游最大的支流 xx河交汇。 xx第五水厂水源由此经过，水资源充足。项目区内有云谷川灌渠，水库容量为 1010 万立方米，包括项目区在内的有效灌溉面积为 3.8万亩，水质好，水利工程配套比较完善，水利灌溉条件比较优越，完全可以满足项目建设需要。 16 2、社会经济条件 项目区所在地 xx 村 村土地面积 3.8 万亩，人口 1.5 万余人，其中农业劳动力 0.8 万余人。 xx 县 为全省农业主产区，农区畜牧业发展较快，养殖规模较大，财政收入以农作物收入为主。 2006年国民生产总值 28亿元，固定资产投资 1.45亿元，地方一般预算收入 5692万元，农业总产值 5.02亿元，工业总产值 16.17亿元，农民人均收入 2451元。 3、配套设施条件 109 国道公路邻村而过，建有 330 千伏输变电站 1 座， 110 千伏变电站 3座基本满足工农业和群众生活用电 ,移动电话网络覆盖全村。 第六章 工艺技术方案分析 一、工程模式的选 择 畜禽养殖场粪污处理的基本工程模式包括能源生态模式、能源环保模式、种养平衡模式、土地利用模式、达标排放模式五种。 1、能源生态模式 该模式依靠现代化的设备组成比较完善的处理系统，将畜禽粪便经过一系列的生物发酵处理，产生沼气，最大限度地回收能源，以能源开发（沼气）为核心，以沼液、沼渣的综合利用为纽带，以现代化设施农业利用为依托，大幅度提高畜禽养殖场废弃物综合利用效益，消除畜禽养殖场废弃物造成的环境污染。 2、能源环保模式 该模式是先对畜禽场粪便进行固液分离，固体部分厌氧处理后制成沼气供暖，液体部分处理后达标 排放。该模式不能使资源得到充分利用并且工程和运行费用较高。 17 3、种养平衡模式 在耕地较多的地方，遵循生态学的原理，通过按土地规模确定畜禽养殖规模，以土地消纳畜禽粪便，制定并实施科学规划，用畜禽粪便作为种植业的有机肥料，将畜禽粪便密闭存放腐熟后就地还田。 4、土地利用模式 该模式是建立有机肥厂，先对畜禽场粪便进行固液分离，将其中干物质进行堆肥发酵，生产商品有机肥，销售到更远的地区。实现在更大区域内的种养平衡。在利用人工或天然的湿地、厌氧消化系统对污水进行净化处理。通过资源化处理畜禽粪便和污水，实现畜禽养殖场环 境效益和经济效益的双赢。 5、达标排放模式 对于那些耕地少、土地消纳量小，又不具备沼气发电或生产有机肥条件的地方，而当地是必须就地发展畜禽养殖业的区域，则须建设污水处理工程，对集约化养殖场产生的废水进行工程化处理，实现达标排放，产生的固体废弃物应按照有关法规、标准综合利用生产有机肥或进行减量化、无害化处理和处置。 以上五种模式中，种养平衡模式和土地利用模式资金投入相对最小；能源生态模式的产出投入比最大，经济效益和环境效益明显；能源环保模式次之；达标排放模式主要目的是实现污染物达标排放，资金投入最大，经济效益 较低。 根据项目建设点的基础情况以及对沼气集中供气的要求，确定沼气工程选择能源生态型工艺技术方案。项目建设目标是尽可能的多生产沼气，并通过对沼渣、沼液的综合利用实现沼气工程的社会效益和经济效益双丰收。本项目为粪便、废水在经厌氧消化处理和沉淀或固液分离后生产沼气并发电，沼渣、沼液作为优质有机肥用于花卉和绿色农产品生 18 产，使粪便得到能源、肥料多层次的资源化利用，最终达到养殖区域内粪污的 “零排放 ”。工艺遵循了生态农业原则，具有良好的经济效益和环境效益。 能源生态型的生产工艺具备以下优势： 工程建设的主要目的是生产 沼气解决污染和能源问题，所以工艺技术方案选择为能源生态型工艺； 项目区规模化养殖业为沼气工程提供了充足、稳定的发酵原料； 工程产生的沼气主要由于发电，并且通过电路直接为项目建设点提供电能，不存在销售问题； 该工程的供热采用发电机组余热的形式，充分立足于清洁的可再生能源； 工程建设点周边特色种植业保证沼液的销售和贮存，大量的花卉和蔬菜大棚及大田能够完全消纳沼气工程生产的沼渣、沼液； 该工艺技术方案为我国近二十年发展完善的工艺方案，从基础研究、工程应用和实践都证明了该工艺先进、成熟和经济合理，有利于 节约项目投资，降低运行费用，提高建设项目综合经济效益。 二、工艺技术路线的选择 1、工艺技术路线选择原则 （ 1）减量化原则 养牛场可实行干清粪工艺，冲圈和降温用水减少到最低限度，从而减少治理经费，达到把污染源控制在最低限度的目的。 （ 2）无害化原则 选用先进工艺技术，所有污水、粪便必须采用封闭式厌氧发酵工艺，无毒无味运行，经过一段时间的厌氧发酵，可去除污水中的 COD约 80%左右，病毒菌杀灭率 96%以上，消除蚊蝇孳生地和寄生虫生长的寄生体。 （ 3）资源化原则 19 有害粪污经过治理，达到变废为宝的目的。粪便治理后可 作为果树、蔬菜的有机肥或深加工成有机复合肥。污水、粪水治理经过厌氧发酵所产生的沼液中富含溶解氮、磷、钾的黄腐酸，浓缩后可制成植物叶面有机喷施肥。 （ 4）生态化原则 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。整个工程是一个可持续发展的生态环保能源工程，注重资源综合开发利用和生态平衡，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，形成生态与经济两个良性循环。 2、厌氧发酵工艺技术方案比选 厌氧发酵生物处理技术发展到今天已经取得了很大的成就，已经开发出的厌氧消化器种类很多，目前在畜禽养殖行业粪资源化处理利用方面，应用较多的是全混合厌氧消化反应器（ CSTR）、升流式固体反应器（ USR）和上流式厌氧污泥床（ UASB）。 （ 1）全混合厌氧消化反应器（ CSTR） 全混合厌氧消化反应器（ CSTR）工艺特点是对粪污中悬浮物（ SS）浓度大小没有严格要求，使用范围广。它在沼气发酵罐内采用搅拌和加温技术，这是沼气发酵工艺的一项重 要的技术突破。搅拌和加热，使沼气发酵速率大大提高，因此该反应器也被称为高速沼气发酵罐。其特点是：固体浓度高， TS8% 12%，可使畜禽粪便污水全部进行沼气发酵处理。优点是处理量大，产沼气多，便于管理，易启动，运行费用低。一般适用于以产沼气为主，有使用液态有机肥习惯的地区。由于这种工艺适宜处理含悬浮物（ SS）高的畜禽粪污和有机废弃物，具有其他高效沼 20 气发酵工艺无法比拟的优点，现在欧洲等沼气工程发达的地区广泛使用。 （ 2）升流式固体反应器（ USR） 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。原料从底部配水系统进入消化器，依靠进料和产气的上升动力按一定的速度向上流经含有高浓度厌氧微生物的污泥床时，有机物得以分解发酵，并产生沼气。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物依靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出。该方式优点是处理效率高，运行管理简单，缺点是对进料均布性要求高，发酵过程中需要强化搅拌，预处理设备投入大。 （ 3）上流式厌氧污泥床（ UASB） 待处理的废水被引进 UASB 反应器的底部，向上流过由絮状或颗粒状厌氧污泥组成的污泥床，随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气引起 污泥床的扰动。在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部，这引起附着的气泡释放；脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内，剩余固体物和生物颗粒从液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。 UASB反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度 ,污泥泥龄（ 30天以上），较高的进水容积负荷率，提 高了厌氧反应器单位体积的处理能力。但对于 SS含量很高的粪便污水不适用，而且投资费用也很大。 结合本项目排污情况以及后期对沼渣沼液的深加工，选择升流式固体反应器（ USR）最为合理。 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 6-1。 21 图 6-1 利用牛粪生产沼气和制肥的工艺流程 牛粪通过人工清运和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 8%的粪水料液 ,泵入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 35 38，水力滞留期为 20天。为保证本场及周遍农户炊事用气的稳定性 ,部分沼气由贮存在压力贮气罐内，其他大量沼气贮存浮罩式贮气罐内 ,供燃气锅炉使用。反应后的料液经固液分离后产生的沼渣、沼液分别制成固体、液体有机无机复合肥，多余的沼液回流使用。 为保证冬季厌氧消化器在恒定中温条件下的正常运行，利用部分沼气通过喷淋锅炉直接加热预处理池内的冷粪到 40，利用热电联产发电机组产生的热量通过换热器保证厌氧发酵罐内的恒定中温。经固液分离后产生的沼液暂时贮存在浮罩式贮气罐内进行二次发酵，提高沼气的产量。 3、主要工艺技术参数 牛粪干物质含量： 18%; 沉淀池 调节池 厌氧发酵罐 压力贮气罐 生活用气 浮罩式储气罐 匀化罐 固液分离机 粪水收集 锅炉 发电 沼液 液体有机肥 沼渣 固体有机肥 22 发酵料液浓度： 8%; 发酵罐投料体积比： 90%; 发酵罐容积产气率： 0.5 0.6m3/( m3.d); 水力滞留期： 20d; 发酵温度： 35 40 ; 发酵物 pH值： 7 7.5; 物料适宜碳氮比： 15 25; 固液分离后沼渣中含水率 :65%; 固体有机肥沼渣中含水