养猪场废弃物综合利用及污染防治示范项目可行性研究报告

- - 目 录 第一章 总论 . 1 2.1 项目概况 . 1 2.2 编制原则与依据 . 3 2.3 结论 . 5 2.4 主要技术指标 . 6 第二章 项目建设必要性及可行性 . 8 2.1 项目背景 . 8 2.2 项目建设的必要性和意义 . 10 2.3 项目建设的可行性 . 13 第三章 项目选址及建 设条件 . 17 3.1场址选择 . 17 3.2建设条件 . 17 第四章 污染物治理和综合利用方案 . 20 4.1 项目建设指导思想和基本原则 . 20 4.2 工艺技术方案 . 21 4.3 总平面布置 . 28 4.4 建筑工程方案 . 30 - - 4.5 主要设备购置方案 . 35 第五章 环境影响分析 . 20 5.1 环境现状分析 . 39 5.2 项目建设期的环境影响 . 39 5.3 施工期环境保护措施 . 42 5.4 运行期间环境影响及其治理 . 46 5.5 影响评价 . 50 第六章 劳动安全卫生与防火 . 52 6.1 安全生产 . 52 6.2 防火 . 53 6.3 事故防范措施 . 55 第七章 项目实施进度安排 . 56 7.1建设工期确定 . 56 7.2工程进度安排表 . 56 第八章 招标方案 . 58 8.1招标工作依据 . 58 8.2招标工作原则 . 58 8.3招标基本情况 . 60 - - 第九章 项目组织管 理与运行 . 62 9.1 项目实施 . 62 9.2 项目运行管理 . 62 第十章 投资估算与资金筹措 . 64 10.1 投资估算 . 64 10.2 资金筹措方案 . 66 第十一章 经济效益评价 . 64 12.1 财务评价的依据与基础数据 . 68 12.2 项目收入估算 . 68 12.3 项目成本估算 . 69 12.4 项目利润分析 . 70 12.5 财务指标 . 70 12.6 财务评价结论 . 71 第十 二章 项目的示范意义及风险分析 . 68 12.1社会生态环境效益 . 72 12.2 推广示范效应 . 75 12.3 项目实施风险性分 析 . 76 第十三章 结论与建议 . 78 - - 13.1 结 论 . 78 13.2 问题与建议 . 79 1 第一章 总论 2.1 项目概况 2.2.1 项目名称 #县 #养殖有限公司 废弃物综合利用及污染防治示范项目 2.2.2 建设单位 #县 #养殖有限公司 负 责 人： ZYX #县 #养殖有限公司成立于 #年，法人代表： ZYX，是一家融种猪、仔猪、商品猪为一体的综合性养猪场，养殖场现 常年 存栏 3500头 ，年出栏仔猪 14000头，商品猪 10000 头 。该公司位于 #县 #镇圩里 村 ，距临八线 2.5公里，交通便利；环境优美，场区周围数公里内无任何 村庄居民，自然防疫条件优越。 现有 从事畜牧业养殖的专业职工 50 人，其中大专以上技术人员 7人，高级职称 2人，中级职称 5人，高级管理人员 2人 。全场占地面积 约 300亩 ， 猪舍建筑面积 6000平方米 。 2.2.3 建设地点 #省 #县 #镇圩里 村 2 2.2.4建设期限： 项目建设期为 1年 2.2.5 项目类别 根据 #省财政厅 #省环保局关于印发 #省级环境保护专项资金项目申报指南 (2006-2010 年 )的通知，本工程类别为“综合利用、污染防治及示范推广项目”。 2.2.6 建设目标 在 #省省级环境保护专项资金支持下，以提高 #县 #养殖有限公司 污染源的污水排放达标率和粪污资源化利用率为重点，有效地保护生态环境，采用固液分离、综合治理、粪污处理等工程措施控制规模化养猪污染，为其他规模化养殖场提供示范作用。 2.2.7项目建设投资、资金来源及经济指标 1、项目总投资 本项目经估算项目投资为 130.00 万元。其中：建安费用 95.58万元，设备购置费及安装工程费 22.56 万元，其他费用 6.68 万元，基本预备费 6.19万元。 2、项目申报资金支持方式 本项目工程申报 #省省级环境 保护专项资金拨款补助，拨款补助资金 88万元，企业自筹 42万元。 3 3、主要经济技术指标 本项目达产期内年均收入 62.84 万元，年均总成本 48.18 万元，年利润 13.66 万元，投资利润率 10.51%，项目财务内部收益率（ IRR）13.21%，项目财务净现值 NPV（ i=8%） 34.88 万元，投资回收期（含建设期） 7.11年。 2.2 编制原则与依据 2.2.1 编制原则 1、按照 #省财政厅 #省环保局关于印发 #省省级环境保护专项资金项目申报指南 (2006-2010年 )通知的要求组织编写； 2、 执行国家关于环境保护的基本国策，遵守国家有关环保法规、政策、技术规范和标准。 3、结合环境要求及养殖场条件，统一规划，使工程建设与养殖场发展相协调，减少污染物排放对环境造成的污染，最大限度地发挥工程的环境效益、经济效益和社会效益。 4、考虑 #县 #养殖有限公司 的实际情况和建设要求，采用技术先进可靠、高效节能、管理方便的废水处理和固废分离综合利用技术，在确保废水处理效果的情况下，最大限度的实现资源综合利用。 4 2.2.1 编制依据 1、相关文件及政策 （ 1）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； （ 2）国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定； （ 3） #省环境保护“十一五”规划； （ 4） #省省级环境保护专项资金使用管理办法（赣财建【 2004】 177 号）； （ 5） #省财政厅 #省环保局关于印发 #省省级环境保护专项资金项目申报指南 (2006-2010年 )； （ 6） #县 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要； 2、采用的主要标准及资料 本工程设计采用的标准和有关资料如下： （ 1）地表水环境质量标准 (GB3838-2002)； （ 2）污水综合排放标准 (GB8978-1996)； （ 3）畜禽养殖污染排放标准 (GB 18596-2001)； （ 4）规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范； （ 5）规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范（ NY/T1222-2006）； 5 （ 6）规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程(NY/T1221-2006)； （ 7）建筑设计防火规范 (GB50016-2006)； （ 8）混凝土结 构设计规范 (GB50010-2002)； （ 9）建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)； （ 10）室外排水设计规范 （ GB50014-2006）； （ 11）低压配电设计规范 (GB50054-95)； （ 12） 10KV及以下变电所设计规范 (GB50053-94)； （ 13）建设项目经济评价方法与参数（第三版）。 2.3 结论 本项目兼顾社会效益、生态效益和经济效益，属于环境保护设施。猪场具有较好的基础条件， 交通方便，水电充足。同时，养殖场内拥有 果园 300 亩、菜地 30 亩、水面 120 亩， 可供该养殖场猪粪治理后的沼液进行综合利用。目前，有机污水厌氧发酵技术先进，畜禽粪便和沼肥作有机肥料的无害化处理技术也比较成熟。项目建设条件成熟。 项目采用“综合治理与生态利用”模式，对规模养殖过程中产生的粪污进行处理和综合利用，在改善生产环境的同时，并为企业带来 6 一定效益，符合可持续发展的要求；项目建设目标明确，投资规模适宜，技术方案先进适用；项目单位经济基础较好，管理制度健全，能确保项目如期建成并发挥效益。 从财务分析数据可以看出 ，只要达到设计规模，项目利润总额13.66 万元，投资利润率 10.51%，项目财务内部收益率（ IRR） 13.21% 8%，项目财务净现值 NPV（ i=8%） 34.88万元 0，投资回收期（含建设期） 7.11年。项目具有较强的抗风险和盈利能力，说明本项目在财务上是可行的。 2.4 主要技术指标 序号 项目名称 单位 指标 1 养殖规模 头 3500 2 项目总投资 万元 130.00 3 资金来源 万元 130.00 3.1 其中： 省级环境保护专项资金拨款 万元 88 3.2 企业自筹 万元 42 4 年产生尿污水量 吨 20440 5 年产沼气量 万立方米 12.16 6 废水综合水质指标 6.1 废水综合进水水质（ COD） mg/L 5800 6.2 废水综合进水水质（ NH3-N） mg/L 520 6.3 经处理后尾水水质预期指标（ COD） mg/L 260 6.4 经处理后尾水水质预期指标（ NH3-N） mg/L 71 7 构建物总面积 立方米 2549 7 其中：厌氧发酵池池容 立方米 1000 8 粪便堆放、发酵间 平方米 400 9 财务指标 9.1 平均年总收 入 万元 62.84 9.2 平均年总成本 万元 48.18 9.3 投资利润率 % 10.51 9.4 财务内部收益率 % 13.21 9.5 财务净现值 万元 34.88 9.6 投资回收期 年 7.11 8 第二章 项目建设必要性及可行性 2.1 项目背景 由于消费习惯，猪肉在我国居民肉食消费中占有重要地位。消费比例达到 65%左右。随着经济发展和人民生活水平的提高，在人口不断增长的同时，我国人均占有的猪肉数量已经从 1990 年的 20 公斤上升到 #年的 40.1 公斤，翻了一番。以生猪为主的畜牧 业在 #县 历届县委、县政府的重视支持下得到了长足的发展，成为 #县 农业增效、农民增收、财政增长的重要支柱产业。 #年该县养猪 100 头以上的大户由上半年的 15 户增加到现在的 38 户 ,生猪存栏数 94921 头。#年生猪饲养量 35.5 万头，出栏 20.1 万头。在存栏猪中有母猪存栏 2.2万头；按农业人口计算人均养猪 2.1头，人均出栏 0.73 头。全县现建有规模养猪户达 40 多户 ，规模养猪户出栏总数占全县总数的50%以上。 随着畜牧业的迅速发展，畜禽饲养规模越来越大，畜牧业生产带来的排泄物以及由畜禽饲料和产品 带来的有毒残留物对生态环境的污染也越来越严重，畜牧业已经成为 #县 一个不可忽视的污染源，对周围环境影响日益加剧，不利于健康和可持续发展。因而必须采取积极有效的措施，加强污染防治。在治理污染的同时 ,变废为宝，减少 9 温室气体的排放量，从而实现可持续性发展。 #县 #养殖有限公司 场内现常年猪存栏量 3500 头，年出栏 仔猪 12000头，商品猪 8000 头。该养殖场日排粪尿污水 56t。目前养猪场仅通过沉淀初步处理后外排，污染物去除率低，故出水水质各项指标均不能达到畜禽养殖污染排放标准 (GB 18596-2001)排放标准要求，外排及猪粪堆积对周边农村生活和生产环境造成一定影响。 根据排污费征收管理使用条例 (国务院 369 号令 )和排污费资金收缴使用管理办法 (财政部、国家环保总局等 17 号令 )，以及财政部、国家环保总局 #省财政厅 #省环保局关于印发 #省省级环境保护专项资金项目申报指南 的通知， #县 #养殖有限公司 决定申报#省省级环境保护专项资金，采用固液分离、综合利用和污染治理等措施。以减轻规模化养猪污染为目标，以解决污染源有效治理和废弃物综合利用为重点，积极投入实施污染治 理和综合利用项目。我中心受项目 单位 委托，承担了 #县 #养殖有限公司 养殖场 污染防治项目可行性研究报告的编制工作，经项目组多次赴现场调查踏勘，收集了大量的工程及环境现状资料，在此基础上，通过技术经济比较，编制了 #县 #养殖有限公司 废弃物综合利用及污染防治示范项目 可行性研究报告。 10 项目建成后， #县 #养殖有限公司 养猪场的猪粪经固液分离作为有机肥生产的原料，全部综合利用，养猪场的废污水得到达标治理和综合利用，本项目的实施对于控制规模化养猪污染、削减当地主要污染物排放量、提高养猪场污 水排放达标率和粪污资源化率均具有极大的促进作用，对于 #县 内规模化养殖场的废弃物综合利用及污染防治均能起到一定的示范作用。 2.2 项目建设的必要性和意义 2.2.1有利于提高养殖场粪污排放达标率 近年来， #县 畜禽养殖业迅速从庭院养殖向集约化、规模化、商品化发展，规模越来越大，集约化、规模化畜禽养殖业的经济效益十分明显。但是，伴随而来的养殖业废弃物的环境污染问题日益严重，#县 生猪粪便及粪水，再加上冲洗水，实际排出的污水排放总量达250万吨。环保部门检测表明，粪水中 COD 超标 70 100 倍， BOD 超标100 120 倍，污染问题日趋严重。具体表现在：水质污染：造成水体富营养化，导致水体溶解氧减少、透明度降低、水质劣化。 空气污染：畜禽粪便中含有 NH3、 H2S、胺等有害气体，在未及时处理时其臭度将成倍增加，产生甲基硫醇、二甲胺等有恶臭的气体，对环境造 11 成危害。传播病菌：环境致病因子增多，孳生蚊蝇，易引起口蹄疫等“人畜共患”传染病的发生。危害农作物生长：直接用未处理过的污水灌溉农作物，特别是水稻，会抑制稻根生长。同时，由于氮过量，会引起倒伏、徒长、病虫害多和成熟不良。所以，必须刻不容缓地采取措 施，解决畜禽粪污的排放和环境污染问题。 在工程中，生猪粪便经厌氧、固液分离及综合利用等环节的处理，既治理了污染可以杀死各种寄生虫卵（如钩虫卵、蛔虫卵等）和多种致病菌，使蚊蝇失去了滋生场所，大大地降低了一些人畜共患的寄生虫和其它疾病的交叉传播的机率，同时消除了恶臭；又获得了大量的有机肥料用于改良土壤；项目建成后，有利于提高规模化养殖场污水排放达标率，保持场容整洁，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。 2.2.2 可作为一种宝贵的资源，得到合理开发和利用 生猪粪便 虽然是严重的污染源，但却又是可开发的宝贵资源。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，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。按热值换算（每立方米纯甲烷的发热量为 12 34000J，每立方米沼气的发热量为 20800J- 23600J ）每立方米沼气相当于 3kg 标煤（标煤 5500 大卡，沼气 5500 6500大卡，标煤热值利用率是沼气的 1/3）。沼气是一种清洁能源，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。 本工程生产的沼气，可用于猪场的工作人员生活能源、猪舍取暖保温，还可供应周边农户生活所需。替代和节约了常规能源，缓解了农村能源短缺的矛盾。 2.2.3 有利于实现生态养殖，保障农业可持续发展 我国在“ 2010 年远景规划”和“中国二十一世纪议程”中 ,都将发展生态农业，保持农业的可持续发展放到了重要的位置。本项目根据当地实际情况建设沼气工程，对猪场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、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，使之成为生态型畜牧猪场。 #县 #养殖有限公司 周围已发展 果园 250亩、菜地 35亩、水面 120 亩， 项目建设有利于构建 “生猪养殖粪便沼气有机肥 13 种植”链，将养殖污水处理后做有机肥料，变废为宝，做到零排放，有助于带动区域农业可持续发展。 2.3 项目建设的可行性 2.3.1 符合省级环境保护专项政策 #县 #养殖有限公司 根据国家环境保护“十一五”规划的“种养结合、雨污分流、清洁生产、干湿分离”的原则，采用固液分离、厌氧发酵、沼气利用等综合治理措施，解决养猪废水和固体废弃物无害化处理难的问题，可大幅度降低废水中 SS 含量和污染物浓度，处理后用于水塘养殖和浇灌水稻田。该污染治理和综合利用项目能够提高养猪场的污水及粪便资源化率，有利于规模化养猪污染的控制并对规模化养殖场的污染治理和综合利用起到示范作用。因此该项目建设符合 #省财政厅、 #省环保局省级环境保护专项资金重点支持的“规模化畜禽养殖废弃物综 合利用及污染防治示范项目”方向。 2.3.2 符合国家产业结构调整政策 农业是我国国民经济的基础，农产品加工和生长对于调整优化农业结构，发展优势产业、改造和提升传统产业结构具有十分重要的意义。 14 产业结构调整指导目录 (#)中鼓励农村可再生资源综合利用开发工程，有机废弃物无害化处理及有机肥料产业化技术开发及应用也属于鼓励类项目。 本项目的建设将有利于猪粪等有机废弃物的无害化处理以及对于有机肥料的产业化生产能够起到一定的示范性作用，同时本工程将对猪场固体废物等可再生资源进行综合利用开发起到示范性作用。因 此本项目的建设是符合国家有关产业政策的。 2.3.3 符合 #省环保“十一五”规划 #省环境保护“十一五”规划提出“十一五”环境保护的主要任务中包括很重要的一点就是：“启动农村小康环保行动计划，开展规模化畜禽养殖业的污染治理和综合利用工作”，“改善农村生产与生活环境”。同时提出要加强流域工业、生活、畜禽养殖、农业面源等污染源的污染防治对策研究和治理工作，并且具体提出了要做好重点流域畜禽养殖业的污染防治工作，积极推进畜禽粪便等农业废弃物的综合利用。 #县 #养殖有限公司 的环保综合治理项 目的实施，在省级环保规划中的控制农村面源和改善农村生活环境等目标中，均不同程度的得到体现。 15 2.3.4 具有较好的技术保障 #县 #养殖有限公司 本着源头治理、综合利用，减少污染物排放。按照源头治理与末端处理相结合的原则，采用成熟的污染治理和资源综台利用技术，新建采用固液分离、厌氧发酵、沼气等工程。沼气技术在上世纪 90 年代为技术突破和工艺完善阶段，经过多年的科研攻关和试验，我国沼气建设技术和工艺获得重大突破。研究出了适应不同气候和原料的标准化系列池型，开发出了安全、方便、实用的进出料工程结构和装置， 采用了混凝土浇筑施工工艺，制定了一系列沼气池建设国家标准，解决了过去出料难、寿命短、不安全等问题。同时，将农村沼气技术与农业生产技术结合起来，形成了以南方“猪 -沼 -果”（养猪和沼气及种果树等相结合）的沼气发展模式，以达到减少污染排放。 #县 具有一批对沼气综合利用熟悉的专家。对沼气发酵设施的运行和维护具有较扎实的基础，为本项目的顺利实施提供了技术支撑。 2.3.5 具备实现建设目标的基础条件 #县 #养殖有限公司 现常年猪存栏量 3500 头，年出栏 仔 猪12000头，商品猪 8000 头。 可利用周边 果园 250亩、菜地 35亩、水面 120 亩 。 对粪污资源化利用，减少面源污染。养殖规模和场地条件 16 具备采用沼气工程对粪污水进行无害化处理的基础。 17 第 三 章 项目 选址及 建设条件 3.1 场址选择 本项目场址位于 #县 #镇圩里 村 ，依青山、傍绿水， 四周无工业污染，距居民区 大于 800米 ， 自然防疫条件优越， 场内生产区 和生活区布局合理，生产设施完整先进，防疫体制严格，管理规范科学 。 该厂址选择有如下优势 ： 1） 在养猪场和附近居民区主导风向的下风侧； 2）在养猪场的标高较低处； 3）工程地质条件良好； 4）满足防疫要求； 5） 有方便的交通运输和供水供电条件 ，对周围环境产生影响很少 。 3.2 建设条件 一、地理位置及 社会 现状 #县位于 #省中部偏东， FZ 市 西南，北纬 27 25 18-2756 20，东经 115 49 -116 17 30。东北接 临川 ，东南毗 宜黄 ，西南邻 乐安 ，西北连 丰城 。县境南北长 57 千米，东西宽 42 千米，总面积 1520平方千米。 18 2008年，全县 GDP 完成 38.19 亿元，增长 13.5%；三大产业比例调整为 19.6:56.3:24.1，工业增加值占经济总量的比重达到 50.8%；财政收入完成 2.76 亿元，增长 26.6%，地方一般财政收入完成 2.78亿元，增长 32.7%；完成外贸出口 5123万美元，增长 28.5%。 二、地形、地貌 概况 #县地势南高北低、西高东低，由西南东北徐徐倾斜，逐渐下降，形成一个三面环山，朝东北开口 的不完整的丘陵性盆地。且地下水分布较广，易开采，水质好，矿化度低。水资源丰富，分布较均匀。 三、气候条件 项目区属亚热带湿润季风气候区，气候宜人，四季分明，日照充足，雨量充沛，自然条件十分优越。年平均气温 17.6，日照时数 1776小时，无霜期年平均为 266天，年平均降雨量 1773.6毫米。 项目点位于养猪场主导风向的下风侧。 四 、工程地质及水文条件 #县地质构造简单，红土丘陵，灰白色砂砾层，泥沙质胶结，阶地略有起伏。红色豆砂土，亚粘土状结构，粘塑性好。全新统近代冲积层组成，上部为灰黄、灰白色，粉砂土 、浅黄、褐黄色豆砂土、亚粘土。下部为砂砾层，以粗砂砾为主，局部为灰黑色，富有机质淤 19 泥夹层。 五 、区域稳定性评价 根据 GB183060-2001年版中国地震动参数区划图，本项目场址地震动峰值加速度 0.05，相当于原地震烈度区划图中 VI度区。不良地震现象不发育，地质环境未受破坏，场地等级属三级。 六 、环境保护要求 根据江河流域水体保护规划，本项目出水执行国家畜牧养殖业污染排放标准（ GB18596-2001）和污水综合排放标准（ GB8978-1996）。 七 、技术支撑 #县 #养殖有限公 司 是 一家专业性生猪养殖场 ，对 污染物 综合利用具有一定的专业知识。 综上所述，本项目符合当地畜牧业发展规划，政府大力支持，养殖场需求强烈，当地农村能源管理部门技术力量强，项目建设后能对工程进行长期有效的管理，能较大地促进生态农业发展和农业增效、农民增收。 20 第四章 污染物治理和综合利用方案 本项目建设以国家环境保护“十一五”规划“种养结合、雨污分流、清洁生产、干湿分离”十六字方针和畜禽养殖污染排放标准(GB 18596-2001)为指导依据，结合目前该养殖场生猪污染物排放的实际情况，综合考虑各方面因素， 遵循“资源化、无害化、减量化、综合利用”的原则逐步削减污染物，慎重选择适宜的处理工艺技术路线及设备，采取经济有效、方便可行的工艺流程，使猪场周围的土壤、水体及大气自然生态系统免受污染，以达到最佳的处理效果和经济、社会、生态效益。 4.1 项目建设指导思想和基本原则 4.2.1指导思想 坚持污染综合治理和资源综合利用的原则，以保护区域生态环境、达到畜禽养殖业污染物排放标准 (GBl8596 2001)中污染物最高允许排放限值要求，从而达到资源综合利用、无害化处理、废水达标要求的有机结合，实现生态良性循环， 促 进畜牧业可持续发展的目的。 4.2.2基本原则 1、坚持生态环境优先，兼顾社会、经济效益的原则。项目建设应 21 优先考虑保护建设单位和周边地区生态环境，实现生态、社会和经济可持续发展。 2、坚持减量化和无害化原则。力求污染源头控制在最低限度，废水处理后可以达标排放。 3、坚持循环利用和资源化原则。把整个工程建成为一个变废为宝、污染物得到全面综合利用的能源生态工程。 4、坚持科技成果与先进设施设备相结合原则。 4.2 工艺技术方案 4.2.1工艺技术方案选择原则 项目工艺技术以高新技术为依托，本着“资源化、无害化、 减量化、综合利用”的原则，选择适合项目单位集约化养殖业的进一步发展，构建促进物质和能量循环利用的工艺模式，以实现养殖场废弃物综合利用及污染物防治的目的。 1、 资源化 畜禽粪污是一种有价值的宝贵资源，充分利用畜禽粪污资源是污染防治的重要原则。畜禽粪污经处理后，可以产出再生能源（沼气）、有机肥（固态、液态），具有较好的经济价值。 22 2、无害化 采用先进的二相式发酵技术及中温发酵工艺，使粪尿中的有机污染物最大限度地转为沼气，并基本杀死致病菌，为发酵产物的资源化利用提供了保障。另外，项目将采用沼液贮液池处理沼液，有效 控制周边的污染负荷排放。 3、综合利用 依据物质循环、能量流动的生态学基本原理，养殖场生猪粪污等废弃物经无害化处理后，沼液、沼渣可用于农业施肥，强化种养平衡，促进种植业与养殖业结合；沼气可用于猪场生产或居民燃气使用，实现生态系统的良性循环。项目的整体工程是一个变废为宝，资源全面综合利用的生态化工程。 4、综合效益 兼顾环境效益、社会效益、经济效益，将治理污染与资源开发有机结合起来，使猪场粪污治理工程产出大于投入，提高生猪粪污等污染物处理工程的综合效益。 5、技术可靠 遵循技术先进、工艺成熟、质量可靠的原则， 在设计中吸取国内外先进的处理工艺和施工技术，使工程达到国内先进水平。 23 4.2.2技术工艺方案 1、废弃物处理工程技术的比较 本项目污染物处理工程所处理的污染源为养猪废水，在此废水中包含猪粪压缩水、猪尿液、粪便冲洗水及地面冲洗水，这类废水的水质特点为水量排放不均匀、冲击负荷大，有机物浓度高、含有大量的固体悬浮物且还含有一定量的对人体有害的病原菌，属于高有机物浓度、高 N、 P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。 根据原料含水率的不同分为干式厌氧发酵和湿式厌氧发酵，干式发酵是近年来发展起来的一种新型的发酵形式，目 前有德国和日本进入了实用或试用阶段。其优点是发酵后不生成沼液，省去了沼液的处理工艺，但缺点是需要用废纸等调节水分，并存在沼泥的有效处置问题，现阶段用于我国养殖场粪尿处理存在一定难度。 湿式厌氧发酵是目前世界各国应用最广的一种常规发酵方式，该技术主要适合于处理含水量高的畜禽粪便，生活有机废水和工农业有机废水。该项技术比较成熟，且污染物处理较为完全，在大部分地区氧微生物的作用下产生沼气，化害为利、变废为宝。因此，湿式厌氧发酵技术为处理新鲜猪粪、牛粪、鸡粪及粪便污水和屠场污水较理想的实用技术。湿式厌氧发酵包括湿合 式的 2相式发酵以及 UASB 等多种 24 方式，其中 2相式发酵是于 80 年代发展起来的，它使厌氧发酵的两个过程即酸发酵和甲烷发酵分开，施以各种微生物的最佳生长条件（如PH、 HRT 等），有效提高了粪尿的消化效率。根据发酵槽的温度分为低温、中温和高温发酵，目前在我国应用最多的是常温发酵，即发酵温度不调整，这在冬天气温较低的季节，将影响发酵效率，这是因为厌氧发酵对温度的变化非常敏感的缘故。 本项目建设基于以上所述的污染物及其处理技术特点分析得，首先应对废水进行固液分离，这是一道必不可少的工艺环节，其重要性及作用主要在于：该项 目所处理的废水中固体悬浮物含量很高，有机物含量也很高，通过固液分离技术可使液体部分的污染物负荷量大大降低；其次通过固液分离装置可防止较大的固体物进入后续处理环节，防止设备的堵塞损坏等，通过固液分离技术处理后的污水进入下一环节进行处理，含水 45 -50的猪粪可作为有机肥生产原料出售。废水经过处理后，去掉大部分的可溶性有机物且杀死传染病菌，然后进入酸化池等设施处理后可用于水产养殖和速生林地浇灌，最终实现养殖场污染物零排放的目的。 2、废弃物综合利用工程技术 目前，国内外养殖场猪粪尿等废弃污染物的综合利用工程技 术主 25 要有两大类：即物质循环利用型生态工程和健康与能源型综合系统。当前，在我国生猪养殖场废弃污染物综合利用工程技术中使用最普遍、技术也较为成熟、可操作性强的技术是物质循环利用型生态工程技术。 物质循环利用型生态工程是一种按照生态系统内能量流和物质流的循环规律而设计的一种生态工程系统。其原理是某一生产环节的产生（如圈舍的冲洗），使系统中的物质在生产过程中得到充分的循环利用，从而提高资源的利用率，预防废弃污物等对环境的污染。 物质循环利用型生态工程主要有种植业 养殖 沼气工程三结合、养殖业 渔业 种植业三结合及养 殖业 渔业 林业三结合的生态工程等类型。其中种植业 养殖 沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程应用最为普遍，效果最好。在这个废弃物综合利用与污染物治理工程中，不仅养殖场废弃污染物排放能够得到有效的控制，而且环境污染的状况能够得到明显的改善，生猪在养殖生产过程中也能得到良好的保护，因此生产成本低，产品质量优，资源利用率高，得到了经济效益与生态效益同步增长的效果。 4.2.3工艺流程的确定 根据以上生猪养殖场废弃污染物特性及污染物治理、综合利用工艺技术分析，本项目确定的工艺流程如下图所示。 26 废弃污染物处理及综合利用工艺流程图 1、废水预处理：养猪场污水通过管道自流到沼气站，粪污等污染物先经过格栅，以清除污水中稻草等较大的杂物，同时进行沉砂，去除粪污中的砂石，这样有利于以后工序的处理，减少管道等的堵塞，生猪粪尿污水等 废弃污染物 格栅 集水池 脱水 沼 渣 固液分离 酸化调节(酸化池 ) 厌氧发酵 (厌氧发酵池 ) 沉淀 (沉淀池 ) 氧化降解 (氧化塘 ) 周边农田果园灌溉及鱼塘养鱼 沼气 沼 液 脱硫 用作有机肥料或改良土壤 沼气贮藏 (贮气柜 ) ) 干粪发酵无害化处理 生产和民用燃气 有机肥出售 曝气塔 27 保证废污自流通畅，进入集水池。 2、固液分离：进入集水池的粪污等污染物泵入固液分离装置，经固液分离后去除其中混杂的悬浮物（如未消化的饲料和猪毛等）。粪渣进入集粪池，进行无害化处理，用作有机肥源出售。 3、酸化过程：经固液 分离后的污水进入酸化池。由于畜牧等废水的特殊性，其废水中纤维含量较高，并含有大量的悬浮颗粒。在酸化池中，污水中的蛋白质、脂肪和糖类等高分子有机物水解为氨基酸、脂肪酸等小分子有机物，进而在酸化菌的作用下生成乙酸、丙酸等易被甲烷菌消化的小分子有机酸，以减轻厌氧消化的有机负荷，提高消化速率。酸发酵池中的微生物为兼性厌氧菌，最佳 PH4.5 6.5，发酵时间为 5小时。 4、厌氧发酵：污水通过泵打入厌氧发酵池，污水中的有机酸通过厌氧菌的作用产生可燃沼气。甲烷浓度 70%左右，消化池中的微生物为厌氧菌，最佳 PH7.5 8.5。因为厌氧菌对温度变化非常敏感，尽管项目地属中亚热带湿润季风气候区，年平均气温较高，但冬季气温较低，这势必影响厌氧消化效率，给后一级的污水处理工艺增加负担。所以，本项目为了获得稳定的发酵效率，采用中温（ 36）厌氧发酵。在消化池内布有温水循环管路。 28 5、曝气处理：曝气塔能使废水与外界氧气充分接触，迅速降解有机质。 6、沼气的贮存与利用：由发酵池生成的沼气经水水封，气水分离器，脱硫塔净化后压入贮气柜储存。贮气柜的沼气用于周边居民及猪场内生活用气和猪舍取暖。 7、污泥沉淀：厌氧消化后的废水经沉淀，将废水中的污 泥去除。 8、生物氧化塘：废水在塘内滞留的过程中，水中的有机物通过好氧微生物的代谢活动被氧化，或经过厌氧微生物的分解而达到进一步降解以及去除氨态氮的目的。好氧微生物的代谢所需的溶解氧由塘表面的空气中的氧及藻类的光合作用提供。 废水再采用“生物氧化塘 鱼塘和农田灌溉”的工艺综合处理，以取得较理想的处理效果并降低造价费用。 9、沼液综合利用：经厌氧发酵后的液肥用以灌溉农田、果园和养鱼，生产绿色无公害产品。 4.3 总平面布置 4.3.1总平面布置原则 总平面布置时应遵从以下几条原则： 29 1、总体布置应满足污染物处 理及综合利用工程工艺的要求，结合场区地形、气象和地质条件等因素，布置紧凑，便于施工、运行和维护管理； 2、竖向设计应充分利用原有地形坡度，并达到排水畅通、降低能耗、土方平衡的要求； 3、各种管线应全面安排，避免迂回曲折和相互干扰，各类输入、输出管线布置应尽量减少管道弯头，以减少能量损耗和便于清通。各种管线应用不同颜色加以区别； 4、符合国家有关消防、安全方面的规范要求。 4.3.2总平面布置 本工程项目在进行总体布局时 ,从安全、卫生的角度出发 ,同时满足生产工艺流程的要求下 ,本着经济合理、节省占地、安全可靠的 原则做到流程合理 ,负荷集中 ,运输通畅 , 在场区合理区域内安排各项建（构）筑物位置，远离生产区，单独划分污染物处理及综合利用区域，有利于保证污染物处理及综合利用的卫生要求。污染物处理设施处于场地最低处 ,位于场区的下风向 ,便于污染物的集中收集 ,减少各种工程管线，节约能源，且有利于肥料运输，避免造成养殖场内环境的污染。 30 4.4 建筑工程方案 本项目参照畜禽养殖业污染物排放标准 (GBl8596 2001)、养殖场污染物无害化处理设计流程以及每头生猪平均日产粪尿污水 16公斤的参数标准制订出该养殖场污染物治理及综合 利用工程方案。主要包括：新建厌氧发酵池 1000 立方米、 集水池 28 立方米、沉淀池 112立方米、酸化池 56 立方米、 贮气柜 153 立方米、沼液田间调蓄池 800立方米及新建固体粪便堆放、发酵间 400平方米。 4.4.1厌氧发酵池建设方案 #省 #县 #养殖有限公司废弃物综合利用及污染防治建设项目为达到国家环保总局制定的畜禽养殖业污染物排放标准（ GB18596-2001），依据该养殖场长年存栏生猪 3500 头和每头生猪平均日产粪尿污水 16 公斤的参数估算，需要新建容积为 1000 立方米的厌氧发酵池 1座。 厌 氧消化具有以下特点： 一、是消化过程中无需供氧，因此可以节省供氧所需的设备和动力消耗，整体运行费用低，并可实现资源化利用； 二、是厌氧消化对某些难降解物质和有毒的有机物具有独特的降 31 解能力，因此厌氧消化处理技术可转化去除低浓度有毒物质。 厌氧发酵池建设选用先进工艺技术，所有污水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COD#80左右， TS 分解率 50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，处理后，细菌指标达到卫生防疫要求。 池容的确 定：厌氧发酵池有效容积计算公式： V=（ G Ts HRT） /（ r m） G 每天可供发酵的原料湿重（千克）； Ts 原料中干物质含量的百分比 ( )； HRT 原料在池中的滞留天数（水力滞留期）； r 发酵原料浓度换算成的容重（千克 /立方米）， r原料浓度发酵液容重，发酵液容重一般取水的容重，即 1000千克 /立方米； m 池内装料有效容积（）。 按该养殖场生猪长年存栏数 3500 头以及平均每头猪每天产生的粪尿污水 16kg 计算，则每天的污水排放量为 56000kg，猪粪尿污水经过人工清理和用水冲栏后，干物质含量约为 8，本项目采用（ 36 度）二相式发酵方式，发酵效率高，时间短，滞留期为 15 天。 32 根据以上数据确定本项目养猪场厌氧发酵池容积为： V =（ 56000 8 15） /(8 1000 84 )=1000立方米 （注：发酵料液的浓度一般为 8，池内装料为 84） 经过计算，修建 1000 立方米的厌氧发酵池，即可满足要求。池体砼结构设计为地埋式钢筋混凝土 结构，池为圆柱形，池内半径 6.5 米，高度 7.54 米，采用 C20 砼及级级钢筋制作砖砌体采用 M7.5 砖及M7.5 厚度 37cm 水泥砂浆砌筑，垫层采用厚度 20cmC15 砼，地基承栽力特征值要求大于 120KPa。 4.4.2集水池建设方案 在进水口处设集水池。集水池容积计算公式： V=Q/n 式中： V 池有效容积，单位为立方米（ m3）； Q 畜禽养殖场每日排污水量，单位为立方米每日（ m3/d）； n 畜禽养殖场每日排污次数。 猪场日排粪尿污水 56t，设每日排污二次，确定集水池容积为 28立方米适宜。 集水池有效 容积 28 立方米，为钢筋混凝土结构，池顶加盖，格栅井与集水池均为地下池。 33 4.4.3沉淀池建设方案 沉淀池容积为 112 立方米，池内半径 4米，高度 2.23 米，为地下式池。沉淀池采用圆形钢筋混凝土结构，主要对重轻液分离出水起过滤沉淀的作用。 4.4.4酸化池建设方案 酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提 高了废水的 BOD/COD比 ，增加了废水的可生化性，为后续的消毒处理创造了良好的环境。 酸化池容积为 56 立方米， 污水滞留时间为 5h，酸化池内设排泥管道。 4.4.5贮气柜建设方案 采用厌氧发酵工艺理论上每去除 1kgCOD可产 0.35 立方米沼气，本项目取 0.3 立方米， COD 去除率为 60 75%，本项目取 65%，原猪粪尿污水浓度 COD 值为 28000mg/L，养猪场日产生尿污水量为 56000kg，计算可得日产沼气量为 306 立方米。贮气柜的容积按日产量的 50%设计，确定贮气柜容积为 153立方米。 本项目为湿式贮气柜。采用圆形结构，半地上池式，水封池为钢筋混凝土，钟罩为钢丝网水泥结构。 34 4.4.6沼液田间调蓄池建设方案 养殖场粪尿污水在经过厌氧发酵的处理后，绝大部分经发酵处理过的厌氧出水可全部 回收作为生态有机肥加以利用起来，用以灌溉青料田、养育果林或道旁绿化等。沼液在田间调蓄池贮液设计期为 10天，采用地面池，高于地面，农田用