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规模化畜禽养殖污染治理项目可行性研究报告某养殖有限公司规模化畜禽养殖污染治理项目可行性研究报告目 录 1 总 论11.1 项目名称11.2 项目承办单位11.3 编制单位11.4 项目概况11.5 项目主要经济技术指标22 编制依据、原则和范围42.1 编制依据42.2 编制原则62.3 编制范围73 项目选址及所在地环境概况83.1 项目选址83.2 自然环境概况83.3 社会环境概况103.4 生态环境概况124 项目建设的背景和必要性144.1 项目建设的背景144.2 项目的提出154.3 项目建设的必要性175 工程设计方案235.1 设计依据和原则235.2 工程规模255.3 工艺技术设计265.4 工程设计315.5 主要建（构）筑物395.6 设备方案406 电气设计446.1 设计范围446.2 无功功率补偿446.3 负荷计算446.4 设备选型与电动机控制456.5 其他457 自控仪表设计467.1 设计依据467.2 设计范围467.3 设计内容468 环境保护、劳动安全和消防498.1 环境保护498.2 劳动安全与卫生558.3 消防569 节 能579.1 设计依据579.2 能耗指标及分析589.3 节能措施5810 组织机构与劳动定员6010.1 组织机构6010.2 劳动定员6111 项目实施进度6211.1 建设期6211.2 项目实施进度安排6212 项目招标方案6512.1 编制依据6512.2 招标原则6512.3 招标范围及招标组织方案6612.4 招标程序6712.5 评标委员会的人员组成6813 投资估算与资金筹措7013.1 投资估算7013.2 资金筹措7414 财务评价7514.1 评价原则、方法和依据7514.2 项目计算期7514.3 总成本费用估算7514.4 效益收入及税金估算7614.5 利润及利润分配7714.6 盈利能力分析7714.7 不确定性分析7715 结论与建议8015.1 结论8015.2 建议80V可行性研究报告附表、附图、附件附表：表1 建设投资估算表表2 项目总投资使用计划与资金筹措表表3 主要建（构）筑物投资估算表表4 主要设备投资估算表表5 流动资金估算表表6 固定资产折旧表表7 项目销售收入及税金估算表表8 总成本费用估算表表9 利润与利润分配表表10 项目投资现金流量表附图：项目地理位置图附件：咨询委托书规模化畜禽养殖污染治理项目可行性研究报告1 总 论1.1 项目名称规模化畜禽养殖污染治理项目1.2 项目承办单位承办单位：某养殖有限公司项目负责人：联系电话：1.3 编制单位编制单位：工程咨询资格等级：资格证书编号：发证机关：1.4 项目概况1.4.1 工程规模某养殖有限公司规模化畜禽养殖污染治理项目主要是拟对养殖基地奶牛排泄的粪尿和养殖冲洗污水进行综合处理，处理规模为日处理奶牛粪尿10吨、粪便污水40m3，新建粪便污水处理站处理污水规模为50m3/d，产出的粪便污泥量为5吨/天，达标排放污水45m3/日。1.4.2 项目建设地点项目建设地点位于某养殖有限公司养殖基地内，即乌兰察布市卓资县十八台镇印山湾村，占地约3200平方米。1.4.3 设计水质原水水质及设计出水水质 单位 ：mg/l项目BOD5CODcrSSNH3-N进水40004500100001500060008000200580出水301007015出水水质满足畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）中集约化禽畜养殖业污染最高允许日均排放浓度的要求。1.4.4 建设工期该项目建设期为2014年9月至2015年9月，2015年9月投入运营，共计1年。1.4.5 项目总投资及资金筹措方案经初步估算，该项目总投资216.5万元，其中，建设投资202.1万元，铺底流动资金14.4万元。项目所需资金中，拟申请政府专项资金200万元，自筹资金16.5万元。1.5 项目主要经济技术指标表1-2 主要经济技术指标表序号项目名称单位数量备注1项目总投资万元216.51.1 建设投资万元202.11.2 铺底流动资金万元14.42年销售收入万元111.63年销售税金及附加万元1.04年增值税万元11.2 5年总成本费用万元87.36年利润总额万元23.37年所得税万元5.88年税后利润万元17.59财务盈利能力分析9.1 财务内部收益率 项目投资所得税前%13.88 正常经营年份 项目投资所得税后%10.54正常经营年份9.2 财务净现值 项目投资所得税前万元74.2ic=8% 项目投资所得税后万元31.8ic=8%9.3 项目投资回收期 静态投资所得税前年7.38含建设期 静态投资所得税后年8.63含建设期9.4 总投资收益率%10.779.5 项目资本金净利润率%8.0810盈亏平衡点%83.711资金筹措11.1 自筹资金万元16.511.2申请专项资金万元200.0852 编制依据、原则和范围2.1 编制依据2.1.1 法律法规产业结构调整指导目录（2011年本）；投资项目可行性研究指南（试用版）；国民经济与社会发展第十二个五年规划纲要；中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国水污染防治法；中华人民共和国水污染防治法实施细则；国务院关于环境保护若干问题的决定；某自治区境内黄河流域水污染防治条例（1996年9月）；某自治区环境保护条例（2002年3月）；建设项目环境保护管理办法（1986年3月）；建设项目环境保护设计规定（1987年3月）；污染排放许可证管理暂行办法（1986年3月）；污水处理设施环境保护、监督管理办法（1989年5月）；饮用水源保护区污染防治管理规定（1989年11月）；畜禽养殖污染物防治管理办法；限制用地项目目录（2006年本）；禁止用地项目目录（2006年本）；市政公用工程设计文件深度规定（2004年2月）（建设部）；国家计委发布的建设项目经济评价方法与参数（第三版）及现行财税制度；国家有关法律、法规及产业政策；现行有关技术规范、规定及标准；委托单位提供的有关项目的基本资料；编制可行性研究报告的委托书。2.1.2 标准规范污水综合排放标准（GB 8978-1996）；室外排水设计规范（GB50014-2006）；沼气工程技术规范（NY/T 1220-2006）；有机肥料标准（NY525-2002）；地表水环境质量标准（GB3838-2002）；城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；污水综合排放标准（GB8978-1996）；污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）；污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002）；城市污水再生利用工业用水水质（GBT 19923-2005）；工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）；工业企业噪音控制设计规范（GBJ87-1985）；工程结构可靠性设计统一标准（GB50153-2008）；建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）；工业建筑防腐设计规范（GBJ46-82）；建筑设计防火规范（GB50016-2006）；建筑防震设计规范（GB50011-2010）；建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）；建筑电气设计技术规范（JGJ16-83）；砌体结构设计规范（GB50003-2011）；混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；地下工程防水技术规范（GB50108-2001）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）；有机认证标准-畜牧生产；某自治区畜禽养殖主要污染物减排项目建设技术指南(试行)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89)；城市污水处理工程项目建设标准（2001）。2.2 编制原则严格执行有关环境保护的各项规定，污水深度处理后必须达到国家及地方环保部门规定的外排水质要求；充分考虑现有工程的实际情况，与现有工程紧密结合，积极稳妥地采用可靠、先进技术，使工程的设计、施工、运行管理都能够达到预期的效果；充分利用质量稳定、性能可靠的国内外技术装备进行工程设计；根据企业实际情况，合理确定污水处理工程的自动化程度。2.3 编制范围本可研报告某养殖有限公司规模化畜禽养殖污染治理项目的建设方案进行分析论证，确定项目建设规模、分析项目建设的必要性，论证粪便污水处理工艺，提出工艺及建筑、结构、电气、自控等专业的设计方案，并进行投资估算及经济评价。根据相关法律法规和建设单位的委托，该项目可行性研究报告研究的范围如下：（1）项目所在地环境；（2）项目建设背景和必要性；（3）工程规模及进出水水质；（4）处理工艺技术；（5）工程设计方案；（6）电气和自控仪表设计；（7）环境保护、劳动安全和消防；（8）节能方案；（9）组织机构与劳动定员；（10）项目实施进度；（11）项目招标方案；（12）投资估算与资金筹措；（13）财务评价；（14）风险分析及应对策略；（15）结论与建议。规模化畜禽养殖污染治理项目可行性研究报告3 项目选址及所在地环境概况3.1 项目选址该项目建设地点位于乌兰察布市卓资县十八台镇印山湾村，某养殖有限公司养殖基地内。项目地理位置详见附图1。卓资县地处某自治区乌兰察布市中南部，位于东经1105111256，北纬40384116之间。县境位居环渤海经济圈和呼包鄂经济圈结合部，是连接东北、华北、西北的重要通道，地位独特，区位优越。县境北毗察右中旗，东临察右前旗，南接凉城县，西邻自治区首府呼和浩特市，西北、东北、东南分别与四子王旗、察右后旗、丰镇市接壤。3.2 自然环境概况3.2.1 地形地质卓资县地处某高原阴山山脉东南麓，是个多丘陵、少平川地区。县境最高海拨2206米，最低海拔1235米，平均海拔1750米。全县山地面积1500平方公里，占总面积的47.3%。丘陵面积350平方公里，占总面积的11%。盆地面积1100平方公里，占总面积的31.1%。耕地面积65.5万亩，占总面积的14%，其中水浇地面积14.5万亩（节水灌溉面积8万亩），旱地面积48.5万亩。森林面积925平方公里，占总面积的29.66%。草原面积1840平方公里，占总面积56.86%。水域面积2平方公里，其中可利用的为2400亩，已利用的为640亩。3.2.2 气候、气象卓资县地处中温带气候区，具有明显的大陆性气候特点，四季温差较大；县境内光照充足，年均日照总时数2900余小时，太阳辐射平均在5795.3兆焦耳/平方米以上，属全国日照高值区，十分有利于一季作物的高产；地处干旱、半干旱地带，气温的年较差明显；全年平均气温1-5，历年平均日较差15；无霜期130天；年均降水量403.4毫米，主要降水量集中于7、8月份，占全年总降水量的54.6%。3.2.3土壤条件卓资县全县土壤共有3个土类（灰褐土类、栗钙土类、草甸土类），9个亚类（粗骨灰褐土亚类、生草灰褐土亚类、淋溶灰褐土亚类、灰褐土亚类、粗骨栗钙土亚类、暗栗钙土亚类、草甸栗钙土亚类、灰色草甸土亚类、盐化草甸土亚类），33个土属，157个土种。主要土壤是灰褐土和栗钙土，其次是草甸土。3.2.4 自然资源卓资县人均水资源占有量为612立方米，占乌兰察布市人均水资源占有量的107%，占自治区人均水资源占有量的23.6%，占全国人均水资源占有量的27.8%，属严重缺水地区。2013年，卓资县已探明的矿种30多种。金属矿有铁、钼、金、银、铜、锰、铅、锌、钨等，其中，钼矿探明储量10460万吨，储量大、品位高，在国内属大矿、富矿；铁矿探明储量1300万吨。非金属矿有煤、油页岩、石墨、石棉、云母、石灰石等。卓资县牧草资源丰富，已采集到的天然牧草标本有505种，分属92个科，315个属。其中菊科91种，乔本科58种，豆科34种，其余为莎草、百合等科。药用植物约有103种，其中甘草、黄芪、柴胡、防风、麻黄等品质属国内上等药材。卓资县境内饲养的大牲畜有牛、马、驴、骡、骆驼；小家畜有山羊、绵羊、奶山羊、猪；其他家养动物有鹿、兔、水貂、鸡、鸭、鹅。野生动物有虎、豹、狼、狐狸（赤狐）、黄鼬（黄鼠狼）、獾、狍子、青羊、黄羊、盘羊、野兔等；食虫兽类有蝙蝠等。3.3 社会环境概况卓资县地处某自治区乌兰察布市中南部，位居环渤海经济圈和呼包鄂经济圈结合部，是连接东北、华北、西北的重要通道，地位独特，区位优越。卓资县在历史上是塞外牧区，清末民初汉民的不断迁入垦荒种田，使游牧区逐步过渡为旱作农业区，现卓资县有耕地面积63万亩，其中水浇地9.5万亩。农作物主要以莜麦、玉米、马铃薯、豆类、杂粮为主，是自治区莜麦、马铃薯的主产区之一。近年来，为适应市场需求，种植业结构逐年调整，小麦、莜麦种植面积逐年缩小，马铃薯、玉米、胡麻、豆类、蔬菜、瓜果、药材种植面积增大，并成区域化、产业化发展态势。随着生态建设、退耕还林、沙源治理的逐年实施，畜牧业生产模式也在悄然发生着变化，舍饲圈养、为养而种已成为农牧业生产的潮流。奶牛、肉羊、生猪、獭兔养殖成为提高农民收入、促进农村经济发展的重要因素。在近几年国家对某自治区经济发展的政策的支持下，卓资县的经济有了突飞猛进的发展。2012年，卓资县全县地区生产总值完成54.7亿元，同比增长13%；规模以上工业增加值完成17.9亿元，同比增长13.3%；财政收入完成4亿元，同比增长29.9%；固定资产投资完成37亿元，同比增长1.1%；社会消费品零售总额完成12.4亿元，同比增长10.7%；城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入分别达到17856元和6001元，同比分别增长14.5%和15.2%；万元GDP能耗2.4吨标煤，同比下降3%；二氧化硫、化学需氧量等排放量控制在上级政府下达目标之内。现代农牧业蓬勃发展。初步形成冷凉蔬菜、草莓、种薯、生猪、蛋肉鸡等特色产业。以十八台镇、大榆树乡为代表的冷凉蔬菜种植面积达到3万亩；聚多源草莓园区继续扩大规模，新建加工生产线、大型展厅，成功举办了草莓节；民丰薯业种薯种植面积近5000亩，万吨马铃薯智能贮库建成使用；以志强猪场、头号养鸡园区为代表的规模养殖园区（场）发展到23处，生猪、蛋（肉）鸡饲养量分别达到8万口、140万只。李珍熏鸡公司新上了熏鸡流水生产线，禁牧舍饲工作力度加大。工业取得历史性进展。全年新建、续建亿元以上工业项目11个，协议引进山东洪业集团化工、特钢等项目13项。东兴化工电石、烧碱、PVC、水泥项目顺利投产，华电蒙能卓资公司重组为东兴自备电厂，化工企业用电负荷从15万千伏安左右攀升到30万千伏安左右。中西矿业万吨生产线开始设备调试。欧美谷氨酸钠、呼蒙特阀门、大唐太阳能光伏发电、汇通能源风电二期等项目开工建设。旗下营工业区基础设施日臻完善。服务业加快发展。会所、富华大酒店建成营业。旅游业实现收入5000多万元。蒙银村镇银行、邮政储蓄银行正式营业，全县存款余额28.1亿元，贷款余额15.8亿元。卓资山镇综合市场重新启动。市场监管力度进一步加强。物流快递、家政服务、信息资讯等新型服务业不断涌现。3.4生态环境概况卓资县按照自治区“8337”发展思路和乌兰察布市构筑“三个基地”、打造“三个中心”、实现“五区联动”的定位方略，继续强化国家生态环境建设项目，努力实施各项绿化建设工程，加快生态建设步伐。卓资县境内无重度污染企业，土质肥沃、水质优良、空气清新、生态环境良好。以生态经济学“整体、协调、循环、再生”理论为指导，从国家、自治区、市的总体战略部署出发，立足于本县的区域特点、资源优势、生态环境特点、经济技术基础等，以治理和恢复退化区域，发展生态农业，提高防灾减灾能力，控制环境污染为重点，用系统工程的方法，光、热、水、土、气综合利用，林、土、水、田、路综合整治，改善生态环境质量，提高生态系统的活力，增强生态系统和环境对社会发展的支撑能力，按照经济效益、社会效益和生态效益相统一的原则，逐步建立了林木覆盖率高、防风固沙、防灾减灾的生态林业体系，高产优质高效的种植业体系，生物转换率高的养殖业体系。本项目为某养殖有限公司对所属的十八台镇印山湾村的奶牛养殖基地的奶牛粪尿和冲洗污水进行收集处理。目前养殖基地的奶牛养殖规模为200头，日产粪尿10吨，冲洗污水40吨，但目前养殖基地的粪便和污水处理设施还不健全，容易造成当地生态环境的污染。本项目实施后，可以将基地内的粪便污水经过统一收集进行综合处理，实现有机资源的合理利用，能够保证十八台镇乡镇生态环境的良好状况，促进卓资县整体生态建设的进行。4 项目建设的背景和必要性4.1 项目建设的背景4.1.1 企业概况某养殖有限公司成立于2008年7月，是集奶牛养殖、奶站经营、肉制品加工、饲料购销于一体的企业，企业地址位于卓资县十八台镇印山湾村，注册资本金300万元。公司位于十八台镇印山湾村的奶牛规模化养殖基地在2008年建设，基地占地1300余亩，年存栏量200头。公司设置了完善的管理机构，下设办公室、养殖部、奶站、财务部、质检部、购销部等，员工60名，其中：工程师2名，大中专毕业生18名，工作团队人员结构知识化、年轻化。多年来，公司响应国家号召，积极服务三农，探索出了“公司+农户”的独特经营模式，在当地同行业中逐渐发展壮大，帮扶农民兄弟走上了致富之路，公司被当地各级政府评为农业产业化龙头企业，对地方区域经济的发展做出了自己的贡献，多次受到市县等部门的表彰。目前，养殖基地内配套基础设施完善，交通便利，有非常优越的地理位置，提高了产品的辐射能力。采用标准布局，根据所选场址的实际情况做适当调整。4.1.2基础设施条件（1）基地条件某养殖公司奶牛养殖基地地形状较规则，场地平整，有足够用地，适于建设。（2）供电项目用电由卓资县供电公司供应，目前卓资县供电公司供电能力充足，能够满足项目需要。（3）供水由卓资县自来水公司供应，能够保证目前生产用水的需求。4.2 项目的提出改革开放以来，中国畜禽养殖业迅速发展，极大丰富了市场供给，增加了农民收入，但随之产生畜禽粪便所造成的环境污染也十分严重。量大而集中的畜禽粪便由于未能得到及时有效地处理，在非用肥季节大量随意露天堆放道路两旁、沟渠水塘，导致农业面源污染加剧。在中国部分地区暴发的高致病禽流感，再一次向世人警示了集约化畜禽养殖业存在的环境污染问题，已经严重制约了禽畜养殖业的可持续发展，并威胁着广大人民群众的身体健康和生命安全。多年来，畜禽粪便是中国传统的优质有机肥料，增施有机肥，可减少化肥使用率，改良土壤结构，显著提高农产品品质，是促进农业可持续发展、生产无公害农产品的重要措施。对集约化养殖场畜禽粪便进行无害化处理与肥料化利用，不仅可以有效解决集约化畜禽养殖场环境污染问题，纺织农业面源污染，实现畜牧业清洁生产，还可生产优质有机肥料产品，推动有机肥料产业化进程，实现生态农业可持续发展，达到区域“养殖业”与“种植业”有机结合、协调发展，促进农业废弃物处理利用良性循环。项目所在地卓资县是全国农业大县、畜禽养殖的优势产区。截止至2013年底，卓资县蔬菜种植面积发展到4万亩，草莓种植面积达到1000亩，建成种薯繁育基地1.8万亩；千亩以上设施农业园区发展到15处，设施农业面积累计突破10万亩。规模化养殖水平明显提高，规模养殖小区发展到25处，生猪、蛋（肉）鸡饲养量分别达到10万口、200万只。产业化水平进一步提升，以聚多源、富民、绿鼎、民丰、聚源、三盛泉等为代表的农牧业专业合作组织和龙头企业发展到195个。规模化的奶牛养殖基地的建成运营，可以为乳制品加工行业提供充足的原料，从而提升农业产业化的经营水平，将实现畜牧业的增值增效；而且项目的示范效应将促进龙头加工企业的聚集，并在加工龙头企业带动下实现当地农业农村经济结构和产业结构的进一步优化调整和升级，提升畜禽产业及其加工业的比重。本项目还可以促进以奶牛养殖为重点的优势农产品的区域化、基地化、标准化、市场化发展，加快现代农业产业建设。随着畜禽规模化养殖的发展，畜禽粪便的生产量巨大，但目前当地畜禽粪便处理手段滞后，除少量用作有机肥外，基本上再用利用措施，夏秋季节蚊蝇乱飞、臭气熏天。虽然靠养殖赋予了，但养殖粪便及污水却对环境造成了污染，同时也影响养殖企业的可持续发展。为改善奶牛养殖基地的环境条件，某养殖有限公司计划投资200余万元，对养殖基地内排放的粪便和污水进行集中收集进行无害化、资源化的处理，把奶牛粪便及污水无害化加工成有机肥原料和沼气继续服务农村生活生产。4.3 项目建设的必要性4.3.1 符合国家产业政策该项目为规模化畜禽养殖污染治理项目，符合国家发展和改革委颁布的产业结构调整指导目录（2011年本）第一类“鼓励类”第一条“农林业”的第5项“畜禽标准化规模养殖技术开发与应用”，第30项“有机废弃物无害化处理及有机肥料产业化技术开发与应”以及第三十八条“环境保护与资源节约综合利用”第15项“三废综合利用及治理工程”的要求，为国家鼓励发展的产业，符合国家产业政策。4.3.2 畜禽粪便中含有多种污染因子对环境的危害极大，防治畜禽养殖污染刻不容缓（1）水体污染。未经处理排放的粪便污水中含有大量污染物，其中化学耗氧量(COD)高达368万毫克/升，成为高浓度的有机污染源，排入江河湖泊后，恶化水质,导致敏感水生物死亡。其有毒、有害成分渗入地下还可造成地下水中的硝酸盐含量过高，溶解氧减少，使水体发黑、发臭，丧失使用功能，严重污染地表水和地下水，甚至直接影响人们的身体健康和生活水平。（2）空气污染。畜禽粪便在厌氧的环境条件下，可分解释放出氨气、硫化氢、甲烷等带有酸味、臭蛋味、鱼腥味的刺激性气体，大部分的规模化养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群，对养殖场周边的大气环境造成严重污染。挥发到大气中的氨气还可引起酸雨，影响农作物的生长。在日本的恶臭法中，已确定的8种恶臭物质中，就有6种与畜牧业密切相关。（3）传播人畜共患病。由于畜禽粪便中的污染物含有大量的病源微生物、寄生虫及孳生的蚊蝇，会使环境中病源种类增多，菌量增大，病原体和寄生虫大量繁殖，导致人、畜传染病蔓延。由动物传染给人的人畜共患病有90多种，这些人畜共患病的载体主要是畜禽粪便及排泄物。不少畜禽养殖场与居民稠密区混杂，一旦发生疫情，后果不堪设想。（4）影响社会稳定。日趋严重的畜禽养殖污染导致的投诉日益增多，纠纷不断发生，已成为农村和城市不稳定因素之一。分析畜禽养殖污染日趋严重的原因，一是对畜禽养殖业的环境管理薄弱，缺乏统一规划、布局，导致畜禽养殖场选址、布局和规模的随意性；缺乏监督管理的力度，致使90%的养殖场没有经过环境影响评价，55%以上养殖场连最起码的干湿分离(粪便与冲洗水分开)污染防治措施都没有采取，80%左右的规模化养殖场缺少必要的污染治理投资。二是畜禽养殖废渣的综合利用研究、推广不够,养殖业与种植业没有很好结合起来，加之农村耕作方式的变化，农民用化肥代替了农家肥,致使农家肥这个宝贵的资源成了污染源。4.3.3治理畜禽粪便污染是实施农业可持续发展战略的要求实施可持续发展战略是我国的基本国策,可持续发展要求在经济发展的同时,治理环境污染,改善和提高环境质量。我国规模化养殖业的快速发展是以牺牲环境为代价的,这种发展模式是不可持续的,不符合可持续发展战略的要求。通过“能环工程”建设,在治理环境污染的同时,促进畜禽粪便的资源化利用,既解决污染问题,又改善土壤质量，从而达到农业可持续发展的目标。4.3.4对畜禽养殖场废弃物的综合利用，是控制规模化畜禽养殖污染、发展生态农业的有效途径。畜禽养殖业作为我国农业四大支柱产业之一，在规模化发展的同时，必须着手开展畜禽粪便的处理和资源化利用，这既是实施可持续发展战略的要求，也是全国生态环境建设的一个重要组成部分。国内外的实践和研究证明，土壤结构破坏、地力下降与水资源、肥源、能源的短缺和失调密切相关，成为“高产、高效、优质”农业发展的制约因素。中国农业大学孙金世教授提出的“养殖、种植、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式，是实施资源合理开发利用、生态环境保护两大战略目标,促进农业走向产业化，并获得增值效益的切实可行的有效途径。实施“种、养、加、沼、肥”五环产业并举的关键是变单环技术为组合链条技术，集大成于一体,提高农业生产的环境质量，合理调整生产过程中的相互关系，使一个生产过程中的排泄物(废弃物)转变为另一个生产过程的输入物(原料资源)，从而实现农业生产的无废弃物过程(零排放目标),即废弃物资源化过程。建立以规模化、集约化养殖场为单元的生态农业产业体系(即五环产业模式)，是以粮食作物生产为基础,养殖业为龙头，沼气能源开发为纽带，有机肥料生产为驱动,形成饮料、肥料、能源、生态环境的良性循环，带动加工业及相关产业发展，合理安排经济作物生产，从而发展高效农业(主要为设施农业)，提高整个体系的综合效益(即经济、社会和生态环保效益的高度统一)。因此，项目单位引用五环产业并举的组合链条技术，以畜禽粪便的污染治理为主要目的，以畜禽粪便的厌氧消化为主要技术环节，以粪便的资源化综合利用为效益保障，集环保、能源、资源再利用为一体，实现污染物的资源化，促进物质和能量的循环，形成一个经济、合理、完整、多层次、多功能的良性循环系统，促进当地的生态农业和环保农业的可持续发展。4.3.5项目的实施具有良好的生态效益（1）改良土壤，保护水源全国每年畜禽粪便数量高达几亿吨，粪水几亿吨，绝大多数就地排入池塘、江河，造成严重的污染，危及人民群众身体健康。项目的实施减少了传统种植、养殖对生产生活环境造成的污染，提高了产品品质，改良了土壤，提高了田地肥力，保护了水源，开辟了生态建设新途径。（2）治理污染，保护环境畜禽粪便虽然是严重的污染源，但却又是可开发的宝贵资源。该项目通过科学的处理加工，使项目区内的畜禽粪便转化为不可缺少的生产和生活资源，即治理了污染又获得了大量的有机肥料用于改良土壤。畜禽养殖场污染治理及综合利用工程，可以从根本上解决粪污的污染问题。在项目实施过程中，畜禽粪便经过固液分离、厌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泄标准(COD200毫克/升)，从而使项目区域的污染得到治理，根本上改善了当地的生态环境。4.3.6项目的实施社会效益显著（1）项目的实施促进了项目养殖场的良性发展,增强了项目单位的市场竞争力。该项目利用养殖场牛粪生成沼气，一部分供给村民生活使用,改变农村能源结构；一部分供养殖区的热源、能源，减少煤电用量，降低能源费用，实现以沼气生产车间为核心的物流循环和能源自供系统。该项目建成后,使项目养殖场的废物得到资源化的综合利用，促进了项目单位循环经济和生态经济的良性发展。同时，项目单位具有一定的肉牛销售市场，养殖场的污染治理，实现了清洁养殖，为奶牛的产奶创造了较好卫生环境，增强了市场竞争力。（2）改善了农村卫生环境,提高农民生活质量,推动农村社会文明进步。人畜粪便造成农村的公共卫生环境污染一直是个“老大难”问题。该项目将人畜粪便实现资源无害化利用，变废为宝，大大改善了农村公共卫生环境，降低了人畜发病率，减少了疫病的传播。清洁能源的使用，正逐渐引导农民更新传统的生活观念，选择健康文明、清洁卫生的现代新生活。该项目的实施摆脱了项目区长期以来脏、乱、差的环境，改变了当地农民一些传统的生活方式和村容户貌，是当地农民走向现代文明生活的一个重要台阶。（3）吸纳农村剩余劳动力该项目未来的标准化、规模化建设将形成农村能源产业,由此所需的技术、管理队伍可就地吸纳农村剩余劳动力,有利于维护农村社会稳定。事实上，已经有一部分农民参加了沼气池建设和维护的培训,取得了资格认证,成为技工，开始专门从事这项工作。这在当前农民工大量涌入城市并带来一系列社会问题的情形下，不失为现阶段小城镇建设外的另一个吸纳农村剩余劳动力的有效途径。综上所述，开展规模化畜禽养殖废弃物综合利用和污染防治示范工程，成功解决了项目畜禽养殖场环境污染和广大人民身心健康的问题，变废为宝，废弃物资源化得到有效利用，实现了经济、社会、生态效益的高度统一。本项目规模化奶牛养殖基地粪便污水处理项目以示范工程的模式，在项目本身取得综合效益的同时，还将发挥示范带动作用，引导整个项目区域的良性发展，促进项目当地农业可持续发展战略的实施。因此，项目建设十分必要。5 工程设计方案5.1 设计依据和原则5.1.1设计依据1、相关国家法律、法规和政策（1）中华人民共和国环境保护法（2）中华人民共和国水污染防治法（3）中华人民共和国水污染防治法实施细则（4）中华人民共和国可再生能源法（5）中华人民共和国畜牧法（6）畜禽养殖污染物防治管理办法（7）中华人民共和国农业技术推广法（8）中华人民共和国电力法（9）中华人民共和国节约能源法（10）中华人民共和国循环经济法（11）资源综合利用条例（12）中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议（13）全国生态环境保护纲要（14）可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法（15）关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见（16）可再生能源发展专项资金管理暂行办法（17）国家鼓励的资源综合利用认定管理办法2、相关规范与标准 （1）沼气工程技术规范（NY/T 1220-2006）（2）室外排水设计规范（GB50014-2006）（3）给水排水设计手册（4）环境工程设计手册（水污染防治卷）（5）建筑设计防火规范（GB50016-2006）（6）有机认证标准-畜牧生产（7）畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）（8）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（9）钢结构设计规范（GB50017-2003）（10）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（11）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（12）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）（13）工业与民用建筑供配电系统设计规范（GB50052-95）（14）砌体结构设计规范（GB50003-2001）（15）有机肥料标准（NY525-2002）5.1.2设计原则1、 以“科学、实用、协调、循环、再生”为指导思想，按照“减量化、无害化、资源化、生态化的原则建设畜禽粪便污水处理示范工程；2、遵循生态学、经济学的发展观，以生态农业理论为指导，以高新技术为依托，体现现代化生态农业，有机农业的优势，实现资源综合利用，促进良性循环，形成科学、生态、经济、社会多项、多梯级、多功能的生态良性循环系统；3、在保证技术先进性的基础上，优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期；4、合理开发综合利用，实现“物尽其用”的循环经济和环境效益、经济效益双赢；5、对粪便污泥和产生的沼气进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一；6、设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后可改善周边农户用气与农业用肥等条件，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展；7、按照循环经济理念，依据“资源产品资源循环、再生”模式，把污染治理和资源环境利用有机结合，实现粪便无害化、资源化和商品化，形成没有污染和可持续发展的循环经济体系。5.2工程规模某养殖有限公司规模化畜禽养殖污染治理项目主要针对奶牛养殖基地的粪便、污水等污染物进行综合处理，目前养殖基地的奶牛存栏规模为200头，日产奶牛粪尿10吨、冲洗污水40吨；根据目前基地现状，本项目的处理规模为日处理粪尿10吨、冲洗污水40m3，新建粪便污水处理站处理污水规模为50m3/d，产出的粪便污泥量为5吨/天，达标排放污水45m3/日。粪便废水进水水量：Q=50m/d原水水质及设计出水水质 单位 ：mg/l项目BOD5CODcrSSNH3-N进水40004500100001500060008000200580出水301007015出水水质满足畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）中集约化禽畜养殖业污染最高允许日均排放浓度的要求。5.3工艺技术设计5.3.1处理工艺设计将养殖基地奶牛排泄的粪尿和基地内重新的污水进行收集至基地内的调粪池内，经池内的搅拌机的机械混合搅拌，进入沉砂池去除废水中泥砂等大颗粒物质后进入沉砂过滤池，经过篮式过滤器过滤后进入调节池，调节池池内设有搅拌机，通过搅拌机的搅拌混合达到调节水量、均化水质的目的。调节池出水经污水泵，提升至IC反应器，反应器中利用厌氧微生物的新陈代谢作用，大部分有机物得到去除，CODcr去除90%，同时产生大量沼气。在IC反应器内充分反应后进入生化池，对水中的有机物进一步的消化。废水从A/O进入接触氧化池，进行进一步氧化，氧化后的废水进入絮凝池，在絮凝剂的作用下充分反应，小的悬浮物得到凝结。沼液在厌氧反应器不进料时启动循环泵加强内部循环，增强IC反应器的使产甲烷菌与废水充分接触，提高产气率。反应器产生的沼气经水封后进入脱硫塔脱除硫化氢，防止后续单元被腐蚀，脱硫后的沼气进入沼气柜，调节压力后经阻火器（防回火）送至用户使用。粪便沼渣进入粪便污泥浓缩池进行浓缩，作为有机肥原料定期清运外卖。5.3.2处理工艺特点1、改传统的平流进料改为底部多管分布进料多管分布进料可以使料液更加均匀的分布，沼气产生后从底部向上升，消化罐内的沼液在沼气的推动冲击下，使池内产生一环绕水流，形成内循环。内循环的形成不仅使沉入池底的有机物和微生物重新悬浮于池内参与反应，增加了相互接触面积，提高生物反应速率；又可搅动上层浮皮，避免日积月累造成板结。2、发酵料液酸、碱度的处理沼气发酵正常运行时，通常都是在微碱性环境。沼气发酵微生物内细胞质的pH值一般呈中性，同时，细胞具有自我调节能力，从而保持环境呈中性。所以，沼气发酵细菌可以在较为广泛的范围内生长和代谢，最佳发酵值为7.07.2。为了顺利地进行沼气发酵，及早产气，提高产气量，则必须调节发酵的pH值，pH值调到7.5左右为佳。调节pH值的方法：经常换料（少量），稀释发酵液中的挥发酸，调高pH值；添加石灰乳，草木灰或者氨水调节。3、安全装置的设置沼气的主要成分是甲烷。沼气由5080甲烷(CH4)、2040二氧化碳(CO2)、05氮气(N2)、小于1的氢气(H2)、小于04的氧气(O2)与013硫化氢(H2S)等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.620.8（按体积计）的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。因此沼气罐的安全是设计的关键问题。在罐体上设计安全阀以及放空管，达到万无一失增加安全系数，使罐体压力处于安全状态。罐体外设计安装水封器，防止锅炉回火或者罐体受温度影响而抽瘪。4、罐顶及罐内管道传统的沼气发酵工艺多采用厌氧发酵，对罐底腐蚀较小。但是产生的沼气中含有S等等腐蚀性气体，对罐顶腐蚀很大。新工艺中罐顶采用不锈钢复合材料，罐内管道设备采用不锈钢，减少了气体对罐顶的腐蚀，延长罐顶寿命510年。5、发酵温度沼气发酵微生物只有在一定的温度条件下才能生长繁殖，进行正常的代谢活动。一般来讲，沼气发酵细菌在865的范围内都能进行正常的生长活动，产生沼气。在一定范围内（1540）随着温度的增高，微生物的代谢加快，分解原料的速度也加快，产气量和产气率都相应的增高。 表1 有机物产气率与时间、温度的关系沼气发酵温度d1015202530沼气发酵时间t9060453027有机物产气率（KKg）450530610710760由此表可见当温度为10时尽管发酵了90d，但产气率只有30发酵27d的59%。所以改变发酵温度至关重要。新工艺中在罐底增加加热盘管，使罐内保持3338（中温发酵），增强了沼气微生物活性，增加了产气率。但是随着温度的增加，设备投资及运行成本加大，所以新工艺采用常温发酵法2030发酵。内蒙古玉河山养殖有限公司规模化奶牛养殖场畜禽粪便污水处理项目 可行性研究报告图1：畜禽粪便污水工艺流程图 规模化畜禽养殖污染治理项目可行性研究报告5.4工程设计1、调粪池对养殖区内的污水、生活废水、雨水等进行统一的收集混合。外形尺寸：5.0m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构停留时间：8h总 容 积：60m3数 量：1座2、沉砂、过滤池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起。并对废水中的杂质进行过滤。外形尺寸：5.0m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构停留时间：10h总 容 积：60m3数 量：1座1）过滤器规格型号：HYGL-40M数 量：2套3、调节池由于原料的收集时间往往比较集中，而厌氧发酵罐的进料通常需要在一天内均匀分配，因此需要设置调节池对粪水的水质水量进行调节。调节池的大小一般要能储存1224h废物量。另外，由于粪水中污染物浓度较高，为防止池内粪水产生的气味对周围环境造成污染，同时兼顾对粪水的保温作用（IC生物处理的温度为3235），减少对粪水加热所需的蒸汽量，本设计中调节池采用钢砼结构并加盖。同时考虑到废水中悬浮物较多，为防止悬浮物在池底沉积，避免工人下池清理，在调节池内设空气搅拌装置，对废水进行搅拌混合。外形尺寸：5.0m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构停留时间：12h总 容 积：60m3数 量：1座设备配备：1）进料泵规格型号：21/2PW-5.5-20-21流 量：20m/h扬 程：21m功 率：5.5kw数 量：2台（开1备1）2）搅拌器规格型号：QJB3/12-430/3-480功 率：3kW数 量：2台4、A/O池对IC厌氧罐出水静止、沉淀、分离。外形尺寸：5.0m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构停留时间：72h总 容 积：60m3数 量：1座5、接触氧化池在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。外形尺寸：5.m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构停留时间：72h总 容 积：60m3数 量：1座设备配备：1）穿孔曝气管数量：4套规格：90mm2）微孔曝气器数量：300个规格：260mm3）罗茨鼓风机型号：Q=27.66m/min，P=58.8KPa，N=45KW功率：45kw数量：3台6、絮凝池主要是去除水小悬浮物，有效降低出水的悬浮物，COD，BOD，色度。外形尺寸：5.0m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构停留时间：10h总 容 积：60m3数 量：1座6、二沉池：对絮凝后的污水经行沉淀，以达到排放标准。外形尺寸：6.m4.0m3.0m结 构：钢筋混凝土结构总 容 积：72m3数 量：1座7、植物氧化塘以太阳能为初始能