吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场生态肥建设项目施工组织设计.doc

吉林省茂林镇天源牧业养殖场585712/26/2019吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场生态肥建设项目施工组织设计第1章 项目摘要1.1 项目名称吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场生态肥建设项目1.2 建设单位吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场1.3 建设地点吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场1.4 项目建设期限2012年5月2012年10月1.5 项目可行性研究报告编制依据1.5.1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）中华人民共和国农业法（3）中华人民共和国可再生能源法（4）中华人民共和国畜牧法（5）中华人民共和国水污染防治法（6）中华人民共和国节约能源法（7）牛污染物防治管理办法（8）中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见（9）吉林省循环经济发展“十一五”规划；（10）国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发200715号）；（11）可再生能源中长期发展规划（20062020）（12）现代农业示范项目建设规划（20072010）1.5.2 相关规范与标准 （1）室外排水设计规范（GB50014-2006）（2）环境工程设计手册（水污染防治卷）（3）建筑设计防火规范（GB50016-2006）（4）畜禽污染物排放标准（GB18596-2001）（5）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（6）钢结构设计规范（GB50017-2003）（7）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（8）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（9）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）（10）工业与民用建筑供配电系统设计规范（GB50052-19）（11）砌体结构设计规范（GB50003-2001）（12）生态肥料标准（NY525-2002）（13）建设项目经济评价方法与参数（第三版）（14）投资商项目可行性研究指南（15）建筑安装工程间接费用定额（2001）（16）工程勘察设计收费管理规定1.5.3 其它依据（1）吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场提供的用户资料表（2）同行业、同工艺工程实例（3）建设单位提供的其他材料1.6 建设规模及产品方案1.6.1 建设规模吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场拟于2012年扩大养殖规模，实现年存栏1000头育肥牛计划。年产鲜粪量为25t；年产生态肥10000t，年产液态有机叶肥2150t，年产沼气100万m3，主要用于发电，年发电量为12万kwh。项目建设规模为厌氧发酵装置5000立方米，贮气柜1500立方米，及相应的配套设施。1.6.2 产品方案（1）年产生态肥10000t，主要用于改善草原荒漠化；（2）年产叶肥2150t，用于农田使用，避免二次污染。（3）年产沼气100万m3，主要用于发电，年发电量为12万kwh，主要用于满足项目建设需求及场区生产生活用能；1.7 投资估算与资金筹措1.7.1 投资估算本项目总投资2215万元。固定资产投资包括土建投资1384.15万元、设备投资539.6万元；设备安装费43万元，设备购置费16万元，工程建设其它费用75万元；预备费45万元；流动资金37.25万元。1.7.2 资金筹措项目总投资：2215万元资金全部来自项目单位自筹1.8 主要技术与经济指标表1-1 项目的主要技术经济指标序号名 称单 位指标值1产品品种与年均产量发电万m3273.75生态肥t16000沼液t215002投资基本建设投资万元2215建设期利息万元0总投资万元22153资金筹措申请中央资金万元地方配套资金万元企业自筹万元22154财务效益年均销售收入（达产年）万元662.5年均总成本（达产年）万元337.45年均利润（达产年）万元325.05内部收益率（所得税后）%20.63财务净现值（所得税后）万元2110.85投资回收期（所得税后）年5.41.9 结论项目符合我国调整农业产业化结构、发展养殖业的政策和吉林省畜牧业发展的总体规划，项目的建设可提高当地养殖业生产的经济效益和鸭肉的品质。项目具有很好的基础条件，所采用的生产工艺和选用的关键设备在国内处于领先水平。工艺方案、设备选型、组织机构、人员设置、技术培训和实施进展合理可行。项目各项经济指标都高于同行业的平均水平，经济效益显著，并重点考虑环境影响，养殖基地采取了有利于环境保护的畜禽粪污零排放的生产工艺，社会效益明显，具有很高的推广示范价值，项目是切实可行的。第2章项目建设的必要性和可行性2.1 项目建设的必要性社会主义新农村建设要实现“生活富裕”必须坚持生产力第一的原则，坚持发展农村经济，增加农民收入的首要目标。实践证明发展固体生态肥项目可以明显的提高了农民的收入，提高了资源利用效率，带动生态养殖业和高效种植业的发展，推动农业结构调整，给农民带来可观的经济效益。通过固体生态肥项目转变资源的利用方式，保护和改善了生态环境，发展了循环农业，解决草原荒漠化。生态肥的发酵原料是人禽粪便，产品又用于种植业和养殖业供电，在解决农村生活用能的同时，带动养殖业和种植业的发展，形成一个封闭的循环链条，既解决了农村生产生活用能，又有效地利用了废弃资源，保护了环境，增加了农民收入。2.1.1 是推动循环经济发展，促进农业生产可持续发展的需要随着规模化养殖场、养殖小区越来越多，畜禽粪便过度集中排放，对周围环境造成极大的污染，严重地影响了农业生产的可持续发展和农村饮用水安全，成为制约当地经济发展的主要因素之一。为促进畜牧业健康、可持续发展，实现减量化、无害化和资源化目标，按照污染防治、能源生产、生态农业发展的功能要求，养殖场生态肥工程的建设将推动循环经济发展，节约能源资源，调整农村产业结构，加快发展现代畜牧业和种植产业，控制农业面源污染，促进生物质资源的高效利用，同时改善农业生态环境，增加农民收入，提高农民生活质量，实现农业可持续发展，加快全面建设社会主义新农村，成为当前促进农业生产可持续发展的重要途径。2.1.2 是增加优质可再生能源供应，缓解国家能源压力的需要我国人口众多，人均资源不足，经济快速发展，能源消费增长很快，能源短缺将是一个长期的过程，成为我国经济可持续发展的瓶颈之一。随着农村经济的发展，农村对优质商品能源的需求量还将继续增加，农村地区能源供需矛盾也将更加突出。发展农村固体生态肥项目，优化广大农村地区能源消费结构，是我国能源战略的重要组成部分，对增加优质能源供应、缓解国家能源压力具有重大的现实意义。利用畜禽粪便进行生态肥工程处理畜禽粪便和秸秆资源，加快试点示范，大力发展农村可再生能源，对推进资源化开发利用、满足农户对清洁能源的需求具有重要作用。2.1.3 是治理养殖场畜禽粪便污染的关键环节中央 1号文件提出“鼓励乡村建立饲养小区”。但目前绝大部分养殖小区没有粪污处理设施，养殖小区粪便、污水集中排放，对周边农业生产和农民生活环境造成点源污染或面源污染，建设养殖小区沼气工程，可以有效治理养殖场牛粪便污染，对加快促进畜牧业增长方式转变具有重要作用，将有利的促进现代农业发展和社会主义新农村建设。2.2 项目建设的可行性2.2.1 响应国家政策，可获得相应的支持近年来，农业部陆续实施的“无公害食品行动计划”、“生态家园富民计划”等，使规模化牛粪污处理及综合利用得到较快发展。2.2.2 技术成熟，建设管理经验丰富FHCPF工艺适合各类粪污处理沼气工程。利用该工艺，可以克服现有采用液泵进料的立式沼气装置不能大幅度提高进料浓度和浮渣难以去除的问题，可使固体有机废物与污水不需多级“预处理”而直接从进料口加入，并在机械搅拌作用下进料的干物质浓度可提高到10-15；旋转的叶片不断将浮渣破碎且压入发酵液中而被去除。与一般的立式沼气装置相比，节约热能30以上、工程投资减少20-30、在相同发酵温度下的产气率提高30以上、操作简便、运行费用低和适合多种固体有机废物的处理，采用FHCPF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。此工艺适用于以牛粪便为原料、生态肥综合利用为目的的“生态型”生态肥工程。2.2.3 综合效益显著，示范带动作用明显本项目每年处理养殖废弃物61138t，年产生态肥16000t，主要用于外销；年产叶肥21500t，用于农田使用，避免二次污染。生产的沼气转化为电能，节约大量能源，具有明显的生态和环境效益。本项目建成后可缓解粪污对养殖业的发展限制，生产的生态肥可以改善周边大量农田的土壤肥力，促进生态农业发展，带动无公害农产品生产，提高农产品附加值和农业收入，除生产生态肥外，项目产生的电能可供企业使用，满足项目建设需求及场区自身的生产生活用能；项目的建设能有力的促进项目区“养殖业+有机质能源产业+生态农业”循环经济体系的建设，有效的提升当地可持续发展水平，社会效益显著。第3章 市场分析及预测3.1 市场供求分析3.1.1 生态肥综合利用工程建设的需求目前，规模化养殖场污染已成为全市农业污染的主要因素，通过生产生态肥，采用生态肥技术处理养殖场污水，具有污泥量少，运行费用低等优势，同时可以控制生产过程中污染物的流向，降低畜禽本身受污染的程度，控制疫病，实施“畜禽一沼气一作物”模式，实现污水零排放，在四平市有广阔的发展前景。该项目既能解决畜禽业污染问题，又为业主提供清洁的能源，为场内和周边农民提供无害化优质生态肥料，特别适合于无公害农产品生产，符合生态农业的需要，也是农业可持续发展的必然需求。项目的实施，将会改善农村居民生产和生活条件，促进畜禽业的可持续发展。项目本身也产生一定的经济效益，生态肥可用来发展无公害农产品基地，实现农业增效。沼气可以发电，解决部分生产用能和生活用能，产生直接经济效益；当前，随着吉林省生态省建设的提出，同时由于生态肥工程的诸多优势，养殖业对生态肥工程建设有强烈的需求，同时当地政府为了推进农村生产的进一步发展，提高农民收入，解决农村环境整治，促进养殖业自身发展，对生态肥工程建设也有十分强烈的愿望和积极性。3.1.2 生产产品市场需求（1）生态肥需求牛粪中富含有机质，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较高，氮的含量相对越少，氮素就越不容易释放出来。本项目日产气量为5000立方米，产生的沼气主要用于发电，日发电量为7500kwh，项目建成后可完全满足项目建设需求用能及养殖场的日常生产生活用能，养殖场对此需求很大。因此，牛粪便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。生态肥料中的磷是有机磷，肥效优于磷酸钙，被固定的可能性少，相对提高了磷肥肥效。同时畜粪中的有机质在积肥、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，改良土壤的高产量。由于生态肥的肥效和其特有的性质，使用生态肥料生产有机食品、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。据估算，全国每年需求量在2亿吨左右，而现有生态肥生产量在17万吨，仅占种植绿色食品和蔬菜需求生态肥料的0.8，市场需求很大，生态肥料生产具有广阔的发展空间和前景。四平市养殖业便污染环境的趋势不断恶化的现象尚没有找到有效的遏制方法。进行农村生态肥工程建设，就是把裸地种植变成绿色农业，使人畜粪便经厌氧发酵后，粪便中的虫卵全部被杀死，使之成为富含氮、磷、钾、氨基酸、金属离子、维生素、蛋白质、生长素等多种有效成分的优质生态肥，供周边种植之用，从而改善土壤结构，增加其蓄水能力，提高土壤肥力，符合国家农业产业政策，同时也符合农业科技发展方向。工业化制成的生态肥料（如粉状、颗粒状生态肥料），其养分全面，有机质含量高，在贮存、运输、使用方面大为改善，同时生态肥料销售价格合理，一般粉状生态肥料在350500元吨左右，颗粒状生态肥料在850元吨左右，而化肥的价格一般约为600元吨，有机固肥具有明显的价格优势，因此适合大面积推广使用。目前生态肥产品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，这样对生态肥的需求将会越来越大。（2）叶肥需求将粪尿混合物置于密闭的厌氧溶器内经过微生物分解，杀灭了有害病毒菌，变成腐熟的液状肥料，可对作物实放喷灌、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肥源。不但解决沼液的利用，更能增加企业的经济效益。3.2 产品市场预测吉林省四平市是农业生产大市，按照统计资料，每亩需要固体生态肥0.5t/年。生态肥工程生产的生态肥尚不能满足周边大量农田及耕地的生态肥需求，因此生态肥市场前景良好。具有示范作用和推广价值。第4章项目承担单位的基本情况4.1 项目建设单位基本情况双辽市茂林镇天源牧业养殖场位于双辽市的最北部，与内蒙古科尔沁左翼中旗毗邻，既是商品粮产区，又有丰富的草原，牧业生产基础较好，当地农户素养牛传统和习惯。养牛业已成为双辽市农民经济收入、发家致富的主要途径。4.2 技术依托单位基本情况黑龙江省复生源能源科技开发有限公司是高新技术研发孵化中心，具有能源环境工程咨询及设计资质。从事能源环境领域前沿技术的科技攻关、技术研发等。高素质、专业化的技术团队以享受国务院特殊津贴的中青年专家、教授及留日、留德博士、硕士为主，致力于自主开发。并与中国科学技术馆、中国科学院长春应用化学研究所、东北农业大学、黑龙江省农业科学院、黑龙江省寒地建筑科学院等机构开展多种形式的合作，加快推进技术成果转化。为公司发展奠定了坚实的科技基础。目前已获得发明专利、实用新型专利技术有：“高效FHCPF消化器”、“沼气发酵外循环加热装置”、“利用发动机余热给FHCPF消化器进行加温的方法及应用”、“具有内胆的FHCPF消化器”等，均为国内技术领先、目前已构成项目的可研论证、项目咨询、规划设计、工程施工、设施运行维护培训及所需成套设备制造的全部能力。综上所述：黑龙江省复生源能源科技开发有限公司有足够的科研力量、实践经验，为保证该生态肥工程建设顺利进行提供强大的技术保障和支持。第5章 项目地点选择分析5.1 项目选址原则选择建设生态肥工程除地区须符合行业布局外，还应考虑地域资源、区域地质、交通运输和环境保护等要素。其主要选址原则包括：（1）符合国家政策和生态能源产业发展规划；（2）满足项目对原材料、热和电的供应需求；（3）交通方便，运输条件优越； （4）充分利用地形地貌，地质条件符合要求；（5）满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；（6）基础条件适合与生态肥工程的特定生产需要和排放要求；（7）有可供利用的社会基础设施和协作条件。5.2 项目区建设条件5.2.1 项目区地理位置吉林省双辽市茂林镇天源牧业养殖场位于茂林镇位于双辽市北部，西、北与内蒙古科左中旗接壤，东与松原市长岭县毗邻，是两省（区）三县（旗）交界处。现在的茂林镇是原茂林乡、茂林镇、桂花乡合并而成。总幅员面积486平方公里，辖三个社区、27个行政村、88个自然屯、168个行政屯，总户数12.950户，其中农业人口10.800户，总人口4.3万，其中农业人口3.6万人，是双辽市人口最多，面积最大的乡镇。5.2.2 交通运输及通讯条件吉林省双辽市茂林镇始建于1912年，历史悠久。现已形成方圆百里的影响较大、辐射较强的经济、文化中心。交通发达。平齐铁路从境内通过，设有日新、茂林、三林三个火车站；齐双公路贯穿南北；茂怀公路横贯动西。已成为南北东西的交通 纽。自然资源丰富。全镇总耕地面积2万公顷；林地面积12.226公顷，森林覆盖率已达到24.6%；草原面积达1.2万公顷。效益农业、畜牧业发展潜力巨大。程控电话普及镇内部分村屯。设有移动电话接收塔5座，中国移动、中国联通用户可实现镇域内联络无死角。5.2.3 气候条件项目建设区属于温带大陆性季风气候，具体气象条件如下：极端最低气温：-34.6极端最高气温：36年平均降水量：656.8mm最大冻土深度：1.45m最大风速：34.5m/s平均风速：3.3m/s5.2.4 地形、地貌、地震概况场区地形较平坦，地处东北松辽平原中部。按国家地震局的有关文件，四平市抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速度值为0.05g。5.2.5 工程地质与水文地质根据区域内已建装置附近工程地质报告，工程地质指标如下：（1）亚粘土层：属中等压缩性土，fk=0.17Mpa。（2）淤泥质亚粘土层：属中 高压缩性土，fk=0.12Mpa。（3）砾质中粗砂层：属稍密 中密土，fk=0.240.28Mpa。场区勘察深度内地下稳定水位3.84米，粗砂为含水层，微具承压性，地下水年变化幅度1.00-2.00米，地下水由大气降水补给，向下游排泄，根据区域水文地质资料，地下水、土对砼无腐蚀性。5.2.6 社会环境条件吉林省双辽市茂林镇商贸活跃，市场繁荣。镇内现有农贸、轻纺、粮油批发、畜牧交易5大市场；开办了“周六大集”；有个体商户1.660家；是方圆百里商品、农副产品的集散地。文教卫生等事业蓬勃发展。现有24所小学，5所中学。2002年新建4000平方米教学楼一栋，增建砖瓦结构校舍67间，办学条件、教学质量逐年上升。双辽市第二人民医院设在茂林，工商、税务、银信、运管、商业等部门都有响应的派驻机构。镇容镇貌变化大。近两年小城镇建设，只要街路两侧原来的砖瓦房都建成二层楼房。镇内楼房面积已达102.000平方米。电力通讯设施完善。输电形成网络化，电力充足。第6章 工艺技术方案6.1 工艺技术方案选择基本原则（1）采用先进、成熟、运行可靠的工艺技术；（2）实用性，与项目资源条件、经济发展、管理水平、建设规模和产品方案相适应，达到发挥地域资源优势、降低原材料和能耗、提高产品质量的目的；（3）在确保生态肥产量的前提下，尽量减少投资和运行成本；（4）设备质量优良可靠，确保运行稳定，具有良好的性价比，创建“放心工程”；（5）减量化、无害化、资源化、综合利用；（6）工艺简单合理，操作方便可靠，控制工程投资；（7）执行相关标准，采购合格产品，保证材料质量；6.2 工程模式比选目前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有：厌氧滤器（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、污泥床滤器（UBF）、两段厌氧消化法、升流式污泥床消化器（USR）、推流式消化器（FHCPF）、全混式消化器（CSTR）。国内养殖场主要采用其中的UASB和USR工艺作为养殖场粪水处理的核心工艺，国内以FHCPF和CSTR工艺为主。现对常用的USR、FHCPF、CSTR工艺进行简要介绍：1、USR消化器USR（升流式污泥床消化器）是一种结构简单，适用于高悬浮固体原料的消化器。其工艺流程如图所示。 升流式固体反应器（USR）USR的优点：结构简单、能自动形成比HRT较长的SRT和MRT、不需要出水回流和气/固分离器。USR的缺点：消化器内物料分布不均匀，易产生浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象。2、FHCPF消化器FHCPF工艺适合各类粪污处理沼气工程。利用该工艺，可以克服现有采用液泵进料的立式沼气装置不能大幅度提高进料浓度和浮渣难以去除的问题，可使固体有机废弃物与污水不需多级“预处理”而直接从进料口加入，并在液流增温搅拌作用下进料的干物质浓度可提高到10%-13%；液流增温搅拌不断将浮渣冲入发酵液中进行均质处理。与一般的立式沼气装置相比，节约热能30%以上、工程投资减少20%-30%、在相同发酵温度下的产气率提高30%以上、操作简单、运行费用低并适合多种固体有机废弃物的处理，采用FHCPF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。此工艺适用于以畜禽粪便为原料、沼气综合利用为目的的“生态型”沼气工程。FHCPF工艺及其液流增温搅拌FHCPF消化器示意图3、CSTR消化器全混式厌氧发酵技术是在常规厌氧消化器内安装了搅拌装置。使发酵原料和微生物处于完全混合的状态，其效率比传统常规消化器明显提高。目前该技术在国外被大量应用。其结构示意图如下图所示。该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。在消化器内，新进入的原料由于搅拌作用很快与消化器内的全部发酵液混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。全混式消化器的优点：可以进入高悬浮物含量的原料；消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了底物和微生物接触的机会；消化器内温度分布均匀；进入消化器的抑制物质能迅速分散，保持较低浓度水平；避免了浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象。完全混合式消化器（CSTR）缺点：（1）由于无法使SRT和MRT在大于HRT的情况下运行，所以需要消化器体积较大；（2）要有足够的搅拌，因此能量消耗较高；（3）生产用大型消化器难以做到完全混合；（4）底物流出系统时为完全消化，随生物出料而流失。6.2.1 技术性能比较分析与结论对几种常用厌氧技术的技术、经济效益的简单概括比较如表。简要概括几种厌氧处理技术的技术、经济效益比较：序号类 别FHCPFCSTRUSR1原料范围所有畜禽原料所有畜禽原料牛粪便、2原料TS浓度8-12%6-12%3-5%3应用区域全国各地全国各地中部、南部4水力停留时间10-30天15-30天8-15天5单位能耗低高中等6单池容积100-1000m3500-4000m3200-2000m37操作难度低高中等8产气率0.8-2.0m3/m30.8-1.5m3/m30.4-1.2m3/m39经济效益佳较佳偏低经过以上对比分析可以看出几种工艺各有所长，FHCPF工艺作为同纬度地区较成熟的工艺，尤其适用于各类型养殖场粪污处理和沼气发电工程，在北方地区冬季运行经济效益尤佳；FHCPF工艺投资小、操作简单，适合北方高寒地区，适用于本项目。6.3 工艺流程本项目以牛粪为主要原料，需要采用能避免浮渣结壳问题的工艺；同时，为了提高生产效率，该工程还应具备高度自动化控制功能。综合考虑以上因素，本项目拟采用FHCPF+生态肥生产+生物水净化处理+热电气联产工艺。工艺说明：鲜粪及污水经平板滤池进入调节池内，进料的干物质浓度（TS）经调配达到10-13%后投入FHCPF消化器内。FHCPF消化器产生的沼气经沼气净化装置到气柜储存，一方面供气用于场区自用；另一方面供沼气发电机组发电，向场区提供电力，沼气发电机组的余热通过冷却水和烟道气体两种余热交换器产生的余热提供加温热源，有条件可以加装太阳能集热器经换热器及FHCPF消化器内散热器向发酵液加热，以维持一定的发酵温度，当热源不足（特别是冬季）时，可通过沼气蒸汽锅炉经换热器向FHCPF消化器内加温，以达到32-35。FHCPF消化器发酵产生沼液、沼渣经固液分离机分离后，沼液由泵送到调节池进行干物质浓度调节，经生物净化处理用于畜禽舍冲洗及农田施用和灌溉；沼渣经生物菌进行发酵处理，处理后再经干化、罐装，用于农田增肥。6.4 主要投入物、产出物计算项目建设所需原料为牛粪，牛粪的干物浓度（TS%）一般为28%，牛粪每公斤鲜物质原料的产气率约为0.03m3/ kg。如下表61所示：表61 牛粪的性质名称总固体（TS）粪便排放量产气量牛粪28%0.5kg/只天0.03 m3/ kg6.4.1 原料需求根据原料供应和项目需求情况，分析原料在项目运行期内不同阶段的供需平衡情况：原料（鲜牛粪）每年需求数量为61140t，可提供63875t。表61 主要投入物分析表种类供应数量（T/年）需求数量（T/年）所占比例供应年限原料638756114095.715表62 不同阶段投入物平衡分析表（P=80%）种类第1年第5年第10年第15年供应数量（T/年）63875638756387563875需求数量（T/年）61140611406114061140根据以上分析可知，原料可满足本工程不同阶段建设的需要。年产生物生态肥为16000吨，主要用于外销，年产叶肥为21500吨，用于农田使用，避免二次污染。日发电量为7500kwh，用于满足项目建设需要及场区自用；剩余用于供气，供场区自身生产生活用能。6.5 主要工艺设施与设备选型6.5.1 主要工艺设施厌氧反应器是该沼气工程的主体构筑物，在厌氧反应器运行中，需要一定的保温，以保证厌氧污泥的活性。该厌氧反应器拟采用钢筋混凝土结构加保温层，1座，5000m3；单池2个，单池容积为2500m3。FHCPF消化器适合各类粪污处理沼气工程。利用该消化器，可以克服现有采用液泵进料的立式沼气装置不能大幅度提高进料浓度和浮渣难以去除的问题，可使固体有机废弃物与污水不需多级“调节池”而直接从进料口加入，并在液流增温搅拌作用下进料的干物质浓度可提高到10%-13%；液流增温搅拌不断将浮渣冲入发酵液中进行均质处理。与一般的立式沼气装置相比，节约热能30%以上、工程投资减少20%-30%、在相同发酵温度下的产气率提高30%以上、操作简单、运行费用低并适合多种固体有机废弃物的处理，采用FHCPF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。此工艺适用于以畜禽粪便为原料、沼气综合利用为目的的“生态型”生态肥工程及生物水处理系统。6.5.2设备选择原则（1）设备选择遵循技术先进、可靠和经济合理的原则；（2）选用与项目规模相配套的生产设备，尽量采用自动化程度高、劳动强度低、劳动生产率高、污染小的成套设备；（3）主要设备之间、主要设备与辅助设备之间的能力相互配套；（4）设备质量、性能成熟，以保证生产的稳定和产品质量；（5）设备选择应在保证性能质量的前提下，力求经济合理；（6）选用设备时，应符合国家和有关部门颁布的相关技术标准要求。6.5.3 主要设备选择项目设备主要有泵、发电机、锅炉、沼气净化设备、立式搅拌器等。为了满足机械设备正常运行，需配套电器、通风等辅助设施。建筑物设计满足混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）和建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）要求。6.5.3.1 核心生产单元气柜椭球型双层膜干式气柜1座，单座容积300m3。双层膜沼气罐外型为3/4球体，由钢轨固定于水泥基座上。主体由特殊加工聚酯材质（主要成分为PVDF-聚偏氟乙烯和特殊防腐蚀配方）制成，罐体由外膜、内膜、底膜及附属设备组成，具有抗紫外线及各种微生物的能力，高度防火并符合德国标准。内膜与底膜之间形成一个容量可变的气密空间用作储存沼气，外膜构成储存柜的球状外型。利用外膜进气鼓风机恒压，当内膜沼气量减少时，外膜通过鼓风机进气，保持内膜沼气的设计压力，当沼气量增加时，内膜正常伸张，通过安全阀将外膜多余空气排出，使沼气压力始终恒定在一个需要的设计压力。可调节膜式沼气贮气柜的保温原理：在内外膜之间充入空气，能有效阻挡外界冷空气进入。双膜式恒压沼气储气罐主要特点：安全可靠， 25年以上的使用实践，完全符合国际标准及行业要求。适用温度，-30至+70，抗风，抗雪，抗地震。气罐无水封/油封/弹簧，不怕结冰，不需加温，不需调整。没有导轨，没有升降活塞，无须配重。自重轻，整体气罐重量不大于5吨，简化及节省基座土建费用。最高沼气压力50mbar(50cm水柱)，为同类型中最高。出口沼气压力恒定，进/出口沼气流量大，适用范围广。整体寿命30年以上。6.5.3.2 沼气蒸汽锅炉加热单元本工程配备FQR-QZ-0.8t沼气蒸汽锅炉一台，用循环泵通过换热系统给沼气单元加热。另外本工程还配备燃气燃烧器设备，将多余的沼气高效燃烧，然后排放，将大大减少大气的污染。6.5.3.3 热电联产单元本工程将配备50kw发电机组10台及其余热回收装置10套。发电用于供场区自身使用，余热回收用于本工程每日物料加热所需热量。6.5.3.4 沼渣沼液分离单元本工程配备QLJF-螺旋挤压固液分离机采用螺旋挤压方式连续工作的固液分离机，适用于料液中含固比例大而分离后要求含水率比较低的物料，特别适用处理沼渣、沼液的分离。分离后的固体物含水率底，便于运输，可直接作为生态肥使用。该机具有体积小、转速低、操作简单、安装维修方便、费用省、效率高、投资回收快、不需添加任何絮凝剂等特点。6.5.3 主要设备主要设备一览表序号设备名称规格及型号单位数量1膜式贮气柜（含泵）1500M3座12固液分离机QLJF-台103立式搅拌器QPM-360-3.2KW套104脱硫器FQE-XZT-L套105气水分离器FQE-XZG-F套106阻火器非标套107沼气蒸汽锅炉FQR-QZ-0.8T台58高浓度泥浆泵FQE-WB-13台209污水泵150XZW80-20台1010供热管线非标套111换热器非标套1012自动控制系统非标套113场区管件、管材非标套114配电系统非标套115消防设备非标套116避雷系统非标套117发电机50KW台018发电机组余热利用系统非标套019燃气燃烧器FQE-3台020阀门QD43F46个021CO2灭火器非标套80 第7章 项目建设目标7.1 项目建设总体目标项目建成后：；年产生态肥16000t;年产液态有机叶肥21500t;日生产沼气5000m3；日处理鲜粪和污水约167.5。该项目通过利用养殖场污水和固体粪便生产生态肥和沼气，并利用沼气发电；沼渣、沼液用于有机作物种植蔬菜、水果等种植基地。该项目将环境保护和养殖业、种植业有机结合起来，达到养殖场废弃物的无害化、资源化、减量化的目标；通过生产可再生能源缓解农村能源供需矛盾，降低不可再生能源的消耗；使项目区走上能源生态可持续发展的良性循环轨道，极大的促进了农村经济的可持续发展。沼气工程从根本上改变传统的粪便利用方式，促进物质高效转化和能源高效循环，提高资源利用率。并使其上连养殖业、下承种植业，促进农业种养一体化。通过生态肥工程的建设，形成以沼气为纽带发展循环经济，建立节约型社会的有效途径。7.2 项目建设规模与内容项目建设内容及规模为厌氧发酵装置5000m3，贮气柜1500m3、沉淀池1000m3、调节池700m3、储液池10000m3、生态肥车间2000 m2、进料间800 m2、出料间195 m2、净化间85、锅炉房及控制间215 m2、设备间77.5 m2；同时配备固液分离机、供气管路、立式搅拌器、高浓度泥浆泵、阻火器、沼气蒸汽锅炉等设备。7.3 项目产品方案7.3.1 生态肥（1）生态肥产量本项目的叶肥产品拟对当地周边蔬菜大棚以及基本农田收费供应，供应价格为20元/吨，每年供应量为21500吨，沼液产品可实现年收入43万元；该项目利用沼渣经过加工处理后制成生物生态肥，可年产16000t，市场售价为300元/t，项目可实现年收入480万元。（2）生态肥需求本工程产生的为天然生态肥料，可用于农田施肥和瓜果大棚蔬菜等经济作物施肥，还可作为养猪和养鱼的饲料，作为农药替代部分化学农药。目前项目当地的生态肥市场有广阔的需求，农业种植面积覆盖面广范，项目建成后年产生态肥16000t，市场需求远远高于市场供给量，本项目的生态肥可以全部销售；沼液从土地承载量上看，经核算，每天的沼液需求量在240吨以上。因此项目实施地周边的沼液需求量大于项目的沼液供应量，可以确保沼液完全被市场所消化。本项目设计按照120天的存贮量进行存贮，满足冬季的沼液存放，在用肥季节将沼液全部还田。7.3.2 电能转化根据粪量计算，牛粪干物质含量按28%计，进入反应罐浓度按10%，停留时间为25天，采用中温发酵，产沼气量5000m3/d，则每年发电量为273.75万kWh，沼气发电按照其替代产品价格定0.51元/kWh；项目发电直接收益139.6万元/年。第8章 项目建设内容8.1 土建工程8.1.1采用的建筑设计规范（1）建筑设计防火规范（GBJ16-2006）（2）建筑地面设计规范（GB5003796）（3）建筑内部装修设计防火规范（GB5022295）（4）民用建筑设计通则（5）国家相关产业部门颁布的法规、规范8.1.2 土建工程土建工程范围：储液池、FHCPF消化器、调节池、沉淀池、进料间、出料间、控制间、设备间、锅炉房、沼气净化间及生态肥车间等各种建筑、构筑物。以上建筑物的耐火材料等均为一、二级，根据功能进行初级装修。建筑物地上部分外墙均采用外墙涂料装饰，涂料颜色应与整个养殖场建筑相协调。构筑物具体形式、规模、数量见表4-1。表8-1 主要构筑物明细表序号名称结构形式规 格单位数量1调节池钢筋混凝土3.55410个m37002FHCPF消化器钢筋混凝土251010m350003沉淀池钢筋混凝土55410个m310004储液池砖混559.120m3100005气柜基础钢筋混凝土10100.6座56预处理池钢筋混凝土520m3507进料间砖混45.63.65m28008出料间砖混103.95m21959生态肥车间砖混5085m2200010净化间砖混4.33.95m28511锅炉房及控制间砖混4.335m26512设备间砖混4.33.65m277.513场区道路、绿化等m2270014围墙、管道沟等m32508.1.3 构筑物建筑内容和形式该项目建设地点在双辽市茂林镇天源牧业养殖场，当地气候寒冷，冻土层为1.5-2.0m，该项目内的所有建筑均要考虑防冻措施，构筑物和管线均需作保温。（1）FHCPF消化器：在地下采用钢筋混凝土结构；池顶板为钢筋混凝土梁板结构；池底板为钢筋混凝土结构，下设素混凝土垫层；（2）调节池、沉淀池：在地下采用钢筋混凝土结构；池底板为钢筋混凝土结构，下设素混凝土垫层；（3）气柜基础：采用钢筋混凝土结构；（4）辅助用房：辅助用房为砖混结构，均为地上单层建筑，内墙根据功能进行简单装修，采用乳胶粉刷，外墙采用涂料装饰，建筑物屋面防水为1.5三元乙丙橡胶防水卷材，保温为50厚聚苯板。（5）储液池：采用砖混结构；池顶板为钢筋混凝土梁板结构；池底板为钢筋混凝土结构，下设素混凝土垫层；（6）生态肥车间：采用砖混结构；为地上单层建筑，内墙根据功能进行简单装修，采用乳胶粉刷，外墙采用涂料装饰，建筑物屋面防水为1.5三元乙丙橡胶防水卷材，保温为80厚聚苯板。（7）站内种植草坪和一定的树木，注重绿化美化。沼液池的沼液在用肥用水季节，通过罐车，进行喷灌或漫灌等。8.1.4 单元设计（1）FHCPF消化器总容积5000m3，为全地下式钢筋混凝土结构；分别由两个2500m3联体池组成；主要用于厌氧发酵。（2）调节池总容积为700m3，为全地下式钢筋混凝土结构；分别由两个350m3的联体池组成；用于干物质浓度的调节。（4）沉淀池沉淀池1000m3，为全地下式钢筋混凝土结构；分别由两个500m3联体池组成，用于沼渣的沉淀。（5）气柜基础气柜基础1座，气柜基础采用钢筋混凝土结构。（6）辅助用房进料间建筑面积为800m2，为砖混结构；出料间建筑面积为195m2，为砖混结构；净化间建筑面积为85m2，为砖混结构；锅炉房及控制间建筑面积为65m2，为砖混结构；设备间建筑面积为77.5m2，为砖混结构。（5）储液池储液池10000m3，用于贮存沼液，为砖混结构。（6）预处理池预处理池总容积为50m3，为钢筋混凝土结构。（7）生态肥车间生态肥车间建筑面积为2000m2。8.2 公用工程（1）动力直接由双辽市茂林镇天源牧业养殖场引入。整个工程的设计运行应满足节能、节水和环保的要求。（2）沼气是可燃气体，易燃易爆，要求沼气站严禁明火，本工程配有消防水路及消防栓一套，以供消防使用。同时备齐CO2灭火器和干粉灭火器材，并专人负责检查，确保安全。（3）避雷贮气柜、FHCPF消化器均设有避雷装置，需每年测试一次，保证接地良好。（4）防冻每年冬季前必须做好防冻检修保养工作，冬季经常检查防冻设施是否完好，确保冬季安全运行。第9章 环境保护与安全生产生态肥工程本身是为治理牛场废弃物，保护周边水体、大气等环境而设，其目的是改善牛场及周边的环境，但在治理的同时，也将对环境产生一定的不良影响，因此，在工程建设过程中和投产运行后，必须把这种影响降到最低，达到国家制定的环境标准。9.1 建设地区的环境状况项目建设单位双辽市茂林镇天源牧业养殖场将逐步扩大养殖规模，通过建立养殖基地，初步实现了集中饲养、分户管理，带动了当地养殖业的飞速发展。四平市养殖业呈基地化、区域化发展的态势。然而牛场的污水中含有BOD、COD、SS、大肠杆菌、蛔虫卵、氮和磷等大量的污染物质，其中高浓度的污水用于灌溉，会使作物陡长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，甚至毒害作物，出现大面积腐烂此外，高浓度污水可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结，严重影响土壤质量。鸭粪产生含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染周围空气，严重影响了空气质量。大量的病原微生物、寄生虫卵以及孳生的蚊蝇，会使环境中病源种类增多、菌量增大，出现病原菌和寄生虫的大量繁殖，造成人、畜传染病的蔓延，尤其是人畜共患病时，会发生疫情，给人畜带来灾难性危害。9.2 项目拟采用的环境标准中华人民共和国环境保护法、水污染防治法实施细则、大气污染防治法、环境噪声污染防治法、固体废弃物污染环境防治法、牛业污染防治技术规范、养牛场环境质量标准、城镇燃气设计规范等。9.3 项目对环境的影响及治理对策9.3.1项目建设过程中对环境的影响及治理对策（1）对交通的影响及对策施工期间，由于土方、建筑材料等运输将增加附近路段的车流量，施工车辆尽量避免在主要干道上通行，并尽量避开车辆高峰时间。（2）扬尘对施工工地周围的影响及对策施工车辆的进出携带泥土抖落在道路上，施工现场裸露的土堆、地表，在遇到风吹扬和降雨的情况下，将造成泥尘污染。在施工方案中，要对这种影响加以考虑，保持车轮清洁，春冬季节注意对裸露地表洒水，降低风尘影响，实行保洁制度。（3）施工噪声对周围环境的影响及对策为减少施工期间的喇叭声、发动机声、混凝土搅拌等噪声对周围居民的影响，工程承包商尽量采