XX县牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目可行性研究报告

1 3第一节概述 第二节编制依据和原则 7 8第四节项目概况 第五节结论与建议 第二章市场分析 第二节有机肥市场供求分析 第四章建设规模与产品方案 第二节工艺技术方案的选择 第一节总图 第二节给排水工程 第三节采暖、空调与通风 第四节电气工程 第七章节能、环保、消防、安全卫生 第八章项目实施计划与管理 第一节投资估算 第二节资金筹措 第十章财务评价及社会效益分析 第一节项目财务分析 第二节社会影响评价 23项目名称：**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目建设地点：**县***镇建设单位：**县**牧业养殖有限责任公司法人代表：***编制单位：**有限责任公司第一节概述遵循科学发展观和废弃物减量化、资源化、无害化与生态化的原则，**县**牧业养殖有限责任公司拟建设大型沼气发电及综合利用项目，使该公司奶牛养殖粪便及其污水得到有效处理，生产沼气、沼气发电上网，回收有机肥资源，达到污染治理、能源回收与资源再生利用的多重目的，构建**县**牧业养殖有限责任公司牧场种养殖循环经济体系，实现农牧业可持续发展。1、项目建设单位概况**县**牧业养殖有限责任公司是**县较大的集养殖、种植、饲料加工为一体的集约型农畜牧业企业。公司占地面积2000亩，其中：优良牧草基地1800亩；奶牛场200亩，现有优良奶牛30004多头，日年产鲜奶48吨。拥有各类农牧业机械26台(套)。公司现有员工167人，其中管理人员17人，工程技术人员32人，农工118人。根据公司总体思路和发展目标，结合现有基础和建设条将建成1座良种奶牛繁育场、1座高产奶牛示范场、1个奶牛饲养小区(由4个饲养分场和1个饲料配送中心组成)、1个有机肥加工厂(分2处建设)、1个综合管理区、1座饲料加工厂共6个项目及基础设施建设。总占地面积2000亩，其中：养殖基地和饲草加工区占地200亩。到2013年奶牛存栏达到1万头，其中成乳牛5500头。为本项目的顺利实施提供了有力的保障。2、项目技术依托单位情况5有在职科研人员82人，高级技术职务人员32人，中级技术职务人员28人，有14名科技人员享受政府特殊津贴。所内设有厌氧果85项，其中30余项获国家级和部、省级科技进步奖。完成大、中型沼气及环保工程设计和工程总承包50余项。截止2005年10月共承办国际沼气技术培训班34期，为80多个国家培训沼气技术人才500多名，同时举办国内沼气技术培训班40余期，培训技术及管理人才2300多名，先后派出专家赴10多个国家开展技术援助，并与10余个国家的沼气研究机构及著名厌氧消化处理利用项目；如“猪场粪水厌氧消化工艺和装置的优化研究”6(子专题);“猪场粪水沼气发酵系统研究工程”(子专题);“规模化养殖场环境控制与废弃物处理技术研究”(子专题);“大中站”(专题),“沼气发酵启动剂的研究”等；对畜禽养殖业的粪本项目拟定另一技术依托单位为北京愿景宏机械设备有限研发和实际经验。公司现在设有市场部、技术开发部、工程部、员和售后服务队伍。公司现有员工56人，高级技术职务人员5人，中级技术职务人员8人。7第二节编制依据和原则(3)国家计委、国家经贸委2000年第七号令《当前国家重(4)国家发展改革委《产业结构调整指导目录(2007年本)》(4)农业部、国家计委、国家经贸委、财政部、外贸部、(5)内蒙古政府《内蒙古自治区实施西部大开发战略规划(6)国家计委《投资项目可行性研究指南》(7)国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)(8)国家现行的有关法律、法规和政策。(10)建设单位关于编制本可行性研究报告的委托书。(11)项目单位提供的有关资料。82、编制原则(1)贯彻执行国家十一五期间的基本建设方针和政策，同(2)充分考虑**县的性质，发展状况与前景，提高本项目(3)尊重科学，积极采用新工艺，新设备，新材料，以保(4)所有参数或指标的选择按**县的现有情况考虑，总体3、可行性研究范围第三节项目建设的必要性与可行性1、项目提出的背景我国城乡居民的畜产品及副产品的供应，提高了人们的生活水9局2000年对全国规模化畜禽养殖业污染情况所做的调查，1999年全国畜禽粪便产生总量约为19亿吨，而同期我国各工业行业的工业固体废物为7.9亿吨，畜禽粪便产生量是工业固体废物的2.4倍，有的地方甚至超过4倍。由于畜禽污染物产生量大，有的养殖场没有处理设施，其处理水平大多还停留在原始的堆积发酵还田的方法上，体积大，气味大，不卫生，此外，有的畜禽养殖场的冲棚水和畜禽尿水没有经过任何处理就直接排放，造成环境污染。在畜禽粪便污染物中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌以及高浓度的有机污染物质等，因而对大气、水体、土壤、生物产生严重的危害。为了保护和优化自然生态环境，控制和消除畜禽粪便对环境的污染已刻不容缓，其中一个重要的途径是对畜禽粪便进行无害化处理、资源化利用，藉以防止和消除养殖场畜禽粪便的污染，保护自然生态环境，推动农业可持续发展。正在积极筹建中的****万头奶牛养殖基地建设项目完成后，将产生大量的奶牛粪尿，如不进行科学、合理的规划和处理，必将对生态环境造成严重污染，阻碍可持续发展。以沼气技术为纽带的农业生态工程作为按照生态学原理和经济学规律建立起来的社会、经济和生态三种效益相统一的农业生产体系，它遵循生态学原理，能够有效地运用农业生态系统中生物群落共生原理，系统内多种组分相互协调和促进的功能原理，以及地球化学循环的规律，实现物质和能量多层次多途径利2、项目建设的必要性(1)项目建设符合国家产业政策的需要开始高度重视可再生能源的发展，并于2005年2月28日正式通过了《中华人民共和国可再生能源法》,并制定实施了《可再生(2)项目的建设是国家能源结构调整的需要和生态环境保护之间日益突出的矛盾，我国将大力调整能源结用最大约为300万标准煤，占全国商品能源消费总量的0.2%,按照国家新能源产业发展规划，到2015年，我国新能源和可再生能源的年开发量将达到4300万吨标准煤，占当时全国能源消(3)项目的建设是**万头奶牛养殖基地解决自身环境问题经任何处理露天堆放，天长日久会自然发酵释放出大量有害气污水储蓄池储存这些污水。这种情况如果持续下去，几年以后，(4)项目建设是公共卫生安全的需要严格要求。因此，规模化畜禽养殖污染的治理已经刻不容缓。**县**牧业养殖有限责任公司的主产品正是和人民群众身体健康息息相关的乳制品，食品安全问题尤其重要。只有清洁、共患病的危害，有必要采用厌氧消化技术对其进行无害化处理。(5)项目建设是治理污染，充分利用养殖场废弃资源，促进养殖场经济发展，加速养殖场现代化建设进程的需要殖场废弃物的综合利用树立一个典范，起到一定的示范辐射作用，并可将周边奶牛养殖场的废弃物集中到这里进行综合利展无公害农产品生产，达到养殖场的环境整洁化，生产无害化。资源利用和无公害农业协调发展的目标使其成为实施农业可持奶牛场特别是奶牛养殖小区和规模牛场必须配套建设粪便处理和资源化利用设施，这是改善农村卫生环境面貌的必要措该项目的实施，符合WTO对我国农业提出的高产投比、高劳(6)是保护内蒙古草原生态环境的需要土地面积为44700km2,占沙漠化土地总面积的25.4%;以草原过度放牧为主的49900km2,占总面积的28.3%;农牧交错地区，占北方沙漠化土地总面积的40.5%,特别是草原农垦区，如内蒙古后山的草原农垦区，沙漠化土地面积从50年代末期占农田面积的3%增加到70年代中期的13%,80年代后期的25%;半干旱地带波状沙质草原区，占36.5%,如科尔沁草原沙漠化土地的发展，从50年代末期占草原面积的20%,增加到70年代中期的53%,80年代后期的77.6%;如此严重的草原沙化问题，不仅严重的威胁到了草原当地人民的日常生活和身体健康，同时也影响了华北地区乃至全国的生态环境，近年来在北方各城市发生的沙尘暴现象已经给人们敲响了警钟，保护内蒙古草原及农业区域的生态环境、促进草原资源可持续利用已经得到了党和政府的高度重视。为了保护草原生态，有必要通过“草→牛→粪污→沼(有机肥)→草”的循环生态经济模式将植物营养物质和水分回用于牧草和青贮饲料的种植。同时，**县是一个缺水的地区，将基地产生的污水处理后循环利用也是十分必要的。3、项目建设的可行性(1)当地政府和业主环保意识强，积极性高随着主业的发展和饲养规模的不断扩大，当地政府和业主已经意识到奶牛粪尿污染问题不解决，势必会制约奶牛养殖的发展。因此当地政府和业主领导多次商讨污染治理与能源回收问重中之重，并预留了63亩沼气发电工程用地，同时业主已委托(2)技术有保障**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电综合利用工程产沼气，沼气用于发电上网，产生的沼渣用于生产有机复合肥，熟，德国采用该技术已经建成2500多座农场粪污处理沼气发电在一定数量的工程上应用。早在1982年，农业部沼气科学研究所就设计建造了成都凤凰山畜牧园艺场奶牛粪中温发酵沼气工程，厌氧发酵装置容积4300m3,生产的沼气用于发电，发电余头奶牛粪便近中温发酵沼气工程，厌氧发酵装置容积6450m3,沼气工程约100多座，这些工程建设为牛粪处理沼气工程的设设带来较大难度。但是农业部沼气科学研究家机械化养猪场的猪粪水处理沼气工程(厌氧装置1000m3)在极限温度零下30℃的状况下仍能正常运行，并已成功运行了十的研究及沼气发电设备的开发，现已研制出24～600kw纯燃沼纯燃沼气发电机组；四川绵竹酒精厂5台国产200kw的纯燃沼气发电机组和天津挂月酒精厂8台国产180kw的纯燃沼气发电机组到600kw,主要性能指标已接近国际水平，完全能满足国内沼气程度都有大幅度提高。目前国内已建有Lipp结构的沼气工程二(3)环境保护本建设项目无论在投资建设还是在运行期间均不会向环境机肥料。沼液作为液态肥料用于灌溉基地及周边农村牧草种植地(4)经济可行亏平衡等不确定性方面所进行的静态、动态分析，以及沼气工程第四节项目概况1、项目名称：**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目2、建设性质：新建3、建设规模和内容(1)处理规模日处理公司存栏奶牛10000头的鲜牛粪300t,牛尿及冲洗水500t。(2)主要建设内容配池300m³,发电余热换热装置2套；沼气生产系统：中温厌氧消化罐2500m³×4,沼液暂存池250m3,沼液储存池48000m³;沼气净化储存系统：脱硫装置2套(1套生物脱硫，1套干法脱硫),脱水装置2套，干式储气柜1000m³;容量1360kW;发电上网的输配电设备及变压器等1套；1套。(3)产品方案沼气发电：年产沼气400万m³,年沼气发电量880万kWh,有机肥料：年产固体有机肥约12775t,用于内蒙古自治区沼液：年产沼液约170502t,施用于本公司牧草、青贮饲料4、投资估算及资金来源本项目总投资11025万元。静态部分估算为10690万元，其中：建筑工程费6932万元，设备及工器具购置费2334万元，安装工程费252万元，其它费用1172万元。流动资金110万元，建设期利息226万元。5、项目效益(1)能源效益充分回收粪污生物质能，年产沼气400万m3,发电880万kWh,折合标煤4000t。(2)环境效益环境效益是本项目的主要公共效益。年减排COD9125t,TN487t,TP96t,减排温室气体约15000tC02当量/年。工程实施(3)生态效益年产固体有机肥料12800t和沼液约170500t,可满足7000(4)经济效益营运期内，项目预计总收入29355.5万元，年均收入1957万元，年均销售税金及附加152.08万元，共为国家纳税4227.771、****万头奶牛养殖基地可再生资源利用工程项目是循环经济形成较大规模，可再生能源比重显著上升。2、**万头奶牛养殖基的大型沼气发电综合利用工程是一项3、**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用1、该项目建设不仅具有良好的经济效益，而且具有良好的2、项目单位应严格按项目经费预算管理项目资金，确保自3、积极协调合作单位关系，检查和督促项目组及时报送项序号项目名称单位数量备注一建设规模1日处理鲜牛粪吨年处理109500吨2日处理牛尿及冲洗水吨年处理182500吨二主要建设内容1沼气生产、净化系统套12沼气发电及余热回收系统套13固体有机肥料生产系统套14沼液生产系统套1三主要产品方案1年产沼气发电万kWh年产沼气400万m2年产固体有机肥约吨3年产沼液有机肥约吨四项目总投资万元1固定资产总投资万元2流动资金万元3建设期利息万元五财务评价1年销售收入万无平均年2年总成本万元平均年3年税金及附加万元平均年4年利润总额万元平均年5财务内部收益率(税后)%第二章市场分析第一节电力市场供求分析一五”期间我国电力需求预测为：到2010年总装机容量6.9亿~8亿kw,其中水电装机1.65亿～1.7亿kw、煤电装机4.68亿~气电装机3500万kw、核电装机1200万kw、新能源发电装机1000万kw。目前我国发电总装机约5亿kw,所以，“十一五”期间将新增装机2.05亿～2.83亿kw,其装机增长速度为6.7%～9%,“十一五”期间的发电量为3.05万亿～3.57万亿kw时，增速为4.4%～8%,届时人均用电量约为2300～2600kw时，才基本达到2001年世界人均发电量2548kw时水平。根据党的十六大确定的全面小康社会的经济发展目标，到2020年实现国内生产总值比2000年翻两番，亦即未来15年GDP年均增长速度达到7.2%左右。为满足我国全面建设小康社会的需要，未来15年到2020年，力争使可再生能源发电装机占总装机容量的比例达到30%以上，2030年后比例超过40%。到2020年，我国水电的装机容量将从目前的1.08亿kw增加到2.9亿kw,太阳能热水器利用量由6500万m2增加到3亿沼气年利用量从50亿m3增加到240亿m3。当前，我国可再生能源利用量仅占全国一次能源总消费量的3%,市场空间非常巨大。该项目产生的沼气日发电约26000kwh。在目前《可再生能第二节有机肥市场供求分析有机肥(包括液态有机肥、固态有机肥及有机复合肥等)具随着农业产业化实施和我国WTO的进入，无公害集约化养效益是无法估量的。有机肥料的市场具有广阔的发展空间和前该项目预计年生产复合有机固体肥料约年产固体有机肥约1.28万t,主要销售内蒙古地区，可以部分缓解自治区农业生产对有机肥的需求。年产的液态有机肥17万t(沼液)主要用于第三章建设条件与场址选择第一节建设条件天气多变而剧烈，降水偏少，蒸发量大。年平均气温?℃,1月份平均气温-13.3℃,7月份平均气温?℃;平均降水量?毫米，年最大降水量?毫米，最小降水量201毫米，一般雨量多集中在6—9月份；年平均蒸发量?毫米，最大蒸发量?毫米，最小蒸发量?毫米；平均日照百分率为68%,平均相对湿度为54%;10月底土壤冻结，4月下旬解冻，最大冻深度1.43米(68年3米/秒，最大风速20米/秒，全年静风30%。2、土壤全县有灰褐土、栗钙土、栗褐土、草甸土、盐土、沼泽土6个土类，15个亚类，42个土属，201个土种。植被类3、水文地质条件**县现有中型水库1座，小水库9座，引洪工程8处，截伏流工程3处，塘坝4座。**流域水资源总量为1.12亿米3,**流域地表水可供水量为3880万米3,地下水总补给量6323.84万米3/年，地下水资源可开采量4224.75万米3/年。土地资源**县地处阴山南麓和黄土高原东北边缘，地地总面积136.35万亩，人均耕地面积5.85亩，是全国平均水平的3.67倍，也高于自治区人均占有耕地水平，在**市排在最2、林草资源2002年以生态建设为重点，实施国家生态建率达到26.4%,年内实现退耕还林(草)工程14万亩，累计达到45.5万亩，林草覆盖率达60%以上。培育品种和引进品种27个，其中地方品种有6个，分别是蒙古2008年，全县国内生产总值达到55亿元，比上年增长27%;规模以上工业增加值完成24.2亿元，比上年增长41%;固定资产投资完成22.02亿元，比上年增长67%;财政收入完成5.53亿元，比上年增长3.6%;城镇居民和乡村农民人均可支配收入分别为13500元和4940元，同比分别增长36%和19%;社会消费品零售总额达到21.4亿元，比上年增长21.4%。在县域经济国内生产总值的22.6%。农业以种植和养殖业为主，但生产力南距**110公里，北距**60公里，东距**口250公里，东南距北京460公里，从北京沿京呼高速公路4小时便可到达**,沿“**”公路1个多小时可到*市机场。依托**电厂项目，通往电厂的油年煤炭产量为7071万吨，1999年全区发电量380.6亿度，11万伏以上的输电线路897公里。2、电力供应：正在兴建的**电厂建设规模120万千瓦，规设与管理的审批办法》和《关于奶牛保险的实施办法》等文件，进一步规范了项目操作程序，积极鼓励支持县内外投资商来**七、本项目基础条件分析1、奶牛生产现状**县是内蒙古的农业县，是**市奶牛养的经验，培养了一批有实践经验的技术人员和奶牛养殖专业截止到2004年4月，全县奶牛存栏26404头，其中成乳牛6000头，日产鲜奶120吨，年产鲜奶36000吨。已建成50头以上规模奶牛养殖场8个，其中100头以上奶牛场3个，200头以上规模奶牛场2个。发展奶牛基地乡10个，建设奶牛养殖专业村99个，奶牛养殖户5690个。全县直接或间接从事奶业生产的人员约8000人，占农村劳动力的8%,全县来自奶业及其相关产业的纯收入已达5000多万元，全县农业人口人均240元。目前，以规模化养殖小区和个体规模化养殖牛场为主要形式的规模化养殖格局已经初步形成。2008年初**县**牧业养殖有限责任公有一定规模，设有专用奶牛改良站，有技术人员20人，改良站配站76个，配种员全部经过培训。了防疫体系建设。县有兽医站有兽医技术人员30人，乡设畜牧第二节场址选择一、厂商址选择原则防护地带。3、工厂(场)与工厂(场)之间，工厂(场)与居住区之间，必须满足现行安全、卫生、环保各项有关规定，特别是与4、基础设施良好，水、电供应可靠，有条件的情况下尽量古**市**县境内，其地理位置位于***镇东侧，距公路大约1-2公里。其北界以紧邻**地界的二道沟为界，西界以***镇国有林场为界，东界为天成乡地界，南界至109公路。厂址地理位置详本项目在万头奶牛养殖基地东南侧，厂址位于***镇和天成项目区东邻内蒙古**市，西与**市**县接壤，南与山西**均在500米以上，符合本项目场区建设规范要求，项目区交通便利，便于原料与产品的输送。通讯发达，电话到村到户，移动通距最近的居民区距离在2000米以外，周边2000米以内无厂矿，有保障，通过乡供电所可引入10千伏线路进场，能够满足本项4、厂址占地面积本项目规划建设用地为63亩。根据资源分布、利用途径、地和小面积的耕地。耕地面积971.1亩，林地面积1311.45亩。林地全部为柠条灌丛林，郁闭度差别较大，西部稀疏，郁闭度0.4左右，中间稍密些，郁闭度0.6以上，东部长势繁茂，郁闭度0.9左右。除柠条灌丛林外，还有零星杨树，对当地防风固沙第四章建设规模与产品方案的。日处理**万头奶牛养殖基地全群存栏牛10000头的鲜粪300t,处理牛尿及冲洗污水500t;日生产沼气12000m3,日沼气发电量26000kWh,日生产有机肥35t,日产沼液467吨。年产沼气400万m3,年沼气发电量880万kWh,发电上网；年产固体有机肥约12775t,用于内蒙古自治区无公害蔬菜的种植，发展生态农业；年产沼液约170502t,施用于本公司牧草、青贮饲料二、工程技术水平观，工程整体达到国际先进，国内领先水平。本项目实施后主要产品有：固(液)态有机肥料和发电，三三种产品年产量有机液体肥料有机肥电(t/年)(t/年)(kWh/年)第五章工程建设方案第一节建设内容模，可再生能源比重显著上升”;认真落实《国务院关于做好节规划》和《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》,坚持以2、综合利用由奶牛养殖基地产生的牛粪、牛尿及冲洗污水1、前处理系统：沉淀除砂池6000m³集水池1000m³,混合调配池300m³,发电余热换热装置2套；池250m³,沼液储存池48000m³;3、沼气净化储存系统：脱硫装置2套(1套生物脱硫，1套干法脱硫),脱水装置2套，干式储气柜1000m³;4、沼气发电及发电上网系统：沼气发电机组1360kW,总装机容量1360kW;发电上网的输配电设备及变压器等1套；线各1套。3、生态化理(厌氧-好氧处理)模式。三种模式的比较见下表畜禽养殖粪污处理模式比较厌氧一还田厌氧一自然处理厌氧一好氧处理适应范围落后，土地宽广，有足够的农田消纳养殖场粪污的地区，特别是种植常年施肥的作物，如蔬菜、经济类等作物的地大量使用干清粪，冲洗水量少。适用于离城市较远，经济欠发达，气温较高，土地宽广，地价林地或低洼地可作废水自然处理系统的地区。养殖场规模一般不能太大，以干清粪为主，水冲为辅，冲洗水量中等。适用于地处大城市近郊，经济发达，土地紧张，没有足够的农田消纳养殖场粪污的地区。采用这种模式的养殖场规模较大，当地劳动力价格昂贵，主要使用水冲清粪，冲洗水量大。投资省一般高能耗低低高运行费用低低高土地需求很多多少运行管理简单简单复杂资源化程度好一般差由于厌氧一好氧处理模式投资大，运行费用高，也不符合发展循环经济的方针政策，因此，不作为选择方案。项目所在地内蒙古自治区**县属于高寒地区，厌氧一自然处理模式在冬天受到很大限制，并且也不符合发展循环经济的方针政策，因此也不作为主选方案。由于**奶牛养殖基地自身拥有1800亩草场，周围还有很多土地，完全能消纳粪污厌氧消化后的沼液即液态有机肥。因此，销售销售销售余热销售余热电能牧草选择方案(厌氧--还田模式)工艺流程框图见下图工艺流程图沉淀净化池稀释沼液多余上清液(冬季)脱水计量贮气沼气发电沼气固态有机肥液态有机肥灌溉牧场牛粪春夏秋脱硫粪尿1、清洁生产节水型的清洁生产工艺，即：挤奶厅每天使用约360t的挤奶机牛舍水冲系统(泌乳牛舍及其他牛舍):春夏秋三季，采用干清粪加水冲工艺，早上干清粪后，用冲洗水冲洗牛舍1次；晚上干清粪后，再用冲洗水冲洗牛舍1次；其他时间，只干清粪不用冲洗后的水经收集、简单处理(沉淀等措施)后循环使用；COD及BOD等物质浓度高的污水进入厌氧消化系统生产沼气。2、粪尿收集占总粪量的85%,另一部分在运动场，约占粪量的15%;牛尿一部分在牛舍，大约占总尿量的40%左右；另一部分在运动场，约占尿量的60%左右，但无法收集，一般被蒸发掉。运动场的牛粪3、冲洗水沉淀、循环与收集在春夏秋季，挤奶厅冲洗水进入集水池后，泵往牛舍水塔，用于冲洗泌乳牛舍等牛舍，牛舍冲洗水排入集水池，经沉淀后，4、厌氧消化系统针对基地污水有机物浓度高，残渣固体多容易结壳的特点，5、沼液处理与利用6、沼气净化与贮存系统CH4和惰性气体CO₂外，还含有H₂S(约1500-2000mg/m³)和其它极少量的气体。H₂S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。过量的H₂S行气水分离、脱硫等净化处理。牛粪原料产生含量约2000mg/m³,经过生物脱硫塔和氧化铁脱硫塔两级脱硫后在稳定工况下，中温厌氧消化罐每天产生约1后，进入1000m³干式贮气柜，贮气柜的沼气经沼气输送泵输送7、沼气发电沼气用于发电是生物质能转换为更高品位能源的一种表现方式，其资金回报率较高，属于国家积极提倡和扶持的项目。本工程发电系统是按照日产沼气12,000m³,每“沼气发电2.2kwh(沼气气质：饱和水蒸气的体积比≤1%,H₂S含量≤400mg/m3,热值≥21.0MJ/Nm³)设计，预计日发电量26000kWh,发电余8、发电余热利用为维持料液中温厌氧消化所需的温度，需要对料液进行加电余热进行料液和厌氧消化罐升温是本项目的关键之一。发电余热利用设计参数：34%废气利用率达到80%,即总热量的27%;17%冷却水利用率达到50%,即总热量的8.5%,二者合计35.5%。整个工程平均每天产生沼渣约62t,运动场清除的干粪约42t,共计大约104t,干物质16t左右。度一般为0.8m)连续式发酵干燥工艺，发酵干燥全过程需要前能耗(即处理成本)最低的一种处理形式，它不但解决了环境预测日生产有机肥约35t,年生产12,775t。有机肥生产工干牛粪干牛粪制粒配料混合冷却烘干烘干有机肥生产工艺流程图工程特点(1)规模大国内以往最大的奶牛养殖场沼气工程是上海星火农场沼气工程，日处理约3000头奶牛粪尿，日产沼气约3000m³;而本工程日处理约10000头奶牛粪尿，日产沼气约12,000m³,是目前国(2)高寒地区国内在气候相对温和的地区(主要是南方的江浙、四川等)已有处理奶牛养殖场粪污处理沼气工程示范。由于自然温度较地处内蒙古**县，属于高寒地区，极端最低气温达-34.5℃,对(3)高固体进出料(4)热电联用国内畜禽养殖场的沼气工程多数采用常温厌氧消化(主要是进料浓度低，水量大),冬季很难保证正常产气和处理效果。若要提高产气效率需外加其它能源(一般采用燃煤加热锅炉，生产的热水或蒸汽加热沼气原料),以维持中温或近中温厌氧消化。生能源的优势和价值，过去在国内的畜禽场沼气工程中使用较(5)零排放，生态循环利用11、技术创新点(1)高固体料液高效厌氧消化工艺生产性应用；(2)高寒地区中(高)温厌氧消化的热能补偿与平衡；(3)生物脱硫新技术生产性应用；(4)集中体现了国内外沼气工程的先进技术与装备，因地第三节工艺单元设计与设备选型挤奶厅冲洗水或者牛舍冲洗水排入沉淀除砂池，沉淀除砂池具有调节、沉淀的功能。有效容积为6000m³。。集水池兼具调节、沉淀的功能。容积为1000m³,水力停留时该单元由混合池、格栅井，集料池组成。设计混合池、格栅井，集料池有效容积分别为：75m³,9m³,216m³。混合池、集料池水力停留时间(HRT)分别为2.9h-3.6h、8.3h-10.3h。中温厌氧消化罐设计参数如下：厌氧消化温度32℃-35℃厌氧消化罐容积10000m³进料浓度(TS)6.5-8.0%左右投配率5.03-6.22%容积负荷4.0-4.7kgTS/m³.d池容产气率1.0m³/m³.d沼气产量12000m³/d每个中温厌氧消化罐内设厌氧搅拌器2台，共10台(国外设计沼液暂存池250m³,水力停留时间(HRT)为10.2-12.8h;沼液储存池2个，每个24000m³,共计48000温厌氧消化沼液，水力停留时间(HRT)88-112d。储存后的沼液经由草场灌溉系统和喷洒罐车直接灌溉牧草地，或对外销售。沉淀净化池1个，容积约80000m³,用于沉淀净化剩余的挤中温厌氧消化产生的沼气分别经过4台气水分离器(非标)以及4台生物脱硫器(ST-1500)、氧化铁脱硫塔(TL-1800)进行脱水、脱硫后，再经过4台JLQ-150/500型沼气流量计计量后送往贮气装置采用1000m3干式贮气柜，用于调节沼气发电对沼气的需求。干式贮气柜外壳采用Lipp技术用镀锌钢板卷制，内装进口干式贮气袋(德国GUMMI-JAGERGmbH生产)。干式贮气柜中的沼气由沼气输送泵送至发电机房，设计沼气输送泵2台，在发电设备之前安装3台阻火器用于防止回火。8、沼气发电系统构成沼气发电系统的主要设备有沼气发动机、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发动机，从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发动机排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后，作为沼气发生器的从养殖场出来的牛粪便、尿水和污水进入一次消化槽和二次消化槽，在消化槽中产生的沼气首先经过脱硫器进入球形贮气罐，然后由此输送入沼气发电装置中。作为发动机燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%,不必要进入二氧化碳的脱除，因为少量二氧化碳对发动机有利，使其工作平稳，减少废气中有毒物质的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中，将热量释放出来，用来加热进行厌氧发酵的污泥，从而提高沼气的发生率。作为沼气发电机大都是属于火花点火式气体燃料发动机，并对发动机产生的排气余热和冷却水余热加以充分利用，可使发电工程的综合热效率高达80%以上。本工程沼气发电设备选用1台德国生产的沼气发电机组，总装机容量1360kw,运行时输出功率不低于1200kw。配套相应的9、发电余热利用及加热系统图沼气发电系统余热利用方法沼气发电系统能积极、有效地利用沼气，可以将沼气中约足人们对环保要求的同时，利用四冲程、高压点火、涡轮增用而组成热动机组。一般从发动机热回收系统中吸收的热量以90℃的热水形式供给热交换中心使用。内燃机正常回水温度为内燃机机械效率通常达40%,热效率可达50%,总效率高达90%。通常在02为5%的情况下燃烧后排放的Nox≤500毫克/米3,完水-水换热器对数平均温度差为26.8℃,换热器传热系数K=1500(W/m2·℃),经计算选用10m2BR12板式换热器6台(4用2备)。间流动，选用换热面积20m2废热锅炉3台(2用1备)。二、设备选型1、设备选择的依据程相关设备不配套，装备水平差等技术难题，其原料输送设备、混合搅拌设备、沼气贮存设备、热电联产(CHP)成套设备、沼气主要用于发电并接入电网，而且德国政府提供沼气发电专用补一步加以完善和推广；通过沼气关键技术与配套设备装置的研序号设备名称规格、型号单位数量备注1潜污搅拌器台42潜污泵台33潜污泵台24混合搅拌机非标台35机台26砂浆泵台27厌氧搅拌器台18非标座59非标套5安全保护装置非标台5沼气流量计台5气水分离器非标个5生物脱硫器台5氧化铁脱硫塔座2凝水器非标个阻火器非标台3潜污泵台3沼气发电机组台1德国生产板式换热器台6废热锅炉台3序号设备名称规格、型号单位数量备注1沼气发电机组套1德国生产2沼气发酵设备搅拌器套8德国生产3沼气发酵设备套4德国生产4沼气储气设备套1国外进口5沼气输送泵套1德国生产6沼气气体分析监测仪套2德国生产有机肥生产系统设计太阳能发酵温室880m²,有机肥加工车间900m²,有机序号名称数量功率(kw)1翻抛机(搅拌机)12铺料机13横向移行机14曝气系统15排风机9JF-12.54有机肥生产系统设备选型表序号名称数量功率(kw)备注1滚筒烘干机22双轴搅拌机143造粒机1调速4转筒冷却机15振动筛16电子包装机1含缝包机7调速皮带称48立式粉碎机19笼式粉碎机2沉降室抽烟除尘装置2沼气燃烧器2通风除尘装置1斗式提升机D180S-4.6M2斗式提升机D180S-5.1M2斗式提升机D180S-5.5M1斗式提升机D180S-5.8M2皮带机DS300-6.5M1皮带机1皮带机TD500-12.5M1皮带机TD500-15.5M13皮带机TD500-4.5M2第四节建筑工程方案设计土建工程主要建设内容详见下表主要建(构)筑物一览表序号建(构)建物名称单位数量备注1沉淀除砂池钢混2集水池n钢混3混合调配单元钢混4泵房砖混5沼液暂存池钢混6泥水分离房砖混7沼液储存池钢混8沉淀净化池钢混9沼气发电机房、配电室等砖混太阳能发酵温室钢结构有机肥加工车间钢混有机肥库房钢混参观厅、中央控制室、办公室、化验室、工具间、机修房、管理房等砖混二、主要建、构筑物内容及结构形式1、沉淀除砂池和集水池沉淀除砂池有效容积6000m3,钢混结构。构。在集水池上设集水池房，面积50m2,尺寸9.3×5.4×4.2m,混合池75m³,每个25m3,共3个，尺寸φ4×2m,地下式钢格栅井9m3,每条4.5m³,共2条，尺寸1×3×1.5m,地下式中温厌氧消化罐有效容积10000m3,每个2500m³,共4个，钢混结构碳钢结构Lipp结构投资(相对比例)折旧维护费用(相对比使用年限/年施工周期/月罐体加工技术要求土建，严格焊接，较难专业设备，易整体安装施工难易程度严格一般易搬迁可能性不可能一般可能外观美观程度低低高沼液暂存池有效容积250m3,尺寸9.3×5.4×4.2m,地下式贮气柜面积396m2,尺寸33×12×4.8m,地上式砖混结构。等。在场区的北侧设计新建1栋宽度12m,长度18m的2层地上中参观大厅为166.5m²,办公区为193.5m²,包括2套卫生间及1本工程的结构设计根据粪污处理综合利用工艺的要求，各因素来确定其结构型式，主要有砖混、钢结构、钢筋砼和Lipp(1)工程地质及地基基础处理(2)参观厅、泵房、泥水分离房、沼气发电机房及太阳能柱等为C20钢筋砼现浇结构，地面为C10砼现浇结构。地基承载力要求120kpa以上。(3)砼结构构筑物：集水池、混合调配单元以及沼液暂存池为地下式钢筋砼结构，均采用C25砼现浇，抗渗标号S6,垫层采用C10砼现浇。池内部分隔墙为砖混结构。地基承载力要求钢筋：φ≤10采用I级钢fy=210N/mm²,12≤φ≤16采水泥：强度等级42.5以上。(4)Lipp罐结构构筑物：中温厌氧消化罐和贮气柜主体为Lipp罐结构，系通过专用技术和设备将3～4mm厚的高强度镀锌体(包括不锈钢薄膜顶和保温材料等),罐体外用彩钢作围护层，砼结构，地基承载力要求120kpa以上。3、抗震设计本地区的抗震设防烈度为7度，因此本工程所有建、构筑物均应遵循《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)和《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)的规定采取抗震措施，使粪污处理抗浮设计5、防渗及防腐措施厌氧消化系统对奶牛粪污的处理过程是在严格的厌氧条件应刷高分子密封涂料来达到防渗的目的。由于牛粪污水对砼结构和Lipp罐结构的厌氧消化罐(池)有一定的腐蚀性，装置内壁需采取涂刷高分子防腐涂料等措施，第六章总图与公用工程设计其中对于可能产生异味的建(构)筑物尽量布置在主导风向的下二、高程设计重力流经各处理构筑物，减少提升高程，节省能源。利用区的周围设长为210m,宽为200m,高为2.5m的空透围墙，间设置必要的通道。主要车行道路宽度为12m,其余为8m,转第二节给排水工程(1)生活用水：生活用水按85L/人、班(含淋浴用水),使用时间8小时，时变化系数2.5,办公与生产人员总计28人，(2)生产用水：本工程新鲜水主要用于补充发电机冷却用水和余热锅炉补充用水，用量较少，最大使用新鲜水量为8m3/(3)消防用水：按照建筑防火规范要求，本工程耐火等级2小时计算，室外一次灭火用水量为20L/s,室内消防用水量为10L/s考虑，消防水量216m3。(4)总用水量为2.4+8=10.4m³/日。(1)生活、生产用水：合用一个水塔，由自备机电井敷设水泵流量138m³/h,扬程37.5m,转速2900r/min,功率22Kw。(1)排水量：按生活用水量的90%进行估算，则日排水量(2)雨水经随地形而设的路边沟导流进入林带/草地进行(一)设计依据及范围设计原则(1)采用技术先进、高效节能、经济合理、安全可靠的设(2)能利用余热的尽量优先利用余热；能集中供热的，尽(3)管网尽可能暗装敷设，无碍观瞻，有利于建筑物内部(4)采用建筑面积指标法估算热负荷值。3、设计范围合计采暖面积为2878平方米，其中办公室432平方米。(二)技术设计指标夏季通风计算温度夏季室外平均风速冬季通风计算温度冬季采暖计算温度冬季室外平均风速冬季主导风向NW最大冻土深度生产车间冬季室内采暖温度为16℃,办公室为18℃。(三)采暖(2)建筑热负荷：生产车间采暖面积为2446m²,办公室为324m²,总热负荷为70×2446+55×324=0.19MW热器一台，二次低温热水出换热器温度为85℃,经采暖换热后回水温度为60℃,进入换热器换热后循环使用。(一)供配电2、供电设计行估算，总用电负荷为481.9kw,其中二级负荷为26kw,实际装机容量383.6kw,备用设备装机容量98.3kw,需用系数0.75,(3)电源(7)、厂区内各建筑物的用电为380/220V电源，均从变电0.9以上。3、照明设计(1)、变电站应进行工作和保护接地，接地电阻不得大于4(2)、电缆线路在每个建筑物的进线处，均应重复接地。每个建筑物都采用总等电位联结，重复接地通过总接地母线接地。接地电阻不得大于10欧姆；(3)、所有电气设备的金属外壳、穿线铁管均应与PE保护(二)送变电门变电站距离2.5KM,供电部门变电站有三个供电电压等级沼气发电站并网电压等级可以考虑35KV由发电机出口电压经升压变压器变成35KV电压等级，经架空线送至供电部门变电站35KV母线并入电网。(3)《电力工程电缆设计规范》GB50217---94(4)《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050---93(9)《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》(1)一次系统：A、在发电站厂房外，建设一座升压变电站。发电机出线经设在发电机厂房内的高压隔离开关，送至升压变电站的低压配电室，经低压配电系统送至变压器室，经升压变压器升压至35KV电压等级送至35KV配电室。35KV配电室设一条出线开关经架空线送至供电部门35KV母线，并入系统。3-10KV开关柜(内设真空断路器)3台35KV开关柜(内设真空断路器)3-10KV隔离开关200米20米7000米(2)二次系统：自动并网装置100米(1)为防止雷电流由架空线引入变电站站内，在3710KV配电装置内设置避雷器、电压互感器柜。在35KV配电室内设置避(2)在发电机房和变电站设置室外接地网，接地电阻不大于1欧姆。室内设置总等电位箱，并且设置均压带，以确保发电机及变配电系统外壳良好接地。二、弱电2、自控设计(1)自动系统的监控项目与控制方式控制方式本工程控制系统采用集中和现场，自动和手动相结合的控本控制系统可实现对系统控制参数的灵活调节，并可实现(2)控制系统的显示与报警方式控制屏上的按纽指示灯直接显示和系统模拟流程板显示相结合本工程系统的检测参数结果，采用二次仪表的数码显示方本工程的控制系统可对部分重要设备的故障状态和池的液控制系统采用上位机通过MCGS软件可以对温度、流量、时(1)《中华人民共和国节约能源法》(2007年颁布);(2)《中华人民共和国可再生能源法》(2005)(3)《国务院关于加强节能工作的决定》(2006)(4)综合评价节能技术标准：《企业能量平衡通则》《节能监测技术通则》《评价企业合理用热技术导则》《企业节能量计算方法》(5)综合评价节能管理标准：《工业企业能源管理导则》《产品电耗定额制定与管理导则》节能措施(1)工艺流程方面A、采用厌氧工艺净化处理基础粪便污水，不仅能耗很小，回收约12,000m³沼气，相当于2.52×1011焦耳的能量。(2)选用节能型的设备(3)再生水回用(7)其它有关的标准和规范。环保措施(1)废水(2)气味(3)噪音(4)废渣(1)贯彻“预防为主，防消结合”方针，努力提高消防能(2)设完善的消防报警调度等有线和无线通讯设施。(3)确保人员疏散及消防通道的顺畅。电综合利用区生产的火灾危险性分类为乙级，建(构)筑物耐火4、消防措施(1)建(构)筑物间距及道路布置必须满足消防要求。在(2)建(构)筑物使用材料必须是非燃烧体，并符合一级2、编制依据(1)《中华人民共和国安全生产法》(2005)(2)《中华人民共和国劳动法》(1994)(3)《安全生产许可证条例》(2004)(4)《危险化学品安全管理条例》(2002)(8)与本工程内容有关的设计规范及标准。按照建(构)筑物防雷设计规范，本工程中温厌氧发酵罐、带，其接地电阻小于100。4欧姆。电阻不应大于10欧姆。4、沼气安全(1)安全设计(2)运行管理措施厌氧消化池、阀门井或其他构筑物等清理、维修和拆除时，火作业，必须符合消防防火要求。同时应有防火、救护等措施。根据《工业企业设计卫生标准》等有关规定第八章项目实施计划与管理1、建设工期建设工期为1年，即2009年10月—2010年9月。2009年10月：项目立项审批。2009年11-12月：工程施工图设计。2010年1-2月：非标设备制造2010年6-7月：设备安装。2010年8月：单机试车、技术培训。2010年9月：工程调试生产。各阶段实施进度计划表序号时间内容1234567891项目立项审批2施工图设计3非标设备制造4土建及消化罐主体施工5设备安装6单体试车、技术培训7工程调试生产二、项目管理1、项目建设管理组织在项目可行性研究报告批准后，业主方应成立项目筹建计技术部的职责是根据建设单位的委托要求(设计任务书、标准说明),负责完成该项目的全部工程设计工作，并提供必要的现场配合和支持服务。设计技术部代表(牵头单位)由建设单位指4、施工总承包与分包产生。施工总承包商的责任是根据与建设单位签订的施工合同，技术部后勤管理部财技术部后勤管理部财务部工程部(二)项目建设管理主要内容3、工程质量管理4、项目招投标1、人员编制本着提高效率，降低成本的原则，人员总编制为28人，其中：沼气生产与沼气发电车间人员编制10人，肥料生产车间人员编制12人。其人员编制及岗位设置见下表。岗位名称人数班制管理人员2白班销售人员2白班化验员2白班沼气生产人员5三班制沼气发电人员5三班制固体有机肥生产车间生产人员7白班液体有机肥车间生产人员5白班合计大型沼气发电综合利用工程施工验收结束后，调试人员即第九章投资估算与资金筹措第一节投资估算(一)前期工作咨询费：计投资〔1999〕1283号(二)建设单位管理费：国家财政部(财建【2002】394号)(三)环境影响评价费：计价格〔2002〕125号(四)工程勘察费：按第一部分费用的1.2%计算(五)工程设计费：计价格[2002]10号文件(六)施工图预算编制费：按工程设计费8%计算(七)竣工图编制费：按工程设计费8%计算(八)工程建设监理费：发改价格[2007]670号招投标费：计价格[2002]1980号文件直线插入法；(九)劳动安全卫生评审费：按第一部分工程费用的0.3%(十)联合试运转费：综合考虑，按设备购置及安装费之和设备购置费的1%计提(十三)生产职工培训费：按设计定员×60%×1000元/人×2个月(十四)基本预备费按工程费用和其他费用之和的5%计取。该项目总投资为11046万元，其中工程直接费9518万元，其他费用663元，基本预备费509万元。流动资金估算131万元。工程直接费用中，建筑工程费用为6932万元，设备购置费为2334万元，安装工程费252万元。估算表、有机肥生产系统设备估算表)、配套工程投资估算表、该项目所需11046万元资金中，申请国家投资200万元，银行借款7600万元，建设单位自筹3246万元。请详见投资使用计划与资金筹措表(附表3)。第十章财务评价及社会效益分析一、财务评价依据1、国家计委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》(第二、经营收入和经营税金及附加估算(1)正常年沼气发电收入为226万元。按年产880万kw.h,0.257元/kw.h计算。运营期第二年为生产负荷的80%。(2)正常年固体有机肥收入为1341.4万元。按年产12775吨，1050元/吨计算。运营期第二年为生产负荷的80%。(3)正常年沼液有机肥收入为341万元。按年产1070502吨，11500元/吨计算。运营期第二年为生产负荷的80%。总计该项目正常年主经营收入为1909万元，该项目增值税按有关税法规定取费为135万元；城市建设税和教育附加税分别按增值税的5%、3%取，正常年税金及附加费用为11万元，