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某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 大型沼氣綜合利用工程 可行性研究報告 項目名稱：某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 大型沼氣綜合利用工程 承擔單位：某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 建設地址：某市某旗某鎮(zhèn)各各召村 編寫日期：2012年7月 目 錄 第1章 項目摘要……………………………1 1.1 項目名稱………………………………………………………………1 1.2 項目建設單位………………………………………………………………1 1.3 項目建設地點………………………………………………………………1 1.4項目建設期…………………………………………………………………1 1.5項目建設目標………………………………………………………………1 1.6項目建設內(nèi)容及規(guī)模………………………………………………………1 1.7產(chǎn)品方案……………………………………………………………………2 1.8投資估算……………………………………………………………………2 1.9資金籌措…………………………………………………………………2 1.10項目效益……………………………………………………………………3 1.11結論與建議…………………………………………………………………4 第2章 項目建設背景……………………………………………5 2.1 編制范圍與依據(jù)……………………………………………………………5 2.2 編制原則、規(guī)范與標準………………………………………………………6 2.3 項目建設的必要性和可行性………………………………………………7 第3章 市場供求分析與預測……………………………………17 3.1 有機肥市場分析預測………………………………………………………17 3.2 沼氣發(fā)電的前景需求………………………………………………………18 第4章 項目建設單位基本情況…………………………………21 4.1 項目建設單位基本情況……………………………………………………21 4.2 技術依托單位基本情況……………………………………………………21 第5章 項目地點選擇及建設條件分析…………………………23 5.1 項目地點選擇分析…………………………………………………………23 5.2 建設條件分析………………………………………………………………24 第6章 處理規(guī)模與產(chǎn)品方案……………………………………26 6.1 產(chǎn)品方案……………………………………………………………………20 第7章 工藝技術方案與設備選型………………………………28 7.1 工藝選擇與設計原則………………………………………………………28 7.2 工藝技術方案比選…………………………………………………………30 7.3 選擇方案的工藝流程………………………………………………………33 7.4 工藝流程說明………………………………………………………………35 7.5 工藝單元設計與設備選型…………………………………………………40 第8章 項目建設目標……………………………………………47 8.1 處理能力……………………………………………………………………47 8.2 工程技術水平………………………………………………………………47 第9章 項目建設內(nèi)容……………………………………………48 9.1 項目建設內(nèi)容………………………………………………………………48 9.2 主要建、構筑物內(nèi)容及結構形式…………………………………………50 9.3 建筑設計……………………………………………………………………51 9.4 結構設計……………………………………………………………………51 第10章 總平面設計……………………………………………52 10.1 平面布置原則…………………………………………………………52 10.2 平面布置…………………………………………………………………52 10.2 總體設計…………………………………………………………………52 第11章 公用與輔助工程設計…………………………………55 11.1 給排水……………………………………………………………………55 11.2 電器自動控制……………………………………………………………55 11.3 公共工程…………………………………………………………………57 第12章 節(jié)能…………………………………………………59 12.1 編制依據(jù)…………………………………………………………………59 12.2 編制原則…………………………………………………………………59 12.3 節(jié)能措施…………………………………………………………………59 第13章 環(huán)境保護………………………………………………61 13.1 環(huán)境質(zhì)量標準及污染源排放標準………………………………………61 13.2 項目主要污染源與污染物………………………………………………61 13.3 防治措施與綜合利用……………………………………………………61 第14章 安全衛(wèi)生與消防…………………………………………63 14.1 消防方案…………………………………………………………………65 14.2 安全生產(chǎn)方案……………………………………………………………65 第15章 項目實施計劃…………………………………………68 15.1 項目實施進度安排………………………………………………………68 15.2 實施計劃…………………………………………………………………68 第16章 組織、運營管理與人力資源配置………………………73 16.1 項目籌建時期的組織與管理……………………………………………73 16.2 項目運行時期的組織與管理……………………………………………73 16.3 勞動定員…………………………………………………………………74 16.4 人員培訓…………………………………………………………………74 第17章 投招標管理……………………………………………75 17.1 招標方式…………………………………………………………………75 17.2 招投標范圍………………………………………………………………75 17.3 勞動定員…………………………………………………………………74 17.4 人員培訓…………………………………………………………………74 第18章 投資估算及資金籌措…………………………………77 18.1 估算依據(jù)…………………………………………………………………77 18.2 投資估算…………………………………………………………………77 第19章 財務分析………………………………………………79 19.1 編制原則…………………………………………………………………79 19.2 基礎數(shù)據(jù)與參數(shù)選取……………………………………………………79 19.3 投資計劃及資金來源……………………………………………………79 19.4 無形資產(chǎn)、遞延資產(chǎn)估算及攤銷…………………………………………80 19.5 固定資產(chǎn)折舊估算………………………………………………………80 19.6 收入和稅金及其附加估算………………………………………………80 19.7 總成本估算………………………………………………………………80 19.8 利潤總額及分配…………………………………………………………81 19.9 現(xiàn)金流量…………………………………………………………………81 19.10 清償能力分析……………………………………………………………81 19.11 財務贏利能力分析………………………………………………………81 19.12 不確定性分析……………………………………………………………81 19.13 財務評價結論……………………………………………………………83 第20章 工程效益………………………………………………85 20.1 能源效益…………………………………………………………………85 20.2 生態(tài)效益…………………………………………………………………85 20.3 經(jīng)濟效益…………………………………………………………………85 20.4 社會效益…………………………………………………………………85 第21章 風險分析………………………………………………87 21.1 技術風險…………………………………………………………………87 21.2 資金風險…………………………………………………………………87 21.3 原材料風險………………………………………………………………87 21.4 工程風險…………………………………………………………………87 第22章 結論與建議……………………………………………88 附表 附表1 項目基本情況匯總表 附表2 項目土建工程投資估算表 附表3 項目設備投資估算表 附表4 其它建設投資估算表 附表5 投資匯總投資表 附表6 資金籌措表 附表7 銷售收入估算表 附表8原材料燃料動力費用估算表 附表9 總成本費用估算表 附表10無形及遞延資產(chǎn)攤銷估算表 附表11損益和利潤分配表 附表12 固定資產(chǎn)折舊估算表 附表13 現(xiàn)金流量表 附表14 資產(chǎn)負債表 附圖 附圖1 建設項目地理位置圖 附圖2 場區(qū)現(xiàn)狀圖 附圖3 建設項目總平圖 附件 1. 營業(yè)執(zhí)照 2. 上年度資產(chǎn)負債表、損益表 3. 地方配套資金承諾函和自籌資金承諾證明 4. 落實土地使用權的證明 5. 技術合作、管理合作、經(jīng)營合作、供氣供肥等協(xié)議書 6. 灌溉用水技術平衡方案評估報告 第1章 項目摘要 1.1 項目名稱 某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社大型沼氣綜合利用工程 1.2 項目建設單位 某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社 1.3 項目建設地點 某市某旗某鎮(zhèn) 村 1.4項目建設期 1年，即2012年1月—2012年12月 1.5項目建設目標 通過本沼氣工程項目的建設，使牛場廢棄物達到無害化、減量化和資源化處理目標，并形成以沼氣工程為紐帶，將養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)有機結合的良性循環(huán)的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，促進當?shù)剞r(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 1.6 項目建設內(nèi)容及規(guī)模 某旗某奶牛養(yǎng)殖合作社存欄奶牛218頭，年出欄肉牛500頭，每天產(chǎn)生牛糞18噸，污水25噸，擬建設項目如下： 1.容積為500m3CSTR反應罐一座，500m3的獨立氣柜一座，日產(chǎn)氣量約為500m3，及配套脫水、脫硫等設施； 2.供戶用及發(fā)電的配套設備。 主要設施如下： 預處理單元：格柵渠7.85 m3、集污池29.3m3、調(diào)配池27.5m3、折流沉砂渠30.4 m3、調(diào)節(jié)池23.35 m3 沼氣生產(chǎn)存貯單元：500 m3CSTR反應罐一座，500 m3的獨立氣柜一座； 沼渣沼液利用單元：沼渣沼液濃縮池24.3m3，沼液池1500m3； 沼氣利用單元：供戶用及發(fā)電的配套設備。 1.7 產(chǎn)品方案 年產(chǎn)沼氣15萬立方米，5萬立方米用于戶用，剩余10萬立方米用于發(fā)電，為場區(qū)提供電能；年產(chǎn)沼渣肥5000噸，年產(chǎn)沼液肥10000噸，用于灌溉本合作社飼料地、周邊農(nóng)田及林地。 1．8投資估算 項目由沼氣池、貯氣柜、貯存池、沼渣沼液利用以及相關附屬設施等分項組成，項目投資451.75萬元，其中，土建工程費166.5萬元 ，設備購置費240.15萬元，公用工程投資15萬元，其他費用14.39萬元，不可預見費8.72萬元，鋪底流動資金7萬元。 1．9資金籌措 項目建設資金主要來源于國家投資、地方配套和企業(yè)自籌。項目總投資451.76萬元，計劃申請中央財政撥款200萬元，地方政府配套資金25萬元，企業(yè)自籌226.76萬元。中央財政補貼主要用于沼氣池及配套附屬設施、集水池、貯存池、加熱池、貯氣柜、脫硫脫水間等的建設；地方政府配套和建設單位自籌經(jīng)費主要用于單位管理費以及項目建設其他費用。 資金籌措符合國家和某省自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)廳關于建設項目的資金制度。 1.10項目效益 （1）經(jīng)濟效益 1）沼氣：年產(chǎn)沼氣15萬立方米，5萬立方米戶用，價格按照1.5元/m計算，可獲經(jīng)濟效益5.001.5=7.5萬元，剩余10萬立方米用于發(fā)電，每立方米發(fā)電量1.5千瓦，年發(fā)電量15萬千瓦，每度電價格為0.6元，年收益為150.6=9萬元。 2）沼渣肥：年產(chǎn)沼渣肥5000噸，每噸按150元計，年產(chǎn)值75萬元。 3）沼液肥：年產(chǎn)沼液肥10000噸，每噸按18元計，年產(chǎn)值18萬元。 （2）節(jié)能效益 新建沼氣工程，年產(chǎn)沼氣15萬m3，按照熱值及熱值利用率推算，1m3沼氣相當于0.7公斤標準煤，每年可替代煤105噸。 （3）社會效益 該項目建成后，可有效減少糞便、污水對周邊的環(huán)境污染，減少臭味和氨的散發(fā)，從而減少疾病的發(fā)生和傳播。沼肥的施用，可減少化肥、農(nóng)藥的用量，改善土壤質(zhì)量，減輕農(nóng)業(yè)面源污染，促進項目區(qū)水土資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。產(chǎn)生的沼肥可作為優(yōu)質(zhì)沼渣沼液肥施用于周邊農(nóng)田，改良土壤，節(jié)約化肥和農(nóng)藥的使用量，又能增產(chǎn)增收，提高種植作物的質(zhì)量，形成“養(yǎng)殖-沼氣-沼肥（種植）”的良性循環(huán)系統(tǒng)。對當?shù)氐男笄蒺B(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用起到帶頭作用，將有效改善由畜禽糞污直接排放引起的生態(tài)破壞，提高公眾的環(huán)境保護意識，促進農(nóng)業(yè)資源綜合利用和農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 （4）生態(tài)環(huán)境效益 項目建成后，將養(yǎng)殖場的牛糞及沖洗污水進行厭氧發(fā)酵，消除養(yǎng)殖場糞污對環(huán)境的污染，實現(xiàn)糞污的無害化處理。本工程產(chǎn)生的沼氣是一種優(yōu)質(zhì)能源，可用于周圍農(nóng)戶用能，減少對外部能源的依賴性。 其次，沼渣、沼液是優(yōu)質(zhì)的有機肥，施用于本農(nóng)場的飼料地、果樹地、林地及周邊農(nóng)田，既減少了化肥、農(nóng)藥的使用量，又可改善土壤環(huán)境質(zhì)量，減輕農(nóng)業(yè)面源污染，促進企業(yè)周圍水土資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。 1.11 結論與建議 該項目的建設符合國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，符合二十一世紀農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向和趨勢，技術含量高，方案設計合理。項目設計充分考慮了當?shù)氐馁Y源環(huán)境和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀。 綜上所述，本項目技術成熟，設備可靠；同時該項目社會效益和生態(tài)環(huán)境效益顯著，方案切實可行，經(jīng)濟效益比較可觀，希望國家有關部門給予大力支持。建議項目盡快實施。 第2章 項目背景 2.1 編制范圍與依據(jù) 2.1.1 編制范圍 編制范圍包括糞尿污水預處理，沼氣生產(chǎn)、凈化、貯存，沼氣利用，加熱增溫系統(tǒng)，后續(xù)處理系統(tǒng)等。 2.1.2 編制依據(jù) 1.國家《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要》（2004-2020）； 2.農(nóng)業(yè)部《大中型畜禽養(yǎng)殖場能源環(huán)境工程建設規(guī)劃》； 3.農(nóng)業(yè)部《大中型沼氣工程建設項目指南》； 4.國家有關農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的方針政策、行業(yè)標準、規(guī)定和規(guī)范等； 5.某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社提供的地質(zhì)、地形、氣象和農(nóng)業(yè)等基礎材料。 6.相關國家和部頒標準和規(guī)范： GB4284-1984 農(nóng)用污泥中污染物控制標準 GB5084-1992 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準 GB8978-1996 污水綜合排放標準 GB12801-1991 生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則 GB18596-2001 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準 GB50058-1992 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GBJ65-1983 工業(yè)與民用電力裝置接地設計規(guī)范 GB50057-1994 建筑物防雷設計規(guī)范 NY/T667-2003 沼氣工程規(guī)模分類 NY/T 1220.1-2006 沼氣工程技術規(guī)范 第1部分：工藝設計 NY/T 1220.2-2006 沼氣工程技術規(guī)范 第2部分：供氣設計 NY/T 1220.3-2006 沼氣工程技術規(guī)范 第3部分：施工及驗收 NY/T 1220.4-2006 沼氣工程技術規(guī)范 第4部分：運行管理 NY/T 1220.5-2006 沼氣工程技術規(guī)范 第5部分：質(zhì)量評價 NY/T 1221-2006 規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程運行、維護及其安全技術規(guī)程 NY/T 1222-2006 規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程設計規(guī)范 NY/T 1223-2006 沼氣發(fā)電機組 2.2 編制原則、規(guī)范與標準 1、技術先進性、可靠性和適應性原則 (1) 根據(jù)場區(qū)實際情況，選擇最先進的工藝方案。 (2) 根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，選擇有成功案例的工程方案，確保工程可以長期穩(wěn)定運行。 (3) 根據(jù)業(yè)主經(jīng)濟條件和操作人員技能水平，選擇最適宜的方案，便于運行和維護。 2、經(jīng)濟效益最大化原則 (1) 在保證技術先進性的基礎上，優(yōu)化工藝單元設計，確保最佳性價比和最短回收期。 (2) 遵循循環(huán)經(jīng)濟理念，對整個場區(qū)進行能流物流分析和設計，確保沼氣工程為企業(yè)帶來整體最大效益。 3、環(huán)境和社會效益最大化原則 (1) 對產(chǎn)品（沼氣、沼渣、沼液）進行充分利用，并注重外觀設計和綠化美化，使站區(qū)與場區(qū)總體環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 (2) 設計和實施過程中遵守國家及地方有關法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策，保證工程符合地方環(huán)境、經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃，工程建成后可改善企業(yè)自身用能和周邊農(nóng)業(yè)用肥等條件，并發(fā)揮示范作用，帶動地方經(jīng)濟和社會發(fā)展。 2.3 項目建設的必要性和可行性 2.3.1 項目建設的必要性 1.沼氣工程項目建設是國家產(chǎn)業(yè)政策的需要 我國政府一直非常重視新能源和可再生能源的開發(fā)利用。在黨的十四屆五中全會上通過的《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“九五”計劃和2010年遠景目標的建議》要求“積極發(fā)展新能源，改善能源結構”。1998年1月1日實施的《中華人民共和國節(jié)約能源法》明確提出“國家鼓勵開發(fā)利用新能源和可再生能源”。國家計委、國家科委、國家經(jīng)貿(mào)委制訂的《1996－2010年新能源和可再生能源發(fā)展綱要》則進一步明確，要按照社會主義市場經(jīng)濟的要求，加快新能源和可再生能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設步伐，緩解與能源相關的環(huán)境污染問題，使我國能源、經(jīng)濟與環(huán)境的發(fā)展相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。近期農(nóng)業(yè)部正式發(fā)布了《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2007—2015年）》，提出要立足我國國情，走中國特色農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。堅持循環(huán)農(nóng)業(yè)理念，推動農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用，把農(nóng)業(yè)廢棄物的能源化利用作為今后農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主攻方向?！度珖r(nóng)村沼氣工程建設規(guī)劃（2006—2010年）》提出，到2010年全國規(guī)?；B(yǎng)殖場大中型沼氣工程總數(shù)達4700處左右，達到適宜畜禽養(yǎng)殖場總數(shù)的39%左右。 本項目屬能源環(huán)保工程，同時也是一項可再生能源利用項目，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 2. 是解決養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染、促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要 為遏制由禽畜糞便造成的日趨嚴重的污染狀況，改善生態(tài)環(huán)境，同時使以糞便和作物秸稈為主要成分的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化，國家環(huán)保局、農(nóng)業(yè)部和國家技術監(jiān)督局已聯(lián)合制訂發(fā)布了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污物排放標準》《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范》等標準和規(guī)范，要求養(yǎng)殖企業(yè)的環(huán)保設施“三同時”，（即畜禽場的環(huán)保配套項目要求與畜禽場的建設同時規(guī)劃、同時設計、同時建設），同時要求各地對原有未建“能環(huán)工程”的規(guī)模化禽畜場，“要統(tǒng)籌規(guī)劃，分期分批加以改造和治理”。 規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場產(chǎn)生的污染物主要有污水、固體糞便和惡臭氣體。養(yǎng)殖業(yè)的糞尿排泄物及廢水中含有大量的氮、磷、懸浮物及致病菌，污染物數(shù)量大而且集中，尤其以水質(zhì)污染和惡臭對環(huán)境造成的污染最為嚴重。 一是水質(zhì)污染。畜禽養(yǎng)殖場的污水中含有大量的污染物質(zhì)，其污水的生化指標極高，如豬糞尿排出物的COD值達81000mg/L，牛糞尿排出物的COD值達36000mg/L。據(jù)環(huán)保部門對大型養(yǎng)殖場排出糞水的檢測結果，COD超標50～70倍，BOD超標70～80倍，SS超標12～20倍。 二是空氣污濁。養(yǎng)殖場產(chǎn)生大量惡臭氣體，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染周圍空氣，嚴重影響了空氣質(zhì)量。這些物質(zhì)在畜禽糞便中特別是豬糞中含量極大，如不采取措施，將危害飼養(yǎng)人員及周圍居民身體健康，并且也影響畜禽的正常生長。 三是危害農(nóng)作物。養(yǎng)殖場高濃度污水用于灌溉，會使作物陡長、倒伏、晚熟或不熟，造成減產(chǎn)甚至毒害作物，出現(xiàn)大面積腐爛。據(jù)調(diào)查，一些規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場的“肥水”造成周圍農(nóng)作物危害，農(nóng)民要求賠償?shù)默F(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。此外，高濃度污水可導致土壤孔隙堵塞，造成土壤透氣、透水性下降及板結，嚴重影響土壤質(zhì)量。 四是危害人類健康。養(yǎng)殖場大量的病原微生物、寄生蟲卵以及孳生的蚊蠅，會使環(huán)境中病源種類增多、菌量增大，出現(xiàn)病原菌和寄生蟲的大量繁殖，造成人、畜傳染病的蔓延，尤其是人畜共患病時，會發(fā)生疫情，給人畜帶來災難性危害。畜禽糞尿及廢水中的有害微生物、致病菌及寄生蟲卵首先對養(yǎng)殖場的畜禽產(chǎn)生危害，導致畜禽死亡率升高，不僅給國民經(jīng)濟的發(fā)展造成嚴重損失，而且給人類的健康甚至生命造成威脅。 通過大型沼氣工程建設，某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社可實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，改善生活環(huán)境和場區(qū)環(huán)境，減少疾病發(fā)生率，提高產(chǎn)品品質(zhì)。同時，選用先進處理工藝治理后，將沼渣和沼液分別制成固體有機復合肥和液體有機復合肥，固體有機肥可作為農(nóng)作物的底肥或追肥，液體有機復合肥可作為葉面肥或滴灌施肥，形成“養(yǎng)殖——能（沼氣）——肥料——種植——養(yǎng)殖”生態(tài)模式。這是一項具有一舉多得、生態(tài)良性循環(huán)的無害化可持續(xù)發(fā)展的生物環(huán)保工程。 3. 是開發(fā)可再生能源、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用的需要 我國是農(nóng)業(yè)大國，70%以上的人口生活在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村地區(qū)承擔著全國人口的物質(zhì)生活供給，要實現(xiàn)國家環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是首要考慮的問題，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要性越來越突出。隨著規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的進一步發(fā)展，其所生產(chǎn)的大量廢棄物造成的環(huán)境污染日益突出。從另一方面講，養(yǎng)殖場的廢棄物如果得到合理處置和資源化利用，又能成為促進生產(chǎn)發(fā)展的有效資源。隨著全球化石資源的供應緊張，開發(fā)可再生能源已成為全人類的行動目標。我國豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物資源，經(jīng)過合理開發(fā)利用，便是優(yōu)質(zhì)能源。通過本沼氣工程建設，處理和利用牛場的糞便和污水，不僅解決了牛場環(huán)境污染問題，而且年發(fā)電15萬度，提供生產(chǎn)用能5萬立方米。將廢物轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)能源，實現(xiàn)了合作社內(nèi)部經(jīng)濟的循環(huán)和資源的循環(huán)利用。 2.3.2 項目建設的可行性 1. 政策支持 沼氣工程在新農(nóng)村建設、農(nóng)村環(huán)境整治、可再生能源發(fā)展方面有著重要的作用，能促進人與自然的和諧、物質(zhì)文明和精神文明的協(xié)調(diào)，是資源節(jié)約型、清潔生產(chǎn)型、生態(tài)保護型、循環(huán)經(jīng)濟型的經(jīng)濟發(fā)展的必由之路。 為推動沼氣工程的建設，農(nóng)業(yè)部要求各地要高度重視，把農(nóng)村沼氣建設作為促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和為農(nóng)民辦實事的重要舉措來抓。同時，要增加投入，加快沼氣新技術推廣，加強沼氣服務體系建設，進一步強化項目管理，推進沼氣工程又好又快發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2003年～2007年，國家安排了55億元國債資金用于支持農(nóng)村戶用沼氣池和大中型沼氣工程的建設。 2. 養(yǎng)殖戶對建池的認識程度高。 近年來，某旗某奶牛養(yǎng)殖合作社經(jīng)濟發(fā)展迅猛，飼養(yǎng)規(guī)模逐年增大，綜合實力明顯加強，養(yǎng)殖戶的生活方式和生活水平已基本達到小康水平。廣大養(yǎng)殖戶渴望生活質(zhì)量有更大的改善和提高，對良好的生產(chǎn)、生活環(huán)境要求迫切。都渴望通過沼氣建設促進農(nóng)牧業(yè)增收和提高環(huán)境質(zhì)量，發(fā)展大型沼氣工程具有良好社會的氛圍。 3.有充足的生產(chǎn)原料 某旗某奶牛合作社現(xiàn)存欄奶牛218頭，肉牛500頭，每天產(chǎn)生牛糞18噸，污水25噸，糞污COD高，可生化性好，是厭氧發(fā)酵的良好原料。充足的牛糞與廢水為項目建設提供所需的原料。 4、具備建設能源工程的地理條件 ⑴ 運輸方便：建設地點距某鎮(zhèn)僅10公里，糞便運輸距離短，同時又能避免交叉污染，滿足了防疫要求。 ⑵ 用肥方便：建設地點周邊即為飼料地、林地、果樹地及草地，沼渣、沼液輸送方便。 場區(qū)交通十分便利。項目建設地點水、暖、電齊全，道路暢通，能夠滿足供電、供水的要求。 5．有可靠的技術依托和技術方案 。 本項目聘請中國農(nóng)業(yè)大學知名教授進行設計，技術采用中國農(nóng)業(yè)大學擁有的攻關項目成果，主要特點是底物濃度高，不易堵塞，運行穩(wěn)定，特別適用于人、畜糞便的沼氣發(fā)酵，可顯著降低運行費用。技術依托單位為中國農(nóng)業(yè)大學。該大學先后承擔了國家“九五”、“十五”關于沼氣建設重點攻關科研課題，多項科研成果獲得國家以及農(nóng)業(yè)部科技進步獎。 6、成熟的沼氣工藝技術 （1）國外沼氣工程技術的發(fā)展與現(xiàn)狀 自50年代起，發(fā)達國家開始進行大規(guī)模的集約化養(yǎng)殖，在城鎮(zhèn)郊區(qū)建立集約化畜禽養(yǎng)殖場。由于每天有大量糞便及污水產(chǎn)生，難以處理利用，造成了嚴重的環(huán)境污染。與此同時，許多發(fā)達國家迅速采取措施加以干預和限制，并通過立法進行規(guī)范化管理。如：規(guī)定每個生產(chǎn)點允許飼養(yǎng)的畜禽數(shù)；建場時必須有糞便和污水的儲存、處理和利用設施；未經(jīng)許可不得將污水排入河流和自己挖的糞池；糞便未經(jīng)無害化處理不得施入耕地。同時還制定了相應的處罰條例。各國政府重點管控畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染，從政策法律、技術手段、預防管理等多個層面進行了綜合整治，并取得了顯著成效。 美國在聯(lián)邦水污染法中的規(guī)定側重于畜禽養(yǎng)殖場建設管理，超過一定規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場，建場必須通過環(huán)境許可。美國現(xiàn)有處理市政污水的土地和穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)2萬多個，約為該國污水處理廠的13倍。該技術也可以處理一定量畜禽養(yǎng)殖場排出的糞污，它保證養(yǎng)殖場在獲得利潤的同時，保持良好的環(huán)境。此項技術是有占地面積少，維護保養(yǎng)要求少的優(yōu)點，但建造人工濕地所需的一次性投資費用較高。美國已將畜禽糞污的處理利用作為一門“糞便科學”開展了深入研究，對畜禽養(yǎng)殖場糞污的管理和要求都比較嚴格，尤其對大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場。從政府、科研單位到生產(chǎn)者都十分重視環(huán)境保護問題建議加強“環(huán)保型”飼料和糞污處理利用技術方面的研究，為畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力的技術支撐。其畜禽養(yǎng)殖場多采用防滲的氧化塘(污水塘)處理和存放糞污，但應防止氧化塘滿溢而造成地表滲流污染(如在雨季)及注重糞污的利用，同時也運用現(xiàn)代微生物技術和生物發(fā)酵工藝。如：利用發(fā)酵塔和造粒機等加工設施，對畜禽糞便通過快速發(fā)酵、脫臭和添加復合微肥等生產(chǎn)工藝進行工廠化生產(chǎn)；以及將畜禽糞便加工成系列復合有機肥料。 加拿大對畜禽污染的治理以畜禽糞便的綜合利用為主。加拿大由于禁止將畜禽養(yǎng)殖場污水排放到河流中，而是必須將液體肥料還田使用，無需花費大量的資金投入到污水處理上，故堆肥發(fā)酵處理方法在加拿大廣泛使用。堆肥發(fā)酵處理首先要建堆肥處理場，但堆肥場必須建防滲層，地面正常是水泥結構，也可用粘土層作為防滲層。發(fā)酵的填料可用鋸末、樹葉、碎木片、秸稈等。定期翻動，并不斷通氣和控制水分含量，整個發(fā)酵過程約需2－3個月。對畜禽糞便環(huán)境污染的管理主要從畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)的高度結合，由充足的土地進行消化作為解決畜禽污染的出發(fā)點。 日本在70年代發(fā)生嚴重的“畜場公害”后，政府制定了《廢棄物處理與消除法》、《防止水污染法》和《惡臭防止法》等7部法律，對畜禽污染管理作了明確的規(guī)定。日本多采用干清糞工藝，大大降低了處理投資和成本。 近十年來在歐洲建造的大多數(shù)農(nóng)場沼氣池都類似于集中厭氧消化系統(tǒng)，既處理畜禽養(yǎng)殖糞便，也處理周邊的有機廢物。區(qū)別在于經(jīng)營者為個體，而不是農(nóng)民合作協(xié)會或社區(qū)經(jīng)營；裝置規(guī)模也較小。新建設的厭氧消化裝置多采用55-70℃的消化溫度，這樣有利于消毒和滅活雜草種子。 集中厭氧消化系統(tǒng)代表了目前歐洲沼氣工程的發(fā)展趨勢。即將一定區(qū)域內(nèi)相鄰的農(nóng)場畜禽糞便和其他有機廢物收集、運輸?shù)揭惶幷託庹炯刑幚恚袇捬跸b置的優(yōu)點是有一定的規(guī)模經(jīng)濟效益，可采用較先進的厭氧消化工藝和裝置，從而處理效率更高，裝置由當?shù)剞r(nóng)民合作協(xié)會或社區(qū)投資和經(jīng)營。其他有機廢物包括市政污泥、農(nóng)業(yè)加工廠廢物等。集中厭氧消化系統(tǒng)是沼氣技術發(fā)展到今天，是順應環(huán)境可持續(xù)行動的結果，將更有利于對有機廢物的管理和循環(huán)利用。集中厭氧消化系統(tǒng)發(fā)展較快的歐洲國家主要是丹麥、德國、英國和瑞典。 歐洲沼氣廠的主要盈利途徑是依靠沼氣發(fā)電，其技術特點是低能耗、產(chǎn)氣率高和熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）完善。目前大多數(shù)采用以高濃度有機廢棄物聯(lián)合消化為特點的CSTR工藝，并配備了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。這種全混式CSTR的工藝是先對各類畜禽糞污及其它有機廢棄物進行預處理，調(diào)整進料TS濃度6～12%范圍內(nèi)，泵入帶有機械攪拌的CSTR反應器，其容積產(chǎn)氣率視原料和溫度不同，通常在0.8～5.0m3/m3之間。沼氣經(jīng)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為電能和熱能，產(chǎn)生的電能并網(wǎng)銷售，回收的熱能通常用于周邊農(nóng)場、村鎮(zhèn)供熱以及補償沼氣工程本身所需的熱消耗。由于CSTR工藝產(chǎn)氣率高，費效比顯著，熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生的熱能通常大于原料加熱所需熱量，大大降低了沼氣生產(chǎn)成本。在歐洲，沼氣廠產(chǎn)生的沼液沼渣，一般不經(jīng)固液分離直接用于農(nóng)田施肥。 （2）、國內(nèi)沼氣工程技術的發(fā)展與現(xiàn)狀 我國于1979年召開了全國沼氣工作會議，1980年成立了沼氣工程協(xié)會，大中型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程技術在近幾年得到快速發(fā)展。到2005年底，全國已建成養(yǎng)殖場沼氣工程3500處。經(jīng)過近年來大中型沼氣工程的實踐和探索，證明比較成功的技術有上流式厭氧污泥床（UASB）、全混式厭氧工藝（CSTR）、上流式污泥床（USR）和塞流式反應器（HCF）等工藝。 我國大中型厭氧沼氣工程技術近幾年得到快速發(fā)展，成為畜禽養(yǎng)殖污染防治技術領域產(chǎn)業(yè)化程度最高的技術，但與國外相比仍然存在產(chǎn)業(yè)化程度低，設備材料質(zhì)量不穩(wěn)定，自動化控制水平低等問題。在近幾年，我國畜禽糞便沼氣工程呈現(xiàn)強勁的發(fā)展勢頭，并在規(guī)模效益、整體技術水平上有大幅度的進展，與之配套的設備及裝置也進入工廠化生產(chǎn)，并逐步形成沼氣行業(yè)的支柱產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。 據(jù)統(tǒng)計，目前全國已建成規(guī)?；B(yǎng)殖場大中型沼氣工程3800處。上海星火農(nóng)場、浙江浮山養(yǎng)殖場、沈陽馬三家養(yǎng)豬場以及上海嘉定種畜場沼氣供應站等建設在不同地區(qū)、不同自然條件下，并成功運行五年以上的試驗工程，為本項目的設計、建設和運營管理提供了良好的借鑒和參考。 第3章 市場供求分析與預測 3.1 有機肥市場分析預測 3.1.1沼氣市場分析預測 沼氣是一種優(yōu)質(zhì)能源，主要成份是CH4，含量約60％。本項目生產(chǎn)的沼氣全部用于奶牛合作社生產(chǎn)需求、發(fā)電、工人日常生活和周邊農(nóng)民家庭使用。根據(jù)用于沼氣生產(chǎn)原料的粗略計算，合作社存欄奶牛218多頭，肉牛500頭，每天產(chǎn)生牛糞18噸，污水25噸，日產(chǎn)沼氣為500m3，年產(chǎn)氣量為15萬m3（年運行300天）。沼氣用于合作社生產(chǎn)生活及周邊農(nóng)民戶用及發(fā)電。 3.1.2 本項目沼渣、沼液市場分析預測 近年來，由于濫施農(nóng)藥與化肥，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留嚴重超標，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題已引起各級政府的高度重視。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，生活水平不斷提高，人們的消費觀念、飲食習慣發(fā)生了巨大變化，追求健康，融入自然漸成時尚，有機食品、綠色食品、無公害農(nóng)產(chǎn)品倍受青睞。 沼液中含有氮磷鉀、各類氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、赤霉素、生長素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增強作物抗病、抗旱、抗凍能力，達到增產(chǎn)、增收目的。 沼渣含有豐富有機酸和氮、磷、鉀，滿足作物需要，改良土壤：沼液、沼渣是優(yōu)質(zhì)有機肥，長期使用可增加土壤有機質(zhì)含量，對提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、保護生態(tài)環(huán)境將起到日益重要的作用。 合作社周圍有大面積農(nóng)田、飼料地及林地，按照一般經(jīng)驗，每畝農(nóng)田每年可消納沼液沼渣肥20t，該項目所產(chǎn)沼液沼渣所需接納農(nóng)田的面積750畝。 沼肥對土地具有良好的促肥效果，可作基肥，也可作追肥；但必須考慮場區(qū)承載量。沼肥的施用量與種植農(nóng)作物的品種、多少、生長周期及季節(jié)等有關。本工程所產(chǎn)沼渣與沼液所需要消納的土地面積如表3-1。 表3-1 施肥量預算 種植品種 消納土地的面積/畝 農(nóng)田 750畝 通過以上數(shù)據(jù)分析，合作社沼氣工程建成后產(chǎn)生的沼渣沼液可為周邊的農(nóng)田、飼料地及林地貢獻部分肥料，不足部分可采用其它形式肥料補足。 3.2 沼氣發(fā)電的前景需求 3.2.1 沼氣發(fā)電前景 隨著可再生能源發(fā)電技術的發(fā)展，可再生能源發(fā)電能力在全球總的發(fā)電能力中所占比重越來越高。商業(yè)通訊合作社（BCC）的調(diào)查報告指出：除水電之外的可再生能源發(fā)電能力在2006年已超過了100GW，同時全球總的發(fā)電能力為3.35TW，可再生能源發(fā)電能力在全球總的發(fā)電能力所占的比例已升至3％。而這其中，地熱發(fā)電和沼氣發(fā)電所占的比例則超過了可再生能源發(fā)電總量的10％。 沼氣等可再生能源所發(fā)電力稱為“綠電”。在歐洲電力市場，法律規(guī)定“綠電”應占有一定的市場份額，我國政府也大力鼓勵支持可再生能源建設。2006年底全國生物質(zhì)能發(fā)電累計裝機容量220萬kW，其中蔗渣熱電聯(lián)產(chǎn)170萬kW；農(nóng)林廢棄物、農(nóng)業(yè)沼氣、垃圾直燃和填埋氣發(fā)電50萬kW。2006年，國家和地方發(fā)改委共核準39個生物質(zhì)能直燃發(fā)電項目，合計裝機容量128.4萬kW，投資100.3億元，2006年當年完成5.4萬kW。此外，2006年完成生物質(zhì)氣化及垃圾填埋氣發(fā)電3萬kW，在建的還有9萬kW。 沼氣發(fā)電工程本身是提供清潔能源，解決環(huán)境問題的工程，它的運行不僅解決沼氣工程中的一些主要環(huán)境問題，而且由于其產(chǎn)生大量電能和熱能，又為沼氣的綜合利用找到了廣泛的應用前景。 1、有助于減少溫室氣體的排放 通過沼氣發(fā)電工程可以減少CH4的排放，每減少1噸CH4的排放，相當于減少25噸CO2的排放，對緩解溫室效應有利。 2、有利于變廢為寶，提高沼氣工程的綜合效益 以沼電在酒廠中的的綜合效益為例，四川榮縣進行了120kW沼氣發(fā)電的生產(chǎn)和示范。用酒糟廢水經(jīng)厭氧消化產(chǎn)生沼氣，發(fā)電效率為1.69kWh／m3，當年成本為0.0465元／kWh。沼電能夠基本滿足該廠的生產(chǎn)用電。山東昌樂酒廠安裝2臺120 kW的沼氣發(fā)電機組，170m3酒糟日產(chǎn)沼氣4800m3，發(fā)電8640Kwh，全年能源節(jié)約開支29萬元，工程運行一年即收回全部成本。 3、可減少對周圍環(huán)境的污染 由于綜合利用手段單一，很多沼氣工程產(chǎn)生的沼氣大量排入大氣中，不僅嚴重污染周圍的環(huán)境，也對工作人員的安全和健康產(chǎn)生了極大的威脅，沼氣發(fā)電則為沼氣找到了一條合理利用的途徑。 3.2.2 本項目沼氣發(fā)電的市場 一般來說，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場、城市生活污水處理廠和城市生活垃圾填埋場既是當?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和必要的公益型企業(yè)，也是造成污染的大戶。對于高濃度有機廢水（物）的治理，目前國際上公認首選的技術是厭氧消化（沼氣技術）。由于這些企業(yè)多數(shù)遠離城鎮(zhèn)，沼氣無法作為城鎮(zhèn)居民的生活燃料集中供氣（主要是距離遠和輸氣管網(wǎng)的建設費用太高）。若沼氣作為鍋爐燃料替代原煤直接燃燒，其經(jīng)濟價值很低（1m3沼氣的熱值與0.7kg標煤的熱值相當）。另外，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場、污水處理廠又是用電大戶，近幾年由于國內(nèi)電力日趨緊張，特別是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的企業(yè)，經(jīng)常受到國家電網(wǎng)用電量的限制（每星期停電幾天）或計劃外用電需高價購買。因此，許多企業(yè)已開始意識到沼氣發(fā)電既提高了沼氣自身的經(jīng)濟價值，又為企業(yè)緩解了電力緊缺的矛盾。 本項目年發(fā)電量15.3萬千瓦時，除滿足養(yǎng)殖場自身用電外，剩余電量供農(nóng)戶照明、生活用電。通過沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電力則全部可以投入使用，緩解用電壓力。沼氣則用于養(yǎng)殖場鍋爐供熱、采暖、炊事用能、洗浴等，節(jié)省煤炭等商品常規(guī)能源，改善現(xiàn)有工作環(huán)境和生活設施水平。 第4章 項目建設單位基本情況 4.1 項目建設單位基本情況 項目所在地屬于半農(nóng)半牧地區(qū)，周圍具有4000畝耕地，其中2500畝為農(nóng)業(yè)用地，500畝為人工草地（主要種植紫花苜蓿），1000畝為專用青貯玉米種植地。年均可提供6500噸飼草料，其中5000噸青貯飼料原料。 項目基地占地12畝，其中牛舍面積為1800㎡、奶站面積為300㎡。另外建有4000m3青貯窖一處，工人宿舍及辦公區(qū)面積為200㎡。 項目建設將嚴格執(zhí)行“農(nóng)業(yè)部基本建設管理辦法”執(zhí)行，有某省某旗農(nóng)業(yè)局和某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社制定切實可行的實施計劃，建設兩級負責的領導責任人制度。項目擁有工作人員7人，其中，管理人員1人，專業(yè)技術人員6人，是一支技術過硬、能力較強的建設隊伍。同時通過項目建設，積累了較好的經(jīng)驗，總結了生態(tài)沼氣工程技術模式，為進一步開拓農(nóng)村能源的發(fā)展奠定了基礎。 某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社存欄奶牛218頭，年出欄肉牛500頭，投資興建奶牛、肉牛養(yǎng)殖、沼氣生產(chǎn)、青貯飼料種植為一體的大型沼氣綜合利用工程，旨在通過沼氣生產(chǎn)，使養(yǎng)殖場產(chǎn)生的廢水、廢物得到有效利用，減少污染，創(chuàng)造生態(tài)效益。 4.2 技術依托單位基本情況 項目的當?shù)丶夹g依托單位為某市某旗農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站，某市某旗農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站長期從事農(nóng)村沼氣為主的農(nóng)村能源技術推廣研究工作，現(xiàn)有人員14人，其中技術人員12人，包括2名推廣研究員，2名高級農(nóng)技師，6名中級農(nóng)藝師。項目正式啟動后，由某市某旗農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站為項目技術支撐單位。該單位有專門從事農(nóng)村能源與環(huán)保研究工作的機構，主要從事農(nóng)村能源與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的宏觀政策研究、開發(fā)、推廣；農(nóng)村能源開發(fā)利用與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護技術與設備的研究、開發(fā)、推廣；農(nóng)村能源開發(fā)利用與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護重大項目的技術指導和管理；農(nóng)業(yè)廢棄物處理及利用技術的研究推廣；生態(tài)農(nóng)業(yè)建設工程技術的研究推廣；農(nóng)村能源與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護國內(nèi)外技術交流與合作、人員培訓等。 第5章 項目地點選擇及建設條件分析 5.1 項目地點選擇分析 5.1.1選址原則 項目建設地區(qū)選擇須符合行業(yè)布局，還應考慮環(huán)境保護和交通運輸?shù)纫亍Ｆ渲饕瓌t包括： 1）符合國家政策和生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃； 2）滿足項目對原材料和動力燃料的供應需求； 3）交通方便，運輸條件優(yōu)越； 4）充分利用地形地貌，地質(zhì)條件符合要求； 5）滿足當?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)的防疫要求，并遠離水源； 6）基礎條件適合與沼氣工程的特定生產(chǎn)需要和排放要求； 7）有可供利用的社會基礎設施和協(xié)作條件。 5.1 .2 項目選址方案 根據(jù)項目選址原則以及當?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟、農(nóng)牧業(yè)業(yè)等發(fā)展現(xiàn)狀，結合某旗某奶牛養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社的實際情況以及某旗畜牧養(yǎng)殖規(guī)劃，項目建設地點選擇在某市某旗某鎮(zhèn)各各召村，周邊均為飼料地和耕地，可以消納沼氣工程產(chǎn)生的沼渣沼液。項目地遠離城鎮(zhèn)居民區(qū)，滿足環(huán)保和防疫要求。項目建設地點為合作社牛場內(nèi)東預留的一塊空地，地勢較低，污水可自流進集水池。處于牛場下風向，場區(qū)內(nèi)部交通便利。 5.2 建設條件分析 5.2.1 自然條件 1． 地理位置和交通狀況 項目所在地某市某旗某鎮(zhèn)各各召村，符合當?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展規(guī)劃，政府大力支持。公路貫穿其中，交通便利。項目建設后能對工程進行有效、長期的管理，能較大地促進生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)增效。 2． 土壤、地質(zhì)條件 項目所在地土壤以栗鈣土和沙土為主。項目所在地為努魯爾虎山石質(zhì)低山丘陵。叫來河、孟克河的中下游，老哈河一、二級如地為沿河平川區(qū)，地勢平坦、土質(zhì)肥沃、水源豐富。 3． 氣象條件 項目所在地屬于半土旱大陸氣候，氣溫日差較大，年平均氣溫0－7℃，最冷為1月份，零下10℃左右，極端溫度零下27℃，最熱為7月份，20－24℃，極端溫度為39℃，雨熱同季，年降雨量為300－500㎜，集中在7、8月份。 5.2.2 農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)　 項目所在地屬于半農(nóng)半牧地區(qū)，周圍具有4000畝耕地，其中2500畝為農(nóng)業(yè)用地，500畝為人工草地（主要種植紫花苜蓿），1000畝為專用青貯玉米種植地。年均可提供6500噸飼草料，其中5000噸青貯飼料原料。 5.2.3 基礎設施 項目基地占地12畝，其中牛舍面積為1800㎡、奶站面積為300㎡。另外建有4000m3青貯窖一處，工人宿舍及辦公區(qū)面積為200㎡。 第6章 處理規(guī)模與產(chǎn)品方案 6.1產(chǎn)品方案 表6-1 本項目產(chǎn)品方案 序號 產(chǎn)品 數(shù)量（年產(chǎn)） 1 沼氣 15萬m3 2 沼渣肥 5000t 3 沼液肥 10000t 1、沼氣的產(chǎn)生 沼氣產(chǎn)生原理是利用厭氧細菌的分解作用，將有機物(碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪)經(jīng)過厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳，可用于周圍農(nóng)戶用氣和場區(qū)發(fā)電。 2、沼氣燃用和發(fā)電 隨著常規(guī)能源的日益減少以及環(huán)境問題的日趨嚴重，新能源的開發(fā)利用（尤其是可再生能源的開發(fā)和綜合利用）越來越受到重視。 沼氣發(fā)電和燃用是國家完善新能源和可再生能源開發(fā)和綜合利用的重要內(nèi)容，是緩解我國能源緊缺狀況的有效手段。 沼氣的主要成分是甲烷，通常占總體積的60～70%，其次是二氧化碳，約占總體積的25～40%，其余是硫化氫、氮、氫和一氧化碳等其他約占總體積的5%左右。 甲烷的熱值很高，達36840kJ/m3，甲烷完全燃燒時僅剩二氧化碳和水，并釋放出熱能，是一種清潔燃料。由于沼氣中甲烷含量的不同，沼氣的發(fā)熱值約在20855～25120kJ/m3，其著火溫度為88℃，沼氣中因含有二氧化碳等不可燃氣體，抗爆性能好。 通常情況下，沼氣發(fā)電的基本流程為： 發(fā)酵罐 沼氣 脫硫 穩(wěn)壓 發(fā)電機組 電力輸出 3、沼液 沼液是經(jīng)厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的，經(jīng)厭氧處理后，寄生蟲和害蟲的蟲卵多數(shù)被殺死，減少了病蟲害的來源；其次，沼液中還含有吲哚乙酸、赤霞素等殺蟲成分，可以有效殺死蚜蟲、紅蜘蛛等害蟲，因此沼液可用于噴淋花卉、苗圃、果樹和灌溉農(nóng)田等，從而降低農(nóng)藥使用量。養(yǎng)殖場周邊有大量農(nóng)田，可充分消納沼氣工程所產(chǎn)生的沼渣、沼液。 4、沼渣 沼渣是經(jīng)厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沉積物，作為生物有機肥，可以改良土壤、增加土壤中的有機物含量，經(jīng)常使用的土壤，有機物、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素明顯增加，土壤活性增強、肥力增強，促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，降低了化肥的使用。厭氧處理后的沼渣經(jīng)晾曬，用作、農(nóng)田、林地等的基肥，為農(nóng)作物提供養(yǎng)分。 第7章　工藝技術方案與設備選型 7.1工藝選擇與設計原則 7.1.1 指導原則 1、以循環(huán)經(jīng)濟理念為指導，符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求 循環(huán)經(jīng)濟理論是建設生態(tài)綜合種養(yǎng)基地的支撐理論。循環(huán)經(jīng)濟的本質(zhì)就是物質(zhì)、能量的梯次和閉路循環(huán)使用。以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為總的指導思想，按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”的原則，建設示范項目典型。 由于養(yǎng)殖場周邊種植業(yè)配套合理，具備形成一個比較完善的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的基礎，為物質(zhì)、能源的可再生回收利用提供了可能。項目將以沼氣工程為紐帶，把污染治理和資源循環(huán)利用有機的結合為一體，真正實現(xiàn)畜禽糞便的無害化、資源化和商品化，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟體系。 以循環(huán)經(jīng)濟理念為指導的生態(tài)農(nóng)業(yè)，體現(xiàn)出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢，以污染物的資源化利用為切入點，促進物質(zhì)和能量的循環(huán)，形成一個經(jīng)濟、合理、完整、多層次、多功能的良性循環(huán)系統(tǒng)。 2、排放減量化 在項目場區(qū)內(nèi)推行清潔生產(chǎn)，采用科學合理的飼料配方和飼養(yǎng)管理技術，大幅度降低糞污對場區(qū)的污染，確保生產(chǎn)的安全和人身的健康： （1）、對養(yǎng)殖場的糞便污水治理，從生產(chǎn)工藝上進行改進，采取干清糞工藝（減少用水量，力爭用最少的水沖更多的糞），減少污水量； （2）、雨污分流（雨水采用自然排放水體，污水全封閉集中治理）； （3）、噴霧鼓風降溫（牛舍高溫季節(jié)建議采用噴霧加鼓風的工藝，嚴禁采用自來水沖量的增加污染源的工藝）。 最大限度地保存糞的肥效與能效，同時便于收集和運輸，以利于集中高效生產(chǎn)沼氣和有機生物肥料。 3、排放無害化 要使養(yǎng)殖場區(qū)實現(xiàn)環(huán)境優(yōu)美、衛(wèi)生無污染，在糞污治理中采用全封閉的厭氧發(fā)酵工藝一致認為是首選方案，糞污經(jīng)過調(diào)配池的混合均質(zhì)后，采用切割泵壓到厭氧發(fā)酵塔中經(jīng)過20-25天的厭氧發(fā)酵，厭氧發(fā)酵后的沼液無毒、無臭味，可殺滅96%以上的病毒和蟲卵，可切斷牛的寄生蟲生長周期，對場區(qū)養(yǎng)殖和周圍農(nóng)村生活環(huán)境都是有益無害的。 4、排放資源化 沼渣沼液的利用：本工程每天可產(chǎn)生沼渣沼液，經(jīng)過厭氧發(fā)酵后變成無毒、無臭味、營養(yǎng)豐富的無公害液肥，可直接作為沼渣沼液肥料用于周圍農(nóng)田，沼液可以作為肥料。可以減少農(nóng)藥、化肥的使用量，增產(chǎn)增收，使綠色無公害農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的必備肥料。既能解決糞污的環(huán)境危害，又為有機、無公害、綠色農(nóng)業(yè)提供了肥源問題。 5、堅持因地制宜、突出特色，實現(xiàn)種植、養(yǎng)殖、加工的協(xié)調(diào)發(fā)展 該設計必須突出區(qū)域性特點，突出地方性特色。在設計時必須從當?shù)氐膶嶋H出發(fā)，在充分調(diào)查研究的基礎上，正確識別影響當?shù)亟?jīng)濟社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的有利條件和制約因素。建設要切合實際，既具有前瞻性和科學性，又具有現(xiàn)實性和可操作性。 通過種植、養(yǎng)殖業(yè)的有效結合，實現(xiàn)廢棄物的回收利用，每年可消化養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的牛糞及沖糞污水，實現(xiàn)廢棄物的綜合利用。沼氣用于周圍農(nóng)戶和場區(qū)用能，可解決周圍能源緊張的問題，而沼渣和沼液可成為農(nóng)肥，可以促進養(yǎng)殖場周邊種植業(yè)的發(fā)展，真正實現(xiàn)“物盡其用，地盡其利”的循環(huán)經(jīng)濟模式，取得環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的雙贏。 7.1.2 設計思路 按照循環(huán)經(jīng)濟的原則，依據(jù)“資源-產(chǎn)品-資源”的循環(huán)再生模式，針對項目區(qū)的實際情況和排放要求，產(chǎn)品設計方案為：牛糞和沖洗廢水經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣用于周圍農(nóng)戶和場區(qū)用能，可解決周圍能源緊張的問題，沼氣發(fā)酵后的沼渣沼液可直接施肥，也可添加適量的氮、磷、鉀和各種微量元素，經(jīng)深加工制成高效液肥，做葉面噴施肥和無土栽培營養(yǎng)液，也可作為追肥使用，能快速補充植物所需營養(yǎng)，并可預防多種病蟲害，明顯提高產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量，從而促進養(yǎng)殖場周邊農(nóng)村綠色農(nóng)業(yè)、有機果品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高了產(chǎn)品的附加值和經(jīng)濟回報率。 7.2 工藝技術方案比選 目前，大中型沼氣工程主推技術模式主要有兩種：能源生態(tài)型模式、能源環(huán)保型模式。常用的工藝主要有UASB、USR、CSTR、HCF工藝?，F(xiàn)對常用的這幾種工藝分別進行簡要介紹和對比： 1．升流式厭氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket,簡稱UASB） UASB工藝是上世紀70年代開發(fā)的一種適用于低SS工業(yè)有機廢水的厭氧處理工藝，后被應用于畜禽養(yǎng)殖場的污水處理，其原理是先對養(yǎng)殖場污水進行固液分離，污水進入UASB反應器進行厭氧反應，產(chǎn)生沼氣，出水往往需進一步好氧處理達標排放，是一種以環(huán)保治理為主，生產(chǎn)能源為輔的能源環(huán)保型沼氣工程工藝。UASB反應器的特點是由于培養(yǎng)了顆粒污泥，而使厭氧菌種不容易流失，大大提高了厭氧發(fā)酵效率，不需要攪拌、運轉(zhuǎn)簡單、適應高或低濃度COD負荷、占地面積小。但UASB反應器存在最大的缺點是不適用于高懸浮物的廢液（一般進水SS不超過2000mg/l），否則會導致布水系統(tǒng)堵塞、菌種流失。 工作原理：廢水中的有機污染物在厭氧條件下經(jīng)微生物降解，轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等，所產(chǎn)氣體（沼氣）含甲烷大于50%，可作為能源再次利用，主要用于發(fā)電、鍋爐燃燒等，既可去除有機污染物，又可回收能源。其工藝流程是先對養(yǎng)殖場污水進行固液分離，廢水首先被盡可能均勻的引入UASB反應器（污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器包括沉淀區(qū)和氣室三部分組成）底部，污水在厭氧狀態(tài)下反應，分解有機物，產(chǎn)生沼氣。通過氣、液、固三相分離器，可使反應器中保持高活性及良好的沉淀性能的厭氧微生物，經(jīng)分離污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體進入集氣室。出水往往需進一步好氧處理，進行達標排放。是一種以環(huán)保治理為主，生產(chǎn)能源為輔的能源環(huán)保型沼氣工程工藝。 2．升流式厭氧固體反應器（upflow anaerobic solid reactor,簡稱USR） USR工藝流程是先對各類畜禽糞便及其它有機物進行預處理，除去大顆粒和粗纖維物質(zhì)（進料TS濃度3～5%）后，進入