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1、湖北天牧畜禽有限公司二猪场大型沼气工程项目可行性研究报告项目名称：湖北天牧畜禽有限公司二猪场大型沼气工程项目主管部门：湖北省农垦事业管理局建设单位：湖北省人民大垸农场湖北天牧畜禽有限公司建设地点：湖北省人民大垸农场编制单位：湖北省人民大垸农场编制人员：张长虹 李建明 刘阜 严跃华联系电话：07163854366编写时间：2009年3月目 录第1章 总论11.1 项目摘要11.2 可行性报告编制依据31.3 主要技术经济指标4第2章 项目建设背景52.1 项目的由来52.2 项目建设的必要性和意义52.3 项目建设的有利条件和可行性7第3章 产品市场预测与分析. 83.1国际生物质能源发展状况9
2、3.2中国生物质能源现状分析103.3有机肥市场分析预测113.4沼气市场分析预测13第4章 项目承担单位基本情况154.1 项目建设单位基本情况154.2 项目主管单位基本情况154.3 技术依托单位基本情况15第5章 项目地点选择分析175.1 项目基本情况175.2 项目选址原则185.3 基础设施18第6章 工艺技术方案设计206.1 方案设计指导思想206.2 项目建设方案比选206.3 沼气工程工艺介绍216.4 沼气工程厌氧处理器介绍246.5 本项目采用的沼气工程工艺介绍306.6沼气管网工程346.7有机肥加工35第7章 项目建设目标387.1 总体目标387.2 技术经济指
3、标38第8章 项目建设内容398.1 土建工程398.2 设备选择418.3 总图与运输428.4 公用工程42第9章 投资估算与资金筹措449.1 投资估算449.2 资金筹措459.3 资本金45第10章 项目建设期限和实施进度安排4610.1 项目实施预备阶段4610.2 项目实施进度安排46第11章 环境保护与安全生产4811.1 建设地区的环境现状4811.2 项目拟采用的环境标准4811.3 项目对环境的影响及治理对策4911.4 环境监测制度的建议5011.5 劳动保护与安全卫生51第12章 项目组织管理与运行5212.1 项目筹建时期的组织与管理5212.2 项目运行时期的组织
4、与管理5212.3 劳动定员5212.4 人员培训5212.5 招标管理53第13章 效益分析与风险评估5413.1 生产成本和销售收入估算5413.2 财务评价5513.3 清偿能力分析5613.4 项目风险分析5613.5 环境效益和社会效益58第十四章 结论与建议60附表附表9-1 项目投入总资金估算汇总表附表9-2 分年投资计划表附表9-3 流动资金估算表附表13-1 外购原材料费估算表附表13-2 外购燃料和动力费估算表附表13-3 工资及福利费估算表附表13-4 固定资产折旧估算表附表13-5 无形资产和其他资产摊销费估算表附表13-6 总成本费用估算表附表13-7 产品销售收入估
5、算表附表13-8 损益和利润分配表附表13-9 资金来源与运用表附表13-10 资产负债表附表13-11项目财务现金流量表 第1章 总论1.1 项目摘要1.1.1 项目名称湖北天牧畜禽有限公司二猪场大型沼气工程项目1.1.2 项目建设地点湖北省国营人民大垸农场1.1.3 项目建设单位湖北省人民大垸农场湖北天牧畜禽有限公司1.1.4 项目主管单位湖北省农垦事业管理局1.1.5 项目建设期建设期1年1.1.6 可行性研究报告编制单位湖北省人民大垸农场1.1.7 项目建设目标通过建设300m3沼气池，将湖北天牧畜禽有限公司二猪场日产生的10t粪便和60t污水等废弃物进行无害化处理，所产生的2.19万
6、m3沼气供养猪场食堂和猪舍加温使用和发电自用，沼液和沼渣作为优质有机肥施用于周边万亩农田种植蔬菜、水果，实现畜禽废弃物的无害化处理和资源化利用。1.1.8 项目工艺技术方案猪场日排污水量60吨。综合考虑当地的条件和国家政策法规，项目方案采用“能源生态型”为宜，即猪场污水经固液分离+厌氧消化+人工湿地+稳定塘的处理路线，主要基于以下考虑：周围农田多，可完全消纳厌氧产生的沼液；沼液的有机物浓度低，COD浓度在800mg/L以下，用于农田灌溉时不用配水，符合项目点年降雨量较多的特点。沼气用于食堂做饭，沼渣、沼液是优质有机肥，用于周围万亩农田。1.1.9 项目建设内容及规模项目将建设池容为300m3的
7、沼气池，日处理污水60吨，年生产沼气2.19万m3，所产沼气供应食堂炊用和猪舍加温，配套建设沼液综合利用等设施。1.1.10 投资估算和资金筹措项目总投资297.74万元，其中建设资金为287.02万元，流动资金10.72万元。计划申请中央财政拨款100万元，地方政府配套资金40万元，企业自筹157.74万元，其比例为1：0.4：1.58。1.1.11 市场预测及效益分析根据确定的产品方案和建设规模及预测的产品价格，达产期内年均收入92.63万元，年均总成本66.66万元，年利润25.96万元。1.1.12 项目组织管理项目管理要依据农业部农业基本建设项目管理办法、大型沼气工程建设项目指南，结
8、合当地实际，建立和完善项目管理制度，使项目管理制度化、规范化。1.1.13 项目综合评价结论结论：项目建设符合农业结构调整需要和国家产业发展要求，与我国农业生产环境保护和开发农村可再生能源的战略需求一致，符合农业可持续发展的要求；项目建设目标明确，投资规模适宜，结构合理；项目管理系统健全；社会、环境和经济效益显著，项目可行。建议：项目主管部门和湖北省人民大垸农场、湖北天牧畜禽有限公司组建项目实施管理机构；制定严格的规章制度，保障项目措施逐项落实，同时，加强资金使用的规范管理，按照工艺设计方案安排和筹措资金，合理使用。技术依托单位应加强技术指导和服务，开展技术咨询及培训等服务工作，确保项目的顺利
9、实施。1.2 可行性报告编制依据（1）国家能源中长期发展规划纲要（2004-2020）；（2）农业部大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划；（3）农业部大型沼气工程建设项目指南；（4）国家有关农业和农村经济发展的方针政策、行业标准、规定和规范等；（5）监利县2006年统计年鉴；（6）湖北天牧畜禽有限公司二猪场大型沼气工程技术咨询合同；（7）湖北天牧畜禽有限公司二猪场提供的地质、地形、气象和农业等基础材料。1.3 主要技术经济指标该项目主要技术经济指标见表1-1：表1-1 项目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沼气万m32.19有机肥t2000沼液万t2.192建设内容沼气
10、工程及综合利用配套设施3投资基本建设投资万元287.02建设期利息万元0流动资金万元10.72总投资万元297.744资金筹措中央财政拨款万元100地方配套资金万元40自筹资金万元157.745财务效益年均销售收入（达产年）万元92.63年均总成本（达产年）万元66.66年均利润（达产年）万元25.96内部收益率（所得税前）11.95%财务净现值（所得税前）万元73.96动态投资回收期（所得税前）年8.1第2章 项目建设背景2.1 项目的由来人民大垸农场是畜禽养殖大场，监利县是湖北省畜牧业生产大县，畜牧产业结构以猪禽为主。2008年全场生猪出栏近20万头，全县生猪出栏80.65万头。近几年来，
11、人民大垸农场规模养殖发展迅速，规模养殖量已占饲养总量的40%左右。但从各个规模养殖场和养殖小区的生产情况来看，污染治理设施普遍缺乏，环保意识差，管理粗放，养殖污水乱排乱放，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。2.2 项目建设的必要性和意义2.2.1 有利于促进农业产业结构调整湖北省政府决定从2000年起，在全省组织实施优质三元猪工程，并将荆州市列入了实施该工程的样板市。荆州市长期以来是湖北省的养殖大市，市政府对生猪养殖十分支持。大力调整农业产业结构是促进农业增效、农民增收的重要途径。生猪养殖是内陆地区发展畜牧业的主要方式，改良生猪品种已被农
12、业部纳入畜牧业结构调整的重要内容。本项目的实施，使畜禽粪便得到无害化处理与资源化利用，为规模化畜禽养殖业持续健康发展提供有力保障。2.2.2 项目建设是发展生态农业、开发可再生能源、实现农业资源可持续发展的需要我国是农业大国，70%以上的人口生活在农村地区，农村地区承担着全国人口的物质生活来源，要实现国家的环境保护和可持续发展，农业环境保护和农业可持续是关键。随着规模化养殖业的进一步发展，畜禽粪便造成的环境污染问题日益突出。另一方面，养殖场的废弃物如果得到合理处置和资源化利用，又能成为促进生产发展的有效资源。随着全球和我国化石资源的供应紧张，开发可再生能源已成为全人类的行动目标。我国拥有丰富的
13、农业有机废弃物资源，经过合理加工处理，便可获得优质有机肥料和清洁能源。通过沼气工程的建设，处理和利用畜禽养殖场的粪便和污水，不仅解决了猪场内部的环境污染问题，同时开发了农村可再生能源和有机肥资源，实现了猪场内部经济的微循环和资源的循环利用。2.2.3 项目建设是解决畜禽养殖业环境污染、促进企业可持续发展的需要大力发展生猪养殖业是湖北省农业产业结构调整的重点。但随着养殖业的快速发展，由于缺乏对产业发展和环境保护的综合考虑，环境意识淡薄以及污染治理配套设施相对滞后等原因，规模化畜禽养殖场环境污染问题日益突出，已成为企业进一步发展的制约因素。通过猪场大型沼气工程的建设，解决猪场污水和粪便的污染问题，
14、产生沼气后的沼液和沼渣又是优良肥料，被周边农田消纳。实现了企业内部的清洁生产，同时促进了企业的可持续发展。2.2.4 项目建设是优质农产品生产的需要通过大型沼气工程建设，猪场实现了清洁生产，提高了二元杂交种猪和三元杂交种猪的生活环境和场区环境，减少了种猪的疾病发生率，提高了种猪品质。同时，沼气工程生产的沼液和有机肥作为优质、环保、高效肥料用于周边的蔬菜、水果种植，不仅改善了周边土壤由于化肥过量使用造成的污染状况，同时提高了蔬菜、水果产品的品质，有力促进了周边地区无公害农产品生产的发展。2.3 项目建设的有利条件和可行性2.3.1 项目建设的有利条件（1）项目建设点位于主要交通干线道路边，交通方
15、便，运输便利。（2）企业自筹资金已到位，企业领导重视，建设积极性高。（3）项目建设点内水、电已接入拟建场区，场区道路平整，达到“三通一平”的要求，满足项目建设对基础设施的需求。2.3.2 项目建设的可行性（1）项目建设取得的一定的经济效益和显著的环境效益、社会效益。项目达产期内年均销售收入92.63万元，利润25.96万元，同时还能减少由于支付畜禽废弃物环境污染罚款造成的经济损失。另一方面，在提高农村劳动力就业率、改善农业生态环境、降低畜禽疾病发生率等方面也有积极作用。 （2）有机肥、沼液可以全部就近消纳。项目建成后，周边的几千亩农田一年可消纳几千吨有机肥和几万吨沼液，因此本项目产生的2000
16、 t有机肥和 2.19万t沼液可以全部就近消纳。（3）项目建设单位管理规范，人员科技意识强，对项目建设具有很高的积极性，为本项目的顺利实施提供了有利条件。综上所述，建设该项目十分必要、可行。第3章 产品市场预测与分析能源是现代社会赖以生存和发展的基础，清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。中国是能源消耗大国，2000年一次能源消费量为7.5亿吨油当量，仅次于美国成为世界第二大能源消费国，到本世纪中叶中国全面达到小康水平时，一次能源的消费量将达到30多亿吨油当量。然而目前中国人均一次能源的消费量不到美国的1/18，仅为世界平均水平的1/3。与世界一次能
17、源构成不同的是中国以煤为主，煤占一次能源的比例为63.6%，由于煤的高效、洁净利用难度大，使用过程中已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面中国人均能源资源严重不足，人均石油储量不到世界平均水平的1/10，人均煤炭储量仅为世界平均值的1/2。预计到2010年，中国石油供需缺口1亿吨，天然气缺口400亿立方米。因此，开发洁净可再生能源已成为紧迫的课题。地球上每年植物光合作用固定的碳达21011t，含能量达31021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的发电余热，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于现阶段人类消耗矿物能的
18、20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。开发“绿色能源”已成为当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。至少有14个工业化国家在开发“绿色能源”方面取得了良好成绩，其中有些国家通过实施“绿色能源”政策，在相当大程度上缓解了本国能源不足的矛盾，而且显著改善了环境。3.2国际生物质能源发展状况 (一)发展现状 近年来，受石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，许多国家提出了明确的发展目标，制定了支持可再生能源发展的
19、法规和政策，使可再生能源技术水平不断提高，产业规模逐渐扩大，成为促进能源多样化和实现可持续发展的重要能源。生物质能源是可再生能源的重要组成部分。 现代生物质能的发展方向是高效清洁利用，将生物质转换为优质能源，包括电力、燃气、液体燃料和固体成型燃料等。生物质发电包括农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电等。到2005年底，全世界生物质发电总装机容量约为5000万千瓦，主要集中在北欧和美国；生物燃料乙醇年产量约3000万吨，主要集中在巴西、美国；生物柴油年产量约200万吨，主要集中在德国。沼气已是成熟的生物质能利用技术，在欧洲、中国和印度等地已建设了大量沼气工程和分散的户用沼气池。 (二)发展趋势 随
20、着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快可再生能源的发展。 从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看，今后发展较快的可再生能源除水能外，主要是生物质能、风能和发电余热。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料，将成为应用最广泛的可再生能源技术。总体来看，最近20多年来，大多数可再生能源技术快速发展，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在20102020年间，大多数可再生能源技术可具有市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导能源。 3.2中国生物质能源现状分析我国拥有丰富的生物
21、质能资源，我国理论生物质能资源50亿吨左右。现阶段可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。然而，由于农业、林业、工业及生活方面的生物质资源状况非常复杂，缺乏相关的统计资料和数据，以及各类生物质能资源间以各种复杂的方式相互影响，因此，生物质的消耗量是最难确定或估计的。近年来，我国在生物质能利用领域取得了重大进展，特别是沼气技术，每年所生产能源己达115万吨油当量，占农村能源的0.24；由节柴炕灶每年所节约的能量己达52.5万吨油当量。我国政府及有关部门对生物质能源利用也极为重视，己连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应
22、用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发，如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等，取得了多项优秀成果。政策方面，2005年2月28日，第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了可再生能源法，2006年1月1日起已经正式实施，并于2006年陆续出台了相应的配套措施。这表明我国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，因此，我国生物质能发展前景和投资前景极为广阔。我国农业废弃物主要是：农作物秸秆，每年产量约7亿吨，可做为能源用途的约3亿吨，约折合1.5亿吨标准煤；工业
23、有机废水和畜禽养殖场废水资源理论上可以生产沼气800亿立方米，相当于5700万吨标准煤；薪炭林和林业及木材加工废物资源相当于3亿吨标准煤；城市垃圾发电每年可替代1300万吨标准煤；此外，一些油料、含糖或淀粉类作物也可用于制取液体燃料。初步估算，近期每年可以利用的生物质能源总量约为5亿吨标准煤。 2006年底全国生物质能发电累计装机容量220万kW，其中蔗渣热电联产170万kW；农林废弃物、农业沼气、垃圾直燃和填埋气发电50万kW。2006年，国家和地方发改委共核准39个生物质能直燃发电项目，合计装机容量128.4万kW，投资预计100.3亿元，2006年当年完成5.4万kW。此外，2006年完
24、成生物质气化及垃圾填埋气发电3万kW，在建的还有9万kW。 2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2，000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。3.3有机肥市场分析预测生物肥料是指一类活微生物的特定制品，是应用高科技手段，在工业化生产条件下，将有益微生物菌群迅速繁殖，制成肥料后施于作物根系或叶面。不仅可均衡提供农作物所需养分，而且生物肥料中丰富的有机质还有蓄肥、保肥的作用，微生物的代谢产物由于含有大量的作物生长激素对作物同时具有较好的防病抗病作用。生物肥料的应用不仅有利于改善农作物的生态环
25、境，而且可以促进我国农业的良性循环，实现农业可持续发展。伴随经济的发展，环保意识的增强，市场需求热点主要集中于绿色环保、无公害、无污染的生物有机肥，生物有机肥已成为我国环保肥料的主要发展方向，需用量逐年上升。生物有机肥拥有巨大的潜在市场，应用前景十分广阔。1万吨畜粪中的氮、磷等元素的含量分别为92吨和21吨，畜粪中的氮、磷含量相当于我国同期施用化肥量的78.9%和57.4%，因此，家畜粪便在保持和提高土壤肥力的效果上远远超过化肥。化肥中的磷酸钙会与土壤中的石灰质、铁反映形成沉淀物，大大降低磷的利用率。有机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
26、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，改良土壤提高产量。 由于有机肥的肥效和其特有的性质，使用有机肥料生产有机食品、优质农产品和无公害绿色食品，改善瓜果，
27、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1.8亿吨左右，而现有有机肥生产量在17万吨，仅占种植绿色食品和蔬菜需求有机肥料的0.85%，市场需求很大，有机肥料生产具有广阔的发展空间和前景。湖北省国营人民大垸农场粮食生产以水稻，小麦，棉花，油菜及其部分豆类为主，其中水稻3万亩，小麦8万亩，棉花7.8万亩、油菜1万亩，豆类0.5万亩。项目年生产沼液3.33万吨。按照一般经验，每亩地需要沼液肥50吨/年以上，项目需要1500亩以上的农田消纳沼液，沼气站生产的沼液尚不够满足农田使用，因此不存在市场问题。3.4沼气市场分析预测沼气是一种优质能源，主要成份是CH
28、4，含量约60%。本项目生产的沼气主要供食堂炊用和发电自用。目前，我国新能源和可再生能源年利用最大约为300万吨标准煤，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，占当时全国能源消费总量的2，比现在提高10倍。项目建设是充分利用农村废弃资源、促进农村经济发展、加速农村现代化进程的需要：改革开放以来，我国农牧业生产得到了长足的发展。农牧业生产中产生的废弃物不仅种类繁多，而且数量巨大。这些废弃物既是宝贵资源又是严重的污染源。本项目的实施，将为畜禽废弃物的处理利用树立一个典范，起到一定的示范、辐射作用。本项目日产
29、沼气60m3，年产沼气2.19万m3，其中0.69万m3沼气用于食堂炊用，其余1.5万m3用于发电自用。项目年发电2.4万kWh，企业年用电10余万 kWh，所发电力能完全自用。因此沼气不存在市场问题。第4章 项目承担单位基本情况4.1 项目建设单位基本情况湖北天牧畜禽有限公司二猪场的基本情况如下：位于湖北省人民大垸农场江口分场，占地面积150亩，建有猪舍总建筑面积10000 m2。母猪存栏608头，商品猪5176头，年出栏生猪10000头。日产鲜粪8-10t，污水产生量60 m3。4.2 项目业务主管单位基本情况项目业务主管单位是荆州市农村能源办公室，属于市政府直属正局级事业单位，下设有农村
30、专业合作社，承担着全市能源建设规划的编制和项目的实施，新技术推广应用相关法律法规贯彻落实。现有干部职工8人、主任1名、书记1名、副主任1名、农艺师1名、工程师2名、助理工程师3名、高级工1名。获得国家资质证书的专业施工人员116名，组建有26个施工队。2007年被省能源办授予项目建设先进单位。4.3 技术依托单位基本情况项目的技术依托单位农业部规划设计研究院，该院能源环保所是国内最早成立的从事农村能源与环保研究工作的机构之一，主要从事农村能源与农业生态环境的宏观政策研究、开发、推广；农村能源开发利用与农业环境保护技术与设备的研究、开发、推广；农村能源开发利用与农业环境保护重大项目的技术指导和管
31、理；农业废弃物处理及利用技术的研究推广；生态农业建设工程技术的研究推广；农村能源与农业环境保护国内外技术交流与合作、人员培训等。能源环保所现有科技人员28人，其中具有研究员、高工职称的10人，工程师职称的12人。30年来，能源环保所在农村能源与农业环保领域取得了一大批颇有影响的研究成果，并在我国农业、农村经济发展中得到了广泛应用，有力地促进了我国农村能源与环保事业的发展。一直从事农业废弃物特别是养殖场粪水的环保处理和综合利用方面的研究开发工作，除了承担国家和相关部委的科技攻关课题和设备研究开发外，还承接设计了大中型沼气与环保工程三十余项。针对我国农村能源与环保的现状和特点，围绕着“高效、低耗、
32、投资少、运行费低”的原则，该所已形成拥有自主知识产权的农村能源与环保工程设计、施工、运行管理和技术培训等一条龙服务体系，技术水平处于全国先进行列。第5章 项目地点选择分析5.1 项目基本情况项目所在地监利县地处江汉平原腹地，地势平坦，海拔较低，高程23.530.5米。属北亚热带季风湿润气候区，具有四季分明、热量丰富、光照适宜、雨水充沛、雨热同季、无霜期长等特点，全年无霜期长，平均达250267天。年辐射总量4366.84576.2兆焦耳/平方米，年日照时数 18231978小时，日照率为41%44%。降水丰富，年平均降雨量1226mm，相对湿度82%，年最大降雪深度：3050毫米，年最大冻土深
33、度：10厘米。主导风向为东南风。年均气温16.216.6，历史极端最高气温38.7，最低气温-15.1。项目区紧靠长江，境内沟渠交错，塘堰星罗棋布，地下可利用水在17米以内，水资源十分丰富。土壤条件良好，土质以沙流冲击土为主，土层深厚，质地适中，自然肥力高，养份含量丰富，并且种植业十分发达，农副产品丰富，常年产粮350万吨，棉花、豆类产品的数量也极为丰富；同时，江汉平原是全国闻名的油棉基地，年产棉花250万担，油料250万担，可提供饼粕30万吨。项目区内公路畅通，汉宜高速公路、荆监一级公路过境，水路有长江航道相通，交通运输物流业发达，可以为本项目建设实施和设备采购提供优质、廉价、高效的物流服务
34、。项目建设点为湖北天牧畜禽有限公司二猪场内，位于湖北省人民大垸农场江口分场，交通方便。1、农田数：项目单位周边有3600亩水田，2700亩旱地。2、种植品种：水稻、小麦、棉花、油菜等。3、种植规模：水稻3600亩、小麦4520亩、棉花2500亩。4、农田常年能消纳沼液5万吨、有机肥3万吨。5.2 项目选址原则项目选址应符合行业布局，还应考虑地域资源、区域地址、交通运输和环境保护等要素。其主要原则包括：（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、供热和电的供应需求；（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
35、离水源；（6）基础条件与沼气工程特定生产需要和排放要求适合；（7）有可供利用的社会基础设施和协作条件。5.3 基础设施（1）项目建设点位于主要交通干线边，交通方便，运输便利。（2）企业自筹资金已到位，企业领导重视，建设积极性高。（3）项目建设点内水、电已接入拟建场区，场区道路平整，达到“三通一平”的要求，满足项目建设对基础设施的需求。（4）项目生产的沼气自用，沼液和有机肥均有广大的消纳市场，不会因外排污水、废渣而产生二次污染。项目选址应符合行业布局，还应考虑地域资源、区域地址、交通运输和环境保护等要素。其主要原则包括：符合国家政策和生态能源产业发展规划；满足项目对原材料、供热和电的供应需求；交
36、通方便，运输条件优越；充分利用地形、地貌，地质条件符合要求；满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；基础条件与沼气工程特定生产需要和排放要求适合；有可供利用的社会基础设施和协作条件等 。1、项目建设点距离汉宜高速公路、荆监一级公路和省道沙洪线都比较近，交通便利； 2、湖北天牧畜禽有限公司自身已经认识到建设沼气池解决猪场粪便和污水产生的污染问题的紧迫性，为解决自身环境污染和企业的可持续发展，正尽力多方筹措资金，用于沼气池的建设； （3）各养猪场存栏生猪6000多头，每天提供10t鲜猪粪，有充足的沼气发酵原料； （4）项目建设点已完成与养猪场的水、电连接，项目施工的水、电使用也有保证； （5）项目建
37、设地周边的蔬菜、水果及水田，保证了沼气池产生沼液、沼渣的消纳，不会外排产生二次污染。第6章 工艺技术方案设计6.1 方案设计指导思想本项目的设计指导思想是：（1）以减量化、无害化、资源化、综合利用为原则。针对项目具体情况，制定适宜的技术方案和处理工艺流程。（2）处理工艺简单合理，投资省，操作方便可靠、运行费用低。（3）以沼气技术为纽带，将沼气、养殖和种植技术进行优化组合，做到能量多级利用、物质良性循环，形成无污染的可持续发展的农业生态系统。6.2 项目建设方案比选工艺选择是大型沼气工程建设的关键。处理工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平难易程度等方面。
38、因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。以减量化、无害化、资源化为基本原则，根据猪场经营理念和当地政府对环境保护与生态建设工作的要求，在整个工艺流程中遵循以生态环保为目标的治理与综合利用原则，建设成为变废为宝，资源综合利用的系统工程。工艺方案的选择应考虑以下几个因素：（1）污染物总量控制的问题。治理粪便污染，有效削减污染总量。根据当地的气候特征和猪场的饲养特点，粪便清理以干清粪为主，猪舍的冲洗应采用节水清洁工艺，把用水量减少到最低限度，以减少治理经费。（2）采用先进的粪污处理工艺实现无害化的目标。所有粪便经过好氧发酵，杀灭有害细菌，制
39、成有机肥。污水必须先经过封闭式的厌氧消化池，除去污水中70%左右的COD，杀死或灭活96%以上的病毒菌，基本达到无菌、无味运行。消除蚊蝇集生地，切断寄生虫的生长源，细菌指标达到卫生防疫要求。（3）充分考虑沼液、有机肥的消纳问题。沼液中富含溶解性氮、磷、钾和关闭植物生长细胞的黄腐酸，是一种纯有机液体肥料，可提供给农田作有机肥使用，同时节约大量灌溉水、农药和化肥，达到增产增收的目的。厌氧后的沼液、有机肥作为优质有机肥用于周围上万亩农田。（4）沼气的有效利用问题。本项目产生的沼气经过净化后供应食堂和猪舍加温。（5）工艺的合理性问题。处理工艺须采用先进可靠，运行费用低的工艺方案。（6）工艺的经济性问题
40、。选择投资规模适度，运行费用低的工艺方案。6.3 沼气工程工艺介绍大量工程实例和研究表明，国内外养殖场粪污处理利用主要模式有二种：生态模式和环保模式。6.3.1 “生态模式”处理工艺该处理工艺要求周围有足够的农田消纳沼液有机肥。6.3.1.1 工艺流程 图6-1 “生态模式”工艺流程图6.3.1.2 工艺适用条件（1）养殖场周围应有较大规模的鱼塘、农田、果园和蔬菜地，消纳沼液、有机肥。（2）沼气用户与养殖场距离较近。（3）养殖场位于环境容量大，环境不太敏感和排水要求不高的地区。6.3.1.3 工艺特点： （1）畜禽粪便污水可全部进入处理系统，进水TS浓度可高达10%。（2）厌氧消化器可采用全混
41、合厌氧池、上流式厌氧污泥床等。（3）沼气利用方式：炊用或发电。（4）沼液、有机肥进行综合利用，建立以沼气为纽带的良性循环的生态系统，提高沼气工程综合效益。6.3.1.4 优缺点（1）优点：工程投资少，运行费用低，沼气产量高。 （2）缺点：配套农田多。6.3.2 “环保模式”处理工艺该技术适用于周边农田较少和要求出水达标的养殖场。6.3.2.1 工艺流程图6-2 “环保模式”工艺流程图6.3.2.2 工艺适用条件（1）养殖场周围没有足够的农田消纳污水。（2）对排水要求高的地区。6.3.2.3 工艺特点（1）养殖场必须实行严格清洁生产，干湿分离，畜禽粪便直接用于生产有机肥料，冲洗污水和尿进入处理系
42、统，进水CODcr在500012000mgL，氨氮在400800mgL。（2）污水必须先进行预处理，强化固液分离、沉淀，严格控制SS浓度。（3）厌氧消化器可采用上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器、厌氧滤器等。厌氧出水COD在1000 mgL左右。（4）好氧处理可采用序批式好氧活性污泥法（SBR）反应器，氧化沟、稳定塘等。（5）厌氧、好氧产生的污泥经干化场浓缩脱水后可用于制作有机肥或作为菌种出售。沼气利用方式：发电、烧锅炉或肥料烘干。（6）有机肥的生产应优先采用好氧连续式生物堆肥工艺。6.3.2.4优缺点优点：（1）沼气回收与污水达标、环境治理结合得较好，适
43、用范围广。（2）工艺处理单元的效率高，工程规范化，管理、操作自动化水平高。（3）对COD、NH3N的去除率高，出水能达标排放。有机肥料开发充分，资源得到综合利用。（4）对周围环境影响小，没有二次污染。缺点：（1）工程投资较大，运行费用相对较高。管理、操作技术要求高。（2）由于猪粪直接生产有机肥，沼气的获得量相对减少。6.4 沼气工程厌氧处理器介绍厌氧消化工艺是沼气工程的核心，厌氧消化工艺选择是否恰当直接影响沼气工程的处理效果、沼气产量、运行管理和基建投资。 厌氧发酵是厌氧微生物一系列生命活动的结果，也就是微生物不断地进行新陈代谢和生长繁殖的结果。保持厌氧细菌良好的生活条件，才有可能有较高的沼气
44、生产率或污水净化效果。主要影响因素有厌氧发酵的原料、厌氧消化活性污泥、消化器负荷、发酵温度、pH值、碳氮比、有害物的控制及搅拌等。厌氧污水消化最重要的影响因素是温度、活性污泥形态与浓度和污泥的水力状况。 一般化学反应的速度常随温度的升高而加快，每当温度升高10，化学反应的速度可增加 23倍，沼气发酵过程是在微生物体内进行的生化反应过程，在一定温度范围内也基本符合这个规律。沼气发酵可分为3个温度范围：5065称高温发酵；2045称中温发酵；20以下称低温发酵。此外，随自然温度变化的发酵方式称常温发酵。由于禽畜养殖场沼气工程的发酵原料以粪便为主，而粪便悬浮物多，固形物浓度较高，可使用的厌氧消化器有
45、如下几种。6.4.1 厌氧滤池厌氧滤池（AF）是在反应器内充填各种类型的固体填料，如卵石、炉渣、瓷环、塑料等来处理有机废水。废水向上流动通过反应器的厌氧滤池称为升流式厌氧滤池；当有机物的浓度和性质适宜时采用的有机负荷可高达1020kgCOD（m3d）。另外还有下向流厌氧滤池。污水在流动过程中生长并保持与厌氧细菌的填料相接触；因为细菌生长在填料上，不随出水流失。在短的水力停留时间下可取得长的污泥龄，平均细胞停留时间可以长达100天以上。厌氧滤池的缺点是容易发生短路和堵塞。6.4.2 升流式厌氧污泥床反应器厌氧污泥床（UASB）反应器是将待处理的废水被引入UASB反应器的底部，向上流过由絮状或颗粒
46、状污泥组成的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床扰动、在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上，自由气体和附着在污泥颗粒上的气体上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部，这引起附着的气泡释放；脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到沉淀室内，剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射极落回到污泥层的上面。是目前应用最多的厌氧反应器。6.4.3 流化床和膨胀床系统流化床（FB）系统是一种具有很大比表面积的惰性载体颗粒的反应器，厌氧微生物在其上附着生长。它的一部分出水回流，使载体颗粒在整个反应器内处于流化状态。最初采用的颗粒载体是沙子，但随后采用低密度载体如煤和塑料物质以减少所需的液体上升流速，从而减少提升费用。由于流化床使用了比表面积很大的填料，使得厌氧微生物浓度增加。根据流速大小和颗粒膨胀程度可分成膨胀床和流化床。流化床一般按2040的膨胀率运行。膨胀床运行流速应控制在比初始流化速度略高的水平，相应的膨胀率为5 20。固定膜膨胀
