某市大型沼气工程建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

某市大型沼气工程建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

建设的厌氧消化装置多采用 5570℃的消化温度， 这样有利于消毒和灭活杂草种子。 集中厌氧消化系统代表了目前欧洲沼气工程的发展趋势。 即将一定区域内相邻的农场畜禽粪便和其他有机废物收集、运输到一处沼气站集中处理，集中厌氧消化装置的优点是有一定的规模经济效益，可 — 19 — 采用较先进的厌氧消化工艺和装置，从而处理效率更高，装置由当地农民合作协会或社区投资和经营。 其他有机废物包括市政污泥、农业加工厂废物等。 集中厌氧消化系统是沼气技术发展到今天，是顺应环境可持续行动的结果，将更有利于对有机废物的管理和循环利用。 集中厌氧消化系统发展较快的欧洲国家主要是丹麦、德国、英国和瑞典。 欧洲沼气厂的主要盈利途径是依靠沼气发电，其技术特点是低能耗、产气率高和热电联产（ CHP）完善。 目前大多数采用以高浓度有机废弃物联合消化为特点的 CSTR 工艺，并配备了热电联产系统。 这种全混式 CSTR 的工艺是先对各类畜禽粪污及其它有机废弃物进行预处理，调整进料 TS 浓度 6～ 12%范围内，泵入带有机械搅拌的 CSTR 反应器，其容积产气率视原料和温度不同，通常在 ～。 沼气经热电联产系统转化为电能和热能，产生的电能并网销售，回收的热能通常用于周边农场、村镇供热以及补偿沼气工程本身所需的热消耗。 由于 CSTR 工艺产气率高，费效比显著，热电联产产生的热能通常大于原料加热所需热量，大大降低了沼气生产成本。 在欧洲，沼气厂产生的沼液沼渣，一般不经固液分离直接用于农田施肥。 （ 2）、国内沼气工程技术的发展与现状 我国于 1979 年召开了全国沼气工作会议， 1980 年成立了沼气工程协会，大中型畜禽养殖场沼气工程技术在近几年得到快速发展。 到20xx 年底，全国已建成养殖场沼气工程 3500 处。 经过近年来大中型沼气工程的实践和探索，证明比较成功的技术有上流式厌氧污泥床 — 20 — （ UASB）、全混式厌氧工艺（ CSTR）、上流式污泥床（ USR）和塞流式反应器（ HCF）等工艺。 我国大中型厌氧沼气工程技术近几年得到快速发展，成为畜禽养殖污染防治技术领域产业化程度最高的技术，但与国外相比仍然存在产业化程度低，设备材料质量不稳定，自动化控制水平低等问题。 在近几年，我国畜禽粪便沼气工程呈现强劲的发展势头，并在规模效益、整体技术水平上有大幅度的进展，与之配套的设备及装置也进入工厂化生产，并逐步形成沼气行业的支柱产品和产业。 据统计， 目前全国已建成规模化养殖场大中型沼气工程 3800 处。 上海星火农场、浙江浮山养殖场、沈阳马三家养猪场以及上海嘉定种畜场沼气供 应站等建设在不同地区、不同自然条件下，并成功运行五年以上的试验工程，为本项目的设计、建设和运营管理提供了良好的借鉴和参考。 — 21 — 第 3 章 市场 供求分析 与 预测 有机肥市场分析预测 沼气是一种优质能源，主要成份是 CH4，含量约 60％。 本项目生产的沼气全部用于奶牛合作社生产需求、 发电、 工人日常生活和周边农民家庭使用。 根据用于沼气生产原料的粗略计算， 合作社 存栏奶牛218多头，肉牛 500 头，每天产生牛粪 18 吨，污水 25吨，日产沼气为 500m3，年产气量为 15 万 m3（年运行 300天）。 沼气用于 合作社生产生活及周边农民 户用及发电。 本项目 沼渣、沼液市场分析预测 近年来，由于滥施农药与化肥，农产品农药残留严重超标，农产品质量安全问题已引起各级政府的高度重视。 随着经济不断发展，生活水平不断提高，人们的消费观念、饮食习惯发生了巨大变化，追求健康，融入自然渐成时尚，有机食品、绿色食品、无公害农产品倍受青睐。 沼液中含有氮磷钾、各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增强作物抗病、抗旱、抗冻能力，达到增产、增收目的。 沼渣含有丰富有机酸和氮、磷、钾，满 足作物需要，改良土壤：沼液、沼渣是优质有机肥，长期使用可增加土壤有机质含量，对提高 — 22 — 农产品产量、改善农产品品质、保护生态环境将起到日益重要的作用。 合作社周围有大面积农田、饲料地及林地，按照一般经验，每亩农田每年可消纳沼液沼渣肥 20t，该项目所产沼液沼渣所需接纳农田的面积 750亩。 沼肥对土地具有良好的促肥效果 ，可作基肥，也可作追肥；但必须考虑场区承载量。 沼肥的施用量与种植农作物的品种、多少、生长周期及季节等有关。 本工程所产沼渣与沼液所需要消纳的土地面积如表 31。 表 31 施肥量预算 种植品种 消纳土地的 面积 /亩 农田 750 亩 通过以上数据分析，合作社沼气工程建成后产生的沼渣沼液可为周边的农田、饲料地及林地贡献部分肥料，不足部分可采用其它形式肥料补足。 沼气发电的前景需求 沼气发电前景 随着可再生能源发电技术的发展，可再生能源发电能力在全球总的发电能力中所占比重越来越高。 商业通讯合作社（ BCC）的调查报告指出：除水电之外的可再生能源发电能力在 20xx 年已超过了 100GW，同时全球总的发电能力为 ，可再生能源发电能力在全球总的发电能力所占的比例已升至 3％。 而这其中，地热发 电和沼气发电所占的比例则超过了可再生能源发电总量的 10％。 — 23 — 沼气等可再生能源所发电力称为“绿电”。 在欧洲电力市场，法律规定“绿电”应占有一定的市场份额，我国政府也大力鼓励支持可再生能源建设。 20xx 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。 20xx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 万 kW，投资 亿元， 20xx 年当年完成 万 kW。 此外， 20xx 年完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。 沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景。 有助于减少温室气体的排放 通过沼气发电工程可以减少 CH4的排放，每减少 1吨 CH4的排放，相当于减少 25 吨 CO2的排放，对缓解温室效应有利。 有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益 以沼电在酒厂中的的综合效益为例，四川荣县进行了 120kW沼气发电的生产和示范。 用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率 为／ m3，当年成本为 ／ kWh。 沼电能够基本满足该厂的生产用电。 山东昌乐酒厂安装 2 台 120 kW 的沼气发电机组， 170m3酒糟日产沼气 4800m3，发电 8640Kwh，全年能源节约开支 29 万元，工程运行一年即收回全部成本。 — 24 — 可减少对周围环境的污染 由于综合利用手段单一，很多沼气工程产生的沼气大量排入大气中，不仅严重污染周围的环境，也对工作人员的安全和健康产生了极大的威胁，沼气发电则为沼气找到了一条合理利用的途径。 本项目沼气发电的市场 一般来说，规模化畜禽养殖场、城 市生活污水处理厂和城市生活垃圾填埋场既是当地的支柱产业和必要的公益型企业，也是造成污染的大户。 对于高浓度有机废水（物）的治理，目前国际上公认首选的技术是厌氧消化（沼气技术）。 由于这些企业多数远离城镇，沼气无法作为城镇居民的生活燃料集中供气（主要是距离远和输气管网的建设费用太高）。 若沼气作为锅炉燃料替代原煤直接燃烧，其经济价值很低（ 1m3沼气的热值与 标煤的热值相当）。 另外，规模化畜禽养殖场、污水处理厂又是用电大户，近几年由于国内电力日趋紧张，特别是经济发达地区的企业，经常受到国家电网用电量的限制（每 星期停电几天）或计划外用电需高价购买。 因此，许多企业已开始意识到沼气发电既提高了沼气自身的经济价值，又为企业缓解了电力紧缺的矛盾。 本项目年发电量 万千瓦时，除满足养殖场自身用电外，剩余电量供农户照明、生活用电。 通过沼气发电产生的电力则全部可以投入使用，缓解用电压力。 沼气则用于养殖场锅炉供热、采暖、炊事用能、洗浴等，节省煤炭等商品常规能源，改善现有工作环境和生活设施水平。 — 25 — 第 4 章 项目 建设 单位基本情况 项目建设单位基本情况 项目所在地属于半农半牧地区，周围具有 4000 亩耕地，其中 2500亩 为农业用地， 500 亩为人工草地（主要种植紫花苜蓿）， 1000 亩为专用青贮玉米种植地。 年均可提供 6500 吨饲草料，其中 5000 吨青贮饲料原料。 项目基地占地 12 亩，其中牛舍面积为 1800 ㎡ 、奶站面积为 300㎡。 另外建有 4000m3青贮窖一处，工人宿舍及办公区面积为 200 ㎡。 项目建设将严格执行“农业部基本建设管理办法”执行，有 某省某 旗农业局 和 某 旗 某 奶牛养殖农民专业合作社 制定切实可行的实施计划，建设两级负责的领导责任人制度。 项目拥有工作人员 7人，其中，管理人员 1人，专业技术人员 6人，是一支技术过硬、能力较强的建设队伍。 同时通过项目建设，积累了较好的经验，总结了生态沼气工程技术模式，为进一步开拓农村能源的发展奠定了基础。 某 旗 某 奶牛养殖农民专业合作社 存栏 奶 牛 218头， 年出栏肉牛 500头， 投资兴建 奶牛、 肉牛 养殖、沼气生产、 青贮饲料 种植为一体的大型沼气综合利用工程，旨在通过沼气生产，使养殖场产生的废水、废物得到有效利用，减少污染，创造生态效益。 技术依托单位基本情况 项目的当地技术依托单位为 某 市 某 旗 农业环保能源站 ， 某 市 某 旗 — 26 — 农业环保能源站长期从事农村沼气为主的农村能源技术推广研究工作， 现有人员 14 人，其中技术人员 12 人，包括 2 名推广研究员， 2名高级农技师， 6 名中级农艺师。 项目正式启动后，由 某 市 某 旗 农业环保能源站 为项目技术支撑单位。 该单位有专门从事农村能源与环保研究工作的机构，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。 — 27 — 第 5 章 项目 地点选择及建设条件分析 项目 地点 选 择分析 项目建设地区选择须符合行业布局，还应考虑环境保护和交通运输等要素。 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）满足项目对原材料和动力燃料的供应需求； 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）基础条件适合与沼气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。 .2 项目选址方案 根据项目选址原则以及当地农村经济、农牧业业等发展现状，结合 某 旗 某 奶牛养殖农民专业合作社 的实际情况以及 某 旗 畜牧养殖规划，项目建设地点选择在 某 市 某 旗 某 镇各各召村 ，周边均为 饲料地和耕地，可以消纳沼气工程产生的沼渣沼液。 项目地远 离城镇居民区，满足环保和防疫要求。 项目建设地点为 合作社 牛场内东 预留的一块空地，地势较低，污水可自流进集水池。 处于牛场下风向，场区内部交通便利。 — 28 — 建设条件 分析 自然条件 1． 地理位置和交通状况 项目所在地 某 市 某 旗 某 镇各各召村 ， 符合当地畜牧业发展规划，政府大力支持。 公路贯穿其中，交通便利。 项目建设后能对工程进行有效、长期的管理，能较 大地促进生态农业发展和农业增效。 2． 土壤、地质条件 项目所在地土壤以栗钙土和沙土为主。 项目所在地为努鲁尔虎山石质低山丘陵。 叫来河、孟克河的中下游，老哈河一、二级如地为沿河平川区，地势平坦、土质肥沃、水源丰富。 3． 气象条件 项目所在地属于半土旱大陆气候，气温日差较大，年平均气温 0－ 7℃ ，最冷为 1月份，零下 10℃ 左右，极端温度零下 27℃ ，最热为7 月份， 20－ 24℃ ，极端温度为 39℃， 雨热同季，年降雨量为 300－500 ㎜ ，集中在 8月份。 农牧业生产 项目所在地属于半农半牧地区，周围具有 4000 亩耕地，其中 2500亩为农业用地， 500 亩为人工草地（主要种植紫花苜蓿）， 1000 亩为专用青贮玉米种植地。 年均可提供 6500 吨饲草料，其中 5000 吨青贮饲料原料。 — 29 — 基础设施 项目基地占地 12 亩，其中牛舍面积为 1800 ㎡ 、奶站面积为 300㎡。 另外建有 4000m3青贮窖一处，工人宿舍及办公区面积为 200 ㎡。 — 30 — 第 6 章 处理规模与产品方案 产品方案 表 61 本项目产品方案 序号 产品 数量（年产） 1 沼气 15 万 m3 2 沼渣肥 5000t 3 沼液肥 10000t 沼气 的产生 沼气产生原理是利用厌氧细菌的分解作用，将有机物 (碳水化合物、蛋白质和脂肪 )经过厌氧消化作用转化为沼气和二氧化碳，可用于周围农户用气和场区发电。 沼气燃用和发电。