陵阳大型沼气工程可行性研究报告(编辑修改稿)

陵阳大型沼气工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

全县低平洼地大都分布于莒城周围的城阳、陵阳、浮来山、阎庄、刘官庄、 峤山 、 招贤 、 店子集 等乡镇的平原地带，为冲积物土属，面积 平方公里，占县内平原面积的 9%，占全县总面积的 %，土壤为水稻土，地表为轻壤和中壤土，底部多为粘土，地下水比较丰 富，埋深 1 至 2 米。 项目建设地 根据项目选址原则，结合企业实际情况和本企业总体规划项目建设地址选择在 山东省日照市莒县陵阳镇 内。 选址理由： （ 1） 陵阳镇 有充足的沼气发酵原料。 （ 2） 陵阳镇 在总体规划规划用地 充足。 （ 3）建设地交通方便。 （ 4）项目所在地附近有大片蔬菜基地和农田消纳沼渣沼液。 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 17 第六章 项目建设方案论证 工艺设计原则 (1) 资源化原则 畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等 是一种有价值的废弃物资源，充分利用这些废弃物资源是污染防治的重要原则。 这些废弃物资源经沼气处理后，可 生产再生资源（沼气），有机肥，具有较高的经济价值。 (2) 生态化原则 遵循循环经济指导思想，依据物质循环，能量流动的生态学，基本原理，促进物质，能量良性循环转化。 (3) 综合效益原则 兼顾生态、经济和社会三大效益提高治理工程的综合效益。 (4) 可靠性原则 遵循技术先进，工艺成熟，质量可靠的原则，使工程达到国内先进水准。 (5) 管理系统原则 合理处理人工操作与自动控制的关系，使管理程序系统化，提高系统运行管理水平。 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 18 设计依据 (1) 《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（环发《 1999》214 号） (2) 《中共中央国务院关于积极发展现代农 业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》 (3) 《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》 (4) 《畜禽养殖污染防治管理办法》（国家环境保护总局发） (5) 《畜禽养殖业污染防治技术规范》（ HJ/T812020） (6) 《大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划》（农业部1999） (7) 《畜禽养殖业污染排放标准》（ GB185962020） (8) 《污水综合排放标准》（ GB89781996） (9) 本企业综合畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾污水 排放处理意见。 工艺比较 工程模式的比选 畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜 禽等 废弃物处理的基本模式主要有能源生态模式和能源环保模式，具体特点如下： （ 1）能源生态模式 该模式依靠现代化的设备组成比较完善的处理系统，将畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 经过一系列的生物发山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 19 酵处理，产生沼气，最大限度地回收能源，以能源开发为核心，以沼渣、沼液的综合利用为纽带，以多种设施农业利用为依托，大幅度提高 对 畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 综合利用效益，消除畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 产生的环境污染。 （ 2）能源环保模式 对于处在大城市周边，必须就 地发展且规模很大的 种植地、 养殖场，则须对产生的畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾等 分离， 并 进行微生物发酵制成沼气 提纯 或发电，同时建设污水处理工程对污水进行工程化处理，实现达标排放。 结合 日照市莒县陵阳镇种植业、 养殖业 以及餐馆业等 的实际情况以及长远规划， 种植业、 养殖场规模大 ，餐馆多 ，排 污 物量多，发展沼气工程具有经济性，同时，在 陵阳镇 周边建有大面积农田等，畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 经发酵处理后的沼液和沼渣作为有机肥外卖。 因而选择以能源生产和综合利用兼顾为目的 “能源生态 ”模式，为 莒 县 创立绿色养殖建立示范，同时保障公司的经济效益，达到双赢的目的。 不同模式的比较分析 类别 适用地区 优点 缺点 能源生态模式 周边有农田、果林、鱼塘或水生植物的畜禽场 、种植地。 占地少、能源回收率和资源综合利用率高，经济效益好，不产生环境污染。 前期投资较大，对操作人员技术要求高。 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 20 能源环保模式 大城市周边经济发达， 餐馆业发达， 土地紧张，养殖规模大，粪便产生量很大。 污水达标排放，可生产有机肥，又可生产沼气，供热或发电。 投资很大、运行费用高，对操作人员技术要求很高。 工艺技术路线比选 （ 1）工艺设计的指导原则 a 污染排放减量化 在 餐余收购点、种植地、 养殖场内推行清洁生产，采用科学合理的管理技术，大幅度降低污染物的产生量； 采取先进工艺，对 畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 治理， 从生产工艺上进行改进 ， 减少污水量，使干粪与尿污水分流，最大限度地保存畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 的肥效，减少污水中污染物的浓度。 b 污染排放无害化 通过先进的工艺以及稳定的运行，使畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 得到有效治理。 COD 等污染物指标均可达到 75%以上的处理效率，同时不排放任何有毒有害物质，不会对环境造成二次污染问题。 c 污染排放资源化 通过本项目的实施，畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 有害物质经过厌氧消化，产生沼气和沼渣沼液。 沼气作为新型清洁能源的代表，具有热值高、环保等特点，可替代传统燃山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 21 煤、液化气、木柴、秸秆等。 沼渣沼液富含多种植物生长所需的微量元素，将其加工制成复合有机肥，不仅可以替代传统化工肥料，还可以起到改良土壤的作用。 因此本工程是名副其实的变废为宝的好事。 d 循环经济 循环经济的本质就是物质、能量的梯次和闭路循环利用。 由 于陵阳镇 附近有大量农田 、餐馆 ，可以和种植业合理，形成了一个 “废弃物、 养殖 沼气 种植 ”比较完善的生态循环系统，为物质、能源的回收利用提供了可能。 项目将以沼气工程为纽带，把污染治理和资源循环利用有机的结合为一体，真正实现畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 资源化，用来生产能源和肥料，形成没有污染的可持续发展的农业生态循环经济系统。 沼气为各项产业提供能源与动力，通过种植、养殖的有效结合实现污染物的回收利用，每年可消化 餐馆、种植地、 养殖场产生的粪污，所生产的固、液肥是优质的有机肥，又可以反过来降低种植的费用，真正实现 “物尽其用，地尽其力 ”循环经济模式，取得环境效益和经济效益的双赢。 工艺技术方案比选 工艺技术方案比选是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等。 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。 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 22 目前沼气工程中采用的工艺主要有：升流式厌氧固体反应器（ USR）、上流式厌氧污泥床（ UASB）和全混式厌氧反应器（ CSTR）。 升流式厌氧固体反应器（ USR） USR 能自动形成 比 HRT 较高的 SRT 和 MRT，未反应生物固体和微生物靠自然沉淀滞留于反应器内，可进入高 SS 原料如畜禽粪水和酒精废液等，而且不需要出水回流和气 /固分离器。 USR 操作简单方便，运行稳定。 USR 装置产气率高，在近中温到中温消化的条件下，一般产气率为 ～。 优点： (1) 进料悬浮物浓度高； (2) 容积负荷率高，投资省； (3) 工艺成熟、运行稳定； (4) 无动力消耗，运行费用低； (5) 操作简便、易于维护。 缺点： (1) 系统管线复杂，技术要求高； (2) 对长纤维及悬浮较高物质应做好预处理； (3) 对进料均布性要求高。 上流式厌氧污泥床（ UASB） 反应器主体是内装颗粒厌氧污泥的容器，其技术关键是三相分离器、布水系统及该装置的运行条件，特别是形成颗粒污泥的工艺条件是确保该反应器高效的关键。 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 23 优点： (1) 除气 /固分离器外结构简单，没有搅拌装置和填料； (2) 长的 STR 及 MRT 使其实现了很高负荷率； (3) 颗粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工艺的稳定性； (4) 出水 SS 含量低； (5) 适用于低 SS 含量废水的处理。 缺点： (1) 需要安装三项分离器； (2) 需要有效的布水器，使进料能均布于消化器底部； (3) 进水要求低 SS 含量； (4) 在高水力负荷或高 SS 负荷时易流失固体和微 生物，运行技术要求较高。 全混式厌氧反应器（ CSTR） CSTR 又称完全混合式，它是当前用于污水处理的典型常规消化器，在该反应器里原料的进入和流出处于动态平衡状态，并且发酵液中的液体、固体和微生物处于混合状态，出水有机物浓度与反应器内料液浓度相等。 优点： (1) 该反应器可以进入高悬浮固体（ SS）含量的原料； (2) 消化器内底物均匀分布，增加了底物与微生物的接触机会； 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 24 (3) 消化器内温度分布均匀； (4) 进入消化器内的任何一点的抑制物质，会迅速分散保持在最低水平； (5) 避免了堵塞、沟流和气体逸出不畅现象； (6) 易于建立数学模 型。 缺点： (1) 由于该消化器无法做到使 SRT 和 MRT 在大于 HRT 的情况下运行，所需消化器体积较大； (2) 要有足够的搅拌，所以能量消化耗较高； (3) 生产用大型消化器难以做到完全混合； (4) 出水底物浓度与反应器内底物浓度相等，底物流出该系统时未完全消化，微生物随出料而流失。 综上所述，根据工艺选择指导设计思想，综合考虑三种反应器特点及当地气候条件、原料特点等因素，由于 USR 具有占地面积小，罐体采用拼装或焊接，施工周期短，运行简便，产气率高等特点，本项目采用 USR 工艺。 工艺流程说明 畜禽粪污 、秸秆废弃物、餐厨垃圾、病死畜禽等垃圾 冲洗废水 沉砂池 进料斗 山东省日照市莒县陵阳镇 大型沼气工程 25。