生态农业示范场沼气工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)

生态农业示范场沼气工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

纯。 肥料需求量与项目所产沼肥相比，缺口很大，完全可以消纳。 广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 13 第 4 章 项目建设单位基本情况 XX县 XX生态农业示范场是经上级业务部门批准成立的标准化养殖示范场，示范场始建于 20xx 年，经过五年多的发展已成为 XX 县饲养 规模较大的猪场，全场现有存栏母猪 400 多头，是 XX 比较大的猪场之一。 现有存栏生猪 7300 多头，其中母猪 800 多头，年出栏大、中、小生猪 13000 多头，占地总面积 182 亩，其中猪场占地面积 50 亩，林果园 97 亩，鱼塘 35 亩。 XX 生态农业示范场的土地为承包使用，承包期为 30 年，猪场拥有固定资产 525 万元，房屋面积 9320m2。 主要设备有：铸铁母猪产床215 套、铁制定位栏 400 套，铸铁保育猪栏 51 套、变压器一台套、高压冲洗机 10 台、恒温冰箱 1 台、人工实验设备 1 套等，小车二辆。 猪场为私营企业， 上年度销售总额为 1260 万元，年净利润 250万元，总支出为 1010 万元，资产总额 1760 万元，负债总额为 152 万元，示范场的运行经费主要为自收自支。 猪场现有员工 18 人，其中管理人员 3 人、技术人员 6 人（初级职称技术员 3 人、中级职称技术员 2人、高级职称 1 人）、普通员工 9 人。 广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 14 第 5 章 项目建设目标 建设规模 猪场每天产生鲜猪粪 16T，日排猪粪尿综合污水 110m3，拟建日处理综合废水 110m3 的沼气工程一座。 拟建池容 600m3的 USR 反应器 1座，附属池容 50m3的酸化调节池 ， 池容 12m3的沉淀池，池容为 210m3的 储气膜 ，容积按 8h 产气量进行设计。 建设目标 在 XXXX 县 XX 镇上新村 建设畜禽粪便沼气集中供气示范工程，畜禽场污水经厌氧消化处理后消化液不直接排入自然水体，而是作为农作物的有机液肥料，通过周边足够的农田、鱼塘等完全消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液。 项目年处理粪便废水 40150吨，年产沼气 万 m3，用于发电 、物料加温等， 供本场生产生活用能所需；发酵剩余物生产沼液 万 m3/年，年产沼肥 642吨，拟将全部用于鱼塘的养鱼以及周围 林果园 的种植。 该项目结合国内外先进经验和最新的环境保护理念，以改善环境质量为宗旨，以畜禽粪便资源化和循环利用为基本立足点，以环境容量为基准，从实际出发、合理规划、 防治 结合、综合管理，力建与现代化畜禽养殖业相适应的符合国情的禽畜污染防治体系，将种植业、能源供给有机的结合起来，最终达到农业废弃物无害化、资源化的目标。 项目的实施，可有效解决日趋严重的农作物秸秆、畜禽粪便、农村生 活垃圾等农业废弃物的环境污染环境问题，促进农业和农村地区的可持续发展。 同时，开发可再生能源—沼气，对缓解了我国能源紧缺有积极作用。 此外，还生产了大量的优质有机肥料，有效地减少了化肥施用量，改善了土壤结构，广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 15 遏制了土壤退化，防止了地下水污染，提高了农产品的产量和品质。 该项目的实施，将获得良好的社会效益、环境效益和一定的经济效益，对于加强 XX 省农业生态环境建设，促进农业可持续发展，具有十分重要的意义。 同时，对于促进农民增收，增加就业，解决 “三农 ”问题，实现我国农村乃至整个社会的可持续发展也都具有重要意义。 广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 16 第 6 章 项目地点选择 项目选址原则 项目实施点的选择，除须符合行业布局和国土开发整治规划外，还应考虑地域资源、区域地质、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。 项目选址 根据项目选址原则，结合猪场具体情况，综合考虑运输和场区总体布局等因素后，该项目拟选址位于本场 西侧 靠近水塘的位置。 选址主要基于如下考虑： 运输便利 本项目建设地点距北海市 73 公里 ， XX 县城 45 公里，处于湛江至北海高速公路旁边，距山口镇 5 公里，有四级水泥路相通，本场有沥青路，路宽 4 米，连接湛江至北海高速公路的入口 ， 交通便利。 建设地址与猪场距离最近为 10 米，周围有砖砌围墙相隔。 建设地址东南面有3 米道路相通。 消防与安全 项目地点 符合沼气工程建设的安全间距要求 ，不会对 周边 居民造广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 17 成不良影响。 其他 该点位于夏季主导风向的下风方向，处于全场粪污排放的汇集点，各用肥点的中心，原为猪场预留发展空地，地面无障碍物，适于工程建设。 水、电、路、通讯俱全。 项目 点基础数据 气 候 猪场位于 XX 县 XX 镇上新村，地理位置处在东经 109176。 37′～109176。 49′，北纬 21176。 30′～ 21176。 36′之间，地处南亚热带南缘， 全年盛行东南风，气候温暖，雨量充沛。 年最高气温为 度，年最低气温为 度，最热月平均气温 ～ 度，最冷月平均气温 ～14 度；年平均降雨量为 毫米，日最大降雨量为 毫米。 地震情况 项目点 历史以来最高地震等级为 3～ 4 级，地震等级为有感地震。 地貌地形 项目所在区域地形 以平原为主，海拔在 5－ 10 米，海拔差不大 ，地势平缓，全部土地可以实行机耕；土层深厚，达 100 ㎝以上，土壤为沙壤土，质地疏松，表土层厚达 40 ㎝以上，有机质含量高， PH 值在 － 7 之间，保水保肥能力好。 基础设施 项目所在地水、电、路条件优越，通讯便利。 本项目建设地点距北海市 73 公里， XX 县城 45 公里，处于湛江至北海高速公路旁边，距山口镇 5 公里，有四级水泥路相通，本场有沥青路，路宽 4 米，连接湛江至北海高速公路的入口 ， 交通便利。 广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 18 供电方面，目前 XX 县拥有 220 千伏变电站一座， 11 万伏变电站四座， 35 千伏变电站 5 座，电力供应充足，农网改造已 完成，供电稳定， 场内 已安装 100 千瓦变压器一台，场内用电器需使用 60 千瓦，尚余 40 千瓦容量 ， 三相供电线路已接通项目建设地点， 可以满足项目的电力需求；供水方面，项目建设地点地下水源充足，已有深井 2 座，水塔 1 座，水质优良，可满足本场生产、生活以及施工期用水需求；通讯方面，养殖场已安装固定电话，手机信号较强。 广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 19 第 7 章 工艺 技术 方案分析 工艺技术确定原则 针对畜禽粪便带来的环境污染问题，确定如下的项目工艺技术指导原则： (1)沼气工程的设计应该符合当地总体规划，与当地客观实际紧密结合，能够正确处理集中与 分散、处理与利用、近期与远期的关系。 (2)沼气工程的设计应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，以提高自动化水平、降低劳动强度、降低投资和运行费用。 (3)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。 (4)做好前期调研工作，畜禽养殖场污染物的特性及其技术参数，应实地考察和收集必要的资料。 (5)工艺技术方案的设计，不仅要执行能源环境行业标准，还应符合国家及地方现行的相关标准、规范的规定。 (6)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，形成没有污染可持续发展的农业生态系统。 工艺方案的比选 处理工艺方案的比选 根据畜禽养殖沼气工程的建设目的和周边环境条件的不同，大中型沼气工程主要包括 “能源环保型 ”和 “能源生态型 ”两种。 畜禽养殖场 “能源环保型 ”沼气工程指的是畜禽场的畜禽污水经处理后直接排入自然水体或是以回用为最终目的的工程，该工广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 20 程要求最终出水达到国家或地方规定的排放标准。 一般用于畜禽养殖场周边环境无法消纳的厌氧消化液，必须将其进行再处理 达标后排放。 其工艺流程如下所示： 图 71 “能源环保型”工艺流程图 畜禽养殖场“ 能源 生态 型 ”沼气工程是指畜禽场污水经厌氧消化处理后消化液不直接排入自然水体，而是作为农作物的有机液肥料的工程，一般用于畜禽场周边有足够的农田、鱼塘、植物塘等，能够完全消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液，使沼气工程成为生态农业园区的纽带。 其工艺流程如下所示： 图 72 “能源生态型”工艺流程图 根据养殖场的基础资料以及能源环保型和能源生态型工艺的要求和特点，拟定项目采用“能源生态型”处理工艺进行处理，主要理由如下： 广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 21 (1) 猪场 现有存栏生猪 7300 多头，其中种母猪 800 头，年出栏大、中、小生猪 13000 多头，出栏率为 180%。 猪场采用人工干清粪工艺，每天产生鲜猪粪 16T，日排猪粪尿综合污水 110m3，能够为沼气工程提供稳定的发酵原料； (2)综合废水 COD、 SS 的浓度较高，若采用 “能源环保型 ”处理工艺，则污水必须先进行预处理及深度处理，致使项目一次性投资费用增加； (3)示范场 自有 林果园 97 亩，鱼塘 35 亩 ， 周边种植 有 果园 800亩和 农田 800 多亩 ，完全可以消纳沼气项目所产生的沼渣、沼液。 厌氧反应器的确定 禽畜养殖场沼气 工程的发酵原料以畜禽粪便为主，而粪便中悬浮物多，固形物浓度较高，目前国内通常采用的厌氧消化工艺有： (1)完全混合厌氧工艺（ CSTR） 传统的完全混合厌氧工艺（ CSTR）是借助消化池内厌氧活性污泥来净化有机污染物。 有机污染物进入池内，经过搅拌与池内原有的厌氧活性污泥充分接触后，通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解，使废水中的有机污染物转化为沼气。 其特点是：可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液；厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较简单，但缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难以保持 大量的微生物细胞；对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重；微生物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低等缺点。 (2)厌氧接触工艺反应器 厌氧接触工艺反应器是完全混合式的，是在连续搅拌完全混广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 22 合式厌氧消化反应器（ CSTR）的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。 反应器排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厌氧消化池内。 目前，全混合式的厌氧接触反应器已被广泛应用于 SS浓度较高的废水处理中。 其不足之处在于，厌氧污泥经沉淀池再回流，温度变化较大，影响了 厌氧处理效率的提高，同时，厌氧罐内的热能损失也较大。 (3)上流式厌氧污泥床反应器（ UASB） 待处理的废水被引入反应器的底部，向上流过由絮状或颗粒状厌氧污泥的污泥床。 随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气引起污泥床的扰动。 在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。 污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部，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。 自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室内。 液体中包含一些 剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内，剩余固体物和生物颗粒从液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。 (4)升流式厌氧固体床反应器（ USR） 升流式厌氧固体反应器是一种新型的专用以处理固体物含量较大的反应器。 含高有机物固体含量（大于 5％）的废液由池底配水系统进入，均匀地分布在反应器的底部，然后上升流通过含有高浓度厌氧微生物的固体床。 使废液中的有机固体与厌氧微生物充分接触反应，有机固体被液化发酵和厌氧分解，约有 50%左右的有机物被转化为沼气。 而产生的沼气随水流上升具有搅拌混合作广西合浦县沙田生态农业示范场沼气工程项目 23 用，促进了固 体与微生物的接触。 由于重力作用固体床区有自然沉淀作用，比重较大的固体物（包括微生物、未降解的固体和无机固体等）被累积在固体床下部，使反应器内保持较高的固体量和生物量，可使反应器有较长的微生物和固体滞留时间。 通过固体床的水流从池顶的出水渠溢流至池外。 在出水溢流渠前设置挡渣板，可减少池内 SS的流失，在反应器液面会形成一层浮渣层，在长期稳定运行过程中，浮渣层达到一定厚度后趋于动态平衡。 不断有固体被沼气携带到浮渣层，同时也有经脱气的固体返回到固体床区。 反应池设排泥管可将多余的污泥和下沉。