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1、河北兴盛牧业有限公司大型沼气工程 可行性研究报告第1章总 论1.1 项目摘要1.1.1 项目名称河北兴盛牧业有限公司大中型沼气工程建设项目1.1.2 主管单位河北省农业厅1.1.3 建设单位河北兴盛牧业有限公司1.1.4 建设地点保定市顺平县蒲上镇伍朗村南1.1.5 建设目标总投资455.49万元建设沼气工程，将养殖场产生的粪污及冲洗污水转化为沼气、沼液、沼渣。沼气用于场区发电及养殖场农户用气；沼渣、沼液作为生态农肥直接施用于农田。最终形成“养殖废弃物资源化种植业”的良性循环系统，最大限度提高能源和资源的利用率，实现污染物的“零排放”。1.1.6建设内容与规模根据业主资料：干清粪为25吨/日（
2、 粪便含固率为20%，调配后浓度为10%，停留时间按20天设计），根据每天清粪量，拟建设项目如下：1.容积为1000 m3CSTR一体化1座，日产气量为1000m3，及配套脱水、脱硫等设施；2.用于500户供气、养殖场发电及配套设备1.1.7 工程模式能源生态型1.1.8产品方案1.年产沼气36.5万m3；2.年产沼渣肥3500吨；3.年产沼液肥17500吨。1.1.9工程建设期限 1年1.1.10总投资估算本项目总投资455.50万元，建设投资 445.00 万元，铺底流动资金10.50 万元。建设投资中固定资产419.82万元，预备费25.18万元。固定资产中土建工程费89.10万元，设备
3、及工器具购置费 255.19万元，安装工程费 30.62万元，固定资产其他费用44.91万元。1.1.11投资年度使用计划根据项目的建设进度，建筑工程投资在一年内完成。项目建成后即全部投产，生产负荷达到100%。达产期16年。1.1.12 资金筹措方案项目建设资金主要来源于国家投资、地方配套扶持资金和企业自筹。其中申请国家投资100.00万元，地方配套扶持资金115.00万元，企业自筹240.50万元，资金筹措符合国家和河北省农业厅关于建设项目的资金制度。1.1.13 经济效益、社会效益和生态效益（1）经济效益1）沼气利用：年产沼气36.5万立方米，其中18.25万m用于发电，年发电量27.3
4、7万千瓦时，每千瓦时价格为0.51元，年可获收益13.96万元，剩余18.25万m用于户用，每立方米价格为1.0元，年收益18.25万元。2）沼渣肥：年产沼渣肥3500吨，每吨按250元计，年产值87.5万元。3）沼液肥：年产沼液肥17500吨，每吨按20元计，年产值35.00万元。（2）社会效益本项目建成后，产生的沼肥可作为优质沼渣沼液肥施用于农田，改良土壤，节约化肥和农药的使用量，又能增产增收，提高种植作物的质量，形成“养殖-沼气-沼肥（种植）”的良性循环系统。该工程将成为河北兴盛牧业有限公司环境保护与资源综合利用示范工程，对当地的畜禽养殖业废弃物资源化利用起到带头作用，将有效改善由畜禽粪
5、污直接排放引起的生态破坏，提高公众的环境保护意识，促进农业资源综合利用和农村经济的可持续发展。建立以高效沼气为纽带的庭园生态农业体系后，有效地解决了剩余劳动力的转移和消化，激发了农户学科学，用科学，将实用技术转化为现实生产力的积极性，增强了农户的科技意识，提高了农户的科技素质，使有限的庭园得到了高层次利用，为繁荣城乡市场的菜篮子做出贡献。发展农村沼气，建设生态家园，可以将妇女从繁重的厨房劳作中解放出来，腾出时间从事庭院生产，增加经济收入。有利于提高农村人口的生活质量和健康水平，减少常见病的发病率。调查表明，应用沼气池管理粪便的村民比未使用沼气池的村民肠道传染病减少62.577.8%；使用沼气做
6、能源的村民唾液溶菌酶含量高于燃煤村民1.3倍，碳氧血红蛋白的平均值则低于燃煤居民28%，显示了使用沼气做能源，不仅可降低室内空气污染，提高空气质量，还具有增进人体健康的作用。（3）生态环境效益项目建成后，将养牛场的牛粪及冲洗污水进行厌氧发酵，消除养牛场粪污对环境的污染，实现粪污的无害化处理。本工程产生的沼气是一种优质能源，可用来发电和户用，减少对外部能源的依赖性。其次，沼渣、沼液是优质的有机肥，施用于周边农田，既减少了化肥、农药的使用量，又可改善土壤环境质量，减轻农业面源污染，促进企业周围水土资源的合理利用和生态环境的良性循环。1.2结论与建议结论：本项目方案的设计依据科学合理，内容考虑全面，
7、建立了以沼气工程为纽带，养殖粪污循环利用的解决方案。本项目实施后，可产生巨大的经济、社会、生态、环境效益，为保定市乃至河北省的沼气工程建设及资源循环利用工程中起到很好的示范作用。建议：项目主管部门应制定严格的项目保障措施，加强资金使用的监管，按照项目实施方案及建设内容安排资金，专款专用，杜绝挪用。技术依托单位须加强技术指导，开展技术咨询与培训，确保项目顺利实施；项目区有关部门要建立健全有效的管理机制；建议尽快立项，早日产生效益，发挥示范作用。1.3 报告编制依据1.国家能源中长期发展规划纲要（20042020）（草案）；2.国家“十一五”能源发展重点专项规划；3.农业部大中型畜禽养殖场沼气工程
8、建设规划；4.国家环保总局畜禽养殖污染防治管理办法（第9号令）；5.国家环保总局畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-2001）；6. 养牛场提供的相关资料。1.4 主要技术经济指标表1-1 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m3365000沼渣肥t3500沼液肥t175002投资建设投资万元445.00建设期利息万元0铺地流动资金万元10.50总投资455.503资金筹措国家投资万元100.00当地政府扶持资金万元115.00企业自筹资金万元240.504效益分析年收益万元154.71运行成本万元46.49利润万元108.22税前内部收益率%23.7税前动态投
9、资回收期年4.2税后内部收益率%20.9税后动态投资回收期年4.7税后净现值万元95.17第2章项目背景2.1 项目建设的必要性2.1.1项目的由来项目区所在地属于保定市顺平县蒲上镇五郎村重点支持的养殖业集中区。保定市相继出台的，保定市畜牧产业发展规划纲要（2008年-2010年）和（保定市人民政府关于加快畜牧业发展的意见），针对我市养殖现状，提出了发展目标、方向布局和主要任务。养殖业是仇庄乡农村经济中具有发展潜力的主导产业之一。保定市顺平县蒲上镇五郎村积极倡导、发展生态养殖模式，经过多年的发展，养殖业已成为全县畜牧业中的生要产业。与养殖业密切相关的粪污处理工程也得到了有关部门的高度重视，积极
10、倡导发展沼气工程，改善生态环境。由于未建处理设施，给当地水域面源等将带来严重的污染，直接影响当地生态环境和人民生活，环境污染问题和资源没有得到综合利用，也将给企业正常生产与安全生产带来了隐患，同时也制约企业的进一步发展。所以综合考虑之后养牛场决定建设沼气工程对粪污进行处理，处理污染物的同时也给养牛场带来一定经济效益，解决养牛场的用能问题。2.1.2 促进农业资源综合利用，提高经济和社会效益的需要。我国面临着巨大的能源与环境压力，国内石油、煤炭资源日渐枯竭，每年的石油进口量达到9100万吨以上；同时，矿物能源的无节制使用，引起了日益严重的环境污染问题。我国天然气缺口很大，其中人均生活用气只是韩国
11、的1/5，尤其是农村燃气供应缺口更大。要实现2020年国民经济翻两番的目标，保障可靠的燃气供应是必备条件，因地制宜的利用当地生物质能资源生产各种可再生能源成为当务之急。沼气归类于绿色能源，把它作为优质的燃料，将得到高品位的燃气；同时沼气发电适用于大中小型沼气工程和规模化生产，必将发展形成前景广阔的新兴产业，产生良好的经济效益和社会效益。生产过程中产生的沼液、沼渣又是优质有机肥料，为生态农业的种植业所必需，因此，在强调可持续发展的大背景下，大力推广沼气工程建设是十分必要的。2.1.3 农业结构调整，实现可持续发展的需要该项目为河北兴盛牧业有限公司大型沼气工程，不仅可以改善环境，还可以充分利用牛粪
12、发酵产生的能源，有利于带动地方经济的发展。沼气发酵工程中产生的沼渣、沼液用于农作物的灌溉施肥，发展有机、绿色和无公害农产品，可促进农业生态良性循环由于煤炭、电力、液化气等能源价格不断上涨，能源成本不断增加，已对企业效益产生一定影响；其次，厌氧发酵生产沼气目前技术成熟，发展前景广阔，属于可再生能源，沼气可用于生活燃气、锅炉供暖和发电等。因此，建设沼气工程对企业提升综合实力，实现可持续发展具有重要意义。2.1.4行业发展的需要农业生物质能产业发展规划（20072015年）确定发展重点和产业布局，为今后一个时期我国农业生物质能产业按照大力发展农村沼气，积极发展农作物秸秆固化成型和气化燃料，适度发展能
13、源作物的发展战略，因地制宜地确定发展重点和产业布局。到2010年，全国农村户用沼气总数达到4000万户（新建1800万户），占适宜农户的30%左右，年生产沼气155亿立方米；到2015年，农村户用沼气总数达到6000万户左右，年生产沼气233亿立方米左右，并逐步推进沼气产业化发展。到2010年，新建规模化养牛场、养殖小区沼气工程4700处，年新增沼气3.36亿立方米；到2015年，建成规模化养殖场、养殖小区沼气工程8000处，年产沼气6.7亿立方米。2.1.5市场需求世界上目前使用的主要化石能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计，地球上这3种能源供人类开采的年限分别只有40年、50
14、年和240年。开发新能源，特别是以清洁能源替代传统能源，符合我国能源发展战略，还能保护环境，改善城市空气质量，因此，开发新能源已成关系经济社会可持续发展的重大课题。专家认为，21世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就更为显著了。沼气作为一种“绿色能源”，是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，具有低污染、低成本、可利用价值高的优点，对于加快建设节约型社会、推动循环经济发展、走新型工业化道路、缓解资源瓶颈制约、解决全面建设小康社会面临的资源约束和环境压力，保证国民经济持续快速协调健康发展
15、的重大举措，意义深远。当今，以沼气为代表的能源正处于一种迅猛的发展趋势。2.1.6生态环境保护的需要1.水体污染畜禽养殖场的污水中含有大量的污染物质，主要污染指标有BOD、COD、SS、大肠杆菌、蛔虫卵、氮和磷等。据环保部门对大型养牛场排出粪水的检测结果，COD超标5070倍，BOD超标7080倍，SS超标1220倍。按照目前我国规模化养牛场对环境污染的管理状况和正常水冲粪的流失率计算，一个8000头养牛规模的养牛场每年有157吨COD和117吨BOD流失到水体中，已相当于具有一定规模的工业企业的污染物排放量。如果管理不善，这些高浓度畜禽有机污水排入江河湖泊中，将造成水质不断恶化，畜禽污水中的
16、高浓度N、P是造成水体富营养化的重要原因；畜禽污水排入河流中，会使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡，严重威胁水产业的发展。畜禽粪便污染物不仅污染地表水，其有毒、有害成分还易渗入到地下水中，严重污染地下水。它可使地下水溶解氧含量减少，水质中有毒成分增多，严重时使水体发黑、变臭，失去使用价值。畜禽粪便一旦污染了地下水，极难治理恢复，将造成持久性的污染，因此需要将养牛场的粪污进行处理，并进行综合利用。2.空气污染养牛场产生大量恶臭气体，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染周围空气，严重影响了空气质量。国际上许多发达国家都对恶臭气体的排放有严格的规定，如日本在恶臭法中，确定了8种恶臭物
17、质，其中有6种与畜牧业密切相关，随着规模化畜禽养殖业的发展，畜禽养牛场的恶臭危害饲养人员及周围居民身体健康，并且也影响畜禽的正常生长。3.农作物危害高浓度的污水用于灌溉，会使作物陡长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，甚至毒害作物，出现大面积腐烂，据调查，一些规模化畜禽养牛场的“肥水”造成周围农作物危害，农民要求赔偿的现象经常发生。此外，高浓度污水可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结，严重影响土壤质量。2.2项目所在地区的基本情况2.2.1具备建设示范性能源工程的地理条件河北兴盛牧业有限公司附近交通条件得天独厚，为企业产品、饲料调运提供了良好的交通运输条件。项目建设地，地势平坦，排水方
18、便，水源充足，水质良好，符合防疫和环保条件，资源优势与气候优势利于沼气和沼渣沼液肥生产，附近有大量农田，可充分利用沼气生产中产生的沼渣沼液。2.2.2 有雄厚的经济实力和技术力河北兴盛牧业有限公司，占地50亩。项目饲养肉牛1200头，每天产生的粪污为25吨。生活与生产区已实行隔离，进牛隔离观察圈，病畜隔离圈均已建成，消毒池，消毒室等均已建成。净道、污道实行完全分离。无害化处理池已建成，污水污物处置点也已建成，设施健全，符合规模化养殖厂的要求，河北兴盛牧业有限公司大型沼气工程项目用地、资金筹措和技术管理等方面都有可靠保障。2.2.3 有充足的生产原有肉牛存栏量1200头，日产粪25吨，粪污COD
19、高，可生化性好，是厌氧发酵的良好原料，充足的牛粪与废水为项目建设提供所需的原料。2.2.4 对沼渣、沼液消纳有较好的规划该沼气工程项目建成后，产生的沼气用于场区发电及养牛场农户用气；沼渣、沼液用于周围农田的灌溉施肥。养牛场周围有大量农田，足以消化工程产生的沼渣、沼液。2.2.5 有相关政策的支持国家为了推进农村养殖业、种植业等行业的循环经济的落实，相继出台了相应的支持政策，如果能申请到国家的扶持资金，将对项目的建设提供重要的帮助。（1）国务院关于加快发展循环经济的若干意见明确指出“加大对循环经济投资的支持力度。各级投资主管部门在制定和实施投资计划时，要加大对发展循环经济的支持。对发展循环经济的
20、重大项目和技术开发、产业化示范项目，政府要给予直接投资或资金补助、贷款贴息等支持，并发挥政府投资对社会投资的引导作用。各类金融机构应对促进循环经济发展的重点项目给予金融支持”。（2）中华人民共和国可再生能源法于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。国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，依法保护可再生能源开发利用者的合法权益。2.3 建设单位情况公司以河北农业大学为技术依托，引进国内最先进的饲养设备和医疗器械，进行肉牛育
21、肥，现拥有牛舍1.2万平方米，常年存栏育肥肉牛1200头，年出栏肉牛5000头，建有青贮氨化池1.6万立方米，年可储贮秸秆饲料能力900万公斤。公司现有职工120人，其中管理人员15人，技术人员20人，员工中大中专文化程度者占35，整体文化素质较高。公司组织架构：公司建有总经理负责，综合科，生产科，防疫检测室，对外业务科，运输科等机构设置齐全，职能配置完善，行之有效的管理架构。并有健全的卫生防疫职责、购牛管理制度、防疫灭病制度、肉牛押运工作管理办法、药品、器械管理制度、实验室生物安全管理制度、诊断记录、登记报表制度、职工职业道德规范、操作制度、资料档案制度等各项规章制度。使得公司运营具备科学化
22、、正规化、先进化。公司始创于1999年 ，多年来，公司在县委、县政府的正确领导下和上级主管部门的大力扶持下，在相关部门及社会各界的大力帮助下，经过企业自身的不懈努力，有了长足的发展，实现了经济、社会等效益的不断提高。公司实施“公司+农户”的经营模式后，318户农民被直接纳入公司合作客户，年户均增收近万元，创社会效益1300万元。2.4 技术依托单位情况河北安维环境工程有限公司是一家高新技术企业，位于河北省保定市。公司以开发可再生能源，节能新技术新设备、环境污染治理新技术新设备为目标，致力于中国及全球的能源环境事业。河北安维环境工程有限公司拥有雄厚的工程技术力量，公司全部员工均为本科以上学历，在
23、国内还聘请多名在能源环境领域享有盛名的专家、教授作为高级技术顾问，与中国农业大学、中国农科院和中国沼气研究所等科研院所建立了良好的合作关系。公司以“一流的技术、一流的服务、一流的产品、一流的工程”为信念，始终坚持推动循环经济、实现可持续发展的“新观念、新理念、新思维、新思路、新途径”，在技术研发、工程实施、咨询服务等方面取得了良好的业绩。公司坚持走产学研相结合的道路，理论与实践同步，与政府和企业建立了良好的合作关系，并寻求国际合作。我们将为全球的客户提供高效、满意的服务。河北安维环境工程有限公司先后与国内多所知名大专院校联手，承担国家沼气等新能源及环保等相关科研项目，并长期与国家和北京市相关协
24、会、科研院所等机构联合承办可再生能源行业的相关活动。公司先后聘请了一批高校教授、国内太阳能和沼气及机电控制行业的知名专家为技术顾问；吸收了一批从事本行业较早的技术骨干和高级技术人才，目前，公司正积极加强与业内及相关机构的合作，拓展业务，致力于打造中国环保和可再生能源领域技术、信息先锋的形象。河北安维环境工程有限公司提出的禽畜业发展的“种、养、加、沼、肥”五环产业的模式，通过各单项技术成功集成，形成了良性互补的生态农业循环模式，实现了以沼气能源为纽带的资源合理开发利用与农村环境保护两大目标，同时，为企业化参与、多渠道融资和商业化运作，治理农村面源污染，确保农业的可持续发展进行了有益的探索。五环产
25、业循环新工艺，自增温工艺、中温发酵、提升式仿生菌床等新概念于一体，是沼气应用领域里的一大突破。以“整体、协调、循环、再生”为总的指导思想，按照“减量化、无害化、资源化、生态化”的原则，建设示范项目典型。项目遵循生态学、经济学的发展观点，符合可持续发展生态农业的要求，以生态农业理论为指导，以高新技术为依托，体现现代化生态农业、环保农业的优势，实现污染物的资源化，形成一个经济、合理、完整、多层次、多功能的良性循环系统。第3章市场供求分析及预测3.1 沼气产量估算及供求平衡分析3.1.1 沼气产量河北兴盛牧业有限公司肉牛存栏量1200头，日产粪25吨，建设容积为1000m3的CSTR一体化，容积产气
26、率按1.0计算，本工程日产沼气为1000m3，年产气量为36.5万m3。3.2市场分析3.2.1沼气成分及用途沼气的主要成分有甲烷、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢、氧和氮等气体。沼气中甲烷最多，占总体积的50%70%，二氧化碳次之，其它几种气体含量很少，一般不超过总体的2%5%。3.2.2 沼渣成分及用途厌氧发酵过程中，发酵料液中的可溶物主要由分子量不等的有机物及各种离子组成。沼渣中含有氮、磷、钾等营养元素，以及氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸等对作物的生长发育有调控作用 “生理活性物质”，还含有钙、磷、铁、锌、钼等刺激作物发芽和生长的离子。表3-1 沼肥成分表肥料有机质（%
27、）氨基酸（%）全氮（%）全磷（%）全钾（%）适用范围沼液/0.03-0.080.02-0.070.02-0.060.0049-0.01沼液可直接用于各种作物，作基肥，也适合作追肥。沼渣35-5010-24.60.78-1.610.4-0.710.6-1.2沼渣可直接作基肥，也可堆沤后再施用。从成分分析可看出能起到多种作用，这些作用主要表现在调节作物生长、增长肥效和抗病虫害三个方面。因此，在可以用于提高果蔬品质、改善土壤、防治病虫害，场区附近的1.0万亩耕地可以完全消纳，取代化肥、生物农药等外购产品。因此沼渣的销售也不存在市场问题。3.3生产能力分析项目立项后，预计1年后投产，建设沼气发酵罐容积
28、1000m3，日生产沼气1000m3，500m用于供户，500m用于发电；每日沼渣的产量4.8t。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为8000亩。3.4销售量分项目达产后，沼气供500户农户生活用气，剩余沼气日可发电750千瓦时，沼渣主要供温室大棚和农田作为有机肥使用，每亩地可使用沼渣约0.5t/年。3.5产品价格分析沼气工程产品的定价是由市场定价，电按照0.51元/m3价格定价；沼渣肥的价格按照250元/t计算。3.6市场预测 按照统计资料，每亩需要固体
29、有机肥0.5t/年。大型沼气工程生产的沼渣尚不能满足周边0.8万亩作物有机肥需求，因此大中型沼气工程产生的沼渣市场前景良好。3.7销售收入预测根据确定的产品方案和建设规模及预测的产品价格，沼气和沼渣肥的年销售总收入分别为：32.21万元、87.5万元。3.8 农业发展循环经济的需求循环经济理论是建设生态综合种养园区的支撑理论。循环经济的本质就是物质、能量的梯次和闭路循环使用。以“整体、协调、循环、再生”为总的指导思想，按照“减量化、无害化、资源化、生态化”的原则，以污染物的资源化利用为切入点，促进物质和能量的循环，形成一个经济、合理、完整、多层次、多功能的良性循环系统，最终实现污染的“零排放”
30、。该沼气工程产生的沼气不仅可解决场区的用电及周围农户的用气。沼渣、沼液还用于附近农田施肥，变废为宝，资源全面综合利用，为社会主义新农村建设提供基础。同时，该项目“三沼”综合利用，提供能源的基础上切断了污染源，避免造成二次污染。第4章项目选址方案4.1 选址原则4.1.1国家和地方有关规划（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、能源、水和电的供应需求；（3）交通方便；（4）充分利用地形地貌，节约项目用地，尽量不占农田；（5）满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源。4.1.2 项目区的技术和管理条件公司以河北农业大学为技术依托，引进国内最先进的饲养设备和医疗器械，进行肉牛育
31、肥，现拥有牛舍1.2万平方米，常年存栏育肥肉牛1200头，年出栏肉牛5000头，建有青贮氨化池1.6万立方米，年可储贮秸秆饲料能力900万公斤。公司追求重信誉、保质量、讲实效、求发展的经营理念，使得养殖规模不断扩大，综合效益，尤其是社会效益不断显现，连年受到省、市、县各级政府及上级部门的好评和嘉奖。据统计，公司自创建以来，已累计带动我县及周边各县1915户农民解决了生活温饱问题。特别是公司实施“公司+农户”的经营模式后，318户农民被直接纳入公司合作客户，年户均增收近万元，创社会效益1300万元。部分农户仅此收入就达到了小康水平。实实在在地为农民开辟了一条增收的致富之路，同时，又有效地推动了全
32、县农业产业化的进程。公司建有“万头肉牛养殖基地”，并设有肉牛养殖技术服务站，直接服务基地饲养，具体指导养殖基地的科学饲养、防疫灭病、监督检测和药品的使用情况，并对每头肉牛使用饲料和用药情况进行记录，确保基地饲养的肉牛达到无公害标准，大力发展无公害饲养基地建设。公司现有职工120人，其中管理人员15人，技术人员20人，员工中大中专文化程度者占35，整体文化素质较高。4.1.3 种植业和养殖业的适宜性常年气候属温带大陆性气候区，温湿差异较大，四季分明，春季气温回升快，年平均气温12.2，夏季降水集中，年平均降水量555.3mm，高温多湿,历年极端高温39.5，年平均相对湿度60%。秋季光照充足，全
33、年日照时数2523.4小时。可谓气候宜人，适宜农作物和牧草生长。大面积农作物滋育出丰富的青禾秸秆有机饲料和辽阔无际的山场草原。4.2项目选址方案的比较1.地理位置项目座落于保定市西30公里，保阜公路南3000米，顺平县城东1500米。场地近靠保阜公路，西连张石高速公路顺平引线，交通便利。2.地形地貌项目所在县地形分山区、丘陵、平原三个类型区，地势西高东低，地形复杂，西部群山起伏，中部丘陵相连，东部地势平坦。3.场地面积养殖区占地50亩，本工程需用地2000平米4.交通条件场地近靠保阜公路，西连张石高速公路顺平引线，交通便利。5.供水条件给水由养牛场内统一安排，主要用于场区生产、生活用水、沼气站
34、内的消防用水、操作人员冲洗用水以及其它用水。6.排水条件场区统一规划建设完善的排水设施，收集养牛场污水、生活污水排水。7.供电条件和征地费用拥有50千伏安变电处一处。沼气站用电负荷约60千瓦，征地费用见附录4.3建设条件4.3.1基础设施拥有50千伏安变电处一处。沼气站用电负荷约60千瓦。4.3.2原材料、燃料动力等材料供应 该项目原材料主要是养牛场的鲜粪，其主要原材料和辅助材料需用量详见附表。该项目的燃料动力主要是电，外购燃料、动力等物料需用量见表4.3.3其他条件项目建设地点是一片空地，处于场区下风向，交通便利。项目方的供水供电可直接引入场区。第5章 产品方案与建设规模5.1产品方案根据本
35、项目厌氧发酵罐所产生的沼气测算，产气量约每天1000立方米，500立方米部用于供农户生活用，其余场区发电自用. 本项目达产后，年产沼渣肥、沼液21000吨其中固肥3500吨液肥17500吨。场区周围有农田8000亩。固肥按每亩0.5吨计算需4000吨，液肥按2.5吨计算需18750吨。因此本项目工程所产生的沼渣和沼液能够在周围的农田、菜地和果园中得到综合性的利用。5.2建设目标5.2.1技术目标在项目场区内推行清洁生产，采用科学合理的饲料配方和饲养管理技术，大幅度降低粪污对场区的污染，确保生产的安全和人身的健康：1、对养牛场的粪便污水治理，从生产工艺上进行改进，采取干清粪工艺（减少用水量，力争
36、用最少的水冲更多的粪），减少污水量；2、雨污分流（雨水采用自然排放水体，污水全封闭集中治理）；。最大限度地保存粪的肥效与能效，同时便于收集和运输，以利于集中高效生产沼气和有机生物肥料。按照循环经济的原则，依据“资源-产品-资源”的循环再生模式，针对项目区的实际情况和排放要求，产品设计方案为：粪便和冲洗废水经厌氧发酵产生沼气，沼气用于场区发电；沼气发酵后的沼渣沼液可直接施肥，也可添加适量的氮、磷、钾和各种微量元素，经深加工制成高效液肥，做叶面喷施肥和无土栽培营养液，也可作为追肥使用，能快速补充植物所需营养，并可预防多种病虫害，明显提高产品品质与产量，从而促进养牛场周边农村绿色农业、有机果品产业的
37、发展，提高了产品的附加值和经济回报率。5.2.2质量目标 粪便在经过厌氧发酵的处理后可作为生物有机肥加以利用，多余废水经沉淀净化处理后，可达到国家畜禽养殖业污染物排放标准（GB185962001标准）中所规定的标准，即： CODcr浓度 400mg/l BOD5浓度 150mg/l SS浓度 200mg/l 氨氮 80mg/l 总磷(以P计)8.0mg/l PH值 5.58.55.2.3管理目标实行独立核算，自负盈亏的管理经营模式，建立一套科学、完整、规范的经营机制和运行机制，实现种植、养殖、沼气和沼液、沼渣利用等环节协调发展，以达到能源生态良性循环的目标。5.3建设规模养殖场现有肉牛1200
38、头，干清粪，日排粪污25吨，污水25吨。采用完全混合式厌氧消化技术。拟建项目如下：（1）容积1000m3的地上厌氧消化罐1座及配套设施；（2）滞留期20天。（3）沼液贮存池450m3；沼气工程总占地面积2000m2。第6章 工艺技术方案与设备选型6.1工艺技术方案比较工程模式与工艺技术路线是能源环境工程建设的关键。处理模式与工艺技术路线选择是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资效益、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模式及工艺技术路线，以达到最佳的处理效果和经济效益。6.1.1工程模式概述畜禽养牛场废弃物处理的基本工程模式： 1
39、、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，将养牛场废物经过一系列的生物发酵处理，产生沼气，最大限度地回收能源，以能源开发（供热）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，大幅度提高畜禽养殖业废弃物综合利用效益，消除畜禽养殖废弃物产生的环境污染。 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养牛场，则须对产生的粪便干湿分离，粪便进行微生物发酵制成沼气供热或发电，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。 3、种养平衡模式 在耕地较多的地方，遵循生态学的原理，通过按土地规模确定畜禽养殖规模，以土地消纳养殖废物，制定并实施科学
40、规划，用养殖废物作为种植业有机肥料供应源，将养殖废物密闭存放腐熟后就地还田。 4、土地利用模式 该模式是建立有机肥厂，依靠简单设备，将养殖废物干湿分离，将其中干物质进行堆肥发酵，生产商品有机肥，销售到更远的地区。实现在更大区域内的种养平衡。再利用天然或人工的湿地、厌氧消化系统对污水进行净化处理。通过资源化处理养殖废物和污水，实现畜禽养殖环境效益和经济效益的双赢。 5、达标排放模式 对于那些耕地少、土地消纳量小，又不具备沼气或生产有机肥条件的地方，而当地必须就地发展畜禽养殖业的区域，则须建设污水处理工程，对集约化养牛场产生的废水进行工程化处理，实现达标排放，产生的固体废弃物应按照有关法规、标准综
41、合利用生产有机肥或进行减量化、无害化处理和处置。 以上五种模式中，土地利用模式或种养平衡模式相对资金投入最小；能源生态模式的投入产出比最大，经济效益、环境效益较明显；能源环保模式次之；而达标排放模式主要目的是实现污染物达标排放，资金投入较大，经济效益较低。 表6-1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、鱼塘或水生植物的养殖场。 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。 能源环保模式 大城市周边经济发达，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
42、电。 投资很大、运行费用高，对操作人员技术要求很高。 种养平衡模式 有足够土地，常年种植施肥量大的作物（如蔬菜、瓜果等），养殖规模以猪出栏数计算在2万头以下养殖场（区）。 投资少、无需专人管理。 需要大面积的土地，粪肥施于农田时要选择合适时机，且粪肥用量受到限制，可能污染地下水并对大气产生一定的污染。 土地利用模式 离城市较远，气温较高，有足够的土地，地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水湿地处理系统的地区。一般要求养殖规模以猪出栏数计算在5万头以下。 投资少、运行费用低、不耗能。 占地面积大，能源回收率低，可能污染地下水。 达标排放模式 大中城市周围，经济比较发达，土地紧张，粪便产生量
43、较大的养殖场 污水排放完全达到国家标准。 投资较大，运行费用高，经济效益低。 结合养牛场的实际情况以及长远规划，我们选择能源生态模式，为保定市开创绿色养牛场建立示范，同时保障公司的经济效益，达到双赢的目的。6.1.2工艺概述废水厌氧发酵生物处理技术发展到今天已经取得很大的发展，已开发出的各种厌氧反应器种类很多，目前，在畜禽养殖行业养殖废物资源化利用方面，应用较多的是全混式厌氧反应器（CSTR）、升流式固体反应器（USR）和上流式厌氧污泥床（UASB）。 全混式厌氧反应器（CSTR）该工艺特点是对养殖废物水悬浮物（SS）没有严格要求，适用范围广。这就是全混式厌氧发酵罐在畜禽屠宰业使用最广的原因。
44、CSTR一般为钢混结构或全钢制，装有搅拌和回流装置，操作简便、启动容易，一般半个月到一个月就可以投入正常使用。升流式固体反应器(USR)是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出。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。 升流式固体反应器(USR)和上流式厌氧污泥床（UASB）两种工艺主要用于高浓度有机废水的
45、处理，对混合液的悬浮物均有严格要求，否则会影响反应器的处理效率，且容易造成反应器内部料液结层、管路堵塞等故障。相对于以上两种工艺，全混式厌氧反应器（CSTR）具有实用、操作简单、运行稳定等优点。一体化设备，这种采用作物和粪便两种原料进行混合发酵的沼气工程在德国得到快速发展。由于混合发酵原料SS含量和TS浓度都比较高，适合采用全混合厌氧反应器。从采用的反应器类型看，约90%为立式全混合反应器，少数采用卧式反应器，主要用于含沙和纤维量高的原料，而且受结构限制，此类反应器的容积一般低于300m3，还有不到10%的工程采用两种反应器联合应用的方式。随着材料技术的发展，一些工程采用了将发酵罐和储气柜一体
46、化的设计，即在反应器的上部安装双层膜用以储存沼气，受结构的局限，这种反应器的容积最大不宜超过1200 m3，如果建造更大容积的反应器，则多采用立式大型全混合反应器，即我公司现在用的CSTR工艺。表6-2 工艺对比序号类别CSTRUASBUSR一体化设备1原料范围所有类型有机原料高COD污水各类畜禽粪便所有类型有机原料2原料TS浓度513%2%35%513%3应用区域全国各地中部、南部中部、南部全国各地4水力停留时间1030天15天815天1030天5单位能耗低高中等低6单池容积300-3000m3200-3000m3200-2000m3300-1000m37操作难度中等易中等中等8产气率0.55.00.30.80.41.20.51.09经济效益较高中高较高10沼液处理难度易易难易结合本项目排污情况以及后期处理对沼渣沼液的深加工，我们选择全混