某猪场大型沼气工程可行性研究报告.doc

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1、广西农垦永新畜牧集团金光有限公司罗阳猪场大型沼气工程可行性研究报告主管部门: 承担单位: 实施单位:实施单位及负责人联系电话:编制单位:项目编制负责人及联系电话:编制日期:2008年3月项目名称:广西农垦永新畜牧集团金光有限公司罗阳猪场大型沼气工程可行性研究报告委托单位:广西农垦永新畜牧集团有限公司编制单位:广西农垦设计院工程咨询资格证书:资格等级:乙级证书编号:工咨乙1022026001发证机关:国家发展和改革委员会工程设计证书:资格等级:农林行业 乙级证书编号:201134sy发证机关:中华人民共和国建设部院 长:陆 洪 高级工程师总工程师:林京瑞 高级工程师项目编制负责人:陈洪球 高级农

2、艺师编制人员: 陈洪球 高级农艺师梁礼南 高级工程师注册咨询工程师(投资)吴志君 农业技术推广研究员邓志欢 农业技术推广研究员姚若存 畜牧师覃国喜 畜牧师51目录第一章 项目摘要31.1 项目提要31.2 编制依据和内容51.3 结论6第二章 项目建设的必要性和可行性72.1 项目的背景72.2 项目建设的必要性82.3 项目建设的可行性9第三章 市场供求分析及预测103.1 能源及肥料消费现状103.2 能源及肥料需求分析113.3 项目供应能力分析113.4 价格分析12第四章 承担单位基本情况13第五章 地点选择分析145.1 建设条件145.2项目地址条件165.3 推荐场址方案及理由

3、17第六章 项目生产工艺技术方案分析186.1技术路线-治理模式选择186.2工艺选择196.3工艺流程21第七章 项目建设目标27 7.1 产品方案277.2 建设规模277.3 项目总体布局27第八章 项目建设内容308.1 土建工程308.2 仪器设备34第九章 投资估算与资金筹措359.1概况及范围359.2 编制依据359.3 投资估算399.4.资金筹措379.5 投资使用计划37第十章 项目建设期限和实施进度安排3810.1项目实施年限3810.2 项目实施进度安排38第十一章 环境保护与安全生产3911.1 项目对环境的影响分析3911.2 劳动安全39第十二章 项目组织管理4

4、012.1 组织管理些4012.2 技术管理4012.3 人员培训40第十三章 主要原材料及动力4113.1 主要原材料燃料价格现状及预测4113.2 主要燃料及动力年需要量41第十四章 效益分析及风险评价4214.1效益分析4214.2效益评价4514.3 社会效益评价4614.4 风险分析46第十五章 结论与建议4815.1 结论4815.2 建议49第十六章 有关证明材料50第一章 项目摘要1.1 项目提要1.1.1项目名称:广西农垦永新畜牧集团金光有限公司罗阳猪场大型沼气工程1.1.2 建设单位:广西农垦永新畜牧集团金光有限公司 法定代表人:卢文勇 1.1.3建设地点: 南宁市西乡塘区

5、广西农垦永新畜牧集团金光有限公司罗阳猪场1.1.4建设目标与思路:发展种植业与养殖业一体化的高效能源-生态模式,实现经济、社会和生态环境的协调发展。1.1.5建设内容: 该沼气工程项目占地5300 m2,设计日处理高浓度有机污水200m3。总建筑面积310m2,包括USR主厌氧消化池1000m3,污水调节池60m3,储气柜160m3;兼性塘6000m3;管理用房40m2,控制操作间40m2;污泥干化场200 m2;构筑物容积7220m3,并配套沼气输送管道、及沼液利用输配系统一套。 1.1.7处理工艺:采取以USR为核心厌氧消化工艺技术的能源-生态模式对猪场粪便污水进行治理,实现废水零排放。1

6、.1.8产品方案: 项目建成后,将形成年产沼液4.38万吨(日产沼液120吨)、沼气47.45万m3(日生产沼气900m3)、有机肥(沼渣)1298吨的生产能力,日可供7000m2哺乳猪、保育仔猪舍保暖、照明。1.1.9项目实施与管理:本项目由广西壮族自治区农垦局牵头组织、协调、管理、监督,广西农垦永新畜牧集团金光有限公司具体负责项目实施建设、并足额自筹配套资金。1.1.10投资及筹资渠道:该项目总投资276.07万元,其中建设投资272.20万元,流动资金3.87万元。建设投资中,土建工程投资143.33万元,仪器及设备投资95.44万元;其他投资及不可预见费33.43万元。总投资中,向国家

7、申请标准化规模养殖场(小区)建设项目专项资金130万元,其他部分146.07万元由建设单位自筹。1.1.11项目建设期:项目拟2009年5月1日开始实施,2010年4月30日结束,项目建设期为一年。1.1.12项目效益分析1.1.12.1经济效益:项目达产后,年均净利润49.23万元,项目资本金净利润率9.37%,所得税前项目投资回收期5.55年(所得税前),6.42年(所得税后),具有良好的经济效益。1.1.12.2社会效益:由于猪场的污染得到治理,企业减少因环境污染而潜在的防疫风险,提高禽畜粪便的综合利用价值,为企业创造可观经济效益,加速先进农业科技成果的推广应用和农业工人素质的提高,促进

8、农业科技进步,提高农业劳动生产率,为社会提供2个就业岗位。项目的实施将促进项目区农村社会的稳定和谐,环境优美,促进和谐社会主义新农村的建设,保持经济的稳定较快增长,实现可持续发展的战略目标。1.1.12.3生态环境效益: 项目的建设、治理,变废为宝,已基本上消除污染隐患,降低各种传染病和寄生虫病的发病率,改善广西农垦永新畜牧集团金光有限公司罗阳猪场的生产条件和生活条件。同时,工程建成后,每年可减少排放COD527t、二氧化碳2844t(31.57万m3沼气当量)。项目产生的优质有机肥,可减少基地化肥和农药的使用,将有效地改良土壤,提高土壤肥力,促进土地的持续利用,形成农业生产和生态环境的良性循

9、环。1.2 编制依据和内容1.2.1可行性研究工作依据1.2.1.1农业部办公厅农计办200480号文件。1.2.1.2农业部关于贯彻国务院关于促进生猪生产发展稳定市场供应的意见的通知(农牧发200711号) 1.2.1.3国家发展改革委办公厅、农业部办公厅关于申报生猪标准化规模养殖场(小区)、生猪扩繁场和种鸡场建设项目投资计划的通知(发改农经2008524号) 1.2.1.4广西林业局、发展改革委员会关于提报2008年大中型沼气工程建设项目投资计划的通知桂林计发【2008】48号1.2.2可行性研究的范围 本项目主要进行项目的技术和经济可行性分析,并对猪场粪污处理进行初步设计。项目研究内容主

10、要包括:项目建设背景和必要性、市场预测分析、建设规模、场址选择、建设条件、技术方案、环境保护、投资估算、资金筹措、经济效益测算和评价。1.3结论项目总投资276.07万元;所得税前项目的投资回收期5.55年,总投资收益率16.56%,内部收益率为19.24 %,大于同类项目8%的基准折现率,该项目符合可持续发展战略,项目建设所采用的技术先进,工艺技术方案科学,选用设备安全可靠,项目投资和资金筹措方案合理,有良好的社会、生态环境及经济效益,项目切实可行。第二章 项目建设的必要性和可行性2.1 项目的背景针对当前生猪疫病的发生、存栏下降,猪肉价格一路上升,影响居民的日常生活,国家发展改革委办公厅、

11、农业部办公厅关于申报生猪标准化规模养殖场(小区)、生猪扩繁场和种鸡场建设项目投资计划的通知(发改农经2008524号)1999年1月,国务院发出通知要求各省(区)市实施全国生态环境建设规划,2000年12月,国务院发布的全国生态环境保护纲要,国家“十一五”规划和十届全国人大四次会议国务院政府工作报告明确指出“综合防治农业面源污染和畜禽养殖污染”。胡锦涛总书记明确要求:“各地区在推进发展的过程中,要抓好资源的节约和综合利用,大力发展循环经济,抓好生态环境保护和建设,构建资源节约型国民经济体系和资源节约型社会”。广西区党委和政府明确提出建设富裕、和谐新广西。标志着我国现代化建设结束以牺牲生态环境为

12、代价的时代,开启了生态经济协同增效、社会经济可持续发展的新时代。由于畜禽生产规模不断扩大,传统的分户散养的方式逐渐转向专业化、规模化和集约化的生产方式,畜禽业的这种大规模集约化养殖及畜禽业养殖区的城市化,使农牧脱节,畜禽粪便不能及时为农业利用,畜禽废弃物成为日益严重的环境污染物,粪便的集中排放造成了越来越严重的环境污染问题。我国畜禽粪便每年产生的量约为20多亿吨,是工业固体废弃物的近三倍,畜禽粪便如不经过无害化处理,会对环境造成严重污染,也是目前农村环境污染的主要污染原因。而且大量粪便堆积,卫生条件恶劣,对禽畜疾病防治也十分不利,粪污处理也成为养殖业继续发展所必须解决的问题,而与此形成强烈对比

13、的是我区的规模化猪场粪污处理率还不到20%。2.2 项目建设的必要性2.2.1猪场的综合治理是社会经济发展和生态环境保护的必然要求。 针对规模化养殖场禽畜粪便污染,国家环保局于2001年5月和2002年1月先后颁布了畜禽养殖污染防治管理办法、禽畜养殖业污染物排放标准和畜禽养殖业污染防治技术规范,要求所有规模化养殖场和养殖区应于2004年7月1日起按照禽畜养殖业污染物排放标准中的要求,做到达标排放。禽畜业的发展受到了自身的污染和法制的双重制约,禽畜粪便问题不解决,不仅成为发展“菜篮子”工程的障碍,而且也必将制约周边农村经济的健康发展。项目对种猪场污水进行治理,综合利用,保护生态环境良性循环,挖掘

14、可再生能源潜力,实现资源的多层往复利用,发展“猪沼甘蔗(果)”生态农业模式,促进农业企业可持续发展,是社会经济发展和生态环境保护的需要。2.2.2项目的建设是保障人类健康和畜牧业的发展需要。 畜禽粪便含有大量的病原微生物、寄生虫卵及滋生的蚊蝇,造成人、畜传染病的蔓延。未经处理的畜禽场每毫升废水中平均含33万个大肠杆菌和69万个肠球菌,在此种环境中仔猪成活率低、育肥猪增慢,阻碍了畜牧业的发展。如近几年时有发生的禽流感、口蹄疫及新疫情蓝耳病,已经给人畜带来灾难性的危害。因此加强畜禽养殖场污染的防治,对于保障人类健康和畜牧业的发展具有十分重要的意义。2.2.3猪场的综合治理是企业可持续发展的需要。项

15、目的建成将彻底治理猪场的大气污染、水体污染、微生物污染、重金属污染,对养殖场的疫病防制起到关键作用,为生产无公害食品和绿色食品,满足市场需求提供优质肥料,从根本上解决农产品的农药残留问题,以至农产品符合国际市场的要求,提高企业产品的市场竞争力,改善人民的生活质量。2.2.4项目的建设是可再生能源发展的重要措施。建设沼气工程,一方面,可以实现废物再利用,获取能源。另一方面,通过对粪便的资源化利用,在系统内实现能流及物流的多层往复利用,降低企业生产成本,增加利润。 2.3 项目建设的可行性 该项目目标明确,符合国家产业政策 通过项目建设,可加强我国农村能源生态建设,以及优质农产品的生产,在提高农业

16、企业效益的同时,改善项目区农业生态环境,促使经济、生态、社会效益的持续协调发展,建设目标符合国家关于发展生态农业的规划,因此项目建设是可行的。第三章 市场供求分析及预测3.1 能源及肥料消费现状3.1.1生产及生活用能消费现状 罗阳猪场2008年生产用能主要在猪舍保温照明和通风二个环节,生活用能主要是员工的日常生活用电。生产及生活用能见表3-1。供电情况:猪场现有容量75 KVA变压器。猪场的高峰段用电负荷为300KW/h。表3-1 能源消费现状表年度分项能源品种单位2008年仔舍保温、照明电万kwh18 猪舍通风电万kwh21生活用能电万kwh6.5合 计电万kwh45.53.1.2肥料消费

17、现状 罗阳猪场项目点罗阳分场种植甘蔗245.41公顷,水果110.3公顷。2008年肥料使用统计见表3-2。表3-2 2007年肥料用使量项目肥料甘蔗水果备 注商品肥料(t)350600含氮、磷、钾各15%的复合肥鲜猪粪(t)500850鲜猪粪含0.6%氮、0.5%磷及0.4%钾冲洗废水(m3)350035000作为灌溉用水3.2 能源及肥料需求分析3.2.1能源需求分析 项目建设后,生产用能基本与上年持平,只增加了项目本身的能耗,能源需求见表3-3。(项目建成后,保温、照明及生活用能可用项目本身产生的沼气代替)表3-3: 项目建设后能源需求表 单位:万kwh项目通风保温、照明生活用能项目运行

18、合计年能耗21186.53.8749.373.2.2肥料需求分析 基于土地的环境容量,对种植及养殖所需肥料进行规划,以满足种养业为需要进行施肥。推荐水果每公顷每年的养分指导施用纯N为717kg;甘蔗每公顷年需施用纯N238kg。则种植甘蔗245.41公顷,水果110.3公顷,实现基地种植养殖一体化平衡的肥料需求量见表34。表34 肥料需求量表项目肥料 245.41公顷甘蔗 110.3公顷水果N素(t)58.4179.09注:因猪粪肥中含磷、钾元素较高,可满足甘蔗及渔业养殖的需要,本项目只对氮素进行养分平衡计算。3.3 项目供应能力分析3.3.1能源供应分析 项目年产沼气47.45万m3。考虑到

19、项目点所在区域,位于农场,拟计划产生的沼气全部用于猪场生产能源(保暖、照明)及生活能源(即作为燃料使用)用于满足猪场及罗阳分场农户250户大致800人的生活用能。3.3.2肥料供应分析 原废水中氮素含量为960mg/L,磷(P2O5)含量为800mg/L,钾(K2O)含量640mg/L。经过厌氧消化N素损失约为8%,而磷及钾元素基本上没有损失。处理出水中氮素含量约为883mg/L,磷(P2O5)含量约为800mg/L,钾(K2O)含量640mg/L。项目每天可产生沼液120m3,则项目每年可供含N素38.7t,磷素(P2O5)35t,钾(K2O)28t。3.4 价格分析 项目的产品全部出售给项

20、目区域内的金光农场和周边农村。根据目前当地市场行情,本可行性研究依可替代的能源和肥料价格进行对比预测,以及国家有关规定,暂定为沼气0.60元/ m3,沼液8元/吨,有机肥150元/吨。 第四章 项目承担单位基本情况广西农垦永新畜牧集团金光有限公司是广西壮族自治区农垦局的一个养殖企业之一,是广西农垦永新畜牧集团的子公司,公司位于广西国有金光农场内,以瘦肉型生猪养殖为主业,公司有40多年的养猪历史,现有各类专业技术人员40多人,是广西现代集约化规模猪场之一。现在公司下属单位:有青年猪场、跃进猪场、向阳猪场、创业猪场、罗阳猪场、淋油猪场、中意猪场等7个猪场和1家年产3万吨全价配合饲料的饲料厂。200

21、8年饲养量10万头,年出栏生猪8万头,产值1亿多元,实现利润1300多万元。公司是南宁市和自治区活畜储备基地,年储备活猪6万多头。是国家级无公害生猪养殖基地,无公害生猪产品认证已于2005年1月通过。是全国十大现代化养猪场之一,也是南宁市“菜篮子”工程生产主要基地之一。项目建设地点罗阳猪场位于金光农场罗阳分场内,占地总面积211.1亩,距离公司21公里, 现存存栏母猪1880头,存栏肉猪12000头,仔猪14000头,年出栏肉猪超过40000头。猪场采用人工干清粪工艺,每天产生鲜猪粪32t,猪尿35t,冲洗猪舍水141.0m3第五章 地点选择分析5.1 建设条件5.1.1原料条件 罗阳猪场现存

22、存栏母猪1880头,存栏肉猪12000头,仔猪14000头,年出栏肉猪超过40000头。猪场采用人工干清粪工艺,每天产生鲜猪粪32t,猪尿35t,冲洗猪舍水141.0m3,污水在收集过程中损失约4%,每天综合污水产生量为200 m3,综合废水的COD浓度8500mg/L,氮含量为960mg/L,磷含量800 mg/L ,钾含量640mg/L ,SS5300mg/L。拟建项目以猪粪及冲洗猪栏废水为原料进行厌氧发酵,项目的建设规模以现有存栏猪日排放200m3COD含量为8500mg/L的综合废水资源量进行确定,项目所需的原料可足额供应。5.1.2交通条件 罗阳猪场距南宁市区43公里,毗邻左、右江交

23、汇处,南昆铁路、南百高速公路、南百二级公路和邕隆公路从境内通过,地理位置优越,交通便捷,有二级公路直达,已形成了立体交通格局,交通条件良好。水上交通运输可直达广州市乃至香港,陆上有南北高速公路和南昆铁路等;南宁吴圩机场为全天候机场,交通运输条件非常便利。5.1.3供水条件 猪场用水由罗阳分场水厂供应,项目建设的供水条件有保障。5.1.4技术条件 我国经过近几十年来的研究和实践,已掌握了较成熟的可再生能源工程技术,大中型沼气工程从技术到管理都形成了一系列的规范。广西沼气建设在全国处于领先地位,广西壮族自治区农村能源办在沼气工程建设中有一批专业技术人员,积累丰富的经验。为保证项目取得成功,我公司与

24、广西壮族自治区农村能源办等单位达成长期合作意向,同时借鉴国内同类项目建设成果,为本项目开展和实施奠定了技术基础。5.1.5种植-养殖一体化的平衡条件 该场将实现种养平衡作为宗旨对全场的土地利用及开发进行规划设计,开展种植与养殖一体化生态农业所需的纳污土地并不缺乏。通过本项目的建设,减量化、无害化、资源化废水中的污染物质,增强养殖业与种植业适宜性,实现种植-养殖一体化的平衡。5.1.5气候条件 项目点属亚热带气候区,年平均温度22.5,年平均降雨量1237mm,雨季主要集中于59月份,秋冬经常出现持续一至三个月的干旱。年均日照1825小时,极端低温4,极端高温41,15的气温连续315天,全年无

25、霜期298天,冬无严寒,夏无酷暑。常风向为东南风,多年平均风速为0.5米/秒,这些对整个项目的运行非常有利。5.2项目地址条件5.2.1地理位置 项目点地处南宁市西郊,离南宁市中心43公里,距湘桂铁路江西火车站19公里,离南昆铁路武康火车站12公里。邕隆、邕扶省级公路通过农场,地理座标为东经10744至10802,北纬2242至2252之间。西南与扶绥县昌平乡和龙头乡接壤,东北与南宁市郊金陵镇接壤,北接坛洛镇, 西北接隆安县那桐乡,西接扶绥县中东镇。(详见附图1:项目地理位置)。5.2.2地形地貌 项目点位于南宁盆地内,地层属第四纪,整个地形比较复杂,呈西北高,有山地,东南低,向东南倾斜,属于

26、波状平原和缓坡丘陵,坡度35度者居多,西面和西北面属丘陵地带,坡度2030度者居多。地面标高7690米之间,最高572米,石峰呈锥形或塔形,标高200余米,平地挺拔区域地质和工程地质分布为:红泥土、黄泥土、铁子土、朝沙土,是典型的丘陵地貌。5.2.3场地权属及占地面积 沼气工程项目选址场地位于罗阳猪场内,其土地所有权归广西农垦永新畜牧集团金光有限公司,属国有划拨土地,本项目所需用土地有保证。5.2.4地震情况 根据广西省一般性建设工程地震动参数表,种猪场所在区域的基本地震加速度值g=0.10g,抗震设防烈度为7度,抗震设防按现行室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB50032-2003)有

27、关要求执行。5.3 推荐场址方案及理由5.3.1项目选址原则 依据建设和地址条件,充分利用现有的污水干管和场址自然地形条件,减少管道等投资;符合猪场的总体规划和有远期扩建的余地;工程位于猪场主导风的下风向;方便沼液综合利用。5.3.2项目推荐方案及理由项目推荐场址选在猪场的东北侧。理由是:该点处于污水交汇最低处,各用电点及用肥点的中心,已有粪水和冲洗水暗沟流经,地面空旷无障碍物,适于工程建设。项目点年常风向为东南风,种猪场处于污水处理设施的上侧风方向,有利于种猪场的防疫。距各建筑物和大道均有一定的防火安全距离,有利于安全保护。其它方面如水、电、路、通讯俱全,无需大的投入。第六章 项目生产工艺技

28、术方案分析6.1技术路线-治理模式选择6.1.1实现种养区域平衡一体化的能源生态模式 发达国家和地区的畜禽养殖业,多数利用良好的自然条件和有效的管理手段,减量化、无害化畜禽粪便后,利用充足的土地对畜禽粪便进行消纳和利用,实现种养区域平衡一体化。如美国大部分的种猪场存栏200-500头,农牧有机结合,所产生的畜禽粪便基本实现就地消纳和利用;丹麦则靠全国8万个既种粮又养畜的自耕农场,将畜禽业产生的粪便在农场的土地上进行消纳和利用;目前国内大多数养殖企业在处理畜禽粪便时,为取得较好的经济效益,如太原宏民种猪场、杭州浮山养殖场、河南丰乐园种猪场等均采用这一治理模式。6.1.2达标排放治理模式 一些国家

29、的环保法规规定,企业必须达标排放,如日本横滨市要求所有的牧场主对畜禽产生的粪便干湿分离,尿液及冲洗水进入下水道,由污水处理厂集中处理。加拿大首先进行畜禽粪便的干湿分离,液体进好氧曝气池处理,污染负荷下降30%以上后,再进入城市污水管网进行处理。国内的广东省板岭种猪场,采用(平板滤池-固液分离机-沉淀池-UASB池-SBR池)能源环保模式,处理水可达标排放。6.1.3项目拟采用的治理模式 在了解和对比了国内外养殖废水治理模式及工艺的基础上,结合猪场有配套种植场的实际情况,又考虑到处理工艺的初始投资、运行费用、资源化利用等因素,本项目采用“猪沼甘蔗”三位一体的能源生态模式。该模式以厌氧消化为主要处

30、理单元,是一种低成本的废水处理技术,它能在处理废水过程中回收能源,具有能耗少、产污泥量少、污泥易于脱水、病原微生物消灭较彻底等优点。6.2工艺选择6.2.1备选方案的提出 根据该场提供的污水水质特征值(见表:6-1),处理要求及现有条件,提出备选方案(升流固体床反应器USR工艺)和备选方案(升流式厌氧污泥床反应器UASB工艺)两种污水治理工艺方案进行比选。表:6-1 猪场粪便污水水质特征值项目排量(m3/d)水温()COD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N (mg/L)PH值综合废水20022-29850053009606.8-7.2注:虽然采用人工干清粪,但为了获取沼气能源以及对猪粪进行

31、无害化处理,猪粪全部入池发酵。6.2.2工艺比较 对两方案在悬浮物最高允许浓度、运行费用、有机物负荷率、去除效率等项目上的比较见表6-2。表6-2 备选方案工艺比较 项目类别进水允许悬浮物最高浓度有机负荷(kgCOD/m3d)COD去除率HRT(d)运行费用占地面积投资生产经验方案可高达50g/L1-5中等4-10较低少较少较多方案一般4g/L8-15较高1-10较低较少较少较多6.2.3拟采用工艺确定 根据对两方案的比较,方案 进水允许悬浮物最高浓度及占地面积这两个指标优于方案,而 有机负荷、COD去除率及水力滞留时间HRT这三个指标劣于方案。本项目综合废水COD浓度高达8.5g/L,悬浮物

32、浓度(SS)高达5.3g/L,不适合用方案进行处理,确定方案为本项目的拟采用工艺方案。6.3工艺流程6.3.1工艺流程图照明、保暖、生活能源脱水、脱硫贮气柜 鲜猪粪搅拌沼气兼性塘、贮液池猪舍格栅酸化池USR池 冲栏水 泵提升 出水 排泥 沼液肥甘蔗及水果种植污泥干化场 USR工艺流程图6.3.2工艺特点及流程说明 本工艺主要分为四个部分,第一部分是粪污前处理,包括格栅池、酸化计量池;第二部分是厌氧消化及兼氧消化,包括USR池及兼性塘;第三部分是沼气利用,包括脱水脱硫器、储气柜、沼气综合利用;第四部分是沼液综合利用,包括污泥干化场、甘蔗地及水果地。6.3.2.1格栅格栅的主要作用是除去水中尺寸较

33、大的漂浮物,排除对后序处理设备可能带来的不利影响。能通过格栅的物料进入酸化计量池,格挡下来的大块物料排至污泥干化池堆沤处理。6.3.2.2酸化池 该池可消除部分进料冲击负荷,利用沼气发电的余热对池内废水进行增温,物料在池内进行酸化水解,水解酸化的作用在将非溶解性的聚合物转化为简单的溶解性单体或二聚体,以利厌氧微生物利用。经机械搅拌均质后,用泵提升,序批式进入USR池。6.3.2.3 USR池 该池是本工艺的核心装置,适合处理本项目含高SS浓度的猪粪废液。其构造特点是池内不设三相分离器及搅拌装置,废水由池底配水系统进入,均匀地分布在反应器底部,然后向上升流通过含有高浓度厌氧微生物的固体床,使废液

34、中的有机固体与厌氧微生物充分接触反应,有机固体被消化及分解转化成沼气。所产生的沼气随水流上升具有搅拌混合作用,促进有机固体与厌氧微生物的接触。在重力的作用下,比重较大的厌氧微生物及未降解的固体被累积在反应器下部,使反应器内保持较高的固体量及生物量,延长反应器的SRT(污泥滞留时间)及MRT(微生物滞留时间)。通过固体床的水流从池顶的溢流堰溢出,剩余污泥定期排出至污泥干化场制固体有机肥料。6.3.2.4兼性塘 厌氧消化后的废水进入兼性塘进行兼氧消化,由好氧菌及兼氧菌消化不适合厌氧微生物代谢的有机物,进一步降低厌氧出水的污染负荷。兼性塘的另一个作用是作贮液池,在雨季及用沼液肥的淡季,贮存不能及时消

35、纳的沼液,防止环保事故的发生。6.3.2.5沼气净化 沼气综合利用,需对沼气中的水分及二氧化硫进行去除。本项目采用活性氧化铝及氧化铁对沼气中的二氧化硫进行脱除,沼气中的水分及二氧化碳采用氧化钙进行脱除。6.3.2.6储气柜 沼气经过脱水、脱硫塔除去气体中的水蒸气、二氧化硫和二氧化碳,进入储气柜贮存备用。6.3.2.7沼气利用 项目建成后,所产的沼气主要用于猪舍保暖、照明及猪场和罗阳分场农户250户大致800人的生活能源。6.3.2.8沼液综合利用 沼液将全部得到回收利用。经干化的沼渣和沼液用于罗阳分场245.41公顷甘蔗, 110.3公顷水果施肥以及附近农民的农作物施肥。6.4项目工艺技术参数

36、 根据项目点的自然条件及对项目工艺运行的优化,确定项目的工艺技术参数见表6-3。表:6-3 工艺技术参数名称工艺技术参数备注消化池有效容积940 m3设计处理能力200m3/d发酵温度近中温25-30进水有机容积负荷1.8kgCOD/m3d水力滞留期4.7d进水COD浓度8500mg/LUSR工段COD去除率85%污泥产率8%(含水量90%)按进水量计池容产气率0.92m3/ m3d兼性塘水力滞留期30d6.5项目主要技术经济指标见表6-4表:7-4 技术经济指标项目指标备注工程投资土建工程143.33万元管网及设备95.44万元其他33.43万元合计272.2万元运行费用维修费5.44万元/

37、年;动力费2.32万元/年人工1.92万元/年管理费0.64万元/年合计10.32万元/年收益沼气28.47万元/年沼肥35.04万元/年有机肥19.47万元/年合计82.98万元/年6.6种养体一化平衡方案6.6.1水分平衡 项目点年均降雨量为1237mm,水分平衡计算如下。6.6.1.1水果 项目有水果面积110.3公顷,水果种植灌溉用水量按每月浇水二次计,耕作层土壤容重为1.15g/cm3,每次浇水按25cm土层含水从17%增加到45%计,合计年需水量约为212.3万m3。年降水贡献约为96.8万m3,则需水缺口约75.5万m3。6.6.1.2甘蔗地 该场种植有甘蔗245.41公顷,灌溉

38、用水量按每月灌溉二次计,耕作层土壤容重为1.15g/cm3,每次浇水按25cmm土层含水从17%增加到45%计,合计年需水量约为448.3万m3。年降水贡献约为288.7万m3,则需水缺口约159.6万m3。项目日产生沼液约为120m3,年产生沼液为4.38万m3,该分场355.71公倾作物年需水缺口约为235.1万m3,通过以上水分平衡分析,该所的种植场可完全消纳项目产生的沼液,实现废水的零排放。6.6.2养分平衡 原废水中氮素含量为960mg/L,磷(P2O5)含量为800mg/L,钾(K2O)含量640mg/L。经过厌氧消化N素损失约为8%,而磷及钾元素基本上没有损失。处理出水中氮素含量

39、约为883mg/L,磷含量约为800mg/L,钾(K2O)含量640mg/L。6.6.2.1水果种植 项目点种植水果110.3公顷,每公顷年需肥量以纯N计715.5kg/公顷,需有效磷(P2O5)计709.5kg/公顷,需有效钾(K2O)计702kg/公顷。则9.3公顷水果年需纯(N)78.9t/年,需有效磷(P2O5)78.3t/年,需有效钾(K2O)77t/年。6.6.2.2甘蔗种植 项目点种植有甘蔗面积245.41公顷,根据该场历年来的经验,产量如达到90000kg/公顷,需肥量以纯N计98.5kg/公顷,(P2O5)计235.5kg/公顷,需有效钾(K2O)计232.5kg/公顷。则2

40、45.41公顷甘蔗种植需纯(N)24t/年,需有效磷(P2O5)58t/年,需有效钾(K2O)57t/年。基于土地的环境容量及作物的吸收水平,通过分析可以看出,氮元素是土地利用的限制条件,本可行性研究以满足作物氮素需求为前提进行养分平衡计算。经过厌氧处理出水中氮(N)含量为0.883kg/m3,项目每天可产生氮素105.96kg,年可产生氮素38.7t。该场245.41公顷甘蔗和110.3公顷水果年需氮素102.9t。现有的土地资源可完全消纳项目产生的有机污物,实现养殖与种植的养分平衡。6.6.3种养一体化水分及养分平衡方案 根据前面分析,水分及养分平衡方案见表6-5。表6-5 水分及养分平衡

41、表项目水(万m3/a)沼液(万m3/a)含N46%尿素(t/a)110.3公顷水果66.518.96-245.41公顷甘蔗153.965.6412.4第七章 项目建设目标7.1 产品方案项目建成后,将形成沼气90m3/天;沼液120t /天;年产有机肥1298吨的生产能力。详细情况见表7-1.项目产品方案表。表7-1:项目产品方案表序号产品名称单位数量备注1沼气万m3/年47.452沼液万m3/a4.38液体肥料3有机肥吨/年12987.2 建设规模该沼气工程项目总投资276.07万元,占地5300 m2,设计日处理高浓度有机污水200m3。总建筑面积310m2,包括USR主厌氧消化池1000

42、m3,污水调节池60m3,储气柜160m3;兼性塘6000m3;管理用房40m2,控制操作间40m2;污泥干化场200 m2;构筑物容积7220m3,并配套沼气输送管道、及沼液利用输配系统一套。7.3项目总体布局7.3.1 总平面布置与运输7.3.1.1总平面布置原则 根据广西农垦永新畜牧集团的总体规划、环境条件及粪便污水处理的工艺特点,遵循以下设计原则:符合公司总体规划,功能分区明确,保护环境、减少污染、生产工艺流程顺畅、运输便捷。7.3.1.2总平面布置方案 拟建项目考虑到场址全年主导风向为东南风,拟建场址呈长方形位于猪场的东北角,控制操作间、管理用房及发电机房依南北方向布置在场地的东边;

43、酸化调节池、USR池布置在场地的东南角,污泥干化场和贮气柜布置在控制操作间、管理用房及发电机房的西面,兼性塘布置在场地的最西面,所有工序工艺流程顺直通畅。以上布置详见附图2:总平面布置图。7.3.1.3总平面布置主要设计指标见表7-2表7-2 平面布置设计指标序号名称单位数量备注1项目总占地面积m253002建构筑物占地面积m244303绿化及道路m26004建筑系数%83.65绿化系数%11.37.3.1.4场内外运输本工程年吞吐量为12978t,其中由猪场生产区运入新鲜猪粪11680t,运出有机肥(含水量55%)1298t至3km以内的农田施肥,均为场内运输。场内运输主要用汽车运输,该场自

44、有2.5吨农用自卸车3辆,可解决场内运输问题。液肥年产生量为4.38万t,主要用管网进行输送到交通方便的路口再用汽车运输。7.3.2 公用工程7.3.2.1消防本工程中制取的沼气均属易燃易爆物质,本次设计根据建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版),按最大着火物体,计算消防用水量。管理、操作用房为80m2,最大贮物为40t,消防用水量为2L/s,预计火灾延续时间为3h。需消防贮水量为14.12t, 6000m3的兼性塘作消防水池,可满足消防要求。配电房及储气柜的消防设计,按其可能着火面积为100m2,配置3具8b的磷酸铵盐干粉或卤代烷灭火器。7.3.2.2道路及绿化场内200m2道路全

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