【正文】 座農(nóng)場(chǎng)糞污處理沼氣發(fā)電工程。 國(guó)內(nèi)采用牛糞 作為發(fā)酵原料生產(chǎn)沼氣已有大量試驗(yàn)研究，并在一定數(shù)量的工程上應(yīng)用。早在 1982 年，農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所就設(shè)計(jì)建造了成都鳳凰山畜牧園藝場(chǎng)奶牛糞中溫發(fā)酵沼氣工程，厭氧發(fā)酵裝置容積 生產(chǎn)的沼氣用于發(fā)電，發(fā)電余熱用于厭氧發(fā)酵池加溫。 1993年，上海星火農(nóng)場(chǎng)建造了處理 2900頭奶牛糞便近中溫發(fā)酵沼氣工程，厭氧發(fā)酵裝置容積 ，產(chǎn)生的沼氣用于職工炊事用氣。其后，國(guó)內(nèi)建設(shè)了奶牛糞便處理沼氣工程約 100多座，這些工程建設(shè)為牛糞處理沼氣工程的設(shè)計(jì)、建造、管理積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。 本項(xiàng)目的建設(shè)地點(diǎn)位于內(nèi) 蒙古呼和浩特市和林格爾縣，屬于高寒地區(qū)，給沼氣工程建設(shè)帶來(lái)較大難度。但是農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所在高寒地區(qū)沼氣工程的冬季保溫技術(shù)上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，由該所設(shè)計(jì)的沈陽(yáng)馬三家機(jī)械化養(yǎng)豬場(chǎng)的豬糞水處理沼氣工程 (厭氧裝置在極限溫度零下 30℃ 的狀況下仍能正常運(yùn)行，并已成功運(yùn)行了十多年，被譽(yù)為中國(guó)沼氣領(lǐng)域高寒地區(qū)偏低溫沼氣發(fā)酵示范工程。 我國(guó)沼氣發(fā)電技術(shù)的研發(fā)已有二十多年的歷史，特別是在近十年期間有一批科研單位、院校和企業(yè)先后從事了沼氣發(fā)電技術(shù)的研究及沼氣發(fā)電設(shè)備的開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已研制出 24～ 600 kw純?nèi)?沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品，如：江蘇太倉(cāng)酒精廠使用的國(guó)產(chǎn) 600kw的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組；四川綿竹酒精廠 5 臺(tái)國(guó)產(chǎn) 200kw的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組和天津掛月酒精廠 8 臺(tái)國(guó)產(chǎn) 180kw 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組已成功運(yùn)行多年。特別是 “十五 ”期間，經(jīng)過(guò)農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所與有關(guān)單位的聯(lián)合攻關(guān)，我國(guó)沼氣發(fā)電單臺(tái)機(jī)組功率已經(jīng)達(dá)到 600kw，主要性能指標(biāo)已接近國(guó)際水平，完全能滿足國(guó)內(nèi)沼氣工程沼氣發(fā)電的需求。 在沼氣發(fā)酵裝置建造方面，我國(guó)先后建有鋼筋混凝土厭氧消化池，鋼結(jié)構(gòu)以及搪瓷拼裝結(jié)構(gòu)厭氧消化罐。特別是， Lipp 制罐技術(shù)的引進(jìn)，使我國(guó)沼氣 工程的建造質(zhì)量、施工周期以及美觀程度都有大幅度提高。目前國(guó)內(nèi)已建有 Lipp 結(jié)構(gòu)的沼氣工程二十多座，施工建造技術(shù)都很成熟。 本工程的設(shè)計(jì)與建造是建立在：借鑒國(guó)內(nèi)外沼氣發(fā)電工程的研究、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)德國(guó)農(nóng)場(chǎng)沼氣工程的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備，從而使該工程的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行管理的質(zhì)量得到可靠保證。 (2) 政策扶持 為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，國(guó)家先后出臺(tái)了《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《清潔生產(chǎn)法》和《中華人民共和國(guó)畜牧法》這些法律法規(guī)的頒布，對(duì)畜牧養(yǎng)殖生產(chǎn)企業(yè)制訂了嚴(yán)格的操作規(guī)范 并強(qiáng)制實(shí)施。 在 “十一五 ”的發(fā)展規(guī)劃中，明確提出要將有利于改善生態(tài)環(huán)境、利用可再生能源的工程作為重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，在政策上將給與大力扶持。《可再生能源法》的實(shí)施，給我國(guó)沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了千載 4 難逢的大好機(jī)遇。本工程將以往對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重的牲畜糞便污水，變成市場(chǎng)急需的電力資源和肥料資源，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)良性循環(huán)，屬于可再生能源建設(shè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，是國(guó)家政策鼓勵(lì)和扶持的項(xiàng)目，將會(huì)得到國(guó)家有關(guān)部門(mén)的政策和資金支持。 (3) 環(huán)境友好 本建設(shè)項(xiàng)目無(wú)論在投資建設(shè)還是在運(yùn)行期間均不會(huì)向環(huán)境排放有毒有害物質(zhì)。在整個(gè)工藝流程中，糞水采用管溝收集方式以免進(jìn)入環(huán)境，廢水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入密閉的厭氧發(fā)酵裝置中，產(chǎn)生的沼氣通入貯氣柜用于燃燒發(fā)電，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣用作有機(jī)肥料。沼液作為液態(tài)肥料用于灌溉牧場(chǎng)內(nèi) 7000多畝牧草種植地和草場(chǎng)。通過(guò)本項(xiàng)目的建設(shè)，牧場(chǎng)內(nèi)可達(dá)到真正意義上的 “零排放 ”。 (4) 經(jīng)濟(jì)可行 無(wú)論從清償能力、財(cái)務(wù)贏利能力等方面，還是從敏感性、盈虧平衡等不確定性方面所進(jìn)行的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析，以及沼氣工程在經(jīng)濟(jì)、能源、衛(wèi)生、環(huán)保等方面呈現(xiàn)出的巨大綜合效益，都表明了本項(xiàng)目的財(cái)務(wù)可行性。 詳見(jiàn) “17 13財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)論 ”。 項(xiàng)目所在地基本情況 蒙牛澳亞示范牧場(chǎng)位于內(nèi)蒙古呼和浩特市境內(nèi)和林格爾縣，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 111176。26ˊ ～112176。18ˊ ，北緯 39176。58ˊ ～ 40176。41ˊ 。東與烏蘭察布盟涼城縣、山西省左云縣毗鄰，南鄰清水河縣和山西省平魯縣，西連托克托縣，北鄰呼和浩特郊區(qū)、土默特左旗，面積 3401km2。 和林格爾縣轄 2鎮(zhèn) 13鄉(xiāng)， 1個(gè)經(jīng)濟(jì)園。全縣總?cè)丝诩s ，由蒙、漢、滿等十三個(gè)民族組成。縣人民政府設(shè)在城關(guān)鎮(zhèn)，城關(guān)鎮(zhèn)居民 3萬(wàn)人，現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)二十多家。盛樂(lè)經(jīng)濟(jì)園 區(qū)有內(nèi)蒙古師范大學(xué)分校等學(xué)校，有蒙牛集團(tuán)總部等十多家大中型企業(yè)。和林格爾縣以農(nóng)業(yè)及工業(yè)為主，兼有牧業(yè)，農(nóng)作物播種面積 63400ha，糧食產(chǎn)量為 146785t，油料產(chǎn)量為 7756t，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值 108元。主要農(nóng)作物有小麥、莜麥、谷子、馬鈴薯等，經(jīng)濟(jì)作物有胡麻、葵花等。大畜 ，小畜 。草場(chǎng)過(guò)載，過(guò)度放牧，造成草場(chǎng)退化、沙化、土壤侵蝕加重。 全縣土地總面積為 3401km2，其中耕地面積 ，占總面積的 %；林業(yè)用地， 占總面積的 %；草地面積 ，占總面積的 %；水域面積 ，占總面積的 %；其它用地 ，占總面積的 %；未利用土地面積 ，占總面積的 %。 氣象氣候 和林格爾縣屬中溫帶大陸性氣候，由于受地理位置與大氣環(huán)流的影響，其氣候特點(diǎn)為：光資源豐富，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，熱量資源充足，降水少，雨量集中，蒸發(fā)量大，氣候干燥。年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫達(dá)到 ℃ ，極端最低氣溫 ℃ ，年平均降水量 ，年最大 降水量 ，年蒸發(fā)量 1850mm，無(wú)霜期 126天，年平均降雪量 ，年最大降雪量 ，最大凍土深度 。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，年平均風(fēng)速 ，瞬時(shí)最大風(fēng)速可達(dá) 30m/s。 和林格爾縣地居土默特平原東南緣，是土默特平原西東南部和晉西北、北三黃土丘陵與蠻漢山脈過(guò)渡帶，為第四系沖積及風(fēng)積物。自然條件比較復(fù)雜，地貌類型多樣，地勢(shì)自東南向西北傾斜。東南山丘密布，溝壑縱橫，西北平原廣闊，一望無(wú)垠，有山丘一山一川自然地貌景觀。最高海拔 2031m，平均 5 海拔 1100m。地表以風(fēng)積粉沙土為主，土質(zhì)松散。 和林格爾縣境內(nèi)河流都屬黑河、渾河水系。較大的河流共有 11 條。除渾河、茶坊河、寶貝河常年有基流外，其余均為季節(jié)性河流。年平均產(chǎn)水量 108m3，外縣流入水量108m3。水資源總量 108m3，地下水為承壓水，平均埋深為 20m，含水層為第三系沙礫巖層，主要補(bǔ)給來(lái)自潛流、大氣降水?？砷_(kāi)采量 108m3。城關(guān)鎮(zhèn)屬山丘區(qū)水系，地下水綜合補(bǔ)給量為104m3/a，測(cè)向徑流量為 104m3/a，鉆井深度為 110m時(shí)，單井出水量為 90～100m3/h。盛樂(lè)經(jīng)濟(jì)園區(qū)屬山丘區(qū)水系，鉆井深度為 200m時(shí)，單井出水量為 90～ 110m3/h。 建設(shè)單位情況 蒙牛澳亞示范牧場(chǎng)位于內(nèi)蒙古呼和浩特市和林格爾縣盛樂(lè)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，占地面積 8148 畝。牧場(chǎng)建成于 2021年，該場(chǎng)將引進(jìn)澳大利亞荷斯坦黑白花成乳牛 10000 頭，達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)鮮奶104t，年出售母牛及母犢 3200 頭，公犢 3900 頭，是目前我國(guó)最具規(guī)模效益的示范牧場(chǎng)。牧場(chǎng)分三個(gè)示范區(qū)：擠奶示范區(qū)，展示 “機(jī)器人式 ”、 “并列式 ”、 “轉(zhuǎn)盤(pán)式 ”、 “魚(yú)骨式 ”等現(xiàn)代化擠奶平臺(tái)，全部為國(guó)際先進(jìn)設(shè)備，其中 “轉(zhuǎn)盤(pán)式 ”平臺(tái)一次可擠 60 頭奶牛，為全國(guó)之最；養(yǎng)牛示范區(qū)，用約 1100畝土地，展示良種牛、牛舍、產(chǎn)房、糞便處理等一個(gè)集先進(jìn)養(yǎng)殖管理模式與生態(tài)環(huán)保處理相結(jié)合的養(yǎng)牛系統(tǒng)；種草示范區(qū)用 7000多畝土地分別展示歐、美、澳、亞洲 12個(gè)國(guó)家蛋白質(zhì)含量極高的牧草。 本項(xiàng)目技術(shù)依托單位農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所是我國(guó)唯一的國(guó)際性沼氣技術(shù)研究和培訓(xùn)中心，技術(shù)力量雄厚，現(xiàn)有在職科研人員 82人，高級(jí)技術(shù)職務(wù)人員 32人，中級(jí)技術(shù)職務(wù)人員28人，有 14名科技人員享受政府特殊津貼。所內(nèi)設(shè)有厭氧微生物研究室、工程部、工藝研究設(shè)計(jì)室、農(nóng)村能源研究室、國(guó)際合作與培訓(xùn)處、農(nóng)業(yè)部厭氧微生物重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)部沼氣產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，《中國(guó)沼氣》雜志編輯部等業(yè)務(wù)部門(mén)。研究所成立以來(lái)，已通過(guò)國(guó)家、部、省級(jí)鑒定的成果 85項(xiàng)，其中 30余項(xiàng)獲國(guó)家級(jí)和部、省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。完成大、中型沼氣及環(huán)保工程設(shè)計(jì)和工程總承包 50 余項(xiàng)。截止 2021年 10 月共承辦國(guó)際沼氣技術(shù)培訓(xùn)班 34期，為 80多個(gè)國(guó)家培訓(xùn)沼氣技術(shù)人才 500多名，同時(shí)舉辦國(guó)內(nèi)沼氣技術(shù)培訓(xùn)班 40 余期，培訓(xùn) 技術(shù)及管理人才 2300多名，先后派出專家赴 10 多個(gè)國(guó)家開(kāi)展技術(shù)援助，并與 10余個(gè)國(guó)家的沼氣研究機(jī)構(gòu)及著名厭氧消化專家開(kāi)展了廣泛的技術(shù)交流。 在國(guó)家 “七 五 ”“八 五 ”“九 五 ”“十 五 ”科技攻關(guān)項(xiàng)目中，農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所均主持承擔(dān)了大量的畜禽廢棄物處理利用項(xiàng)目；如 “豬場(chǎng)糞水厭氧消化工藝和裝置的優(yōu)化研究 ”（子專題）； “豬場(chǎng)糞水沼氣發(fā)酵系統(tǒng)研究工程 ”（子專題）； “規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境控制與廢棄物處理技術(shù)研究 ”（子專題）； “大中型沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范 ”、 “大型高效厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站 ”（專題）， “沼氣發(fā)酵啟動(dòng)劑 的研究等 ”等；對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的糞污厭氧和好氧處理進(jìn)行了比較深入的研究，解決了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理的一些難題，擁有 “沼氣生物脫硫 ”； “厭氧消化出水好氧后處理新工藝， ”“樹(shù)脂基復(fù)合材料沼氣池 ”， “樹(shù)脂基復(fù)合材料沼氣儲(chǔ)氣罩 ”等多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型發(fā)明專利。本所參與合作研究的 “四川瘦肉型豬規(guī)模化養(yǎng)殖及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與示范 ”項(xiàng)目獲四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所在對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水進(jìn)行研究的同時(shí)，還設(shè)計(jì)建造了二十多座畜禽養(yǎng)殖糞污處理沼氣工程，典型工程有： 四川成都鳳凰山奶牛場(chǎng)糞污處理工程 四川內(nèi)江農(nóng)科所奶牛場(chǎng)沼氣 工程 山東威海茂林生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園奶牛場(chǎng)沼氣工程