【正文】 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 1 第一章 總說明 第一節(jié) 概 述 一、項(xiàng)目區(qū)基本情況 安徽省市 區(qū)秸稈沼氣集中供氣 科技示范 工程 位于 市區(qū) 鎮(zhèn) ， 工程所在地 交通運(yùn)輸方便，基礎(chǔ)設(shè)施齊全，水源充足，水質(zhì)優(yōu)良，場區(qū)規(guī)劃合理，場內(nèi)設(shè)施完善。 周邊分布農(nóng)場、農(nóng)場、農(nóng)場、農(nóng)場等幾處國營大中型農(nóng)場。僅 湖農(nóng)場年產(chǎn)小麥秸稈 3600t，大豆秸稈 1800t。同時該農(nóng)場有年出欄生豬 1500 頭的規(guī)模養(yǎng)豬場一座、年出欄肉雞 10 萬只和20 萬只規(guī)模養(yǎng)雞場各一座。工程所需農(nóng)作物秸稈、人畜糞污等發(fā)酵原料資源量充足。 區(qū)地 處市西南部，轄鎮(zhèn)、 鄉(xiāng)和旅游景區(qū)，是國家級可持續(xù)發(fā)展先進(jìn)示范區(qū)。 全區(qū)面積 201km2，人口 萬。區(qū)內(nèi)季風(fēng)明顯，氣候溫和，濕潤多雨，日照充足。全年日照時數(shù) ，全年太陽輻射量為 。年平均氣溫 ℃，平均無霜期 天?？偟臍夂蛱卣魇牵汗庹?、溫度、降水資源豐富，無霜期長。該區(qū)地理位置優(yōu)越，高速公路、 102 省道鐵路穿境而過，河船運(yùn)通江達(dá)海，交通便捷。區(qū)人均生產(chǎn)總值 11883元，城鎮(zhèn)化水平為 %，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入 6622 元；農(nóng)民人均純收入 4900 元；在崗職工年平均工資 13600 元，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好。 工程 所在地是省較早地發(fā)展利用 生物質(zhì)能源及 沼氣的地區(qū)之一，對沼氣工程 等生物質(zhì)能源 的建設(shè)和綜合利用有著廣泛的群眾基礎(chǔ)，隨著環(huán)保法律法規(guī)的進(jìn)一步完善和 省內(nèi)外 秸稈資源綜合利用 的發(fā)展，該工程的實(shí)施不僅受到業(yè)主和周邊群眾的歡迎而且符合政府推進(jìn)新農(nóng)村 建設(shè)， 提高環(huán)保意識及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。工程 實(shí)施后，將對 省秸稈沼氣集中供氣工程的推廣起到積極的示范作用，提高省秸稈沼氣科技水平，具有廣闊的發(fā)展前景和良好 的 生態(tài)環(huán)境效益 、社會效益 和經(jīng)濟(jì)效益 。 二、項(xiàng)目區(qū) 秸稈資源 現(xiàn)狀 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 2 工程建設(shè)地位于 市區(qū)鎮(zhèn) ， 鎮(zhèn)是省內(nèi)外著名的米市，周邊秸稈資源十分豐富。工程合作單位為集團(tuán)下屬 農(nóng)場，該農(nóng)場擁有耕地 6900畝，年播種面積 ，復(fù)種指數(shù) 200%，2020 年小麥產(chǎn)量 3600t，大豆產(chǎn)量 1200t。產(chǎn)生小麥秸稈 3600t，大豆秸稈 1800t。同時，該農(nóng)場養(yǎng)殖業(yè)有年出欄生豬 1500 頭的規(guī)模養(yǎng)豬場一座、年出欄肉雞 10 萬只和 20 萬只規(guī)模養(yǎng)雞場各一座。這些農(nóng)作物秸稈及畜禽糞污等農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物目前僅部分進(jìn)行粗放利用，均沒有進(jìn)行合理、高效的處置，很大程度上造成了資源的浪費(fèi)及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染?？蔀楸竟こ踢\(yùn)行提供充足、穩(wěn)定的原料供應(yīng)。而且國營農(nóng)場種植、養(yǎng)殖機(jī)械化程度高，組織管理有序，能夠很好 的保證項(xiàng)目建成后秸稈及人畜糞便資源的充足、穩(wěn)定供應(yīng)。 近年來， 隨著 環(huán)保問題的日益突出及農(nóng)村地區(qū)能源供應(yīng)壓力的增加，特別是秸稈焚燒問題 、秸稈資源綜合利用的發(fā)展及大中型沼氣工程原料拓展的需要 ， 秸稈沼氣集中供氣工程日益受到省內(nèi)外各界的普遍關(guān)注。 2020 年 3 月，農(nóng)業(yè)部發(fā)出了《關(guān)于做好秸稈沼氣集中供氣工程試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的通知》， 已 在 國內(nèi) 14 個省、區(qū)（局）啟動 16 處秸稈沼氣集中供氣工程試點(diǎn)項(xiàng)目。 從“全國農(nóng)村秸稈沼氣研討會”獲悉， 20 2020 年將繼續(xù)推進(jìn)秸稈沼氣集中供氣工程建設(shè)。 由此可見，該 工程 的建設(shè) 符合省內(nèi)外秸稈 資源綜合利用的發(fā)展方向， 是 解決省內(nèi)秸稈焚燒問題的有效途徑之一，推動秸稈資源綜合利用及新農(nóng)村建設(shè) 的迫切要求 ，提高省秸稈沼氣工程科技水平的重要舉措 。 第二節(jié) 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想與設(shè)計(jì)依據(jù) 一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 和原則 建設(shè)內(nèi)容、建筑面積及投資控制以 省科技廳相關(guān)批復(fù) 要求 及沼氣工程實(shí)際 為指導(dǎo)思想； 貫徹執(zhí)行經(jīng)濟(jì)、適用、安全、美觀的建設(shè)方針，以生產(chǎn)設(shè)施為主，輔助和服務(wù)秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 3 設(shè)施盡量配套為原則，節(jié)約投資，加快建設(shè)速度； 工藝方案采用 經(jīng)過實(shí)踐證明行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備。要充分考慮鄰近區(qū)域內(nèi)的污泥處置及污 水綜合利用系統(tǒng)，充分利用附近的農(nóng)田，同時要與鄰近區(qū)域的給水、排水和雨水收集、排放系統(tǒng)及供電、供氣系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。 在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，對經(jīng)常操作且穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備、管道及監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)盡可能采用機(jī)械化、自動化控制，以方便運(yùn)行管理，降低勞動強(qiáng)度。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 省科技廳“關(guān)于省市 區(qū)秸稈沼氣集中供氣科技示范工程建設(shè)項(xiàng)目的批復(fù)”； 《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》 (1989 年 12 月 )； 國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部《關(guān)于抓緊申報秸稈沼氣儲備項(xiàng)目的通知》； 農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第 1 部分：工藝設(shè)計(jì)（ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第 2 部分：供氣設(shè)計(jì)（ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第 3 部分：施工及驗(yàn)收（ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第 4 部分：運(yùn)行管理 （ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》第 5 部分：質(zhì)量評價（ NY/） ； 《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB 500281993） ； 《燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》 （ CJJ 331989）； 1 《燃?xì)馐覂?nèi)工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定》（ DB11/T 3012020） 。 1 省 市 科技局 提供的《 省 市 區(qū)秸稈沼氣集中供氣工程 項(xiàng)目可行性研究報告》 。 第三節(jié) 建設(shè)目標(biāo) 與 建設(shè)內(nèi)容 一、建設(shè)目標(biāo) 本工程 通過分二批次 建設(shè)沼氣工程總池容 4000m3。 其中， 一期 工程 建設(shè) 21000m 3，根據(jù)工程實(shí)際運(yùn)行情況， 二期 工程建設(shè) 21000m 3。實(shí)現(xiàn) 集中 供氣農(nóng)戶 共 2 1000 戶左秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 4 右 ，達(dá)到秸稈資源綜合利用及發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的 。 工程全部完工后，將達(dá)到年穩(wěn)定產(chǎn)生沼氣 72 萬 m3以上，可實(shí)現(xiàn) 年處理秸稈 約 6000 t（水分含量 25%） ，人畜糞便 約 2600t（水分含量 80%），產(chǎn)生高濃度（水分含量＜ 40%）有機(jī)肥料 8000t 以上的能力 。 二、建設(shè)規(guī)模與內(nèi)容 省 市 區(qū)秸稈沼氣集中供氣科技示范工程 建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 主要 分為 土建工程和儀器設(shè)備 兩大部分。 土建工程 一期建設(shè)： 秸稈原料臨時存儲及粉碎加工場地 100m2；人畜糞污暫存池 50m3；秸稈原料青貯槽 3 500m3；秸稈預(yù)處理池 10 10m3；調(diào)節(jié)勻漿池 50m3；沼氣工程臥式反應(yīng)器 2 1000m3；太陽能溫室 960m2；太陽能集中供熱工程 500m2；沼渣、沼液沉淀池 50m3；沼渣存儲池 500m3；人畜糞污暫存池簡易用房 30m2；調(diào)節(jié)勻漿工藝簡易用房 30m2；沉淀池簡易用房 30m2；沼氣凈化間 10m2；沼氣調(diào)壓站簡易用房 10m2；沼氣發(fā)電機(jī)房 10m2；沼氣鍋爐房 10m2；配電房及控制室 15m2；沼渣存儲簡易用房 300m2；辦公用房 20m2。 二期工程： 主要建設(shè)秸稈原料青貯槽 3 500m3；秸稈預(yù)處理池 10 10m3；調(diào)節(jié)勻漿池 50m3；沼氣工程臥式反應(yīng)器 2 1000m3；太陽能溫室 960m2；太陽能集中供熱工程 500m2；沼渣、沼液沉淀池 50m3；沼渣存儲池 500m3；調(diào)節(jié)勻漿工藝簡易用房 30m2；沉淀池簡易用房 30m2；沼氣凈化間 10m2；沼渣存儲簡易用房 300m2。 儀器設(shè)備 一期工程 購置儀器設(shè)備 41 臺（套） （不包括集中供氣管道工程）； 二期工程購置儀器設(shè)備 35 臺（套）（不包括集中供氣管道工程） 。 第四節(jié) 總指標(biāo) 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 5 一、總建設(shè)用地面積： 20 畝； 二、總概算： 萬元 。其中，一期工程 萬元，二期工程 萬元 ，劃撥土地費(fèi)用 64 萬元 。 三、總用電量： 約 31000kw h/年； 四、總用水量： 約 10000 立方米 /年。 第五節(jié) 投資規(guī)模與資金來源 工程 總投資 萬元，其中 一期工程投資 萬元，二期工程投資 萬元 ，劃撥土地費(fèi)用 64 萬元 ； 工程建設(shè)資金由 省科技廳、 建設(shè)及管理 企業(yè)和受益農(nóng)戶共同承擔(dān) 。 第 六 節(jié) 效益 評價 經(jīng)濟(jì)效益 評價 本項(xiàng)目沼氣工程建成后年 產(chǎn)沼氣 72 萬 m3以上 ，年產(chǎn)高濃度 （水分含量＜ 40%） 沼氣發(fā)酵殘留物 8000 多 t。沼氣比照城市天然氣熱值及價格按照 元計(jì)算，每年（按 10個月以上穩(wěn)定產(chǎn)氣計(jì)算）沼氣收益 約 萬元；沼氣發(fā)酵殘留物作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，價格按照 200 元 /噸計(jì)算，每年沼氣發(fā)酵殘留物收益約 160 萬元。共計(jì)該工程年收益 約 萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 若結(jié)合 CDM 項(xiàng)目，其進(jìn)一步提高工程經(jīng)濟(jì)效益。 由此可見項(xiàng)目的實(shí)施不僅有較大的直接經(jīng)濟(jì)效益，潛在的間接效益更是不可估量的。 社會效益 評價 本項(xiàng)目建成后，產(chǎn)生的沼氣為清潔、可再生能源，為周邊農(nóng)場居民提供炊事燃料，有助于提高農(nóng)民生活水平，很大程度上減少了對外部（化石）能源的依賴性；沼液、沼渣可作為農(nóng)場及周邊農(nóng)田提供優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，既可改良土壤，節(jié)約化肥和農(nóng)藥的使用量，又能增產(chǎn)增收，提高種植作物的質(zhì)量，形成 “ 種植業(yè) 沼氣 沼肥 種植業(yè) ” 的良性物質(zhì)秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 6 與能量循環(huán)系統(tǒng)；通過沼氣建設(shè)還有助于 促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐裎拿靼l(fā)展 ；另外，工程 建設(shè)實(shí)施將對 省秸稈沼氣集中供氣工程實(shí)踐及科研的發(fā)展均可起到積極的示范作用。 生態(tài)效益 評價 項(xiàng)目建成后，將每年消納秸稈 4600 多 t，人畜糞便 2020 多 t。實(shí)現(xiàn)了秸稈等廢棄物資源化、無害化、減量化處理利用，為秸稈焚燒、秸稈還田等突出問題提供了良好的處理途徑；解決了項(xiàng)目實(shí)施鎮(zhèn)點(diǎn)人畜糞便污染及處置問題，有助于當(dāng)?shù)丨h(huán)境衛(wèi)生狀況改善及居民健康保障；沼氣作為清潔、可再生能源集中供氣，可有效提高當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量；沼氣發(fā)酵殘留物的綜合利用，對于改良土壤、減少化肥農(nóng)藥使用、開展生態(tài)農(nóng)業(yè)，以及當(dāng)?shù)?整體農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 7 第二章 工藝設(shè)計(jì) 一、工藝設(shè)計(jì)原則 （ 1）減量化：治理好畜禽糞污染，必須從污染的源頭抓起，必須有效地削減污染總量，從而減少治理經(jīng)費(fèi)，達(dá)到將污染源控制在最低限度的目的。 該工程建設(shè)在 場區(qū)內(nèi)推行清潔生產(chǎn)， 將秸稈在收獲后的短時間內(nèi)進(jìn)行粉碎 青 貯 ， 減少占地面積，減少秸稈日曬雨淋帶來的污染及組分損失。同時也 大幅度降低 了 對場區(qū)的污染，確保生產(chǎn)的安全和人身的健康 ；沼氣工程采用高濃度（ TS： 2025%）發(fā)酵工藝， 符合 循環(huán)經(jīng)濟(jì)“減量化”要求。 （ 2）無害化： 沼氣工程采用全封閉生產(chǎn)工藝，整個過程 產(chǎn)生有害氣體、液體及固體排放，不會對周圍環(huán)境帶來危害；產(chǎn)生沼氣全封閉存儲，并配置高靈敏檢測設(shè)備，制定嚴(yán)格安保措施，確保沼氣不泄露，不對空氣造成污染；經(jīng)過沼氣厭氧發(fā)酵過程， 可殺滅 96%以上的病毒和蟲卵， 從而 切斷寄生蟲生長周期，對場區(qū)和周圍農(nóng)村生活環(huán)境都是有益無害的。 沼渣、沼液專門設(shè)置存儲池進(jìn)行存儲，且滿足 4045 天存儲要求，同時周邊擁有大面積農(nóng)業(yè)耕地，將沼渣、沼液做高效有機(jī)肥料可完全消納，因此不會產(chǎn)生二次污染。 （ 3）資源化： 該項(xiàng)目沼氣工程全部完工后，可實(shí)現(xiàn) 年處理秸稈 約 6000 t（水分含量 25%） ，人畜糞 便 約 2600t（水分含量 80%），產(chǎn)生高濃度（水分含量＜ 40%）有機(jī)肥料8000t 以上 。 經(jīng)過沼氣工程處理，農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物秸稈、人畜糞便在產(chǎn)生沼氣的同時，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝в袡C(jī)肥料 ，達(dá)到變廢為寶的目的。 沼渣、沼液 除含有大量 活性 N、 P、 K 等常量元素外，還含有鈣、銅、鐵、錳等多種微量元素 ，以及多種 水解酶、氨基酸、有機(jī)酸、腐殖酸、生長素、赤霉素、 B 族維生素、細(xì)胞分裂素及某些抗菌素等 ，這些 生物活性物質(zhì) 不但可用作綠色、無公害果蔬生產(chǎn)，還具有改良土壤、提高作物抗逆性等多種優(yōu)點(diǎn)。秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設(shè)計(jì) 8 是高效的有機(jī)肥料資源，為生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)民 增產(chǎn)增收 及農(nóng)業(yè) 可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ) 。 整個工程是變廢為寶，良性循環(huán)，資源全面綜合利用的 科技 示范工程。 （ 4） 因地制宜、突出特色 ： 該設(shè)計(jì)必須突出區(qū)域性特點(diǎn)，突出地方性特色。在設(shè)計(jì)時必須從當(dāng)?shù)氐膶?shí)際出發(fā)，在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，正確識別影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的有利條件和制約因素。建設(shè)要切合實(shí)際，既具有前瞻性和科學(xué)性，又具有現(xiàn)實(shí)性和可操作性。 項(xiàng)目在設(shè)計(jì)初期就將秸稈沼氣工程集中供氣中潛在的原料供給與預(yù)處理問題、工程節(jié)能保溫問題、集中供氣選址 問題、沼渣綜合利用問題、工程運(yùn)行及集中供氣 連續(xù)穩(wěn)定性問題給予充分考慮，并結(jié)合 項(xiàng)目實(shí)施地特色，分別采取與國營大中型農(nóng)場合作、多種方法聯(lián)合預(yù)處理、充分利用太陽能并與富余沼氣加熱相結(jié)合、選址在農(nóng)場廉租住房與新農(nóng)村建設(shè)小區(qū)、 與農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展公司合作、 引進(jìn)燃?xì)夤咀鳛闅庠囱a(bǔ)充等具有地方特色及創(chuàng)新性的途徑解決 。 二、沼氣工程原料 及沼氣發(fā)酵殘留物處理 焦崗湖農(nóng)場秸稈 及糞污 資源 工程建設(shè)點(diǎn)位于省市區(qū)，區(qū)內(nèi)及周邊分布有 農(nóng)場、農(nóng)場、農(nóng)場、農(nóng)場等幾處國營大中型農(nóng)場。以工程合作單位農(nóng)場為例，耕地 6900 畝，年播種面積 萬畝，復(fù)種指數(shù)200%， 2