【正文】 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設計 1 第一章 總說明 第一節(jié) 概 述 一、項目區(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 交通運輸方便，基礎設施齊全，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)展先進示范區(qū)。 全區(qū)面積 201km2，人口 萬。區(qū)內(nèi)季風明顯，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铡囟?、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，河船運通江達海，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)濟基礎較好。 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 的建設和綜合利用有著廣泛的群眾基礎，隨著環(huán)保法律法規(guī)的進一步完善和 省內(nèi)外 秸稈資源綜合利用 的發(fā)展，該工程的實施不僅受到業(yè)主和周邊群眾的歡迎而且符合政府推進新農(nóng)村 建設， 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)濟效益 。 二、項目區(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計 2 工程建設地位于 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下屬 農(nóng)場，該農(nóng)場擁有耕地 6900畝，年播種面積 ，復種指數(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)有機廢棄物目前僅部分進行粗放利用，均沒有進行合理、高效的處置，很大程度上造成了資源的浪費及當?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染?？蔀楸竟こ踢\行提供充足、穩(wěn)定的原料供應。而且國營農(nóng)場種植、養(yǎng)殖機械化程度高，組織管理有序，能夠很好 的保證項目建成后秸稈及人畜糞便資源的充足、穩(wěn)定供應。 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)外各界的普遍關注。 2020 年 3 月，農(nóng)業(yè)部發(fā)出了《關于做好秸稈沼氣集中供氣工程試點項目建設的通知》， 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項目。 從“全國農(nóng)村秸稈沼氣研討會”獲悉， 20 2020 年將繼續(xù)推進秸稈沼氣集中供氣工程建設。 由此可見，該 工程 的建設 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 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) 設計指導思想與設計依據(jù) 一、項目設計指導思想 和原則 建設內(nèi)容、建筑面積及投資控制以 省科技廳相關批復 要求 及沼氣工程實際 為指導思想； 貫徹執(zhí)行經(jīng)濟、適用、安全、美觀的建設方針，以生產(chǎn)設施為主，輔助和服務秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設計 3 設施盡量配套為原則，節(jié)約投資，加快建設速度； 工藝方案采用 經(jīng)過實踐證明行之有效的新技術、新工藝、新材料和新設備。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)濟合理的原則下，對經(jīng)常操作且穩(wěn)定性要求較高的設備、管道及監(jiān)控系統(tǒng)，應盡可能采用機械化、自動化控制，以方便運行管理，降低勞動強度。 二、設計依據(jù) 省科技廳“關于省市 區(qū)秸稈沼氣集中供氣科技示范工程建設項目的批復”； 《中華人民共和國環(huán)境保護法》 (1989 年 12 月 )； 國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部《關于抓緊申報秸稈沼氣儲備項目的通知》； 農(nóng)業(yè)標準 《沼氣工程技術規(guī)范》第 1 部分：工藝設計（ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標準 《沼氣工程技術規(guī)范》第 2 部分：供氣設計（ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標準 《沼氣工程技術規(guī)范》第 3 部分：施工及驗收（ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標準 《沼氣工程技術規(guī)范》第 4 部分：運行管理 （ NY/） ； 農(nóng)業(yè)標準 《沼氣工程技術規(guī)范》第 5 部分：質(zhì)量評價（ NY/） ； 《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》（ GB 500281993） ； 《燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》 （ CJJ 331989）； 1 《燃氣室內(nèi)工程設計施工驗收技術規(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 項目可行性研究報告》 。 第三節(jié) 建設目標 與 建設內(nèi)容 一、建設目標 本工程 通過分二批次 建設沼氣工程總池容 4000m3。 其中， 一期 工程 建設 21000m 3，根據(jù)工程實際運行情況， 二期 工程建設 21000m 3。實現(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計 4 右 ，達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，將達到年穩(wěn)定產(chǎn)生沼氣 72 萬 m3以上，可實現(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%）有機肥料 8000t 以上的能力 。 二、建設規(guī)模與內(nèi)容 省 市 區(qū)秸稈沼氣集中供氣科技示范工程 建設項目建設內(nèi)容 主要 分為 土建工程和儀器設備 兩大部分。 土建工程 一期建設： 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；秸稈預處理池 10 10m3；調(diào)節(jié)勻漿池 50m3；沼氣工程臥式反應器 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： 主要建設秸稈原料青貯槽 3 500m3；秸稈預處理池 10 10m3；調(diào)節(jié)勻漿池 50m3；沼氣工程臥式反應器 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。 儀器設備 一期工程 購置儀器設備 41 臺（套） （不包括集中供氣管道工程）； 二期工程購置儀器設備 35 臺（套）（不包括集中供氣管道工程） 。 第四節(jié) 總指標 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設計 5 一、總建設用地面積： 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 ，劃撥土地費用 64 萬元 ； 工程建設資金由 省科技廳、 建設及管理 企業(yè)和受益農(nóng)戶共同承擔 。 第 六 節(jié) 效益 評價 經(jīng)濟效益 評價 本項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 元計算，每年（按 10個月以上穩(wěn)定產(chǎn)氣計算）沼氣收益 約 萬元；沼氣發(fā)酵殘留物作為優(yōu)質(zhì)有機肥料，價格按照 200 元 /噸計算，每年沼氣發(fā)酵殘留物收益約 160 萬元。共計該工程年收益 約 萬元，經(jīng)濟效益顯著。 若結合 CDM 項目，其進一步提高工程經(jīng)濟效益。 由此可見項目的實施不僅有較大的直接經(jīng)濟效益，潛在的間接效益更是不可估量的。 社會效益 評價 本項目建成后，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計 6 與能量循環(huán)系統(tǒng)；通過沼氣建設還有助于 促進當?shù)鼐裎拿靼l(fā)展 ；另外，工程 建設實施將對 省秸稈沼氣集中供氣工程實踐及科研的發(fā)展均可起到積極的示范作用。 生態(tài)效益 評價 項目建成后，將每年消納秸稈 4600 多 t，人畜糞便 2020 多 t。實現(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；解決了項目實施鎮(zhèn)點人畜糞便污染及處置問題，有助于當?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?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?shù)?整體農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的恢復。 秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設計 7 第二章 工藝設計 一、工藝設計原則 （ 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，達到將污染源控制在最低限度的目的。 該工程建設在 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“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備，制定嚴格安保措施，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、沼液專門設置存儲池進行存儲，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、沼液做高效有機肥料可完全消納，因此不會產(chǎn)生二次污染。 （ 3）資源化： 該項目沼氣工程全部完工后，可實現(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%）有機肥料8000t 以上 。 經(jīng)過沼氣工程處理，農(nóng)業(yè)有機廢棄物秸稈、人畜糞便在產(chǎn)生沼氣的同時，轉變?yōu)楦咝в袡C肥料 ，達到變廢為寶的目的。 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、有機酸、腐殖酸、生長素、赤霉素、 B 族維生素、細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。秸稈沼氣集中供氣科技示范工程初步設計 8 是高效的有機肥料資源，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 。 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 ： 該設計必須突出區(qū)域性特點，突出地方性特色。在設計時必須從當?shù)氐膶嶋H出發(fā)，在充分調(diào)查研究的基礎上，正確識別影響當?shù)亟?jīng)濟社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的有利條件和制約因素。建設要切合實際，既具有前瞻性和科學性，又具有現(xiàn)實性和可操作性。 項目在設計初期就將秸稈沼氣工程集中供氣中潛在的原料供給與預處理問題、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、工程運行及集中供氣 連續(xù)穩(wěn)定性問題給予充分考慮，并結合 項目實施地特色，分別采取與國營大中型農(nóng)場合作、多種方法聯(lián)合預處理、充分利用太陽能并與富余沼氣加熱相結合、選址在農(nóng)場廉租住房與新農(nóng)村建設小區(qū)、 與農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展公司合作、 引進燃氣公司作為氣源補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 工程建設點位于省市區(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，復種指數(shù)200%， 2