【正文】 各莊 鎮(zhèn) 8個(gè)沼氣儲(chǔ)氣分站儲(chǔ)氣 柜 中。 2 建設(shè) 目標(biāo) 本項(xiàng)目總體建設(shè)目標(biāo)是通過對(duì) 畜禽糞便 生物質(zhì)可再生能源的開發(fā)與利用， 提高能源利用效率，減少環(huán)境污染。 其中康各莊村 沼氣 總 站 占地面積為 68342m2； 河北莊村 沼 氣 總 站 占地面積為 11990m2。 （ 2）新建沼氣 儲(chǔ)氣 分站 8 個(gè)， 總占地面積為 ，其中：分站 1位于西沙地村，占地面積為 375m2；分站 2位于康各莊村，占地面積為 768m2；分站 3位于 馬營(yíng) 村，占地面積為 609m2； 分站 4位于河北莊村，占地面積為 490m2；分站 5位于董各莊村，占地面積為 825m2；分站 6位于西恒河村，占地面積為 908m2；分站 7位于建新村，占地面積為 400m2；分站 8位于大辛村，占地面積為 。 具體建設(shè)目標(biāo)是：項(xiàng)目建設(shè)大型沼氣工程 13000m3規(guī)模，每天處理康各莊村及河北莊村兩個(gè)奶牛養(yǎng)殖基地所產(chǎn)生的糞便及污水共計(jì) 325 噸，作為原料進(jìn)行發(fā)酵制成沼氣。 利用村級(jí)管線輸 送至農(nóng)戶家中作為清潔能源使用。主要建設(shè)內(nèi)容包括土建工程、沼氣生產(chǎn)設(shè)備購(gòu)置及安裝、場(chǎng)區(qū)工程建設(shè)三部分。 其中沼渣干化場(chǎng)面積為 1430m2，道路面積為 2148m2，鋪裝面積為 13000m2，綠化面積為 43880m2，圍墻長(zhǎng) 1197m，場(chǎng)地整理 68342m2,室外給水管線敷設(shè)長(zhǎng)度為 510m， 室外污水管線敷設(shè)長(zhǎng)度為 672m，室外電纜敷設(shè)長(zhǎng)度為 730m。 ③ 場(chǎng)區(qū) 工程 河北莊沼氣 總 站 場(chǎng)區(qū) 工程包括 沼渣干化場(chǎng) 、道路、鋪裝、綠化、圍墻 、 場(chǎng)地整理 、室外管線工程 等。 投資估算 項(xiàng)目 建設(shè) 總投資為 ， 包括建筑安裝工程費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、工程建設(shè)其他費(fèi)、預(yù)備費(fèi) 四 部分 ， 其中： 建筑 安裝 工程費(fèi) 萬(wàn)元，設(shè)備購(gòu)置費(fèi) ，工程建設(shè)其他費(fèi)用為 ，預(yù)備費(fèi)為 。 8 第 2 章 項(xiàng)目 建 設(shè) 背景 和 必要性 項(xiàng)目 建設(shè) 背景 中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，第六次人口普查 居住在鄉(xiāng)村的人口為 億人，占比 ％。 農(nóng)村生活能源是指農(nóng)村居民在炊事、照明、取暖等日常生活方面所消耗的能源。其中，可供農(nóng)村地區(qū)開發(fā)利用的可再生能源主要包括生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮艿?。過去農(nóng)戶的能源供給主要靠上山砍柴，近幾年因峰山育林和環(huán)保要求，農(nóng)戶的能源供給逐步轉(zhuǎn)化為燒煤為主，平均每戶年煤消耗量約 2噸，農(nóng)戶每年需要支出燃料費(fèi) 約 1500 元左右，約占農(nóng)戶人均年純收入的 15%。西田各莊鎮(zhèn)本著 養(yǎng)?；貜U棄物無(wú)害化、資源化和減量化的 原則 ， 充分 利用兩個(gè)奶牛養(yǎng)殖基地所產(chǎn)生的糞便及污水作為原料進(jìn)行發(fā)酵制成 綠色燃?xì)?沼氣 ， 這樣不僅 改變 農(nóng)村 燃料結(jié)構(gòu)， 緩解農(nóng)村能源供應(yīng) ，同時(shí)凈化了周邊環(huán)境。如果這些廢棄物不能得到合理利用及妥善處理，將會(huì)成為環(huán)境污染源，對(duì)自然生 產(chǎn) 、大氣環(huán)境、和人體健康造成危害。特別在我國(guó)廣大農(nóng)村，農(nóng)民收入較低，秸稈、薪柴等生物質(zhì)能仍是主要生活能源。 項(xiàng)目建設(shè)是解決 西田各莊鎮(zhèn) 養(yǎng)殖 基地 環(huán)境污染的需要 西田各莊鎮(zhèn)康各莊、河北莊養(yǎng)殖基地奶牛存欄量約 13000頭，日產(chǎn) 糞便 390t， 產(chǎn)生量大，過于集中，如果露天存放，不僅污染地表水，其有毒、有害成分還易滲入到地下水中，嚴(yán)重污染地下水，最終影響奶牛場(chǎng)飲用水，不僅嚴(yán)重地污染周圍的環(huán)境，也威脅著奶牛 基地 的持續(xù)、健康發(fā)展。 11 項(xiàng)目建設(shè) 可行性 政策支持 該項(xiàng)目不僅是 可再生能源利用項(xiàng)目， 也是 一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)工程 ，有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 由此可見，國(guó)家對(duì)建設(shè)農(nóng)村沼氣工程是非常重視的，支持的力度也是逐年增加。 原材料充足 該項(xiàng)目原材料主要是 康各莊奶牛養(yǎng)殖基地和河北莊奶牛養(yǎng)殖基地排放的糞便和污水。 農(nóng)業(yè)資源豐富 本項(xiàng)目將產(chǎn)生大量的沼渣、沼液，沼渣、沼液含有豐富的有機(jī)物和多種養(yǎng)分元素，是良好的土壤改良劑。 且 政府政策支持 ，項(xiàng)目技術(shù)成熟 ， 原材料充足， 為項(xiàng)目的 實(shí)施 奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，開發(fā)潔凈可再生能源已成為緊迫的課題。 沼氣 發(fā)展現(xiàn)狀 在傳統(tǒng)能源日趨枯竭、環(huán)境氣候不斷惡化的情況下，沼氣作為新型的可再生清潔能源越來越受到國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注，我國(guó)農(nóng)村由于在禽畜糞便及秸稈等可用廢棄物上的優(yōu)勢(shì)，戶用沼氣發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。但 戶用 沼氣以單一禽畜糞便為原料，隨養(yǎng)殖方式的改變，其短缺問題日益凸顯，作為集中供氣或者沼氣發(fā)電，原料來源穩(wěn)定成為沼氣利用的主要困難 。 1999 年數(shù)量?jī)H為 746 處，池容 萬(wàn) m3。沼氣工程的 產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)化程度逐年提高，預(yù)計(jì)在 20xx－ 2020 年間，大多數(shù) 沼氣 能源技術(shù)可具有市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力，在 2020 年以后將會(huì)有更快的發(fā)展，并逐步成為 我國(guó)農(nóng)村的 主導(dǎo)能源。 沼氣是一種優(yōu)質(zhì)能源，主要成份是 CH4，含量約 60%。 20xx 年，中國(guó)農(nóng)村居民人均生活商品用 能量為131kg 標(biāo)煤，僅為城鎮(zhèn)居民人均生活用能量的 %（城鎮(zhèn)居民人均生活用能量為 275kg標(biāo)煤）城鄉(xiāng)差距較大。如果農(nóng)村居民加入到商品能源的競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)伍中來，將會(huì)給 該地區(qū) 的能源供給帶來巨大壓力。 以畜禽糞便農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用為主的沼氣能源開發(fā)前景廣闊，是解決中國(guó)農(nóng)村能源和實(shí)現(xiàn)農(nóng)村節(jié)能減排的主要途徑 ，沼氣的發(fā)展前景非常廣闊。 [3]交通方便，運(yùn)輸條件優(yōu)越 。 [7]農(nóng)業(yè)資源豐富。 新建沼氣儲(chǔ)氣分站 8個(gè)，總占地面積為 ，其中：分站 1位于西沙地村，占地面積為 375m2；分站 2 位于康各莊村， 占地面積為 768m2；分站 3位于馬營(yíng)村，占地面積為 609m2；分站 4位于河北莊村，占地面積為 490m2；分站 5位于董各莊村，占地面積為 825m2；分站 6位于西恒河村，占地面積為 908m2；分站 7位于建新村，占地面積為 400m2；分站 8位于大辛村，占地面積為 。處于 養(yǎng)殖基地 下風(fēng)向，交通便利 ，遠(yuǎn)離村莊。 項(xiàng)目生產(chǎn)的有機(jī)肥運(yùn)輸距離短， 有利于實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè) 。 21′ 23〞～ 40176。人口、耕地均占全縣的十分之一。其中 （ 1）康各莊沼氣站 ①給水 康各莊養(yǎng)殖基地 現(xiàn)有深水井 2眼 ， 出水量為 20m3/h， 水量充足 ，滿足本項(xiàng)目建成后的需要。 （ 2）河北莊沼氣站 ①給水 河北莊養(yǎng)殖基地 現(xiàn)有深水井 2眼 ， 出水量為 20m3/h， 水量充足 ，滿足本項(xiàng)目建成后的需要。 原材料 供應(yīng) 該項(xiàng)目原材料主要是 康各莊奶牛養(yǎng)殖基地和河北莊奶牛養(yǎng)殖基地排放的糞便和污水。 養(yǎng)殖基地已經(jīng)承諾無(wú)償提 供糞便供應(yīng)，因此，原材料供應(yīng) 是充足并有保證的。畜禽糞污經(jīng)處理后不僅充分考慮該工程沼氣的利用，更要保證沼肥的充分理用 和直接經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生。 具體建設(shè)目標(biāo)是：項(xiàng)目建設(shè)大型沼氣工程 13000m3規(guī)模，每天處理康各莊村及河北莊村兩個(gè)奶牛養(yǎng)殖基地所產(chǎn)生的糞便及污水共計(jì) 325 噸，作為原料進(jìn)行發(fā)酵制成沼氣。 再 利用村級(jí)管線輸送至農(nóng)戶家中作為清潔能源使用。沼氣的主要成份是甲烷（ 55%70%）二氧化碳（ 2030%）、少量的氮、氫和硫化氫等。 每個(gè)分站供氣戶數(shù) 及每村用氣戶數(shù) 詳見表 51： 23 表 51：每個(gè)沼氣儲(chǔ)氣分站供氣戶數(shù) 及每村用氣戶數(shù) 明細(xì)表 序號(hào) 村名 用氣戶數(shù) 1 分站 1（西沙地村） 94 2 分站 2 1650 西莊戶村 710 康各莊村 940 3 分站 3 912 卸甲山村 678 馬營(yíng)村 234 4 分站 4（河北莊村） 435 5 分站 5 2046 西田各莊 1376 董 各莊 村 670 6 分站 6 3124 瞳里 1030 恒河 225 渤海寨 480 水洼屯 238 蒼頭村 1151 7 分站 7（建新村） 220 8 分站 8 1493 沿村 358 大辛 1135 9 合計(jì) 9974 （ 3）燃?xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè) 將 8個(gè)沼氣儲(chǔ)氣分站 的沼氣利用西沙地、西莊戶、西康各莊、卸甲山、馬營(yíng)、河北莊、西田各莊、董各莊、瞳里、恒河、渤海寨、水洼屯、蒼頭、建新、沿村、大辛村共 16 個(gè)村 燃?xì)?管 道 輸送至農(nóng)戶家中作為清潔能源使用。固液分離后，干沼渣 50t，沼液 450t。 ②沼渣、沼液產(chǎn)量 根據(jù)厭氧消化器水力滯留期 20d，每次排放沼渣沼液為 150t。 其中生流式固體反應(yīng)器目前應(yīng)用較多的有 升流式附著膜型及升流式兩種。 高濃度有機(jī)廢水。 反應(yīng)器內(nèi)物料有分層，消化不均勻，與微生物接觸不均勻，但水利滯留期長(zhǎng)，消化比較完全。.d 34kgCOD/m179。夏季運(yùn)行無(wú)需加溫能耗，冬季采用太陽(yáng)能與沼氣加溫。18300m3規(guī)模每天需消耗燃煤近 20 噸。 運(yùn)行過程中需要使用煤或電持續(xù)加溫，運(yùn)行能耗極高 29 運(yùn)行機(jī)械能耗 機(jī)械攪拌裝置 7kw 6臺(tái)，偶爾使用 每個(gè)發(fā)酵罐內(nèi)攪拌機(jī)功率 ，工作時(shí)間 4h/d，消耗電能 6。 進(jìn)料泵 11kw 6 臺(tái)，假設(shè)滯留期 1820 天，每天進(jìn)料運(yùn)行，每天進(jìn)料 1625m179。河北莊至少 4300m179。建設(shè)資金投入巨大 。采用太陽(yáng)能集熱器加熱保溫， 保證厭氧反應(yīng)器中溫運(yùn)行的發(fā)酵溫度，代替煤、電加熱方式， 降低 運(yùn)行 能耗，便于維護(hù)。運(yùn)行中無(wú)需強(qiáng)化攪拌，發(fā)酵原料的預(yù)處理手段簡(jiǎn)單便捷，在運(yùn)行中有效地克服了 USR 升流式厭氧反應(yīng)器 能耗高、易結(jié)殼、 MRT 不穩(wěn)定、產(chǎn)氣效率較低 的缺點(diǎn)。 因此，本項(xiàng)目 厭氧發(fā)酵生物處理 核心工藝 技術(shù) 選用 升流式 附著膜型厭氧 反應(yīng)器 （ USR+AF） 。沼氣進(jìn)入凈化室 ， 在凈化室經(jīng)過水封器、脫水器和脫硫塔凈化后，進(jìn)入儲(chǔ)氣柜儲(chǔ)存，以備利用。 ● 在回流加溫池 攪拌池 內(nèi)加入 畜禽糞便污水和沼渣 回流液， ● 向加溫 攪拌 池加入太陽(yáng)能熱水或鍋爐加熱熱水，進(jìn)行預(yù)熱處理， 調(diào)試 溫度應(yīng)在 25177。 ● 開啟提升泵將發(fā)酵料液投入到發(fā)酵罐中 。 2℃ ； [6]發(fā)酵罐比表面積 460m2/m3； 179。在進(jìn)行罐裝時(shí)，首先進(jìn)入流量計(jì)，流量計(jì)設(shè)旁通并連接安全閥。 項(xiàng)目目標(biāo) 沼氣發(fā)酵是一個(gè)非常復(fù)雜的生物過程，僅靠自然發(fā)酵是難以實(shí)現(xiàn)的。首先，控制精度要高。 項(xiàng)目最綜目的旨在利用現(xiàn)代先進(jìn)的 3G 技術(shù)、傳感器技 術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、集散控制技術(shù)等研究沼氣工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的監(jiān)測(cè)、調(diào)控及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，使控制和管理相結(jié)合，管理人員可實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的各種工況，對(duì)各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高控制精度及管理水平，為沼氣工業(yè)化生產(chǎn)提供高效可靠的調(diào)控手段。同時(shí)系統(tǒng)還具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)布功能，用戶只需錄入指定網(wǎng)址，通過密碼登錄，即可。 總體方案 整個(gè)系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由 8個(gè)沼氣產(chǎn)量采集系統(tǒng)、8個(gè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。而且，為了方便進(jìn)行發(fā)酵工藝的研究，需要能保存工藝參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)。具體來說，就是要對(duì)發(fā)酵過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù)如溫度、壓力、液 位、 pH 值、甲烷濃度、沼氣產(chǎn)生量等關(guān)鍵進(jìn)行合理設(shè)定并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便當(dāng)其不滿足較高產(chǎn)氣量的發(fā)酵要求時(shí)，及時(shí)采取合理措施。 34 氣 /用氣系統(tǒng) 在槽車將高壓沼氣送至儲(chǔ)氣分站后，通過減壓裝置將沼氣送入分站儲(chǔ)氣柜臨時(shí)儲(chǔ)存，再通過村用氣管道送入用戶家中。 [10]沼氣溫度取環(huán)境溫度 [11]儲(chǔ)氣柜儲(chǔ)氣安全壓力 4Kpa，管道及發(fā)酵罐壓力 4Kpa，供氣端出口壓力暫定 20Kpa，燃?xì)舛纬隹趬毫?2Kpa，戶用燃?xì)舛纬隹趬毫Α? ② 發(fā)酵原料處理及加料流程 圖 62： 發(fā)酵原料處理及加料流程 33 ③ 主要工藝參數(shù) [1]發(fā)酵原料牛糞 ， 含固率 17%， ，碳氮比 25:1； [2]太陽(yáng)能夏季供水溫度 75100℃，冬季供水溫度 4555℃ ； [3]發(fā)酵 原料預(yù)處理溫度 38℃177。 ● 將糞污配比為含固率在 10%左右的混合液（濃度配比可提前配好一定濃度的試驗(yàn)料液，配比時(shí)比較試驗(yàn)料液 進(jìn)行配比） 。預(yù)處理操作步驟如下： 糞污進(jìn)入 預(yù)處理間進(jìn)行發(fā)酵原料預(yù)處理。鮮糞通過初步攪拌稀釋 、沉淀 ，達(dá)到進(jìn)料所需要的濃度（夏季濃度為 8%左右，冬季濃度為 12%左右），并采用太陽(yáng)能輔助加熱系統(tǒng)進(jìn)行加溫后通過排污泵提升到 USR+AF 反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵。采用復(fù)合保溫技術(shù)和太陽(yáng)能輔助加溫，可 使 反應(yīng)器的冬季發(fā)酵溫度 穩(wěn)定 在 35177。 2℃。 USR+AF 型升流式新型高效沼氣發(fā)酵裝置，是仿照牛瘤胃生物學(xué)特性，在厭氧生物反應(yīng)器中安 裝高效生物附著材料，增加厭氧反應(yīng)器的比表面積，使其達(dá)到 460m2/m3。 需要大規(guī)模的反應(yīng)器，才能滿足污染物處理需求。 建設(shè)規(guī)模 本方案建設(shè)規(guī)模設(shè)計(jì)，康各莊有效發(fā)酵 10000m3，河北莊有效發(fā)酵 3000m3，共計(jì)13000m3。 進(jìn)料動(dòng)力裝置 進(jìn)料 泵 6臺(tái)，滯留期 20天，每天共進(jìn)料 650m179。如每 1000m179。 全年運(yùn)行過程中需要使用煤或電持續(xù)加溫，運(yùn)行能耗極高。/m179。 水力滯留期 HRT 1820天 1820 天 根據(jù)原料更換時(shí)間而定 微生物滯留期 MRT 無(wú)限延長(zhǎng) 2030 天 =HRT 固體滯留期 SRT =HRT =HRT =HRT 有機(jī)負(fù)荷 9kgCO