【正文】 容積 460m3，配套系統(tǒng)齊全。 厭氧消化工藝選擇升流式固體反應(yīng)器工藝（ USR，水力停留時間為 8d），該工藝屬于第三代厭氧反應(yīng)器，技術(shù)水平為國內(nèi)先進(jìn)。 設(shè)備全部采用國內(nèi)設(shè)備。 投資估算與資金籌措方案 項目固定資產(chǎn)投資 萬元，擬申請國家專項資金 120 萬元，占總投資的 67%；項目單位自籌資金 萬元，占總投資的 33%。 項目具有良好的社會效益、間接經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見表 11。由于畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，加上農(nóng)村能源的短缺，上海虹橋養(yǎng)殖場率先將戶用小型沼氣池技術(shù)移植到 5O m3的沼氣池中，利用雞糞做原料，進(jìn)行沼氣生產(chǎn)。截至 2020 年底，全國已建成畜禽養(yǎng)殖業(yè)大中型沼氣工程 2671 處，總池容 286 萬 m3，年產(chǎn)沼氣 17619萬 m3。厭氧消化依靠微生物的活動將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成甲烷，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 87%，是其它能量轉(zhuǎn)換方式所難以達(dá)到的。 大力推廣標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營、規(guī)?；芾硎潜鴪F(tuán)畜牧業(yè)發(fā)展的方向。 2020 年兵團(tuán)開始申報大中型沼氣工程，目前農(nóng)二師 30團(tuán)集約化牛場大型沼氣工程即將投產(chǎn)，農(nóng)八師 142 團(tuán)集約化豬場和農(nóng)一師 3團(tuán)集約化豬場大型沼氣工程正在進(jìn)行開工前的準(zhǔn)備工作。 2020 年，隨著國家新農(nóng)村建設(shè)的需要，國家加大了對沼氣工程等農(nóng)村能源工程的建設(shè)步伐，為農(nóng)場萬頭商品豬場糞便污染治理帶來了機(jī)遇。目前的處理方式對地下水帶來嚴(yán)重的污染，同時產(chǎn)生惡臭，成為滋生蚊蠅細(xì)菌繁殖和疾病傳播的源頭，在一定程度上影響了附近周圍的環(huán)境。黨的十六屆五中全會和今年召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議，都明確指出了建設(shè)“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的社會主義新農(nóng)村的目標(biāo)。通過沼氣工程建設(shè)，可進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)場集約化豬場的發(fā)展，帶動飼料加工、有機(jī)肥生產(chǎn)、綠色食品基地建 設(shè)，最終達(dá)到以產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)新農(nóng)場建設(shè)的目的。 農(nóng)場總播種面積為 萬畝，其中蔬菜面積 萬畝，占總播種面積的 52％，是烏魯木齊市、昌吉市的蔬菜供應(yīng)基地。農(nóng)場 2020 年播種面積 萬畝，其中：蔬菜面積 萬畝，總產(chǎn) 萬 t；制種玉米 萬畝，總產(chǎn) 萬 t；葡萄 1 萬畝，總產(chǎn) 7547t；小麥 萬畝，總產(chǎn) ；其他面積 萬畝。實現(xiàn)人均收入 4077 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 11 of67 元，職均收入 12600 元（含庭院經(jīng)濟(jì)）。全場現(xiàn)有圈舍總數(shù) 793棟，總建筑面積 64336m3。計劃實施 優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品基地，到 2020 年末，使畜牧存欄 萬頭（只），肉產(chǎn)品產(chǎn)量 5200t。由服 務(wù)區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、排污區(qū)三部分組成。 2020 年年存欄 4500 頭，出欄商品豬 8000 頭左右； 2020 年計劃存欄數(shù)5000 頭，出欄商品豬 9000 頭。 目前， 所有圈舍均為高床養(yǎng)殖，豬場飼養(yǎng)密度較高，對妊娠母豬、仔豬圈舍等 4 幢清糞工藝均為水沖糞，育肥豬舍等 9 幢圈舍采用干清糞工藝。 農(nóng)場集約化豬場是 天康公司的豬肉生產(chǎn)基地之一，每年出欄的生豬全部由天康公司按合同收購。 圖 2 集糞池一 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 14 of67 技術(shù)依托單位情況 兵團(tuán)農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站（以下簡稱推廣站）是項目的技術(shù)依托單位之一。推廣站位于烏魯 木齊市北京南路鉆石城 40 號，內(nèi)設(shè)有能源站，現(xiàn)有人員 40 人，固定資產(chǎn) 萬元，流動資金 萬元。 此外，國內(nèi)一些專職從事再生能源研究的能源環(huán)保類實體和專家也可為項目提供技術(shù)支持。根據(jù)項目區(qū)具體情況選擇“三沼”產(chǎn)品的綜合利用方向，最大限度的發(fā)揮“三沼”產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價值，提高工程的運(yùn)行效益，是確保項目建成后正常運(yùn)行的關(guān)鍵。該區(qū)液化石油氣（ ）來源為獨(dú)山子，價格為 58 元 /罐；生活用燃煤來源為當(dāng)?shù)孛旱V，價格為 240元 /t 左右。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 16 of67 沼液綜合利用的分析 沼液主要利用方向有：浸種、葉面噴灑（液肥、抗病蟲害）、無土栽培、果園滴灌、養(yǎng)魚、喂豬雞等。 項目區(qū)周邊 3km 范圍內(nèi)：東有溫室大棚 11 棟，北有番茄種植基地，因此多余沼液出路可以解決 。 與通過 好氧發(fā)酵（堆漚肥）的肥料相比，其優(yōu)勢明顯：一是有效成分保留較好，含有全鉀、全磷和 99%的原氮含量及沒減少量的硼、鈣、鐵、錳、硫、鋅等，氮的存在形態(tài)以 NH4為主，較堆漚肥形成的硝酸鹽和亞硝酸鹽更易吸收；二是沼渣吸附較多的有效養(yǎng)分，具有緩速兼?zhèn)涞淖饔?；三是?jīng)過厭氧條件下的微生物分解，殺滅了有害病毒菌，減輕了病蟲害。 確定項目沼渣的利用方向為： 本項目沼渣 全部按 沼渣 肥 （含水率 50%）出售，價格 210 元 /t。 ?有利于“三沼”產(chǎn)品的綜合利用。建設(shè)地點(diǎn)位置如附圖一（豬場現(xiàn)狀總平面 圖及沼氣工程選址示意圖）。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 19 of67 推薦場址的建設(shè)條件 地理位置、地形地貌 項目區(qū)位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地南緣、天山北麓、昌吉回族自治州昌吉市境內(nèi)， 屬三屯河流域西側(cè)沖洪積扇頂部。 08＇ 13″，北緯 43176。詳見工程項目區(qū)域位置圖。多年平均氣溫 － 10℃，一月平均氣溫 22℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫為 ℃。主導(dǎo)風(fēng)向以西風(fēng)和西北風(fēng)為主。 本區(qū)地震動峰值加速度為 ，場地地震基本烈度為Ⅶ度。擬用區(qū)域均為荒地，無任何其它建筑物，不需進(jìn)行拆遷補(bǔ)償、移民安置。 裝置日產(chǎn)沼氣量 956m3。 建設(shè)目標(biāo) 總體目標(biāo) 利用沼氣工程處理豬場所有糞污，通過厭氧發(fā)酵，糞污處理后實現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放。 d。其中：種豬 平均日沖洗水量10l，仔豬平均日沖洗水量 3l，后備母豬和育肥豬平均日沖洗水量 5l。 106 m3/kg。 農(nóng)場集約化豬場設(shè)計規(guī)模糞污量計算表 表 51 名稱 單位 種豬、生產(chǎn)母豬 20kg 以下仔豬 育肥、后備豬 合計 存欄數(shù) 頭 620 2100 2280 5000 產(chǎn)糞指標(biāo) kg/頭 .天 5 產(chǎn)尿指標(biāo) kg/頭 .天 5 沖洗用水 指標(biāo) kg/頭 .天 10 3 5 日產(chǎn)糞量 kg 3100 3150 7980 14230 日產(chǎn)尿量 kg 3100 3150 7296 13546 日用水量 kg 6200 6300 11400 23900 年產(chǎn)糞量 t 5194 年產(chǎn)尿量 t 4944 年用水量 t 2263 2300 4161 8724 項目擬選用 USR工藝 （中溫發(fā)酵） ，項目 水力滯留期按 8d考慮，估算 USR工藝微生物停留時間 12d， 相應(yīng)的豬糞產(chǎn)氣速率為 ；沖洗水、尿收集 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 23 of67 率按 95%，豬糞收集率按 100%考慮。 100%=%。 +13546179。 ?居民生活用氣戶數(shù)確定 項目供氣為城鎮(zhèn)居民，考慮到城鎮(zhèn)居民多為三口之家，每戶用氣量按。本工程設(shè)計酸化池 2座，有效容積按日進(jìn)料量的 200%設(shè)計，單體有效容積 50m3，總?cè)莘e 100m3。有效容積 V=50179。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 24 of67 ? 冬季貯液池： 同時作為冬季貯液池， 貯液天數(shù)按 130天設(shè)計，沼渣和污泥帶走按進(jìn)料量 10%計算，為 5m3， ， 每天 貯液量，冬季 貯液池有效容積為 2743m3，取 2800m3。經(jīng)過厭氧發(fā)酵治理后沼液中富含溶解氮、磷、鉀和關(guān)閉植物生長細(xì)胞的黃腐酸，可直接做葉面肥噴施；沼渣可作為果樹、蔬菜的有機(jī)肥。 工程模式選擇 沼氣工程主要有“能源 +環(huán)?！焙汀澳茉?+生態(tài)”兩種模式。 因此，本項目沼氣工程選擇“能源 +生態(tài)”模式。其優(yōu)點(diǎn)是處理量大，濃度高，產(chǎn)沼氣量多，便于管理，易起動，運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)是需消化器容積大，投資高。消化器分為三個區(qū)，污泥床、污泥層和氣 /固分離器，分離器將氣體分流并阻止固體漂浮和沖出，使消化器微生物滯留期、固體滯留期比水力滯留期大大延長，提高裝置效率。在池內(nèi)同時完成消化反應(yīng)、污泥濃縮和出水澄清等功能。 采用 UASB 工藝進(jìn)行處理運(yùn)行不穩(wěn)，宜發(fā)生浮渣及堵塞現(xiàn)象。 圖 61 沼氣工程工藝流程示意圖 工藝流程說明： 豬場污水通過糞污收集系統(tǒng)后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)除進(jìn)行水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)外，尚進(jìn)行溫度、 PH 值的調(diào)節(jié)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃馑峄?、去除粗大固體物以及無機(jī)的可沉固體等。沼渣、沼液排入固液分離機(jī)房，經(jīng)固液分離后，濾渣作有機(jī)肥原料，清液進(jìn)入沉淀池，沉淀后流入貯液池，回收用作沖洗 用水，余液夏季灌溉，冬季貯存。在確定系統(tǒng)運(yùn)行溫度后，要選擇同類工程的消化液作接種物（厭氧菌群）。取來活性污泥，再加入適量的處理原料，數(shù)量小于菌種 10%份額。監(jiān)測排出液的 COD、 BOD 等含量、去除率及消化器的消化負(fù)荷。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 29 of67 加熱工藝選擇 在冬季，利用發(fā)電余熱對調(diào)節(jié)計量池（容積 25m3）和厭氧發(fā)酵池加熱進(jìn)行料液升溫，保證沼氣工程的正常運(yùn)營。 式中： F1池體總散熱面積， m2；取 360m2 TD消化溫度，℃；取 28℃?！?)；取 。 4180/86400 式中： Q一次投入糞污量， m3/d；取 25m3 TD消化溫度，℃；取 28℃ Ts入池糞污原有溫度，℃；取 5℃ Qmax=27818W/h ③總耗熱量及需加熱設(shè)備 冬季正常運(yùn)行總耗熱量為每小時 。 1000179。 K1池蓋、池壁和池底的總傳熱系數(shù) W/(m2178。 K1179。 待大部分原料被分解去除時，即產(chǎn)氣高峰過后，再進(jìn)行連續(xù)投料或半連續(xù)投料運(yùn)行，直至消化器內(nèi)的料液向外溢流，這為該系統(tǒng)起動的第一階段。 ?厭氧反應(yīng)器的啟動 厭氧反應(yīng)器的啟動一般需要較長時間，若能取 得大量活性污泥作為接種物，在啟動開始時投入消化器內(nèi)，可以縮短啟動期。接種量約占發(fā)酵容積的 1／ 10，在此基礎(chǔ)上逐漸富集。 d，滯留期 8d。為確保實現(xiàn)中溫發(fā)酵，在調(diào)節(jié)計量池和發(fā)酵池內(nèi)設(shè)加熱系統(tǒng)（蒸汽直接加熱）。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 27 of67 厭氧發(fā)酵工藝流程 總體思路是以沼氣、沼渣、沼液綜合利用為主，沼氣供周圍用戶炊用和發(fā)電，沼液回收后用于圈舍清洗，沼渣干化后生產(chǎn)固態(tài)有機(jī)肥。 USR 工藝不需要出水回流和氣 /固分離器，是一種簡單而有低值的反應(yīng)器，自動形成較長的消化器微生物滯留期（ MRT 約為 HRT 的 45 倍），特別適用于糞水（ TS≥ 5%）處理。一般適于低 SS（ TS3%）廢水的處理，以廢水達(dá)標(biāo)排放，減少環(huán)境污染為目的的地方。 UASB 工藝是先將糞水分離，只處理有機(jī)廢水。國內(nèi)養(yǎng)殖場應(yīng)用最多的是完全混合式消化器（ CSTR）和升流式厭氧污泥床（ UASB）兩種工藝（這兩種工藝屬于第二代厭氧反應(yīng)器，技術(shù)成熟），近年大中型養(yǎng)殖場沼氣工程開始采用升流式固體反應(yīng)器（ USR） 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 26 of67 工藝（該工藝屬于第三代厭氧反應(yīng)器，屬國內(nèi)先進(jìn)工藝）?！澳茉?+環(huán)保”模式主要針對周邊既無一定規(guī)模的農(nóng)田，又無可空閑地供建造漁塘和水生植物塘的畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程。 ?減量化原則：即通過生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整及開展清潔生產(chǎn)減少污染物產(chǎn)生量，從而降低處理難度及處理成本。 =478m3， 取 500m3。 ?污泥沉淀池 :目的是及時排出反應(yīng)器的泥砂和污泥，有效容積按厭氧反應(yīng)池有效容積的 1%設(shè)計，有效容積為 5m3。每天分 2次進(jìn)料，有效容積為 25m3。 主要裝置參數(shù)確定 項目規(guī)模按 5000頭計算，日進(jìn)料量 50m3，沼氣產(chǎn)量 956m3，主要參數(shù)確定如下： ?貯漿池：貯漿池有效容積按日設(shè)計流量的 80100%設(shè)計，為 4050m3，按 50m3設(shè)計。 179。 179。=50m3/d，進(jìn)料濃度（ TS）為 179。合計日糞污總量約為 。 ?按每頭種豬、基礎(chǔ)母豬日尿量 5kg，鮮糞量 5kg；育肥、后備母豬日尿量 ，鮮糞量 ；仔豬日尿量 ，鮮糞量 。 ?現(xiàn)狀所有圈舍有 4 幢為水沖糞， 7 幢為干沖糞 。 技術(shù)、質(zhì)量目標(biāo) 污水中的 COD去除達(dá) 85%以上， TS分解率 75%左右，病毒菌殺滅率 96%以上 ，消除蚊蠅孳生地，切斷寄生蟲的生長。 裝置年處理糞污總