【文章內(nèi)容簡介】 全縣低平洼地大都分布于莒城周圍的城陽、陵陽、浮來山、閻莊、劉官莊、 嶠山 、 招賢 、 店子集 等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平原地帶，為沖積物土屬，面積 平方公里，占縣內(nèi)平原面積的 9%，占全縣總面積的 %，土壤為水稻土，地表為輕壤和中壤土，底部多為粘土，地下水比較豐 富，埋深 1 至 2 米。 項目建設(shè)地 根據(jù)項目選址原則，結(jié)合企業(yè)實際情況和本企業(yè)總體規(guī)劃項目建設(shè)地址選擇在 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 內(nèi)。 選址理由： （ 1） 陵陽鎮(zhèn) 有充足的沼氣發(fā)酵原料 。 （ 2） 陵陽鎮(zhèn) 在總體規(guī)劃規(guī)劃用地 充足 。 （ 3）建設(shè)地交通方便。 （ 4）項目所在地附近有大片蔬菜基地和農(nóng)田消納沼渣沼液。 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 17 第六章 項目建設(shè)方案論證 工藝設(shè)計原則 (1) 資源化原則 畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等 是一種有價值的廢棄物資源，充分利用這些廢棄物資源是污染防治的重要原則。這些廢棄物資源經(jīng)沼氣處理后，可 生產(chǎn)再生資源（沼氣），有機肥，具有較高的經(jīng)濟價值。 (2) 生態(tài)化原則 遵循循環(huán)經(jīng)濟指導(dǎo)思想，依據(jù)物質(zhì)循環(huán)，能量流動的生態(tài)學(xué)，基本原理，促進物質(zhì)，能量良性循環(huán)轉(zhuǎn)化。 (3) 綜合效益原則 兼顧生態(tài)、經(jīng)濟和社會三大效益提高治理工程的綜合效益。 (4) 可靠性原則 遵循技術(shù)先進，工藝成熟，質(zhì)量可靠的原則，使工程達(dá)到國內(nèi)先進水準(zhǔn)。 (5) 管理系統(tǒng)原則 合理處理人工操作與自動控制的關(guān)系，使管理程序系統(tǒng)化，提高系統(tǒng)運行管理水平。 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 18 設(shè)計依據(jù) (1) 《中華人民共和國水污染防治法實施細(xì)則》（環(huán)發(fā)《 1999》214 號） (2) 《中共中央國務(wù)院關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)扎實推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見》 (3) 《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》 (4) 《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》（國家環(huán)境保護總局發(fā)） (5) 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》（ HJ/T812020） (6) 《大中型畜禽養(yǎng)殖場能源環(huán)境工程建設(shè)規(guī)劃》（農(nóng)業(yè)部1999） (7) 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB185962020） (8) 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB89781996） (9) 本企業(yè)綜合畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾污水 排放處理意見。 工藝比較 工程模式的比選 畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜 禽等 廢棄物處理的基本模式主要有能源生態(tài)模式和能源環(huán)保模式，具體特點如下： （ 1）能源生態(tài)模式 該模式依靠現(xiàn)代化的設(shè)備組成比較完善的處理系統(tǒng)，將畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 經(jīng)過一系列的生物發(fā)山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 19 酵處理，產(chǎn)生沼氣，最大限度地回收能源，以能源開發(fā)為核心，以沼渣、沼液的綜合利用為紐帶，以多種設(shè)施農(nóng)業(yè)利用為依托，大幅度提高 對 畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 綜合利用效益，消除畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 產(chǎn)生的環(huán)境污染。 （ 2）能源環(huán)保模式 對于處在大城市周邊，必須就 地發(fā)展且規(guī)模很大的 種植地、 養(yǎng)殖場，則須對產(chǎn)生的畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾等 分離， 并 進行微生物發(fā)酵制成沼氣 提純 或發(fā)電，同時建設(shè)污水處理工程對污水進行工程化處理，實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。 結(jié)合 日照市莒縣陵陽鎮(zhèn)種植業(yè)、 養(yǎng)殖業(yè) 以及餐館業(yè)等 的實際情況以及長遠(yuǎn)規(guī)劃， 種植業(yè)、 養(yǎng)殖場規(guī)模大 ，餐館多 ，排 污 物量多，發(fā)展沼氣工程具有經(jīng)濟性，同時，在 陵陽鎮(zhèn) 周邊建有大面積農(nóng)田等，畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 經(jīng)發(fā)酵處理后的沼液和沼渣作為有機肥外賣。因而選擇以能源生產(chǎn)和綜合利用兼顧為目的 “能源生態(tài) ”模式，為 莒 縣 創(chuàng)立綠色養(yǎng)殖建立示范，同時保障公司的經(jīng)濟效益，達(dá)到雙贏的目的。 不同模式的比較分析 類別 適用地區(qū) 優(yōu)點 缺點 能源生態(tài)模式 周邊有農(nóng)田、果林、魚塘或水生植物的畜禽場 、種植地 。 占地少、能源回收率和資源綜合利用率高，經(jīng)濟效益好，不產(chǎn)生環(huán)境污染。 前期投資較大，對操作人員技術(shù)要求高。 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 20 能源環(huán)保模式 大城市周邊經(jīng)濟發(fā)達(dá)， 餐館業(yè)發(fā)達(dá)， 土地緊張，養(yǎng)殖規(guī)模大，糞便產(chǎn)生量很大。 污水達(dá)標(biāo)排放，可生產(chǎn)有機肥，又可生產(chǎn)沼氣，供熱或發(fā)電。 投資很大、運行費用高，對操作人員技術(shù)要求很高。 工藝技術(shù)路線比選 （ 1）工藝設(shè)計的指導(dǎo)原則 a 污染排放減量化 在 餐余收購點、種植地、 養(yǎng)殖場內(nèi)推行清潔生產(chǎn)，采用科學(xué)合理的管理技術(shù)，大幅度降低污染物的產(chǎn)生量； 采取先進工藝，對 畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 治理， 從生產(chǎn)工藝上進行改進 ， 減少污水量，使干糞與尿污水分流，最大限度地保存畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 的肥效，減少污水中污染物的濃度。 b 污染排放無害化 通過先進的工藝以及穩(wěn)定的運行，使畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 得到有效治理。 COD 等污染物指標(biāo)均可達(dá)到 75%以上的處理效率，同時不排放任何有毒有害物質(zhì)，不會對環(huán)境造成二次污染問題。 c 污染排放資源化 通過本項目的實施，畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 有害物質(zhì)經(jīng)過厭氧消化，產(chǎn)生沼氣和沼渣沼液。沼氣作為新型清潔能源的代表，具有熱值高、環(huán)保等特點，可替代傳統(tǒng)燃山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 21 煤、液化氣、木柴、秸稈等。沼渣沼液富含多種植物生長所需的微量元素，將其加工制成復(fù)合有機肥，不僅可以替代傳統(tǒng)化工肥料，還可以起到改良土壤的作用。因此本工程是名副其實的變廢為寶的好事。 d 循環(huán)經(jīng)濟 循環(huán)經(jīng)濟的本質(zhì)就是物質(zhì)、能量的梯次和閉路循環(huán)利用。由 于陵陽鎮(zhèn) 附近有大量農(nóng)田 、餐館 ，可以和種植業(yè)合理，形成了一個 “廢棄物、 養(yǎng)殖 沼氣 種植 ”比較完善的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，為物質(zhì)、能源的回收利用提供了可能。項目將以沼氣工程為紐帶，把污染治理和資源循環(huán)利用有機的結(jié)合為一體，真正實現(xiàn)畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 資源化，用來生產(chǎn)能源和肥料，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)。 沼氣為各項產(chǎn)業(yè)提供能源與動力，通過種植、養(yǎng)殖的有效結(jié)合實現(xiàn)污染物的回收利用，每年可消化 餐館、種植地、 養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞污，所生產(chǎn)的固、液肥是優(yōu)質(zhì)的有機肥，又可以反過來降低種植的費用，真正實現(xiàn) “物盡其用，地盡其力 ”循環(huán)經(jīng)濟模式，取得環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的雙贏。 工藝技術(shù)方案比選 工藝技術(shù)方案比選是沼氣工程建設(shè)的關(guān)鍵。處理工藝是否合理直接關(guān)系到工程的處理效果、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、投資、運轉(zhuǎn)成本和管理操作水平等。因此，必須結(jié)合實際情況，綜合考慮各方面因素，慎重選擇適宜的處理工藝，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟效益。 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 22 目前沼氣工程中采用的工藝主要有：升流式厭氧固體反應(yīng)器（ USR）、上流式厭氧污泥床（ UASB）和全混式厭氧反應(yīng)器（ CSTR）。 升流式厭氧固體反應(yīng)器（ USR） USR 能自動形成 比 HRT 較高的 SRT 和 MRT，未反應(yīng)生物固體和微生物靠自然沉淀滯留于反應(yīng)器內(nèi)，可進入高 SS 原料如畜禽糞水和酒精廢液等，而且不需要出水回流和氣 /固分離器。 USR 操作簡單方便，運行穩(wěn)定。 USR 裝置產(chǎn)氣率高，在近中溫到中溫消化的條件下，一般產(chǎn)氣率為 ～ 。 優(yōu)點： (1) 進料懸浮物濃度高； (2) 容積負(fù)荷率高，投資?。? (3) 工藝成熟、運行穩(wěn)定； (4) 無動力消耗，運行費用低； (5) 操作簡便、易于維護。 缺點： (1) 系統(tǒng)管線復(fù)雜，技術(shù)要求高； (2) 對長纖維及懸浮較高物質(zhì)應(yīng)做好預(yù)處理； (3) 對進料均布性要求高。 上流式厭氧污泥床（ UASB） 反應(yīng)器主體是內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器，其技術(shù)關(guān)鍵是三相分離器、布水系統(tǒng)及該裝置的運行條件，特別是形成顆粒污泥的工藝條件是確保該反應(yīng)器高效的關(guān)鍵。 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 23 優(yōu)點： (1) 除氣 /固分離器外結(jié)構(gòu)簡單，沒有攪拌裝置和填料； (2) 長的 STR 及 MRT 使其實現(xiàn)了很高負(fù)荷率； (3) 顆粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工藝的穩(wěn)定性； (4) 出水 SS 含量低； (5) 適用于低 SS 含量廢水的處理。 缺點： (1) 需要安裝三項分離器； (2) 需要有效的布水器，使進料能均布于消化器底部； (3) 進水要求低 SS 含量； (4) 在高水力負(fù)荷或高 SS 負(fù)荷時易流失固體和微 生物，運行技術(shù)要求較高。 全混式厭氧反應(yīng)器（ CSTR） CSTR 又稱完全混合式，它是當(dāng)前用于污水處理的典型常規(guī)消化器，在該反應(yīng)器里原料的進入和流出處于動態(tài)平衡狀態(tài)，并且發(fā)酵液中的液體、固體和微生物處于混合狀態(tài)，出水有機物濃度與反應(yīng)器內(nèi)料液濃度相等 。 優(yōu)點： (1) 該反應(yīng)器可以進入高懸浮固體（ SS）含量的原料； (2) 消化器內(nèi)底物均勻分布，增加了底物與微生物的接觸機會； 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 24 (3) 消化器內(nèi)溫度分布均勻； (4) 進入消化器內(nèi)的任何一點的抑制物質(zhì)，會迅速分散保持在最低水平； (5) 避免了堵塞、溝流和氣體逸出不暢現(xiàn)象； (6) 易于建立數(shù)學(xué)模 型。 缺點： (1) 由于該消化器無法做到使 SRT 和 MRT 在大于 HRT 的情況下運行，所需消化器體積較大； (2) 要有足夠的攪拌，所以能量消化耗較高； (3) 生產(chǎn)用大型消化器難以做到完全混合； (4) 出水底物濃度與反應(yīng)器內(nèi)底物濃度相等，底物流出該系統(tǒng)時未完全消化，微生物隨出料而流失。 綜上所述，根據(jù)工藝選擇指導(dǎo)設(shè)計思想，綜合考慮三種反應(yīng)器特點及當(dāng)?shù)貧夂驐l件、原料特點等因素，由于 USR 具有占地面積小，罐體采用拼裝或焊接，施工周期短，運行簡便，產(chǎn)氣率高等特點，本項目采用 USR 工藝 。 工藝流程說明 畜禽糞污 、秸稈廢棄物、餐廚垃圾、病死畜禽等垃圾 沖洗廢水 沉砂池 進料斗 山東省日照市莒縣陵陽鎮(zhèn) 大型沼氣工程 25