【文章內(nèi)容簡介】 引入，不但提升了沼氣工程整體技術水平，而且可以通過出售電能帶來較高的資金回報。該公司牛場自身生產(chǎn)用電量很大，利用沼氣發(fā)電可大大減輕公司養(yǎng)殖場的用電壓力，降低生產(chǎn)成本。沼液是沼氣發(fā)酵的殘余物，含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機質(zhì)，是具有改良土壤功效的優(yōu)質(zhì)有機肥料，與沼渣同被稱為沼肥。沼液含有豐富的氮磷鉀等大量營養(yǎng)元素和多種微量營養(yǎng)元素，這些營養(yǎng)元素基本上是以速效養(yǎng)分形式存在的，因此，沼液的速效營養(yǎng)能力強，能迅速被作物吸收，養(yǎng)分可利用率高，是多元的速效復合液體肥料?？捎米鲎魑锘?、追肥、以及葉面肥等，另外，沼液中還富含多種氨基酸和維生素等，因此，沼液也是畜禽飼料的良好添加料。目前液態(tài)有機肥產(chǎn)品市場主要分三個層次（1）低端市場：主要用于沼氣場周圍的農(nóng)田灌溉。根據(jù)資料，沼液在不經(jīng)過氧化處理情況下，稀釋5～10倍澆灌農(nóng)作物，具有良好增產(chǎn)和改善品質(zhì)的作用。在適當收費的情況下，就近賣給周圍農(nóng)民。只要價格低廉，有增產(chǎn)效果，農(nóng)民會接受的，低端市場易于啟動。在中端和高端產(chǎn)品的市場開發(fā)的前期，主要依靠開發(fā)低端市場；在中端和高端產(chǎn)品的銷售淡季，也要依靠低端市場；在中端和高端產(chǎn)品的市場開發(fā)良好，產(chǎn)品供不應求時，可適當提高低端產(chǎn)品的價格。低端市場的開發(fā)需要大量的宣傳和示范工作。（2）中端市場：主要用于露地和設施果樹、蔬菜的追肥。在山東市場有“糖化氨基酸”、“懸液肥料”和“腐殖酸”等液體肥料，銷售效果都很好。沼液肥料在北京和河北，能夠開發(fā)和培育出很大的市場。（3）高端市場：主要用于設施蔬菜的無土栽培和滴灌栽培。無土栽培和滴灌栽培都具有顯著的節(jié)水、省肥、增產(chǎn)和改善蔬菜品質(zhì)的作用，在北京市及華北缺水地區(qū)，具有廣闊的市場前景。本工程液態(tài)沼液產(chǎn)品立足當?shù)貙嶋H，主要開發(fā)低端市場。，牧場周圍有大量的草場，按照每畝草地年消納沼液10噸計算，，可完全消納產(chǎn)生的沼液，因此，不存在市場問題。項目達產(chǎn)后，沼渣做成的有機肥及沼液產(chǎn)品主要供周邊農(nóng)田，草場地作為固體和液體有機肥使用。每畝作物使用約沼液10噸/年?？扇抗┙o周圍農(nóng)田及草場。沼氣工程產(chǎn)品的定價是由市場定價，沼氣發(fā)電按當?shù)啬翀鲇秒妰r格定，沼渣的價格基本按照有機肥的價格的20%定，約100元/噸；沼液經(jīng)調(diào)節(jié)養(yǎng)分后參照水肥的價格，約8元/噸。根據(jù)沼氣工程所產(chǎn)生的電、有機肥、沼液所替代產(chǎn)品及產(chǎn)品預測的產(chǎn)品價格，其中沼渣有機肥、沼液和電的年銷售收入分別為：103萬元、。第三章 建設規(guī)模與產(chǎn)品方案（1）沼氣池容積進入沼氣池每天的糞污量為1000噸，TS濃度為9%，中溫發(fā)酵，沼氣池的水力滯留期為18天，沼氣池外體積28000m3，有效容積18900 m3，氣室部分容積為2720 m3。分為八組獨立的沼氣池，每組有效容積2363 m3。（2）產(chǎn)氣量與發(fā)電量每天牛糞干物質(zhì)的產(chǎn)量為63t(不計牛床墊料)， m3的系數(shù)計算（來自于規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設計規(guī)范NY/T1222一2006），故本項目每天沼氣產(chǎn)生量為Qmax=63t/d m3/ kgTS=16000m3/d。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產(chǎn)生的各種氣體的60%一80%。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800－23600千焦。根據(jù)實際經(jīng)驗，每立方米用“勝動”~。1 ，16000 m3沼氣每天可發(fā)電量為25600kWh/d。每臺發(fā)電機組每天消耗沼氣量8000 m3（來自山東盛動廠家），沼氣發(fā)電機每天工作24小時，因此，每天產(chǎn)16000 m3沼氣，需要配備三臺發(fā)電機組，兩用一備，可發(fā)電25600kWh/d，所以需新裝500KW沼氣發(fā)電機組3臺（兩用一備），本項目產(chǎn)品方案序號產(chǎn) 品數(shù)量（年產(chǎn)）1沼氣584萬m32發(fā)電3沼液4沼渣肥第四章 建廠條件與廠址方案本項目建設地點位于通遼市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)遼河鎮(zhèn)西烏蘭花村，幸福道北側(cè)，地勢平坦。通遼市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部,地處北緯42176。15′45176。41′、東經(jīng)119176。15′－123176。43′之間，總面積59535平方公里,南北長約418公里,東西寬約370公里。東靠吉林省、西接赤峰市、南依遼寧省、西北和北邊分別與錫盟、興安盟為鄰，屬東北和華北地區(qū)交匯處。項目建設地點位于牧場南面圍墻距主道路5 米，距遼河鎮(zhèn)15公里，距111國道直線距離11公里，距遼查公路4公里。通遼市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部、松遼平原西端，東與吉林省接壤，南與遼寧省毗鄰，西與赤峰市、錫林郭勒盟交界，北與興安盟相連。項目所在地屬典型的半干旱大陸性季風氣候，春季干旱多風，夏季炎熱，雨熱同季。年平均氣溫06℃，年平均日照時數(shù)3000小時左右，無霜期140160天，年平均降水量350400mm，蒸發(fā)量是降水量的5倍左右，全年8級以上大風日數(shù)2030天。本項目在養(yǎng)殖場基礎上建設，根據(jù)現(xiàn)有條件與基礎，場址選擇時要符合以下要求：（1）交通便利，便于原料及產(chǎn)品的運輸；（2）地勢干燥、通風良好，便于排水；（3）水、電、通訊等方面具備良好條件；（4）居民區(qū)與場址的距離符合沼氣生產(chǎn)的安全要求；（5）所選場址面積的大小，應能滿足生產(chǎn)要求，并有發(fā)展余地及預留空間。項目建設地點緊鄰通遼牧場現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖示范場。發(fā)酵原料可以很方便的運送至沼氣站，運送距離短，且交通方便。工程地質(zhì)條件較好，較利于沼氣站的施工與運行。同時，由于沼氣站緊鄰新建的現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖示范場，供水、供電可直接引自養(yǎng)殖場，供熱由緊鄰沼氣站新建的秸稈氣化站提供，水、暖、電的供應情況很好。養(yǎng)殖場的職工宿舍與食堂就設置在養(yǎng)殖場內(nèi)，所以與沼氣站距離很近，便于沼氣的輸送與利用。與沼氣站同時規(guī)劃的顆粒肥加工廠緊鄰沼氣站，沼氣站產(chǎn)生的沼渣、沼液可以通過管道直接輸送到顆粒肥加工廠中，便于沼液沼渣的利用。第五章 工程技術方案及設備選擇以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為總的指導思想，按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”的原則，建設沼氣發(fā)電示范項目典型。項目將以沼氣工程為紐帶，把環(huán)境建設和資源循環(huán)利用有機的結合為一體，真正實現(xiàn)牛糞、污水的資源化利用，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)濟體系。實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放通過建設該項目，可使場區(qū)內(nèi)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和糞污治理的開發(fā)利用，并可實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放的目標。采用科學合理的先進的沼氣工藝，使糞便、污水經(jīng)過發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，沼渣、沼液可直接作肥使用，實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染物的零排放，并使這些糞污變成資源。通過對沼氣的有效利用，減少溫室氣體排放，積極應對氣候變化。循環(huán)經(jīng)濟理念循環(huán)經(jīng)濟就是按照生態(tài)規(guī)律，利用自然資源和環(huán)境容量，實現(xiàn)經(jīng)濟活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向。循環(huán)經(jīng)濟倡導的是一種物質(zhì)不斷循環(huán)再生利用的經(jīng)濟發(fā)展模式，即：“資源產(chǎn)品消費再生資源”,在生產(chǎn)和消費中，追求資源和能源利用效率的最大化和廢物產(chǎn)量的最小化，從而根本解決長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。把循環(huán)經(jīng)濟理念應用于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中和產(chǎn)品生命周期中減少資源、物質(zhì)的投入量和減少廢物的產(chǎn)生排放量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏”。種植、養(yǎng)殖、加工的協(xié)調(diào)發(fā)展通過種植、養(yǎng)殖、加工業(yè)的有效結合，實現(xiàn)廢棄物的回收利用，每年可消化掉場區(qū)所產(chǎn)生的所有牛糞和高濃度有機廢水。沼氣是優(yōu)質(zhì)的可再生能源，沼氣發(fā)電、供熱聯(lián)產(chǎn)又為各項產(chǎn)業(yè)提供高品位的能源與動力保障，而沼渣和沼液直接作肥，可以促進當?shù)胤N植業(yè)的發(fā)展，種植為養(yǎng)殖提供飼料，養(yǎng)殖為種植提供肥料，形成一個以生物燃氣為紐帶的種植、養(yǎng)殖、加工于一體的良性循環(huán)經(jīng)濟模式。 工藝選擇原則工藝選擇是大型沼氣工程建設的關鍵。處理工藝是否合理直接關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，以達到最佳的處理效果和經(jīng)濟效益。 工藝技術方案比選大量工程實例和研究表明，國內(nèi)外養(yǎng)殖場糞污處理利用主要模式有2種：能源生態(tài)模式和能源環(huán)保模式?！澳茉瓷鷳B(tài)模式”處理工藝要求周圍有足夠的農(nóng)田消納沼液、沼渣，或沼液沼渣可以進一步加工利用。工藝流程圖51 “能源生態(tài)模式”工藝流程圖工藝適用條件養(yǎng)殖場周圍應有較大規(guī)模的魚塘、農(nóng)田、果園和蔬菜地，可供沼液、沼渣的綜合利用。沼氣用戶與養(yǎng)殖場距離較近。養(yǎng)殖場周圍環(huán)境容量大，環(huán)境不太敏感和排水要求不高的地區(qū)。工藝特點：畜禽糞便、污水可全部進入處理系統(tǒng)，進水TS濃度可高達10%。厭氧工藝可采用全混合厭氧反應器(CSTR)、升流式固體反應器(USR)、推流式反應器（PFR）。沼氣利用方式：炊用或發(fā)電。沼液、沼渣進行綜合利用，建立以沼氣為紐帶的良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，提高沼氣工程綜合效益。優(yōu)缺點：優(yōu)點：工程投資少，運行費用低，投資回收期短，沼氣的獲得量高。缺點：處理后的濃度仍很高，就地消化綜合利用，配套所占用的土地資源多。“能源環(huán)保模式”的牛場糞污處理工程技術簡介該技術適用于周邊沒有足夠土地面積和污水必須達標排放的各種規(guī)?；觥?工藝流程圖52 “能源環(huán)保模式”工藝流程圖工藝適用條件l 養(yǎng)殖場周圍沒有足夠的農(nóng)田消納污水。l 排水要求高的地區(qū)。工藝特點：l 養(yǎng)殖場必須實行嚴格清潔生產(chǎn)，干濕分離，畜禽糞便直接用于生產(chǎn)有機肥料，沖洗污水和尿進入處理系統(tǒng)，進水CODcr在5000～12000mg／L，氨氮在400～800mg／L。l 污水必須先進行預處理，強化固液分離、沉淀，嚴格控制SS濃度。l 厭氧、好氧產(chǎn)生的污泥經(jīng)干化場濃縮脫水后可用于制作有機肥或作為菌種出售。沼氣利用方式：發(fā)電、燒鍋爐或肥料烘干。l 有機肥的生產(chǎn)應優(yōu)先采用好氧連續(xù)式生物堆肥工藝。優(yōu)缺點：優(yōu)點：l 沼氣回收與污水達標、環(huán)境治理結合得較好，適用范圍廣。l 工藝處理單元的效率高，工程規(guī)范化，管理、操作自動化水平高。l 對COD、NH3－N的去除率高，出水能達標排放。有機肥料開發(fā)充分，資源得到綜合利用。l 對周圍環(huán)境影響小，沒有二次污染。缺點：l 工程投資較大，運行費用相對較高。管理、操作技術要求高。由于牛糞直接生產(chǎn)有機肥，沼氣的獲得量相對減少。本項目選用第一種工藝技術方案。本項目選用第一種工藝技術方案：能源生態(tài)模式。具體工藝過程如下：各牛舍內(nèi)的糞污通過糞道內(nèi)的刮糞板刮入沖洗主糞道，再由沖洗水（糞污上清液與沼液上清液）將糞污沖入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)有一個攪拌機和一個自動攪勻潛污泵。在調(diào)節(jié)池前的主糞道內(nèi)設有轉(zhuǎn)耙式格柵除污機，去除較大的雜物，分離的雜物人工定期清運走。調(diào)節(jié)池內(nèi)的糞污泵入集水沉淀池，上清液自流入調(diào)節(jié)池4，沉淀的污泥經(jīng)轉(zhuǎn)子泵泵入發(fā)酵池，由電磁流量計控制泵入量，由電動閥門和電腦控制進入的發(fā)酵池單元，控制糞污TS濃度為9%左右。糞污在發(fā)酵池內(nèi)進行厭氧發(fā)酵，生產(chǎn)沼氣。采用中溫厭氧發(fā)酵，發(fā)酵池內(nèi)的溫度控制在35℃左右，采用盤管換熱方式，加溫熱源為發(fā)電機組余熱。發(fā)酵池設有溫度傳感器。發(fā)酵池裝有攪拌器。發(fā)酵池的出料間采用空氣攪拌，出料間亦設計成溢液方式。發(fā)酵池的進料端設計如下，布料器的污泥先進入進料端的沉淀區(qū)(可以除去一部分泥砂)，然后通過溢流的方式進入發(fā)酵池的發(fā)酵區(qū)，保證物料均勻進入，防止短路。沼氣經(jīng)脫硫、脫水、脫雜等凈化過程后進入熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣發(fā)電機組。產(chǎn)生的電能全部上網(wǎng)銷售，產(chǎn)生的熱能主要用于厭氧發(fā)酵池的增溫、保溫，多余的熱能可用于擠奶廳等。發(fā)酵池內(nèi)采用連續(xù)厭氧發(fā)酵工藝（Plug Flow Reactor，簡稱PFR）為主藝，發(fā)酵溫度為中溫發(fā)酵。厭氧發(fā)酵后沼液泵入固液分離機，固液分離后的固態(tài)物質(zhì)（沼渣）進一步干化，用于制作有機肥或者作為牛舍墊料。分離后的沼液含固率不能大于1%。沼液進入沼液貯存池，作為周邊地區(qū)無公害蔬菜、果園和飼料地的優(yōu)質(zhì)有機液肥使用，沉淀的污泥進入廂式壓濾機脫水，分離的污泥后續(xù)加工后用作有機肥外賣。 工藝流程說明 (1) 糞污收集：牛舍糞污由刮板刮到舍主糞道，主糞道設沼液回沖閥，用沼液（或濃度調(diào)節(jié)部分和上清液）回沖主糞溝。 (2) 厭氧消化工藝比選廢水厭氧發(fā)酵生物處理技術發(fā)展到今天已經(jīng)取得很大的進展，已開發(fā)出的各種厭氧反應器種類很多，綜合考慮運行穩(wěn)定性和沼氣產(chǎn)率，本工程適宜選擇PFR連續(xù)厭氧發(fā)酵工藝。各類厭氧工藝性能概述（1）塞流式反應器(Plug Flow Reactor，簡稱PFR) 連續(xù)厭氧發(fā)酵工藝 塞流式反應器也稱推流式反應器，是一種長方形的非完全混合式反應器。高濃度懸浮固體發(fā)酵原料從一端進入，從另一端排出。發(fā)酵池內(nèi)采用連續(xù)厭氧發(fā)酵工藝（Plug Flow Reactor，簡稱PFR）為主藝，發(fā)酵溫度為中溫發(fā)酵。厭氧發(fā)酵后沼液泵入固液分離機，固液分離后的固態(tài)物質(zhì)（沼渣）進一步干化，用于制作有機肥或者作為牛舍墊料。分離后的沼液含固率不能大于1%。優(yōu)點：發(fā)酵池結構簡單，能耗低；適用于高SS廢水的處理，尤其適用于牛糞的厭氧消化，用于農(nóng)場有較好的經(jīng)濟效益；運行方便，故障少，穩(wěn)定性高。 （2）升流式固體反應器(Upflow Solids Reactor，簡稱USR)升流式固體反應器是一種結構簡單、適用于高懸浮固體原料的反應器。原料從底部進入消化器內(nèi)，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內(nèi)，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。（3）升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡稱UASB) UASB是由Lettinga等于1974～1978年研究成功的一項新工藝，是世界上發(fā)展最快的消化器。由于該消化器結構簡單，運行費用低，處理效率高而引起人們的普遍興趣。該消化器適用于處理可溶性廢水，要求較低的懸浮固體含量。北京環(huán)境科學院于1983年首先開展了利用UASB處理丙酮丁醇生產(chǎn)廢水的工藝研究，至今我國已對COD為300～500mg/l的生活污水，1000～2000mg/l啤酒廢水，3000～5