【導(dǎo)讀】沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告。XX省工程咨詢科技公司XX分公司

　　

【正文】 終實現(xiàn)污染的 “ 零排放 ” 。 該沼氣工程產(chǎn)生的沼氣不僅可解決 場區(qū)發(fā)電 問題， 沼渣、沼液 還 用于 周圍 大棚、農(nóng)田、草原和魚塘 ，變廢為寶，資源全面綜合利用，為社會主義新農(nóng)村建設(shè)提供基礎(chǔ)。同時，該項目 “ 三沼 ” 綜合利用，提供能源的基礎(chǔ)上切斷了污染源，避免造成二次污染。 沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 8 建設(shè)的可行性 具備建設(shè)示范性能源工程的 地理 條件 項目建設(shè) 地 ，地勢平坦，排水方便，水源充足，水質(zhì)良好，符合防疫和環(huán)保條件，資源優(yōu)勢與氣候優(yōu)勢利于沼氣和 沼渣沼液肥 生產(chǎn) ，附近 有 大棚、農(nóng)田、草原和魚塘 ，可充分利用沼氣生產(chǎn)中產(chǎn)生的沼渣沼液 。 有充足的生產(chǎn)原料 XXXX 有 存欄肉牛 400 頭、羊 2300 只，每天產(chǎn)生干清糞 噸， 糞 污 COD 高 ， 可生化性好，是厭氧發(fā)酵的良好原料。充足的 牛、羊 糞 與 廢水為項目建設(shè)提供所需的原料。 對沼渣、沼液消納有較好的規(guī)劃 該沼氣工程 項目建成后 ，產(chǎn)生的沼氣 用 于 場區(qū)發(fā)電 ；沼渣 、 沼液用于 周圍 大棚、農(nóng)田、草原和魚塘 的 灌溉施肥。 XX 省亞亨農(nóng)牧科技發(fā)展有限公司 周圍有大量 大棚、農(nóng)田、草原和魚塘 ， 足以消化工程產(chǎn)生的沼渣、沼液。 有相關(guān)政 策的支持 國家為了推進農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)等行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟 的 落實，相繼出臺了相應(yīng)的支持政策 ，如果能申請到國家的扶持資金 ，將對項目的 建設(shè) 提供 重要的幫助 。 （ 1）《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》明確指出 “ 加大對循環(huán)經(jīng)濟投資的支持力度。各級投資主管部門在制定和實施投資計劃時，要加大對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的支持。對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重大項目和技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化示范項目，政府要給予直接投資或資金補助、貸款貼息等支持，并發(fā)揮政府投資對社會投資的引導(dǎo)作用。各類金融機構(gòu)應(yīng)對促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重點項目給予金融支持 ” 。 （ 2）《中華人 民共和國可再生能源法》于 2020 年 2 月 28 日第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過。國家將可再生能源的開發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，通過制定可再生能源開發(fā)利用總量目標和采取相應(yīng)措施，推動可再生能源市場的建立和發(fā)展。國家鼓勵各種所有制經(jīng)濟主體參與可再生能源的開發(fā)利用，依法保護可再生能源開發(fā)利用者的合法權(quán)益。 沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 9 成熟的沼氣工藝技術(shù) （ 1）國外沼氣工程技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 自 50 年代起，發(fā)達國家開始進行大規(guī)模的集約化養(yǎng)殖，在城鎮(zhèn)郊區(qū)建立集約化畜禽養(yǎng)殖場。由于每天有大量糞便及污水產(chǎn)生，難以處理利用 ，造成了嚴重的環(huán)境污染。與此同時，許多發(fā)達國家迅速采取措施加以干預(yù)和限制，并通過立法進行規(guī)范化管理。如：規(guī)定每個生產(chǎn)點允許飼養(yǎng)的畜禽數(shù)；建場時必須有糞便和污水的儲存、處理和利用設(shè)施；未經(jīng)許可不得將污水排入河流和自己挖的糞池；糞便未經(jīng)無害化處理不得施入耕地。同時還制定了相應(yīng)的處罰條例。各國政府重點管控畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染，從政策法律、技術(shù)手段、預(yù)防管理等多個層面進行了綜合整治，并取得了顯著成效。 美國在聯(lián)邦水污染法中的規(guī)定側(cè)重于畜禽養(yǎng)殖場建設(shè)管理，超過一定規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場，建場必須通過環(huán)境許可。美國現(xiàn)有處理市政污 水的土地和穩(wěn)定塘處理系統(tǒng) 2 萬多個，約為該國污水處理廠的 13倍。該技術(shù)也可以處理一定量畜禽養(yǎng)殖場排出的糞污，它保證養(yǎng)殖場在獲得利潤的同時，保持良好的環(huán)境。此項技術(shù)是有占地面積少，維護保養(yǎng)要求少的優(yōu)點，但建造人工濕地所需的一次性投資費用較高。美國已將畜禽糞污的處理利用作為一門“糞便科學(xué)”開展了深入研究，對畜禽養(yǎng)殖場糞污的管理和要求都比較嚴格，尤其對大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場。從政府、科研單位到生產(chǎn)者都十分重視環(huán)境保護問題建議加強“環(huán)保型”飼料和糞污處理利用技術(shù)方面的研究，為畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。其畜禽養(yǎng)殖場 多采用防滲的氧化塘 (污水塘 )處理和貯放糞污，但應(yīng)防止氧化塘滿溢而造成地表滲流污染 (如在雨季 )及注重糞污的利用，同時也運用現(xiàn)代微生物技術(shù)和生物發(fā)酵工藝。如：利用發(fā)酵塔和造粒機等加工設(shè)施，對畜禽糞便通過快速發(fā)酵、脫臭和添加復(fù)合微肥等生產(chǎn)工藝進行工廠化生產(chǎn)；以及將畜禽糞便加工成系列復(fù)合有機肥料。 加拿大對畜禽污染的治理以畜禽糞便的綜合利用為主。加拿大由于禁止將畜禽養(yǎng)殖場污水排放到河流中，而是必須將液體肥料還田使用，無需花費大量的資金投入到污水處理上，故堆肥發(fā)酵處理方法在加拿大廣泛使用。堆肥發(fā)酵處理首先要建堆肥處理 場，但堆肥場必須建防滲層，地面正常是水泥結(jié)構(gòu)，也可用粘土層作為防滲層。發(fā)酵的填料可用鋸末、樹葉、碎木片、秸稈等。定期翻動，并不斷通氣和控制水分含量，整個發(fā)酵過程約需 2－ 3沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 10 個月。對畜禽糞便環(huán)境污染的管理主要從畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)的高度結(jié)合，由充足的土地進行消化作為解決畜禽污染的出發(fā)點。 日本在 70 年代發(fā)生嚴重的“畜場公害”后，政府制定了《廢棄物處理與消除法》、《防止水污染法》和《惡臭防止法》等 7 部法律，對畜禽污染管理作了明確的規(guī)定。日本多采用干清糞工藝，大大降低了處理投資和成本。 新加坡政府規(guī)定，養(yǎng)豬場的污水排放必須 小于 250 毫克／升。為此，養(yǎng)豬場需付出相當高的代價，相當于每銷售一頭豬分攤 美元。 歐洲在畜禽養(yǎng)殖污染防治和沼氣能源工程技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用實踐方面，其技術(shù)水平和管理經(jīng)驗在世界上位居前列，歐洲也是世界上大中型沼氣廠最普及的地區(qū)。歐洲沼氣技術(shù)發(fā)展開始于上世紀七十年代，當時人們開始重視可再生能源和綠色能源。到 1982 年，歐洲已經(jīng)建成 546 處厭氧消化設(shè)施，總沼氣池容為 296000m3，這批沼氣裝置普遍存在有管道堵塞、配套設(shè)備質(zhì)量差、沼氣利用方式落后、效率不高等問題，從而導(dǎo)致沼氣工程經(jīng)濟效益差，部分沼氣池停 止使用。從 1980 年代末到 1990 年代期間，歐洲建造的沼氣工程數(shù)量相對較少，但消化工藝和裝備質(zhì)量都明顯提高，工程造價也相對降低。這些裝置主要采用全混合或推流式厭氧工藝，中溫發(fā)酵， HRT為 2030天，消化處理單一原料，沼氣主要用于室內(nèi)供暖或熱電聯(lián)用。在技術(shù)上，中溫和高溫下的產(chǎn)氣率可達 5m3/m3 d，百千瓦量級的沼氣發(fā)電機組每立方米沼氣發(fā)電量可達 － ，發(fā)電效率高達 40%左右。 歐洲的沼氣工廠在 90 年代進入快速發(fā)展期，到 2020 年以后歐洲的沼氣產(chǎn)業(yè)更是得到了迅猛發(fā)展。在 1997 年，歐洲僅有沼氣 工廠 767 座， 2020 年發(fā)展到 4000 多座。以德國為例，德國在 1997 年擁有沼氣廠 500 座， 2020 年發(fā)展到 1000 座，截至 2020 年，已經(jīng)突破3500 座。歐洲的沼氣工程得到迅速發(fā)展的根本原因，在于歐洲各國對可再生能源的鼓勵政策（各國政府相繼制定了發(fā)電上網(wǎng)優(yōu)惠政策）、嚴格的環(huán)保法律和政府引導(dǎo)下的經(jīng)濟效益驅(qū)動。 沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 11 圖 21 丹麥沼氣工廠的發(fā)展歷程 近十年來在歐洲建造的大多數(shù)農(nóng)場沼氣池都類似于集中厭氧消化系統(tǒng)，既處理畜禽養(yǎng)殖糞便，也處理周邊的有機廢物。區(qū)別在于經(jīng)營者為個體，而不是農(nóng)民合作協(xié)會或社區(qū)經(jīng)營 ；裝置規(guī)模也較小。新建設(shè)的厭氧消化裝置多采用 5570℃的消化溫度，這樣有利于消毒和滅活雜草種子。 集中厭氧消化系統(tǒng)代表了目前歐洲沼氣工程的發(fā)展趨勢。即將一定區(qū)域內(nèi)相鄰的農(nóng)場畜禽糞便和其他有機廢物收集、運輸?shù)揭惶幷託庹炯刑幚?，集中厭氧消化裝置的優(yōu)點是有一定的規(guī)模經(jīng)濟效益，可采用較先進的厭氧消化工藝和裝置，從而處理效率更高，裝置由當?shù)剞r(nóng)民合作協(xié)會或社區(qū)投資和經(jīng)營。其他有機廢物包括市政污泥、農(nóng)業(yè)加工廠廢物等。集中厭氧消化系統(tǒng)是沼氣技術(shù)發(fā)展到今天，是順應(yīng)環(huán)境可持續(xù)行動的結(jié)果，將更有利于對有機廢物的管理和循環(huán) 利用。集中厭氧消化系統(tǒng)發(fā)展較快的歐洲國家主要是丹麥、德國、英國和瑞典。 歐洲沼氣廠的主要盈利途徑是依靠沼氣發(fā)電，其技術(shù)特點是低能耗、產(chǎn)氣率高和熱電聯(lián)產(chǎn)（ CHP）完善。目前大多數(shù)采用以高濃度有機廢棄物聯(lián)合消化為特點的 CSTR 工藝，并圖 22 德國 典型的沼氣工廠 圖 23 丹麥典型的沼氣工廠 沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 12 配備了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。這種全混式 CSTR 的工藝是先對各類畜禽糞污及其它有機廢棄物進行預(yù)處理，調(diào)整進料 TS 濃度 6～ 12%范圍內(nèi)，泵入帶有機械攪拌的 CSTR 反應(yīng)器，其容積產(chǎn)氣率視原料和溫度不同，通常在 ～ 。沼氣經(jīng)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為電能和熱能，產(chǎn) 生的電能并網(wǎng)銷售，回收的熱能通常用于周邊農(nóng)場、村鎮(zhèn)供熱以及補償沼氣工程本身所需的熱消耗。由于 CSTR 工藝產(chǎn)氣率高，費效比顯著，熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生的熱能通常大于原料加熱所需熱量，大大降低了沼氣生產(chǎn)成本。在歐洲，沼氣廠產(chǎn)生的沼液沼渣，一般不經(jīng)固液分離直接用于農(nóng)田施肥。 國內(nèi)沼氣工程技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 我國于 1979 年召開了全國沼氣工作會議， 1980 年成立了沼氣工程協(xié)會，大中型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程技術(shù)在近幾年得到快速發(fā)展。到 2020 年底，全國已建成養(yǎng)殖場沼氣工程 3500處。經(jīng)過近年來大中型沼氣工程的實踐和探索，證明比較 成功的技術(shù)有上流式厭氧污泥床（ UASB）、全混式厭氧工藝（ CSTR）、上流式污泥床（ USR）和塞流式反應(yīng)器（ HCF）等工藝。 我國大中型厭氧沼氣工程技術(shù)近幾年得到快速發(fā)展，成為畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化程度最高的技術(shù)，但與國外相比仍然存在產(chǎn)業(yè)化程度低，設(shè)備材料質(zhì)量不穩(wěn)定，自動化控制水平低等問題。在近幾年，我國畜禽糞便沼氣工程呈現(xiàn)強勁的發(fā)展勢頭，并在規(guī)模效益、整體技術(shù)水平上有大幅度的進展，與之配套的設(shè)備及裝置也進入工廠化生產(chǎn)，并逐步形成沼氣行業(yè)的支柱產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。 沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 13 第 3 章 項目 建設(shè) 單位基本情況 和選址分析 項目建設(shè)單位基本 情況 合作社 擁有草原面積 1500 公頃，擁有飼料地面積 300 公頃，建有辦公室、飼料加工車間、各種庫房和標準羊舍 10000 ㎡，青貯窖 3000m179。，屠宰加工車間 2020 ㎡，現(xiàn)有遼寧絨山羊和內(nèi)蒙古絨山羊兩個品種共 2500 只，其中原種公羊 10 只，原種基礎(chǔ)母羊 1240 只，育成種公羊 100 只，育成母羊 500 只，羊羔 650 只。目前飼養(yǎng)原種大骨雞 2020 只。公司飼養(yǎng)英純血馬 50 匹，西門塔爾肉牛 400 只。飼養(yǎng)場防疫隔離條件良好，生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)和辦公區(qū)隔離分開，有糞污排放處理設(shè)施和場所，飼養(yǎng)場每年累計產(chǎn)糞 便約 6000 噸。 合作社 現(xiàn)有職工 60 人，其中專業(yè)技術(shù)人員 23 人，有高級畜牧、獸醫(yī)師 3 人，畜牧、獸醫(yī)師 5 人，技術(shù)力量較為雄厚，能夠為項目的運行提供基礎(chǔ)保障。 目前合作社 與 XX農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院， XX市畜牧科學(xué)研究院等大專院校及科研機構(gòu)建立了良好的長期合作關(guān)系，是 XX 市畜牧科學(xué)研究院 的產(chǎn)、學(xué)、研基地，能夠長期與 XX市畜牧科學(xué)研究院 進行技術(shù)合作與技術(shù)研發(fā)，這些大專院校和科研機構(gòu)能夠在項目運行過程中提供全方位的技術(shù)服務(wù)。 項目建設(shè)地點與廠址選擇 選址原則 （ 1）符合國家政策和生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 ； （ 2）滿足項目對原材料、能源、水和電的供應(yīng)需求； （ 3）交通方便； （ 4）充分利用地形地貌，節(jié)約項目用地，盡量不占農(nóng)田； （ 5）滿足當?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)的防疫要求，并遠離水源。 所在區(qū)基本情況 XX市位于 XX 省西北部， 松嫩平原 西部，科爾沁草原東部。屬溫帶大陸性季風氣候。年均日照時數(shù) 小時，年均氣溫 ℃ ，無霜期 157 天，年均降水量 毫米，光熱條件優(yōu)越于 全省其他地區(qū)。 1990 年人口 萬。有滿、蒙古、回、朝鮮、錫伯、達斡爾、沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 14 白、壯等 18 個少數(shù)民族。面積 平方千米。清為哲里木盟扎薩克圖郡王游牧地。 1904年設(shè)靖安縣。 1914 年改 洮安縣 。 1938 年改 XX 縣。 1945 年復(fù)名洮安縣。 1950 年復(fù)改稱 XX縣。 1958 年 9 月設(shè) XX 市。有豐富的地下水資源和卵石、中砂、細砂及膨潤土資源。中草藥有防風、桔梗、遠志、柴 胡、黃芩、黃芪、沙參、甘草等。土特產(chǎn)主要有綠豆、蓖麻。 地理區(qū)位優(yōu)越，是 XX、黑龍江和內(nèi)蒙古自治區(qū)三?。▍^(qū)）交界處和周邊二、三百里內(nèi)一個較大的區(qū)域中心城市，也是黑龍江西南部和內(nèi)蒙古東北部入關(guān)的必經(jīng)之地。 選址方案 根據(jù)本項目特點和業(yè)主提供資料，本項目建設(shè)地點位于 XX市 XXXX，附近 交通條件得天獨厚，項目建設(shè) 地 ，地勢平坦，排水方便，水源充足，水質(zhì)良好，符合防疫和環(huán)保條件，資源優(yōu)勢與氣候優(yōu)勢利于沼氣和 沼渣沼液肥 生產(chǎn) ，附近有大量 大棚、農(nóng)田、草原和魚塘 ，可充分利用沼氣生產(chǎn)中產(chǎn)生的沼渣沼液 。沼氣產(chǎn)業(yè)化示范項目可行性研究報告 15 第 4 章 項目 總 體方案設(shè)計 項目建設(shè)目標 總投資 萬元建設(shè)沼氣工程，將養(yǎng)殖場產(chǎn)生的 牛、羊 糞 及沖洗污水轉(zhuǎn)化為沼氣、沼液、沼渣。沼氣用 于 場區(qū)發(fā)電 ；沼渣 、 沼液作為生態(tài)農(nóng)肥直接施用于 周圍 大棚、農(nóng)田、草原和魚塘 。最終形成 “ 養(yǎng)殖 — 廢棄物資源化 — 種植業(yè) ” 的良性循環(huán)系統(tǒng)，最大限度提高能源和資源的利用率，實現(xiàn)污染物的 “ 零排放 ” 。 指導(dǎo)原則 以循環(huán)經(jīng)濟理念為指導(dǎo)，符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的