【正文】 穩(wěn)定性好，產(chǎn)氣率較高。沼渣沼液 COD 濃度和 TS 濃度含量高，一般不經(jīng)固液分離即可直接用于農(nóng)田施肥，是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝。 USR 工藝采用上流式污泥床原理，無內(nèi)部機械攪拌，產(chǎn)氣率在中溫條件下，視原料 不同在 m3/m3之間。沼渣沼液 COD濃度含量很高，不適宜好氧處理達標(biāo)排放，一般用于農(nóng)田施肥進行生態(tài)化處理，是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝。是一種以環(huán)保治理為主，生產(chǎn)能源為輔的能源環(huán)保型沼氣工程工藝。通過氣、液、固三相分離器，可使反應(yīng)器中保萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 31 持高活性及良好的沉淀性能的厭氧微生物，經(jīng)分離污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體進入集氣室。 工作原理：廢水中的有機污染物在厭氧條件下經(jīng)微生物降解，轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等，所產(chǎn)氣體（沼氣）含甲烷大于 50%，可作為能源再次利用，主要用于發(fā)電、鍋爐燃燒等，既可去除有機污染物，又可回收能源。 UASB 反應(yīng)器的特點是由于培養(yǎng)了顆粒污泥 ，而使厭氧菌種不容易流失，大大提高了厭氧發(fā)酵效率，不需要攪拌、運轉(zhuǎn)簡單、適應(yīng)高或低濃度 COD 負荷、占地面積小。常用的工藝主要有 UASB、 USR、 CSTR、 HCF工藝。 設(shè)計思路 按照循環(huán)經(jīng)濟的原則，依據(jù)“資源 產(chǎn)品 資源”的循環(huán)再生模式，針對項目區(qū)的實際情況和排放要求，產(chǎn)品設(shè)計方案為 ：豬糞和沖洗廢水經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣用于周圍農(nóng)戶和場區(qū)用能，可解決周圍能源緊張的問題，沼氣發(fā)酵后的沼渣沼液可直接施肥，也可添加適量的氮、磷、鉀和各種微量元素，經(jīng)深加工制成高效液肥，做葉面噴施肥和無土栽培營養(yǎng)液，也可作為追肥使用，能快速補充植物所需營養(yǎng)，并可預(yù)防多種病蟲害，明顯提高產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量，從而促進養(yǎng)殖基地周邊農(nóng)村綠色農(nóng)業(yè)、有機蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高了產(chǎn)品的附加值和經(jīng)濟回報率。 通過種植、養(yǎng)殖業(yè)的有效結(jié)合，實現(xiàn)廢棄物的回收利用，每年可消化養(yǎng)殖基地所產(chǎn)生的豬糞及沖糞污水，實現(xiàn)廢棄物的綜合利用。在設(shè)計時必須從萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 29 當(dāng)?shù)氐膶嶋H出發(fā)，在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，正確識別影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的有利 條件和制約因素。既能解決糞污的環(huán)境危害，又為有機、無公害、綠色農(nóng)業(yè)提供了肥源問題。 排放資源化 沼渣沼液的利用：本工程每天可產(chǎn)生沼渣沼液，經(jīng)過厭氧發(fā)酵后變成無毒、無臭味、營養(yǎng)豐富的無公害液肥，可直接作為沼渣沼液肥料用于周圍農(nóng)田，沼液可以作為肥料。 最大限度地保存糞的肥效與能效，同時便于收集和運輸，以利于集中高效生產(chǎn)沼氣和有機生物肥料。 以循環(huán)經(jīng)濟理念為指導(dǎo)的生態(tài)農(nóng)業(yè)，體現(xiàn)出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢，以污染物的資源化利用為切入點，促進物質(zhì)和能量的循環(huán) ，形成一個經(jīng)濟、合理、完整、多層次、多功能的良性循環(huán)系統(tǒng)。 由于養(yǎng)殖基地周邊種植業(yè)配套合理，具備形成一個比較完善的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為物質(zhì)、能源的可再生回收利用提供了可能。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)使用。厭氧處理后的沼渣經(jīng)晾曬，用作、農(nóng)田、林地等的基肥，為農(nóng)作物提供養(yǎng)分。養(yǎng)殖基地周邊有大量農(nóng)田，可充分消納沼氣工程所產(chǎn)生的沼渣、沼液。由于沼氣中甲烷含量的不同，沼氣的發(fā)熱值約在 20855～ 25120kJ/m3，其著火溫度為 88℃，沼氣中因含有二氧化碳等不可燃氣體，抗爆性能好。 沼氣的主要成分是甲烷，通常占總體積的 60～ 70%，其次是二氧化碳，約占總體積的 25～ 40%，其余是硫化氫、氮、氫和一氧化碳等其他約占總體積的 5%左右。 沼氣燃用和發(fā)電 隨著常規(guī)能源的日益減少以及環(huán)境問題的日趨嚴重，新能源的開發(fā)利用（尤其是可再生能源的開發(fā)和綜合利用）越來越受到重視。 基礎(chǔ)設(shè)施 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地占地 200 畝，其中豬舍面積為 14052 ㎡、辦公生活區(qū) 1908㎡，總建筑面積 2130㎡。 3． 氣象條件 項目所在地屬于大陸性干旱氣候，冬季嚴寒，夏季酷熱，氣溫日差較大，年平均氣溫 ℃ ，最冷為 12 月和 1 月份，零下 10℃ 左右，極端溫度零下 27℃ ，最熱為 8 月份， 20－ 24℃ ，極端溫度為 42℃，年降雨量為 150㎜，集中在 5— 10 月份。項目所在地為沙漠邊緣，海拔高度1343 米，是典型的高原沙漠地帶。項目建成后可較大地促進生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)增效。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 24 建設(shè)條件分析 自然條件 1． 地理位置和交通狀況 項目所在地位于阿拉善盟孿井灘生態(tài)移民示范區(qū)規(guī)劃的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園內(nèi)，符合當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展規(guī)劃以及經(jīng)濟社會總體 規(guī)劃，政府大力支持。項目建設(shè)地點為萬頭黑豬養(yǎng)殖基地西北角預(yù)留的一塊空地，地勢較低，污水可自流進集水池。 .2 項目選址方案 根據(jù)項目選址原則以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟 、農(nóng)牧業(yè)等發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合內(nèi)蒙古騰達農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司的實際情況以及阿拉善盟畜牧養(yǎng)殖規(guī)劃，項目建設(shè)地點選擇在阿拉善盟孿井灘生態(tài)移民示范區(qū)規(guī)劃的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園內(nèi)，周邊均為農(nóng)田，可以消納沼氣工程產(chǎn)生的沼渣沼液。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 23 第 5 章 項目地點 選擇及建設(shè)條件分析 項目地點選擇分析 項目建設(shè)地區(qū)選擇須符合行業(yè)布局，還應(yīng)考慮環(huán)境保護和交通運輸?shù)纫亍?項目正式啟動后，由河南大家農(nóng)業(yè)科技集團為項目技術(shù)支撐單位。 內(nèi)蒙古騰達農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司養(yǎng)殖基地存欄黑豬 10550 頭，年出欄黑豬 10000 頭，投資興建黑豬豬養(yǎng)殖、沼氣生產(chǎn)為一體的沼氣綜合利用工程，旨在通過沼氣生產(chǎn)，使養(yǎng)殖基地產(chǎn)生的廢水、廢物 得到有效利用，減少污染，創(chuàng)造生態(tài)效益。 項目建設(shè)將嚴格執(zhí)行“農(nóng)業(yè)部基本建設(shè)管理辦法”執(zhí)行，制定切實可行的實施計劃，實行項目法人負責(zé)制。 項目規(guī)劃占地 700 畝，其中黑豬 養(yǎng)殖基地占地 200 畝，有機蔬菜基地占地 300 畝，生態(tài)度假村占地 200畝。沼氣則用于周邊農(nóng)戶供熱、采暖、炊事用能、洗浴等，節(jié)省煤炭等常規(guī)能源，改善現(xiàn)有工作環(huán)境和生活設(shè)施。 本項目年發(fā)電量 9萬千瓦，可滿足養(yǎng)殖基地自身用電。另外，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖基地、污水處理廠又是用電大戶，近幾年由于國內(nèi)電力日趨緊張，特別是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的企業(yè)，經(jīng)常受到國家電網(wǎng)用電量的限制（每星期停電幾天）或計劃 外用電需高價購買 。由于這些企業(yè)多數(shù)遠離城鎮(zhèn)，沼氣無法作為城鎮(zhèn)居民的生活燃料集中供氣（主要是距離遠和輸氣管網(wǎng)的建設(shè)費用太高）。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 20 本項目沼氣發(fā)電的市場 一般來說，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖基地、城市生活污水處理廠和城市 生活垃圾填埋場既是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和必要的公益型企業(yè)，也是造成污染的大戶。山東昌樂酒廠安裝 2 臺 120 kw 的沼氣發(fā)電機組， 170m3酒糟日產(chǎn)沼氣 4800m3，發(fā)電 8640Kwh，全年能源節(jié)約開支 29 萬元，工程運行一年即收回全部成本。用酒糟廢水經(jīng)厭氧消化產(chǎn)生沼氣，發(fā)電效率為／ m3， 當(dāng)年成本為 元／ kwh。 有助于減少溫室氣體的排放 通過沼氣發(fā)電工程可以減少 CH4的排放，每減少 1噸 CH4的排放，相當(dāng)于減少 25噸 CO2的排放，對緩解溫室效應(yīng)有利。 20xx 年底全國生物質(zhì)能發(fā)電累計裝機容量 420萬 kw，其中農(nóng)林廢棄物、農(nóng)業(yè)沼氣、垃圾直燃和填埋氣發(fā)電 150 萬 kw。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 19 沼氣等可再生能源所發(fā)電力稱為“綠電”。 商業(yè)通訊合作社（ BCC）的調(diào)查報告指出：除水電之外的可再生能源發(fā)電能力在 20xx年已超過了 200Gw，同時全球總的發(fā)電能力為 ，可再生能源發(fā)電能力在全球總的發(fā)電能力所占的比例已升至 3％。 表 31 施肥量預(yù)算 種植品種 消納土地的面積（畝） 農(nóng)田 450 畝 通過以上數(shù)據(jù)分析，養(yǎng)殖基地沼氣工程建成后產(chǎn)生的沼渣沼液可為周邊的農(nóng)田、有機蔬菜基地及綠化林地貢獻部分肥料，不足部分可采用其它形式肥料補足。沼肥的施用量與種植農(nóng)作物的品種、多少、生長周期及季節(jié)等有關(guān)。 養(yǎng)殖基地周圍有大面積農(nóng)田、有機蔬菜基地及綠化林地，按照一般經(jīng)驗，每畝農(nóng)田每年可消納沼液沼渣肥 20t，該項目所產(chǎn)沼液沼渣所需接納農(nóng)田的面積 450 畝。 沼液中含有氮磷鉀、各類氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、赤霉素、生長素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增強作物抗病、抗旱、抗凍能力，達到增產(chǎn)、增收目的。 本項目沼渣、沼液市場分析預(yù)測 近年來，由于濫施農(nóng)藥與化肥，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留嚴重超標(biāo)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題已引起各級政府的高度重視。根據(jù)用于沼氣生產(chǎn)原料的粗略計算，公司養(yǎng)殖基地存欄黑豬 10550頭，出欄黑豬 10000 頭，每天產(chǎn)生豬糞19 噸，污水 25 噸，日產(chǎn)沼氣為 750m3，年產(chǎn)氣量為 萬 m3（年運行 300 天）。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 17 第 3 章 市場供求分析與預(yù)測 有機肥市場分析預(yù)測 沼氣是一種優(yōu)質(zhì)能源，主要成份是 CH4，含量約 50— 60％。 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)萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 16 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。到 20xx 年底，全國已建成養(yǎng)殖基地沼氣工程 5890 處。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。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。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，并配備了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。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。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)代表了目前歐洲沼氣工程的發(fā)展趨勢。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。日本多采用干清糞工藝，大大降低了處理投資和成本。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。發(fā)酵的填料可用鋸末、樹葉、碎木片、秸稈等。加拿大由于禁止將畜禽養(yǎng)殖基地污水排放到河流中，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)酵處理方法萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 14 在加拿大廣泛使用。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。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。此項技術(shù)具有占地面積小、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。各國政府萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 13 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。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。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。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)匯聚了沼氣研究領(lǐng)域的多名專家、教授，多次承擔(dān)了國家關(guān)于沼氣建設(shè)重點攻關(guān)科研課題，多項科研成果獲 得國家及農(nóng)業(yè)部科技進步獎。 本項目聘請中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國科學(xué)院專家指導(dǎo)設(shè)計，技術(shù)采用中國農(nóng)業(yè)大學(xué)擁有的攻關(guān)項目成果，主要特點是底物濃度高，不易堵塞，運行穩(wěn)定，特別適用于人、畜糞便的沼氣發(fā)酵，可顯著降低運行費用。項目建設(shè)地點位于示范區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)，供水、供暖、供電條件良好，道路暢通，能夠滿足供電、供水的要求。 ⑵ 用肥方便：建設(shè)地點 周邊即為大片農(nóng)田，沼渣、沼液輸送方便。充足的豬糞與廢水為項目建設(shè)提供了豐富的沼氣生產(chǎn)原料。通過沼氣建設(shè)促進農(nóng)牧業(yè)增收和提高環(huán)境質(zhì)量，發(fā)展大型沼氣工程具有良好的社會氛圍。廣大農(nóng)牧民渴望生活質(zhì)量有更大的改善和提高，對良好的生產(chǎn)、生活環(huán)境要求迫切。 20xx 年以來，國家安排了 100 多億元國債資金用于支持農(nóng)村戶用沼氣池和大中型沼氣工程的建設(shè)。 為推動沼氣工程的建設(shè) ，農(nóng)業(yè)部要求各地要高度重視，把農(nóng)村沼氣建設(shè)作為促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和為農(nóng)民辦實事的重