【正文】 年。 專家認(rèn)為， 21 世紀(jì)沼氣在農(nóng)村之所以能夠成為主要能源之一，是因?yàn)樗哂胁豢杀葦M的特點(diǎn)，特別是在我國(guó)的廣大農(nóng)村，這些特點(diǎn)就更為顯著了。 當(dāng)今，以 沼氣為代表的能源正處于一種迅猛的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)環(huán)保部門對(duì)大型養(yǎng)牛場(chǎng)排出糞水的檢測(cè)結(jié)果， COD 超標(biāo) 50～ 70 倍， BOD 超標(biāo) 70～ 80 倍， SS 超標(biāo) 12～ 20 倍。如果管理不善，這些高濃度畜禽有機(jī)污水排入江河湖泊中，將造成水質(zhì)不斷惡化，畜禽污水中的高濃度 N、 P是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因；畜禽污水排入河流中，會(huì)使對(duì)有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡，嚴(yán)重威脅水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。它可使地下水溶解氧含量減少，水質(zhì)中有毒成分增多，嚴(yán)重時(shí) 使水體發(fā)黑、變臭，失去使用價(jià)值。 養(yǎng)牛場(chǎng)產(chǎn)生大量惡臭氣體，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染周圍空氣，嚴(yán)重影響了空氣質(zhì)量。 高濃度的污水用于灌溉，會(huì)使作物陡長(zhǎng)、倒伏、晚熟或不熟，造成減產(chǎn)，甚至毒 害作物，出現(xiàn)大面積腐爛，據(jù)調(diào)查，一些規(guī)?；笄蒺B(yǎng)牛場(chǎng)的 “肥水 ”造成周圍農(nóng)作物危害，農(nóng)民要求賠償?shù)默F(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。 項(xiàng)目所在地區(qū)的基本情況 具備建設(shè)示范性能源工程的 地理 條件 河北興盛牧業(yè)有限公司附近 交通條件得天獨(dú)厚，為企業(yè)產(chǎn)品、飼料調(diào)運(yùn)提供了良好的交通運(yùn)輸條件。 有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)力 河北興盛牧業(yè)有限公司，占地 50 畝。生活與生產(chǎn)區(qū)已實(shí)行隔離，進(jìn)牛隔離觀察圈，病畜隔離圈均已建成，消毒池，消毒室等均已建成。無(wú)害化處理池已建成，污水污物處置點(diǎn)也已建成，設(shè)施健全，符合規(guī)?；B(yǎng)殖廠的要求，河北興盛牧業(yè)有限公司大型 沼氣工程項(xiàng)目用地、資金籌措和技術(shù)管理等方面都有可靠保障。 對(duì)沼渣、沼液消納有較好的規(guī)劃 該沼氣工程項(xiàng)目建成后，產(chǎn)生的沼氣用 于場(chǎng)區(qū)發(fā)電及養(yǎng)牛場(chǎng)農(nóng)戶用氣 ；沼渣 、沼液用于周圍農(nóng)田的灌溉施肥。 有相關(guān)政策的支持 國(guó)家為了推進(jìn)農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)等行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的落實(shí)，相繼出臺(tái)了相應(yīng)的支持政策，如果能申請(qǐng)到國(guó)家的扶持資金，將對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)提供重要的幫助。各級(jí)投資主 管部門在制定和實(shí)施投資計(jì)劃時(shí)，要加大對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的支持。各類金融機(jī)構(gòu)應(yīng)對(duì)促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目給予金融支持 ”。國(guó)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(biāo)和采取相應(yīng)措施，推動(dòng)可再生能源市場(chǎng)的建立和發(fā)展。 建設(shè)單位情況 公司以河北農(nóng)業(yè)大學(xué)為技術(shù)依托，引進(jìn)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的飼養(yǎng)設(shè)備和醫(yī)療器械，進(jìn)行肉牛育肥，現(xiàn)擁有牛舍 萬(wàn)平方米，常年存欄育肥肉牛 1200 頭， 年出欄肉牛 5000 頭， 建有青貯氨化池 萬(wàn)立方米，年可儲(chǔ)貯秸稈飼料能力 900 萬(wàn)公斤。公司組織架構(gòu)：公司建有總經(jīng)理負(fù)責(zé)，綜合科，生產(chǎn)科，防疫檢測(cè)室，對(duì)外業(yè)務(wù)科，運(yùn)輸科等機(jī)構(gòu) 設(shè)置齊全，職能配置完善，行之有效的管理架構(gòu)。使得公司運(yùn)營(yíng)具備科學(xué)化、正規(guī)化、先進(jìn)化。 公司實(shí)施 “公司 +農(nóng)戶 ”的經(jīng)營(yíng)模 式后， 318 戶農(nóng)民被直接納入公司合作客戶，年戶均增收近萬(wàn)元，創(chuàng)社會(huì)效益 1300 萬(wàn)元。公司以開發(fā)可再生能源，節(jié)能新技術(shù)新設(shè)備、環(huán)境污染治理新技術(shù)新設(shè)備為目標(biāo)，致力于中國(guó)及全球的能源環(huán)境事業(yè)。 公司以 “ 一 流的技術(shù) 、 一流的服務(wù) 、 一流的產(chǎn)品 、 一流的工程 ”為信念，始終堅(jiān)持推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的 “ 新觀念、新理念、新思維、新思路、新途徑 ”，在技術(shù)研發(fā)、工程實(shí)施、咨詢服務(wù)等方面取得了良好的業(yè)績(jī)。我們將為全球的客戶提供高效、滿意的服務(wù)。 公司先 后聘請(qǐng)了一批高校教授、國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能和沼氣及機(jī)電控制行業(yè)的知名專家為技術(shù)顧問；吸收了一批從事本行業(yè)較早的技術(shù)骨干和高級(jí)技術(shù)人才 ，目前，公司正積極加強(qiáng)與業(yè)內(nèi)及相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作，拓展業(yè)務(wù)，致力于打造中國(guó)環(huán)保和可再生能源領(lǐng)域技術(shù)、信息先鋒的形象。 五環(huán)產(chǎn)業(yè)循環(huán)新工藝，自增溫工藝、中溫發(fā)酵、提升式仿生菌床等新概念于一體，是沼氣應(yīng)用領(lǐng)域里的一大突破。項(xiàng)目遵循生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展觀點(diǎn)，符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求，以生態(tài)農(nóng)業(yè)理論為指導(dǎo)，以高新技術(shù)為依托，體現(xiàn)現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化，形成一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理、完整、多層次、多功能的良性循環(huán)系統(tǒng)。 市場(chǎng) 分析 沼氣 成分及 用途 沼氣的主要成分有甲烷、二氧化碳、硫化氫、一氧化碳、氫、氧和氮等氣體。 沼渣成分及用途 厭氧發(fā)酵過程中，發(fā)酵料液 中的可溶物主要由分子量不等的有機(jī)物及各種離子組成。 表 31 沼肥成分表 肥料 有機(jī)質(zhì) （ %） 氨基酸 （ %） 全氮 （ %） 全磷 （ %） 全鉀 （ %） 適用范圍 沼液 / 沼液可直接用于各種作物，作基肥，也適合作追肥。 從成分分析可看出能起到多種作用，這些作用主要表現(xiàn)在調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)、增長(zhǎng)肥效和抗病蟲害三個(gè)方面。因此沼渣的銷售也不存在市場(chǎng)問題。用于供戶， 500m179。 沼肥對(duì)土地具有良好的促肥效果，可作基肥，也可作追肥；但必須考慮場(chǎng)區(qū)承載量。本工程所產(chǎn)沼渣與沼液所需 要 消納 的 土地面積 為 8000 畝。 產(chǎn)品價(jià)格 分析 沼氣工程產(chǎn)品的定價(jià)是由市場(chǎng)定價(jià) ，電按照 元 /m3價(jià)格定價(jià) ； 沼渣肥的價(jià)格按照 250 元 /t 計(jì)算 。大型沼氣工程生產(chǎn)的沼渣尚不能滿足周邊 萬(wàn)畝作物有機(jī)肥需求，因此大中型沼氣工程產(chǎn)生的沼渣市場(chǎng)前景良好。 農(nóng)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求 循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論是建設(shè)生態(tài)綜合種養(yǎng)園區(qū)的支撐理論。以 “整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生 ”為總的指導(dǎo)思想，按照 “減量化、無(wú)害化、資源化、生態(tài)化 ”的原則，以污染物的資源化 利用為切入點(diǎn)，促進(jìn)物質(zhì)和能量的循環(huán)，形成一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理、完整、多層次、多功能的良性循環(huán)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)污染的 “零排放 ”。 沼渣、沼液 還 用于附近農(nóng)田施肥，變廢為寶，資源全面綜合利用，為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)提供基礎(chǔ)。 第 4 章 項(xiàng)目選址方案 選址原則 國(guó)家和地方有關(guān)規(guī)劃 （ 1）符合國(guó)家政策和生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃； （ 2）滿足項(xiàng)目對(duì)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(xiàng)目用地，盡量不占農(nóng)田； （ 5）滿足當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)的防疫要求，并遠(yuǎn)離水源。 公司追求重信譽(yù)、保質(zhì)量、講實(shí)效、求發(fā)展的經(jīng)營(yíng)理念，使得養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，綜合效益，尤其是社會(huì)效益不斷顯現(xiàn)， 連年受到省、市、縣各級(jí)政府及上級(jí)部門的好評(píng)和嘉獎(jiǎng)。特別是公司實(shí)施 “ 公司 +農(nóng)戶 ” 的經(jīng)營(yíng)模式后， 318 戶農(nóng)民被直接納入公司合作客戶，年戶均增收近萬(wàn)元，創(chuàng)社會(huì)效益 1300萬(wàn)元。實(shí)實(shí)在在地為農(nóng)民開辟了一條增收的致富之路，同時(shí)，又有效地推動(dòng)了全縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。 公司現(xiàn)有職工 120 人，其中管理人員 15 人，技術(shù)人員 20 人，員工中大中專文化程度者占 35％，整體文化素質(zhì)較高。秋季光照充足，全年日照時(shí)數(shù) 小時(shí)。大面積農(nóng)作物滋育出豐富的青禾秸稈有機(jī)飼料和遼闊無(wú)際的山場(chǎng)草原 。場(chǎng)地近靠保阜公路，西連張石高速公路順平引線，交通便利。 養(yǎng)殖區(qū)占地 50 畝，本工程需用地 2020 平米 場(chǎng)地近靠保阜公路，西連張石高速公路順平引線，交通便利。 場(chǎng)區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)完善的排水設(shè)施，收集養(yǎng)牛場(chǎng)污水、生活污水排水。沼氣站用電負(fù)荷約 60 千瓦，征地費(fèi)用見附錄 建設(shè)條件 基礎(chǔ)設(shè)施 擁有 50 千伏安變電處一處。 原材料、燃料動(dòng)力等材料供應(yīng) 該項(xiàng)目原材料主要是養(yǎng)牛場(chǎng)的鮮糞，其主要原材料和輔助材料需用量詳見附表。項(xiàng)目方的供水供電可直接引入場(chǎng)區(qū)。場(chǎng)區(qū)周圍有農(nóng)田 8000 畝。因此本項(xiàng)目工程所產(chǎn)生的 沼渣和沼液能夠在周圍的農(nóng)田、菜地和果園中得到綜合性的利用。最大限度地保存糞的肥效與能效，同時(shí)便于收集和運(yùn)輸，以利于集中高效生產(chǎn)沼氣和有機(jī)生物肥料。 質(zhì)量目標(biāo) 糞便在經(jīng)過厭氧發(fā)酵的處理后可作為生物有機(jī)肥加以利用，多余廢水經(jīng) 沉淀凈化處理后，可達(dá)到國(guó)家《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB18596— 2020 標(biāo)準(zhǔn)）中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，即： CODcr 濃度 ?400mg/l] BOD5 濃度 ?150mg/l] SS 濃度 ?200mg/l] 氨氮 ?80mg/l] 總磷 (以 P 計(jì) )?] PH 值 [－ ] 管理目標(biāo) 實(shí)行獨(dú)立核算，自負(fù)盈虧的管理經(jīng)營(yíng)模式，建立一套科學(xué)、完整、規(guī)范的經(jīng)營(yíng)機(jī)制和運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)種植、養(yǎng)殖、沼氣和沼液、沼 渣利用等環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展，以達(dá)到能源生態(tài)良性循環(huán)的目標(biāo)。采用完全混合式厭氧消化技術(shù)。 （ 3）沼液貯存池 450m3； 沼氣工程總占地面積 2020m2。處理模式與工藝技術(shù)路線選擇是否合理直接關(guān)系到工程的處理效果、 運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、投資效益、運(yùn)轉(zhuǎn)成本和管理操作水平等。 工程模式概述 畜禽 養(yǎng)牛場(chǎng) 廢棄物處理的基本 工程 模式 ： 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 養(yǎng)牛場(chǎng) 廢物經(jīng)過一系列的生物發(fā)酵處理，產(chǎn)生沼氣，最大限度地回收能源，以能源開發(fā)（供熱）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，大幅度提高畜禽 養(yǎng)殖 業(yè)廢棄物綜合利用效益，消除畜禽 養(yǎng)殖 廢棄物產(chǎn)生的環(huán)境 污染。 種養(yǎng)平衡模式 在耕地較多的地方，遵循生態(tài)學(xué)的原理，通過按土地規(guī)模確定畜禽 養(yǎng)殖 規(guī)模，以土地消納 養(yǎng)殖 廢物，制定并實(shí)施科學(xué)規(guī)劃，用 養(yǎng)殖 廢物作為種植業(yè)有機(jī)肥料供應(yīng)源，將 養(yǎng)殖 廢物密閉存放腐熟后就地還田。實(shí)現(xiàn)在更大區(qū)域內(nèi)的種養(yǎng)平衡。通過資 源化處理 養(yǎng)殖 廢物和污水，實(shí)現(xiàn)畜禽 養(yǎng)殖 環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。 以上五種模式中，土地利用模式或種養(yǎng)平 衡模式相對(duì)資金投入最?。?能源 生態(tài)模式的投入產(chǎn)出比最大，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益較明顯； 能源環(huán)保模式次之； 而達(dá)標(biāo)排放模式主要目的是實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放，資金投入較大，經(jīng)濟(jì)效益較低。 占地少、能源回收率和資源綜合利用率高，經(jīng)濟(jì)效益好，不產(chǎn)生環(huán)境污染。 能源 環(huán)保模式 大城市周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，土地緊張， 養(yǎng)殖 規(guī)模大，糞便產(chǎn)生量很大。 投資很大、運(yùn)行費(fèi)用高，對(duì)操作人員技術(shù)要求很高。 投資少、無(wú)需專人管理。 土地利用模式 離城市較遠(yuǎn)，氣溫較 投資少、運(yùn)行 占地面積大，能源回 高，有足夠的土地，地價(jià)較低、有灘涂、荒地、林地或低洼地可作廢水濕地處理系統(tǒng)的地區(qū)。 費(fèi)用低、不耗能。 達(dá)標(biāo)排放模式 大中城市周圍，經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，土地緊張，糞便產(chǎn)生量較大的 養(yǎng)殖場(chǎng) 污 水排 放完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)合養(yǎng)牛場(chǎng)的實(shí)際情況以及長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，我們選擇能源生態(tài)模式，為保定市開創(chuàng)綠色養(yǎng)牛場(chǎng)建立示范，同時(shí)保障公司的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到雙贏的目的。 全混式厭氧反應(yīng)器（ CSTR）該工藝特點(diǎn)是對(duì) 養(yǎng)殖 廢物水懸浮物（ SS）沒有嚴(yán)格要求，適用范圍廣。 CSTR 一般為鋼混結(jié)構(gòu)或全鋼制，裝有攪拌和回流裝置，操作簡(jiǎn)便、啟動(dòng)容易，一般半個(gè)月到一個(gè)月就可以投入正常使用。原料從底部進(jìn)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。 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(yùn)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。相對(duì)于以上兩種工藝，全混式厭氧反應(yīng)器（ CSTR）具有實(shí)用、 操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。由于混合發(fā)酵原料 SS 含量和 TS 濃度都比較高，適合采用全混合厭氧反應(yīng)器。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，一些工程采用了將發(fā)酵罐和儲(chǔ)氣柜一體化的設(shè)計(jì)，即在反應(yīng)器的上部安裝雙層膜用以儲(chǔ)存沼氣，受結(jié)構(gòu)的局限，這種反應(yīng)器的容 積最大不宜超過 1200 m3，如果建造更大容積的反應(yīng)器，則多采用立式大型全混合反應(yīng)器，即我公司現(xiàn)在用的 CSTR 工藝。 本項(xiàng)目綜合利用系統(tǒng)包括了以下內(nèi)容： CSTR 厭氧 發(fā)酵生物技術(shù) 沼渣液固液分離技術(shù) 沼氣凈化和利用技術(shù) 沼氣發(fā)電供熱技術(shù) 固體、液體高效復(fù) 合有機(jī)肥技術(shù) 經(jīng)過綜合處理系統(tǒng)，從環(huán)境保護(hù)和資源利用的角度出發(fā)，走規(guī)模處理和綜合利用的道路，能夠促進(jìn)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，保證良好的生態(tài)農(nóng)業(yè)大循環(huán)。 工藝流程 根前面的工藝介紹及表 62 的對(duì)比，本工程選用 CSTR 一體 化 工藝，流程如下圖所示： 圖 61 工藝流程圖 工藝流程說明 沖洗 廢水經(jīng)過一道格柵渠后自流入集污池，污水與鮮糞一起進(jìn)入調(diào)配池，在養(yǎng)牛場(chǎng) 發(fā)電 沼氣凈化 集污池 儲(chǔ)液池 農(nóng)田、果 林、 蔬菜 一體化厭氧反應(yīng)器 沼渣、沼液 漿式攪拌機(jī)的作用下，糞水混合均勻， 糞污經(jīng)過 折流沉砂 渠， 沉去部分砂子 ，自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在攪拌機(jī)的攪拌下混合均勻，原料 由 切割泵泵入 CSTR 厭氧反應(yīng)一體化設(shè)備 ，原料在厭氧反應(yīng) 一體化設(shè)備 內(nèi)在厭氧菌的作用下厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣，沼氣