【正文】 素及乙醛等惡臭物質(zhì)，污染畜舍和大氣環(huán)境并進一步影響人畜健康 ；同時，畜禽糞尿還會導致地下水污染尤其會導致氨氮嚴重超標，成為嚴重的面源污染源；另一方面，畜禽糞便污水是人畜共患病的主要載體。目前全球一致的“人畜共患疾病”約 250 多種，我國有 120 多種。 響應國家和山東省省政府產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展可再生能源和循環(huán)經(jīng)濟的需要 目前地球上現(xiàn)存的化石能源即將枯竭已經(jīng)成為人類面臨的兩 個突出問題。隨著我國競技水平的不斷提高，能源的消費日益加大，國家開始高度重視可再生能源的發(fā)展，并于 2020 年 2 月 28 日正式通過了《中華人民共和國可再生能源法》，還制定實施了 《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》 、 《關于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》 、 《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》 的配套政策。為促進養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展，有計劃、有步驟地在集約化大中型畜禽養(yǎng)殖場開展污染治理示范工程建設勢在必行。 山東省是一養(yǎng)殖大省同時又是南水北調(diào)的重要組成部分，對畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；B(yǎng)殖的污染治理非常重視， 2020 年省政府繼續(xù)在“ 兩湖一河 ” 流域?qū)嵤┬笄蒺B(yǎng)殖場污染治理大型沼氣工程 示范項目同時提出了更高要求。 因此本養(yǎng)殖場建設沼氣工程符合國家和山東省政府產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展可再生能源的需要，同時面臨巨大的發(fā)展機遇。實踐證明：要想提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，首先必須改進生產(chǎn)工藝與重新整合生產(chǎn)資源，而生物有機肥料，正是現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)資源之一。 通過該項目的實施，可發(fā)揮本養(yǎng)殖場的示范和輻射作用，逐步將 項目所在地建設成為“自然環(huán)境優(yōu)美、人民生活滿意、綠色畜禽業(yè)興旺、區(qū)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)達”的現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)。 項目實施后，通過建設一座 1000 立方米的厭氧反應器，年可消化糞污 9125 噸，沼氣可為棗莊市山亭區(qū)鴻智畜禽養(yǎng)殖專 業(yè)合作社和水泉鎮(zhèn)田坑村村民的日常生活提供所需的能源，沼液、沼渣用于農(nóng)田灌溉和作為有機肥料，為下一步發(fā)展無公害農(nóng)業(yè)打下堅實的基礎。除了可產(chǎn)生以上直接效益外，該項目還可有效地降低農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本，增強企業(yè)的市場競爭力，實現(xiàn)能源、生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益的同步提高。 綜上所述，建設該項目十分必要。全民小康及和諧社會的建設，關鍵在農(nóng)村。 項目產(chǎn)品安全環(huán)保 項目所生產(chǎn)的沼氣及是優(yōu)質(zhì)、綠色、環(huán)保、安全、可再生的能源，不僅可以部分滿足項目企業(yè)本身用能的需要，也可部分滿足水泉鎮(zhèn)田坑村村民生活用沼氣的需要。 項目參與各方表現(xiàn)出很高的積極性，有深厚的群眾基礎 本項目由棗莊市山亭區(qū)農(nóng)業(yè)局牽頭，農(nóng)業(yè)局從大局考慮，為解 決 棗莊市 山亭區(qū)水泉鴻智畜禽養(yǎng)殖專業(yè)合作社 帶來的環(huán)保問題，積極鼓勵水泉鴻智畜禽養(yǎng)殖專業(yè)合作社投資實施本項目，并從政策和技術上給與最大的支持。 項目區(qū)自然條件適合沼氣工程的推廣 項目區(qū)屬于規(guī)?；B(yǎng)殖集中的農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，畜禽養(yǎng)殖規(guī)模大，擁有數(shù)量較多的集約化養(yǎng)殖場，并且種植業(yè)副產(chǎn)品資源豐富，非常適合沼氣工程的推廣 ,為建設大中型沼氣工程提供了良好的基礎條件和充足的原料。本項目在項目區(qū)的實施技術條件已經(jīng)具備。 產(chǎn)品市場分析 本項目將通過建設畜 禽養(yǎng)殖合作社沼氣工程，實現(xiàn)項目區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用和資源節(jié)約，消除項目區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物污染及其對企業(yè)本身和周邊居民造成的危害，優(yōu)化項目區(qū)能源結構和食物結構，提高項目區(qū)人民生活水平和健康水平，促進項目區(qū)相關產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，在項目區(qū)建設節(jié)約型和諧社會。 沼氣 隨經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源消耗急劇增加，煤炭、電力、液化氣等能源價格不斷上漲，開發(fā)可再生的沼氣能源已成為農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。 （ 1）沼氣發(fā)電 沼氣的發(fā)電技術已經(jīng)成熟，在應用過程中通常采用熱電聯(lián)產(chǎn)技術，采用熱電聯(lián)產(chǎn)后，輸出的電量可以滿足場區(qū)自身及周邊企業(yè)和居民的用電，同時對發(fā)電機廢熱進行有效回收利用對外輸出熱能，可用于沼氣生產(chǎn)過程中的原料增溫或廠區(qū)供熱。其市場需求分為內(nèi)部需求和外部需求兩部分，內(nèi)部需求 主要考慮場區(qū)本身的用電需求（電能輸出部分）、沼氣生產(chǎn)原料的用能和場區(qū)供熱（熱能輸出部分）三個部分；外部需求主要考慮周邊半徑在 3 公里內(nèi)居民或企業(yè)用電需求，如項目發(fā)電量超過 500kwh,可考慮發(fā)電并網(wǎng)。作為燃料按 照熱值折算， 1m3 沼氣相當于 標準煤。沼氣 作民用和工業(yè)用燃料 的需求預測詳。如半徑在 300 公里內(nèi)有天然氣加氣站 ，可將其作為沼氣的重要市場需求考慮。 沼液和沼渣及普通有機肥 利用沼渣生產(chǎn)的沼渣有機肥，在保持和提高土壤肥力的效果上遠遠超過化肥。沼渣肥料中的磷屬有機磷，肥效優(yōu)于磷酸鈣，不易被固定，相對提高了磷肥肥效。腐殖質(zhì)對改良土壤、培養(yǎng)地力的作用是多方面的：它能調(diào)節(jié)土壤水分、溫度、空氣和肥效，適時滿足作物生長發(fā)育的需要；能調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，形成土壤的團粒結構；能延長和增進肥效，促進水分迅速進入植物體，并有催芽、促進根系發(fā)育和保溫等作用。 沼渣制成的沼渣肥料，其養(yǎng)分全面，有機質(zhì)含量高，在貯存、運輸、使用等方面大為改善 ，同時沼渣肥料售價適宜，加入配料（稻草、秸稈等）進行復混處理后的有機復合肥售價在 500 元～ 700 元 /噸。隨人民生活水平質(zhì)量不斷提高，更加崇尚無公害、安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)綠色的有機畜農(nóng)產(chǎn)品，沼渣肥的用途和用量增長潛力巨大，據(jù)測算，全國有機農(nóng)產(chǎn)品對沼渣肥的需求在 億噸以上，而目前沼渣肥的產(chǎn)量約 17 萬噸，僅滿足市場需求的 ％，沼渣肥生產(chǎn)具有廣闊的市場發(fā)展空間和前景。沼液還可作為養(yǎng)豬和養(yǎng)魚的飼料，作為農(nóng)藥替代部分化學農(nóng)藥，另外還可用于改造鹽堿地，提高土壤肥力。 本工程產(chǎn)生沼渣肥為 2190 噸 /年，經(jīng)初步加工可外售農(nóng)戶，用于果樹以及蔬菜施肥，利于增 產(chǎn)增收；沼液 14600 噸 /年，用于直接灌溉周邊 田地 。54′00″ 至 35176。14′00″ 至 117176。東鄰蒼山縣、費縣、平邑，西鄰滕州市，北與鄒城市接壤，南與市中區(qū)、薛城區(qū)毗鄰。山亭區(qū)組建于 1983 年 11月，是棗莊市市轄縣級區(qū)，地處山東省南部、棗莊市東北部，總面積 1018 平方公里，轄 8鎮(zhèn)、 1鄉(xiāng)、 1 處街道， 268個行政村（居）， 50 萬人。 山東省棗莊市山亭區(qū)水泉鎮(zhèn)位于棗莊市北部山區(qū)，與平邑縣接壤，屬純山區(qū)，共 6個辦事處， 36 個 行政村， 75 個自然村， 1萬戶， 4萬人。水泉鎮(zhèn)地處沂蒙山系西南麓，屬低山丘陵區(qū)，地勢東高西低，東部巒峰連綿，西部山少地坦，山間小氣侯條件優(yōu)越，環(huán)境優(yōu)美，全鎮(zhèn)林地面積達到目的萬畝，林木覆蓋率達 %。 沼氣項目所在地水泉鎮(zhèn)田坑村位于水泉鎮(zhèn)政府駐地西南，距水泉鎮(zhèn)政府駐地 公里。但受海洋一定程度的調(diào)節(jié)和影響，氣候資源豐富，具有氣候適宜、四季分明、雨量充沛、 氣溫較高、光照充足、無霜期長等特點。無霜期平均 200 天左右，最長 227 天，最短 165 天。 山亭光能資源豐富，全區(qū)年平均日照時數(shù)長達 2400~2800 小時，太陽總輻射年均 千卡 /厘米 2，生理輻射總量為 59 千卡 /厘米 2。年積溫為 ~℃ 。年平均相對濕度 66%，最高月相對濕度 80%（ 7 月、 8月），最低月相對濕度 58%（ 2 月、 3月）。暴雨平均初日為 6 月 22 日，終日為 8 月 29 日，初終間日數(shù)約為 69 天。雷擊天氣發(fā)生較少，有則多發(fā)生在 6— 9 月份， 7— 8月份為重 點月份。合作社為成員提供技術培訓、技術交流服務，嚴格執(zhí)行“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一引進、統(tǒng)一飼料、統(tǒng)一防疫、統(tǒng)一銷售”五統(tǒng)一的管理模式，降低養(yǎng)殖風險，增加養(yǎng)殖戶的收益。 項目選址原則 （ 1）符合 國家土地政策、生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和城鎮(zhèn)建設規(guī)劃要求； （ 2）符合項目對原料、供熱、水和電的供應需求； （ 3）交通方便，運輸條件優(yōu)越； （ 4）充分利用地形地貌，地質(zhì)條件符合要求； （ 5）滿足符合養(yǎng)殖場防疫要求，并遠離水源； （ 6）基礎條件適合與沼氣工程項目的特定生產(chǎn)條件需要和排放要求： 在項目所在地 田坑 村， 有 3000 畝冬桃種植基地和 2000 畝蔬菜種植基地，均 采用本沼氣工程產(chǎn)生的沼渣沼液作為有機肥料，具有沼液消納的配套種植土地。 項目建設地址 根據(jù)項目選址原則， 結 合 棗莊市 山亭區(qū)水泉鴻智畜禽養(yǎng)殖專業(yè)合作社 實際情況，項目建設地址在 棗莊市 山亭區(qū)水泉鴻智畜禽養(yǎng)殖專業(yè)合作社 養(yǎng)殖場內(nèi)。 項目建設條件 項目選址要符 合沼氣工程具備的地質(zhì)地貌，選址應符合養(yǎng)殖廠整個生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃和要求，并應根據(jù)以下因素綜合考慮確定： (1) 在畜禽養(yǎng)殖廠和和附近居民區(qū)主導風向的下風側(cè)； (2) 在畜禽養(yǎng)殖廠的標高較低處； (3) 有較好的工程地質(zhì)條件； (4) 滿足防疫要求； (5) 有方便的交通運輸和供水供電條件。 （ 1） 總體布置應滿足沼氣工程工藝的要求，布置緊湊，便于施工、運行和管理。 （ 2） 豎向設計應充分利用原有地形坡度，并達到排水暢通、降低能耗、土方平衡的要求。 （ 4） 附屬建筑物宜集中布置，并應與生產(chǎn)設備和處理構筑物保持一定距離。 （ 6） 各種管線應全面安排，避免迂回曲折和相互干擾，輸送污水、物料和沼氣管線布置應盡量減少管道彎頭，以減少能量損耗和便于清通。 （ 7） 應設置廢渣等物料堆放及停車的場地。車行道轉(zhuǎn)彎半徑不小于 6m； 2）人行道的寬度為 1m ～ ； 3）通向建筑物頂端的扶梯與水平面夾角不大于 40176。 6）各建筑物和構筑物群體效果應與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。厭氧消化器和貯氣柜應設有安全窗，確保 裝置正常運轉(zhuǎn)。 9）應配置簡單的化驗設備和必要的儀器、儀表、自動控制設備及沼氣流量計。 11）沼氣工程應有保溫防凍措施。 13）沼氣工程的安全、防爆、防雷與接地參照 GB1280 GB5002 GBJ16 、GB5005 GBJ65 等的相關規(guī)定執(zhí)行。應有緊急狀態(tài)報警裝置。 第五章 工藝技術方案 工藝設計原則 (1) 建設單位的經(jīng)濟條件和投資目的； (2) 養(yǎng)殖場 的地理位置、處理規(guī)模和糞污特點； (3) 工藝路線的能量和物料衡算，地方政府的要求和業(yè)主的實際操作水平，創(chuàng)建“示范工程”、“樣板工程”或“放心工程”。單位有效消化器罐容最高可達 5～7m3/m3,產(chǎn)氣效率是國內(nèi)的 2～ 5 倍，有完善的立法和管理，具備市場化推廣和運作的條件，帶來了明顯的環(huán)境效益和社會效益。大中型沼氣工程應用較多的是 USR 工藝，小部分采用 HCF和 UASB 工藝，單位有效消化器罐容在 ～ ,難以在冬季正效益運行，尤其在北方地區(qū)，全年屬于微利甚至虧損運行，整體上不具備市場化推廣條件。尤其是我國政府對沼氣工程每年投入大量的資金扶持，各級地方政府也紛紛出臺政策響應，世界銀行和亞洲發(fā)展銀行等國際金融組織，也加大了對中國沼氣工程建設的投資力度，以亞洲發(fā)展銀行為例，二期沼氣工程貸款項目總數(shù)達 200 個以上，涉及到的工程建設總規(guī)模 在 億美金以上。 主要工藝簡介 現(xiàn)對常用的 UASB、 USR、 CSTR 工藝進行簡要介紹： （ 1） UASB反應器 UASB 工藝流程是先對養(yǎng)殖場污水進行固液分離，污水進入 污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成 UASB 反應器進行厭氧反應，產(chǎn)生沼氣，出水往往需進一步好氧處理，進行達標排放。 UASB 工藝由于進料水質(zhì)要求高沼氣產(chǎn)量少，采用熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP)無法滿足自身原料升溫要求。沼渣沼液 COD 濃度含量很高，不適宜好氧處理達標排放，一般用于農(nóng)電施肥進行生態(tài)化處理，是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝 。 (3) CSTR 工藝 CSTR 工藝流程是先對各類畜禽糞便及其它有機物進行粉碎處理，調(diào)整進料 TS濃度 8～ 13%范圍內(nèi)，進入 CSTR 反應器， CSTR 反應器采用上進料下出料方式，并帶有機械攪拌，產(chǎn)氣率視原料和溫度不同在 ～ 之間。采用 CSTR 工藝產(chǎn)生的沼氣如進行熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP),熱能輸出部分可滿 足大部分北方地區(qū)冬季的原料加熱要求，不需外來能源加熱。 工藝設計方案 工程規(guī)模 本沼氣工程項目擬建設在鴻智畜禽養(yǎng)殖專業(yè)合作社生豬養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)，該合作社生豬養(yǎng)殖區(qū)年存欄生豬 10000 頭，日產(chǎn)養(yǎng)殖糞便約 25 噸，養(yǎng)殖區(qū)每天產(chǎn)生污水 25 噸，本沼氣工程設計規(guī)模按日處理生豬養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)殖糞便 25 噸、污水 25噸設計。 工藝流程方案 圖 51 CSTR 工藝流程圖 加熱 格柵渠 污水 氣水分離器 脫硫 貯氣柜 阻火器 用戶 沼液池 調(diào)糞池 鍋爐 厭氧反應器 沼渣 沼液 用作農(nóng)肥 脫水機 水封 出料池 粗格柵差價（元）合同價（元）調(diào)糞池30m31900019000 10800110800 1800 10800沼液池