粪污综合利用及污染防治示范项目可行性研究报告

1 粪污综合利用及污染防治示范项目 第一章 项目摘要 项目名称：粪污综合利用及污染防治示范项目 项目组织单位： *畜牧局 项目实施单位： *牛业开发有限公司 项目建设地点： *果园乡南庄村 项目建设年限： 2008年 8 月 2009 年 12月 项目内容和规模 建设内容包括 3个 600酵罐、 5006001000电设备、 300 农户生活用气主管道铺设、 400大棚和80个无公害蔬菜大棚及其它有关的铺助设施等。 项目的实施与管理 项目由 *畜牧局组织管理， *牛业开发有限公司具体实施建设。 投资估算与资金筹措： (1)该项目总投资 元，其中土建工程投资 备及安装投资 元，工程建设其它费用 动资金 112万元。 2 (2)资金来源 申请上级扶持 500 万元，建设单位自筹 项目产品方案 本项目的主要产品有有机肥料、沼气、电力。另外可带动无公害农产品的生产，提 高农产品的质量，增加农民收入。 项目经济效益 本项目年直接经济效益可达 元， 时也促进了无公害农产品的生产，提高了农产品的质量和价值。经济效益显著。 本项目的实施，可有效地改善本企业和周边地区的生活环境，减少蚊蝇的滋生，减少传染病的发生。 有效地防止养殖粪水的任意排放，保护生态环境，减少温室气体的排放 (工程所产沼气代替常规能源而减少的二氧化碳排放及减少因养殖粪便在堆放和施用过程中产生的甲烷气体排放 )。 项目效益情况 项目目标：建设厌氧发池 (800(3 600)立方米，日粪水处理量 50吨，年沼气产量 40万立方米，年发电量 50万度。并可供应 300个农户生活用气。 经过厌氧发酵处理、进行粪水分离后的废水，绝大部分回 3 流到预处理池进行重复利用，不向环境排放，使水循环利用率达到 95%以上。所分离出来的干物质全部用于有机肥的生产，年加工有机肥料 4000 吨。 第二章 项目背景 依据中央、省、市、县有关精神，结合 *畜牧业发展现状，根据 *牛业开发有限公司的实际情况，提出 *牛业有限公司粪污综合利用及污染防治示范项目，旨在通过项目的实施，进一步改善项目区生态环境，同时示范带动全县畜牧养殖业粪污综合利用及污染防治步伐。走生态畜牧业产业化可持续发展的道路， 项目建设的必要性 *牛业开发有限公司位于 *果园乡，现公司、农户存栏肉牛 2000头，年粪水量可达 吨，由于不能及时对粪污进行处理和综合利用，造成粪水四溢，不仅严重污染了水源、生态自然环境，致使病菌传播，对附近农民生产、生活产生不利影响，同时也造成资源的极大 浪费，对该场的扩大再生产和安全生产也产生了限制。因此，必须对 *牛业有限公司肉牛养殖场生产过程中产生的废弃物、废水进行综合利用和有效处理，开发生物质能源和有机肥资源，将治理污染、综合利用、 4 改善生态环境有机的结合起来，走生态畜牧业产业化可持续发展的道路，在正常生态环境条件下组织畜牧生产使之成为绿色生态型肉牛养殖场。 项目建设条件 (1)技术可行 在目前成熟的沼气技术中， 流式等厌氧消化工艺都普遍被人们采用。 种反应 器可处理高浓度、高悬浮物的有机粪水，尤其适合处理羊牛粪水，该技术无论从工艺还是设备都已经成熟，并应用在实践中去，取得了较好的运行效果。 (2)有资金保证 *牛业开发有限公司成立以来，一直坚持现代化企业管理的理念，领导班子团结实干，思路清晰，富有创新精神，现拥有资产 1900万元。随着养殖规模的不断扩大，公司一班人愈来愈感到治理粪尿污染的必要。因而，决定利用当前中央、省、市、县高度重视农村能源生态改善的机遇，自筹 元，申请上级资金 500 万元兴建沼气治污工程。 (3)政府支持 *政府近 年来非常重视沼气建设工作，每年都从县财政拿出一定资金支持沼气建设。同时由于 *牛业开发有限公司良好的经济效益和信誉，县政府同意对该大中型沼气工程项目提供财政担保。 5 项目区基本情况 果园乡位于 *城南 6公里处，辖 35个行政村， 282个村民小组，全乡总人口 人，其中农业人口 口人，农户 9000户，国土总面积 120平方公里，耕地面积 亩。 2007年乡财政收入 2800 万元，农民人均纯收入 4000元。 近年来，乡党委、政府高度重视农民增收问题，不断进行农业产业结构调整，已建成了 万亩辣椒基地、万亩牧草基地、千亩烟叶生产基地和蔬菜示范园形成了独具特色的主导产业，每个产业都有自己的龙头企业带动，促进了农业产业的快速发展 。 第三章 项目实施单位的基本情况和选址分析 项目的选址分析 *牛业开发有限公司，位于 *果园乡南庄村。 (1)具有年出栏 2000 头肉牛的养殖规模，代谢产物多。 (2)交通方便，在南庄村 5 公里以内有 318 省道、南闫、南韩等 5条大路纵横交错，新修的郑西铁路离公司只有 2公里。 (3)项目点符合果园乡和 *整体畜牧发展规划。 (4)具有较强的 辐射能力。 (5)当地农村能源管理部门技术力量强，项目建设后能对工程进行有效、长期的管理，能较大地促进生态农业发展和农业增收、农民增收。 6 项目实施单位基本情况 *牛业开发有限公司组建于 2001年 10月，注册资金 300万元，公司现有员工 46人，其中技术人员 158人，中高级人员5 人。目前，公司总资产 1900 万元。年出栏肉牛 2007 年实现产值 430 万元，利润 87 万元。 *牛业开发有限公司是一家非公有制企业，严格按照现代企业管理制度进行规范管理，企业思路先进，具有极强吸引力。企业无论从资信、 主导产品、技术经济实力等方面都具备了向国内一流畜牧业生产企业发展的条件，具有极强的生命力。 第四章 总体项目方案设计 建设目标与指导思想 项目设计的指导思想是：以资源化、减量化 、无害化为原则，通过该项目的实施，建设一个现代化的生态型养殖企业。 项目建设目标是：通过工程的实施，达到日粪水处理量 50吨，年沼气产量 40 万立方米，年发电量 50 万度，解决 300 农户生活用气，年农户节约能源支出 20万元。 同时经过厌氧发酵处理，进行粪水分离后的废水，绝大部分回流到预处理池进行重复利用，不向环境排放，使水 利用率达到 95%以上。所分离出来的干物质全部用于有机肥的生产，年加工有机肥料 4000 吨，可使 4 万亩土地增收 200万元。 7 沼气 沼渣 沼渣 清液 (烘干 、造粒、包装等 ) 项目工艺技术方案分析 (1)沼气生产工艺流程 项目内容和规模 建设内容包括 3个 600酵罐、 5006001000电机设备、 300 农户生活用气主管道铺设、 4000个无公害蔬菜大棚、其它有关 的辅助设施等。 (2)沼气发电生产工艺流程 本项目选择气 柴混燃式发电机发电方案。 根据本项目厌氧发酵沼气产气量为 1200m3/d，可配备 2 台50满足本厂及周边农户用电、用气。 其工艺流程为： (3)沼液和沼查及有机肥生产工艺流程 沼渣全部用于生产有机肥料，其工艺流程为： 沼气 提纯 发电机 变压器 输电线路 自用和农户用电 沼气 农户生活用电 水封 脱水 脱硫 计量 贮存 发电 利用 水封 预处理 调节 水分离 肥料生产 有机肥 鲜粪 循环利用 8 沼液大部分用于工程进行循环利用，少部分用于农业生产。 (4)生态农产品生产原理 养殖场粪水经过厌氧发酵后，各种有害病菌均被灭杀，灭杀率在 95%以上，所产生 的沼液和沼渣，其氮磷钾的营养成分不但没有损失，而且转化为可以直接利用的活性态养分。农田施用沼液沼渣，可替代化肥，减少虫害发生；沼液叶面喷施，可替代部分农药，防止一部分病虫害，从而减少了化肥、农药的使用量，降低了化肥、农药在农产品中的残留；同时，由于沼肥富含生物活性物质，因此可明显地提高农产品质量。沼渣可做无土农作物栽培和花卉生产的基质，也可做蘑菇生产的原料。 产品方案 (1)厌氧发酵产生沼气 养牛粪水经预处理并后送入厌氧发酵装置进行发酵产生沼气。发酵后产生的沼渣生产有机复合肥出售；发酵后沼液进入循 环贮水池部分上清液冲牛舍进行循环利用，部分用于周围果园、菜地施肥用。 (2)沼气发电 硫、脱水后的沼气送入发电机组进行发电，发电后输送到用户使用，发电产生的余热可供厌氧发酵装置冬季增温使用。 沼渣 烘干 混合 造粒 包装 贮存 销售 辅粒 9 (3)肥料生产 发酵后的沼渣经离心分离后，再经过烘干、配料、造粒、包装等工艺制成有机肥料进行出售。 (4)生态农产品生产 沼液浸种、喷洒农作物叶面，代替部分农药用以防治农作物病虫害，从而减少农药的施用量。 沼渣作有机肥，代替部分化肥，种植水果、蔬菜等，减少化肥的施用量。 具体工艺单元设计 (1)沉砂池 采用砖混结构，地下式； 设施尺寸： 3 2 2 格 停留时间 45效水深 高 (2)调节沉淀池 采用钢筋混凝土结构 数量： 1座 (2格 )，地下式 水力停留时间： 1 小时； 有效容积 150效水深 高 设计尺寸： 8 4 (3)氧反应器 采用圆形钢筋混凝土结构， 2座并联运行，单池容积 600容积 1200设 水泥珍珠岩保温层 ,保温层外部用 10 厌氧反应器夏季常温消化 ，冬季适当量；用沼气发电余热温； (4)贮气柜 按日产气量 800 立方计算需要贮气柜设计容积为 400寸，气体压力为 400 贮气柜采用钢筋混凝土结构，钟罩为钢结构。 (5)污泥浓缩池 污泥地 52用钢砼结构。 (6)贮水池 按三天的贮存量计算 ,有效容积 420用钢砼结构。 (7)冬季沼气增温、保温大棚 400 (8)其它辅助设施 包括排污管路系统、沼气输送管路系统、有关道路的硬化和环境绿化。 (9)发电机房 发电机房为砖混结构，通风性能良好，面积 60 (10)脱硫间 脱硫间 为砖混结构，内设脱硫塔，为保证脱硫效果，脱硫间冬季上盖大棚保温保持室温在 15摄氏度以上，脱硫房屋设通风天窗及消防设施，面积 40 (11)肥料生产车间 面积 400用砖混结构，内设换气装置，房屋设天窗。 11 主要是厌氧反应器排放的污泥经粉离脱水、烘干后生产颗粒有机肥料。 (12)无公害蔬菜大棚 80栋，水泥梁结构。 (13)水井、水井深 100米，下管加固日出水 1000 第五章 产品需求分析与预测 沼气 沼气是一种清洁的燃料，可有多种用途，不仅可用于发电，而且还可用于炊事、照明。 沼气发电 目前，我国农民用电仍然比较紧张，解决农民用电除了发展小水电以外，生物质可燃气和沼气发电是一个很重要的途径。利用养牛粪水制沼气并发电对于缓解农村电力紧张状况具有重要意义。该项目所产电能可供企业本身用电量，也可供周围农村生活和生产用电，夏季生产高峰多余气体可输送至农户供应生活用气，具有很好的市场前景。 沼液和沼渣 生物肥料市场需求： 使用肥料是农业生产不可缺少的一项增产措施。近年来，人们为了追求高产量，长期过量单一使用化肥，这样势必会造成土壤板结，地力下降、保水能力差，使果品、农作物品 质降 12 低并造成一定的环境污染，使用有机肥料是国家倡导的，特别是近年来生态农场建设，也把使用有机肥作为第一选择。 沼液灌溉的需求 将粪尿混合物置于密闭的厌氧反应器内经过微生物分解，杀灭了有害病毒菌，变成腐熟的液状肥料，可对作物实施喷灌、浇灌、滴灌，具有杀虫、防虫、抗旱、保菌、增产增收等多种作用，是生产绿色无公害有机农产品必不可少的肥源。不但解决沼液的利用，更能增加企业的经济效益。 生态农产品 随着化肥、农药的过量使用，导致农产品中品质下降和部分有害物质残留严重超标，农产品出口量大幅度下降，食物中毒事件 也不断发生，严重危害了人们的身心健康。为此，随着人民生活水平的不断提高，国家也越来越重视生态农产品的生产，人们对生态无公害农产品的需求也越来越迫切。 第六章 物资采购 采购原则 原则上采用招标的方式，在具体采购中采用由建设单位自购和公开招标采购相结合。 采购数量与采购方式 凡单体工程投资在 50 万元以上，单项设备在 20 万以上的采用 13 公开方式，其它由建设单位自行采购。 生产建设物资供应计划 项目计划从 2008年 8月开始实施，到 2009年 7月投入使用。 一期工程从 2008年 8 月 到 2008年 12月，主要是厌氧处理设施 (土建工程 )以及肥料生产系统和沼气发电系统的设备购置及安装。 2009 年 1 月至 2009 年 7月主要是无公害大棚的建设、农户用气的设备购置和安装， 2009 年 7 月整个沼气系统工程投入使用。 第七章 项目的组织、管理与实施 项目建设期间的组织管理与实施 项目建设将严格按国家有关规定执行。由 *畜牧局制定切实可行的实施计划，建立严格的领导责任人制度。 *牛业有限公司负责项目的计划落实、项目设计、施工组织管理、技术质量和资金使用监督，按照有关要求，安排施工 方案，对建设质量负终身责任。项目所在地 *成立由政府牵头，畜牧、计划、财政、建设等部门参加的项目领导小组，负责项目协调、配套资金落实等工作。 在项目设计和施工方面，项目建设按照相关国家或行业标准，采用招投标制，严格按照要求，由有相应资质和经验的设计和施工单位进行建设，以确保工程的质量。 14 在项目资金管理方面，采用“三专”、“五定”，所有项目资金支出都要经法人代表审查签字。项目财务人员必须按照制度认真审查凭证，如实、及时登记帐薄，填送财务报表，妥善保管财务档案。项目资金管理要接受审计部门和上级主管部门的审 计监督。地方配套资金必须按照规定及时足额划拨到位。国家下拨的资金和地方配套资金必须专帐管理，专款专用，纳入项目统一管理、使用和核算。 项目运营期间的组织管理 项目完成后，将建立专门的运行管理机构，由经过专业培训的持证人员操作管理，整个项目管理及操作人员统一安排。 (一 )组织管理 (1)项目组织管理机构： *畜牧局是 *政府组成部门，现有职工 92 人，其中高级职称 5 人，中级职称 22 人。曾承担过国家和省级项目，多次荣获国家和省市项目奖，具有较强的技术力量和丰富的组织管理经验，完全能组织管理好 该项目的实施和运行。 项目实施单位： *牛业开发有限公司实力雄厚，是三门峡市重点扶持的农业龙头企业，现有员工 46人，其中技术人员15 人，中高级技术人员 5 人，员工素质较高，有能力组织项目的实施。 (2)生态有机肥加工中心工作分工： 畜粪管理部：负责养殖场的粪便收集，也就是原料组织和 15 供应。 生产技术部：负责生态有机肥的生产技术、工艺、配方、品种的标准化系列，保证肥料的质量和科技含量。 市场营销部：组织销售网点的设立，保持销售渠道的畅通。 产销服务部：负责建立产销服务体系，对设施设备进行维修，对原料 (畜禽粪 便 )和成品 (有机肥料 )进行运输，并收集有关信息资料等。 肥料加工中心定员 20人左右。 (3)发电站按实际发电使用状况，需要管理人员 2人，由肥料加工中心人员兼任。 (4)污水处理站包括沼液的综合利用。污水处理实行每天两班运转管理，需要管理人员 2 人，由肥料加工中心人员兼任。沼液利用，由当地政府统一协调，养殖场与周边农场或农户签订协议，按照市场机制进行操作管理。 (二 )项目建成后运行成本分析 (1)价格预测 沼气的价格 1元 /立方计算；用电按 度计算；牛粪按每立方 20元计算。 (2)成本估算 折旧： 土建 15年 =设备 15年 = 16 长期分摊费用 (12)万元 15年 =元 牛粪周转费用 18000吨 10元 /吨 =18万元 电费 10000度 /度 =6万元 水费： 20000吨 吨 =2万元 辅料费： 100吨 1200元 /吨 =12 万元 人工费： 30人 元 =元 肥料储运费： 4000 吨 /年 10元 /吨 =4万元 其它支出费用： 6 万元。包括：销售费用、管理费用等。 合计：项目运行 总成本 第八章 投资估算与资金筹措 投资估算 该项目总投资 元，其中土建工程投资 元，设备及安装投资 程建设其它费用 元，流动资金 112 万元 (详见下表 ) 资金筹措与资金计划 实施本项目预计总投资 元，申请扶持资金 500万元， *牛业开发有限公司近年来发展顺利，效益良好，现已经从效益中准备 第九章 效益分析 17 财务估算 (详见附表 ) 财务评 价 据同类企业运行情况分析，该项目的内部收益率在 项目动态投资回收期为 。 清偿能力分析 本项目总投资 请上级资金支持 500 万元，运行年限 15 年，年纯收入 元， 15 年总纯利 此每年偿还金额可直接从项目收益中列支，到期还清有一定保证。 效益分析 济效益分析 运行收入： (1)有机肥销售收入： 沼液有机肥： 4000 吨 /年 70元 /吨 =28万元 沼渣有机肥： 4000 吨 /年 600元 /吨 =240 万元 (2)发电 收入： 500000度 /年 /度 =30万元 (3)大棚棚租： 2000 元 /年 80栋 =16 万元 (4)销农户沼气收入： 300户 450元 =合计： (5)年运行效益： 年运行效益为： 元 =元。 18 会效益分析 (1)大型沼气工程的建成，规模化养殖场的粪污全部得到处理，不仅使养殖场生产环境明显改善，而且有利于养殖场职工的身心健康。同时，也改善了周边的农村生态环境，改善了与周围居民的关系。 (2)沼气发酵残物 (即沼肥 )的利用，即 沼渣生产生态有机复合肥料，沼液作为液肥使用，变废为宝。沼液含有多种微量无素，氨基酸和活性物质等营养成份，功效独特；生态有机复合肥，可按照果树、农作物、蔬菜、花卉等植物的不同养分需要，进行配方施肥，固肥和液肥的使用既无污染，又肥效显著，还可抑止有些病虫害，可大大提高农产品的产量和品质，增强农产品市场竞争力，促进农业增效、农民增收和生态良性循环。据资料显示，常年施用沼肥 (每亩 5 方左右，作基肥和追肥 )，可提高粮食和瓜果产量 10%以上，提高蔬菜产量 20 (3)项目的建成运行可为三门峡市规模化养殖场治理粪污污染提供借鉴，进一步增强全社会的环境意识、资源意识。 态效益分析 大型沼气工程的建成运行具有显著的环境效益： (1)卫生效果：未建粪污综合利用及污染防治项目以前，养殖场及其周围粪污横流、蚊蝇乱飞、疾病传播，项目建成后可有效杀灭病菌、病毒和寄生虫卵，减少人畜病害。据调查，建成沼气工程后畜禽的死亡率可由 5降到 19 (2)改善水环境：粪污综合利用及污染防治项目的建成运行可降低粪污的中 P 等有机质 80%左右，从而解决了粪污对地下水的污染。 (3)保护生态：沼气是 优质清洁能源，利用沼气替代煤炭，可以减少 于有机肥的利用，可大大改善土壤的颗粒结构，从而增加了土壤的肥力，增加农作物的产量，符合可持续发展战略的需要，同时农作物的产品质量也大大提高，且化学污染少。 (4)减排温室气体：众所周知，影响大气环境的温室气体主要有 于清洁能源沼气 (生物质能被公认为 的使用，可以替代矿的燃料煤炭，按照煤炭产生 立方米沼气可以减排 斤。同时，粪污综合利用及污染防治项目的建成运行，利用沼气技术处理 规模化养殖场的粪便， 可以减少因粪便的曝弃、堆沤或直接田间施用而产生的甲烷排放。 从以上分析可以看出，该项目具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。而经济效益主要取决于沼气发电和生态有机复合肥料的收益，其中沼气发电收益因为电价相对稳定，收益也比较稳定；对于有机复合肥料的收益，随着人们科技意识、生态意识的提高对生态有机复合肥料的接受程度也在不断提高，从目前和长远的情况来看，市场前景良好。 但在项目实施过程中，需要进一步加强生态有机肥料市场 20 的培育。因为目前的种植者都采用化肥种植，他们不考虑或较少考虑土壤结构及地力 下降因素，因此需要引导和培育他们使用生态有机肥料。 第十章 结论与建议 本项目属于社会公益性环境保护设施，项目采用能源环保工艺技术路线，利用牛粪生产生物有机肥，利用牛粪厌氧处理产生沼气，在充分满足建设单位牛舍增温、照明、食堂炊事、烘干、饲料加工等需要外，多余的沼气用于发电，解决建设单位的电力需求。这样既解决了畜禽粪便和粪水的污染问题，又解决了建设单位的能源问题，同时也达到改良土壤，发展高效农业的目的，具有较高的治理污染示范作用。另外，项目实施对现阶段区域农业种植结构调整，增加农民收入，促进社会稳定和当 地农村经济发展，亦有十分积极的作用。可见，项目经济、生态、社会效益显著。建议及早批准立项，尽快组织实施。 21 表一 项目投资估算表 项目 单位 数量 金额 （万元） 备注 合计 土建 平方米 立方米 设备 套、台、件 27 工程建设及其他费用 流动资金 112 22 表二 项目土建工程投资明细 序号 建设内容 单位 数量 单价 (元 ) 金额 (万元 ) 合计 预处理池 00 500 10 2 酸化调节池 00 600 12 3 (氧反应器 800 900 162 4 污泥浓缩池 00 600 6 5 贮水池 00 500 25 6 贮气柜 00 1500 60 7 肥料生产生产厂房 00 600 36 8 脱硫间 0 600 污泥脱水间 00 600 12 10 发电机房 0 600 1 配电室 0 600 2 室外道路 工程 500 100 15 13 绿化工程 8 14 排污管道工程 m 2000 100 20 23 15 沼气输气管道 m 2000 100 20 表三 项目设备投资明细 序号 建设内容 单位 数量 单价 (元 ) 金额 (万元 ) 合计 污水泵 台 6 5000 3 2 污泥泵 台 8 6000 填料及填料架 套 3 30000 9 4 厌氧罐布水架 套 3 15000 厌氧罐溢流槽 套 3 30000 9 6 厌氧罐保 温 套 3 30000 9 7 气水分离器 台 3 8000 脱硫塔 座 3 20000 6 9 干式阻火器 台 3 5000 0 沼气流量计 台 3 5000 1 沼气发电机组 套 2 300000 60 12 离心分离机 台 2 250000 50 13 变压器及其配套设备 套 80000 8 14 卡车 辆 150000 15 15 粪草分离机 台 10 5000 5 16 烘干设备 套 200000 20 17 造粒设备 套 220000 22 18 增温塑料大棚 栋 25000 9 安装调试费 4 20 无公害蔬菜生产大棚 栋 80 22500 180 21 机井 眼 2 25000 5 22 土壤肥料化验检测设备 套 25000 5 23 用电线路 6 24 大棚耕作机 套 2 15000 3 24 25 原料、产品周转车 台 2 50000 10 26 大棚控温、控湿设备 套 160 600 7 公务车 台 1 四 项目工程建设其他费用明细 序号 建设内容 单位 数 量 单价 (元 ) 金额 (万元 ) 合计 、 工程建设其它费用 设计及运行调试费 施工