xx县牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目申报可行性研究论证报告

PAGEPAGE1目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 3第一节概述 3第二节编制依据和原则 7第三节项目建设的必要性与可行性 8第四节项目概况 19第五节结论与建议 21第二章市场分析 24第一节电力市场供求分析 24第二节有机肥市场供求分析 25第三章建设条件与场址选择 27第一节建设条件 27第二节场址选择 32第四章建设规模与产品方案 35第五章工程建设方案 37第一节建设内容 37第二节工艺技术方案的选择 38第三节工艺单元设计与设备选型 49第四节建筑工程方案设计 58第六章总图与公用工程设计 66第一节总图 66第二节给排水工程 67第三节采暖、空调与通风 70第四节电气工程 72第七章节能、环保、消防、安全卫生 80第八章项目实施计划与管理 87第九章投资估算与资金筹措 93第一节投资估算 93第二节资金筹措 95第十章财务评价及社会效益分析 96第一节项目财务分析 96第二节社会影响评价 103第十一章结论与建议 105

第一章总论项目名称：**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目建设地点：**县***镇建设单位：**县**牧业养殖有限责任公司法人代表：***编制单位：**有限责任公司资质证号：***第一节概述遵循科学发展观和废弃物减量化、资源化、无害化与生态化的原则，**县**牧业养殖有限责任公司拟建设大型沼气发电及综合利用项目，使该公司奶牛养殖粪便及其污水得到有效处理，生产沼气、沼气发电上网，回收有机肥资源，达到污染治理、能源回收与资源再生利用的多重目的，构建**县**牧业养殖有限责任公司牧场种养殖循环经济体系，实现农牧业可持续发展。1、项目建设单位概况**县**牧业养殖有限责任公司是**县较大的集养殖、种植、饲料加工为一体的集约型农畜牧业企业。公司占地面积2000亩，其中：优良牧草基地1800亩；奶牛场200亩，现有优良奶牛3000多头，日年产鲜奶48吨。拥有各类农牧业机械26台（套）。公司现有员工167人，其中管理人员17人，工程技术人员32人，农工118人。公司在奶业发展方面，按照种养加一条龙的经营模式，以万头奶牛养殖基地为龙头，建设良种奶牛繁育场、高产奶牛示范场、标准化奶牛饲养小区，配套建设饲料加工和技术支撑体系。通过标准化管理、规范化经营、社会化服务，引导农民进入标准化小区进行规模养殖，并向**市其它旗县推广，从而整合**县及其周边旗县的奶牛养殖业，掌控优质奶源，开发功能性奶产品，使其成为公司主要利润增长点。并为**县经济、社会效益做出重要贡献。根据公司总体思路和发展目标，结合现有基础和建设条件，公司正在积极筹建****万头奶牛养殖基地建设项目，项目完成后将建成1座良种奶牛繁育场、1座高产奶牛示范场、1个奶牛饲养小区(由4个饲养分场和1个饲料配送中心组成)、1个有机肥加工厂(分2处建设)、1个综合管理区、1座饲料加工厂共6个项目及基础设施建设。总占地面积2000亩，其中：养殖基地和饲草加工区占地200亩。到2013年奶牛存栏达到l万头，其中成乳牛5500头。为本项目的顺利实施提供了有力的保障。2、项目技术依托单位情况大型沼气发电及综合利用是一个技术复杂、要求高、难度大、关联度强的项目，目前国内只有少数单位完全掌握了大型化、先进、成熟、可靠的技术和装备。为保证本项目的顺利实施，必须有强有力的合作伙伴提供技术支撑。本项目技术依托单位拟定为农业部沼气科学研究所。该所是我国唯一的国际性沼气技术研究和培训中心，技术力量雄厚，现有在职科研人员82人，高级技术职务人员32人，中级技术职务人员28人，有14名科技人员享受政府特殊津贴。所内设有厌氧微生物研究室、工程部、工艺研究设计室、农村能源研究室、国际合作与培训处、农业部厌氧微生物重点开放实验室、农业部沼气产品及设备质量监督检验测试中心，《中国沼气》杂志编辑部等业务部门。研究所成立以来，已通过国家、部、省级鉴定的成果85项，其中30余项获国家级和部、省级科技进步奖。完成大、中型沼气及环保工程设计和工程总承包50余项。截止2005年10月共承办国际沼气技术培训班34期，为80多个国家培训沼气技术人才500多名，同时举办国内沼气技术培训班40余期，培训技术及管理人才2300多名，先后派出专家赴10多个国家开展技术援助，并与10余个国家的沼气研究机构及著名厌氧消化专家开展了广泛的技术交流。在国家“七·五”“八·五”“九·五”“十·五”科技攻关项目中，农业部沼气科学研究所均主持承担了大量的畜禽废弃物处理利用项目；如“猪场粪水厌氧消化工艺和装置的优化研究”（子专题）；“猪场粪水沼气发酵系统研究工程”（子专题）；“规模化养殖场环境控制与废弃物处理技术研究”（子专题）；“大中型沼气工程设计规范”、“大型高效厌氧沼气发电技术及示范电站”（专题），“沼气发酵启动剂的研究”等；对畜禽养殖业的粪污厌氧和好氧处理进行了比较深入的研究，解决了畜禽养殖场废水处理的一些难题，拥有“沼气生物脱硫”；“厌氧消化出水好氧后处理新工艺，”“树脂基复合材料沼气池”，“树脂基复合材料沼气储气罩”等多项发明和实用新型发明专利。本所参与合作研究的“四川瘦肉型猪规模化养殖及产业化技术研究与示范”项目获四川省科技进步一等奖。农业部沼气科学研究所在对畜禽养殖废水进行研究的同时，还设计建造了二十多座畜禽养殖粪污处理沼气工程。本项目拟定另一技术依托单位为北京愿景宏机械设备有限公司，是北京市高新技术企业，以中国农业机械化科学研究院等为依托。专门从事农牧业现代化工程设计、建设，及农牧业机械的生产、安装与销售。在畜牧场建造、三废处理有机肥生产、畜禽屠宰加工、以及农业节水灌溉等工程项目及其设备均有较深的研发和实际经验。公司现在设有市场部、技术开发部、工程部、售后服务部、综合服务部等部门，拥有一批高水平的工程技术人员和售后服务队伍。公司现有员工56人，高级技术职务人员5人，中级技术职务人员8人。第二节编制依据和原则1、编制依据（1）《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》国发[2005]22号。（2）国务院《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》。（3）国家计委、国家经贸委2000年第七号令《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录（2000年修定）》。（4）国家发展改革委《产业结构调整指导目录（2007年本）》（征求意见稿）。（4）农业部、国家计委、国家经贸委、财政部、外贸部、中国人民银行、国家税务总局、中国证券监督管理委员会《关于扶持农业产业化重点龙头企业的意见》通知。（5）内蒙古政府《内蒙古自治区实施西部大开发战略规划纲要》；（6）国家计委《投资项目可行性研究指南》（7）国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）（8）国家现行的有关法律、法规和政策。（9）《**县**万头奶牛养殖基地建设项目可行性研究报告》（10）建设单位关于编制本可行性研究报告的委托书。（11）项目单位提供的有关资料。2、编制原则（1）贯彻执行国家十一五期间的基本建设方针和政策，同时充分考虑**县的具体实际情况，以节约能源、减少污染、友好环境为宗旨，实现资源再生利用，实施可持续性发展战略。（2）充分考虑**县的性质，发展状况与前景，提高本项目的可行性和可操作性，促进当地经济社会的发展。（3）尊重科学，积极采用新工艺，新设备，新材料，以保证与现代化畜牧业发展的要求相匹配，同时基本的设计方法与技术手段要符合设计规范与技术规程，以保证工艺的可靠性。（4）所有参数或指标的选择按**县的现有情况考虑，总体编制原则：节能环保、合理投资、优化设计、经济运行。3、可行性研究范围本可研报告研究的主要范围包括企业概况、项目提出的背景及建设的必要性、产品的市场分析、地址选择、工程建设方案、项目技术方案、环境保护以及财务、经济和社会效益等。第三节项目建设的必要性与可行性1、项目提出的背景改革开放以来，我国的畜禽养殖业发展非常迅速，许多城郊建立了大中型集约化养殖场，畜禽数量飞速递增，极大地丰富了我国城乡居民的畜产品及副产品的供应，提高了人们的生活水平。与此同时，畜禽粪便的排放量也在增加。据国家环境保护总局2000年对全国规模化畜禽养殖业污染情况所做的调查，1999年全国畜禽粪便产生总量约为19亿吨，而同期我国各工业行业的工业固体废物为7.9亿吨，畜禽粪便产生量是工业固体废物的2.4倍，有的地方甚至超过4倍。由于畜禽污染物产生量大，有的养殖场没有处理设施，其处理水平大多还停留在原始的堆积发酵还田的方法上，体积大，气味大，不卫生，此外，有的畜禽养殖场的冲棚水和畜禽尿水没有经过任何处理就直接排放，造成环境污染。在畜禽粪便污染物中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌以及高浓度的有机污染物质等，因而对大气、水体、土壤、生物产生严重的危害。为了保护和优化自然生态环境，控制和消除畜禽粪便对环境的污染已刻不容缓，其中一个重要的途径是对畜禽粪便进行无害化处理、资源化利用，藉以防止和消除养殖场畜禽粪便的污染，保护自然生态环境，推动农业可持续发展。正在积极筹建中的****万头奶牛养殖基地建设项目完成后，将产生大量的奶牛粪尿，如不进行科学、合理的规划和处理，必将对生态环境造成严重污染，阻碍可持续发展。以沼气技术为纽带的农业生态工程作为按照生态学原理和经济学规律建立起来的社会、经济和生态三种效益相统一的农业生产体系，它遵循生态学原理，能够有效地运用农业生态系统中生物群落共生原理，系统内多种组分相互协调和促进的功能原理，以及地球化学循环的规律，实现物质和能量多层次多途径利用与转化，从而设计与建设合理利用自然资源，保持生态系统多样性、稳定性和持续高效功能的农业生态系统。沼气技术已经成为我国生态农业发展的重要技术支撑之一。据此，**县**牧业养殖有限责任公司，根据其实际情况为实现可持续发展，特提出实施《大型沼气发电及综合利用项目》。2、项目建设的必要性（1）项目建设符合国家产业政策的需要随着我国经济水平的不断提高，能源的消费日益加大，国家开始高度重视可再生能源的发展，并于2005年2月28日正式通过了《中华人民共和国可再生能源法》，并制定实施了《可再生能源法》的配套政策，对备受关注的可再生能源发电价格与费用分摊、可再生能源+发电管理等问题，做出了明确规定。同时，国务院及其相关部委发布了许多促进可再生能源发展的文件。毫无疑问，这些法规和政策的实施需要一部分企业参与到可再生能源开发这项活动中来，同时也给基础建设沼气工程带来了巨大的发展机遇。能源工作要在开发利用和节约相结合上做工作，要充分利用可再生能源，发挥多种能源效益，使之形成循环的产业链，走农业可持续发展之路。该项目的建设将有效解决养殖场对能源的需要，缓解农村能源短缺压力。因此，开展沼气综合利用工程建设十分必要。（2）项目的建设是国家能源结构调整的需要人类正面临着发展与环境的双重压力。经济社会的发展以能源为重要动力，经济越发展，能源消耗越多。尤其是化石能源消费的大量增加，人类将面临两个突出问题：一是带来的环境污染日益严重，二是地球上现存的化石能源即将枯竭。面对经济发展和生态环境保护之间日益突出的矛盾，我国将大力调整能源结构，积极开发新能源和可再生能源，努力提高能源利用率，以实现国民经济的可持续发展。目前，我国新能源和可再生能源年利用最大约为300万标准煤，占全国商品能源消费总量的0.2%，按照国家新能源产业发展规划，到2015年，我国新能源和可再生能源的年开发量将达到4300万吨标准煤，占当时全国能源消费总量比例将有较大幅度的增加。另外沼渣、沼液是优质有机肥，可以增加土壤有机质、缓解土壤板结、提高土壤肥力，有效控制土壤沙化。（3）项目的建设是**万头奶牛养殖基地解决自身环境问题的需要目前，**万头奶牛养殖基地每天产生大量粪便，这些粪便不经任何处理露天堆放，天长日久会自然发酵释放出大量有害气体，污染空气；成为细菌繁殖和传播疾病的传染源，并对周边环境造成污染。同时每天该基地还排放出大量的牛尿及牛舍的冲洗废水，这些污水也未经有效处理而排放到蓄水池内，多次循环使用冲洗牛舍后出现了污染物大量积累，水质恶化、臭气熏天，亦成为细菌繁殖和传播疾病的传染源，并对周边环境造成污染。由于基地的生产规模不断扩大，污水越来越多，基地只能不断修建污水储蓄池储存这些污水。这种情况如果持续下去，几年以后，基地周边到处布满污水储蓄池，污水充斥着整个基地，严重影响基地自身环境，同时也给地下水带来严重污染。因此，迫切需要建设奶牛粪便污水处理设施。（4）项目建设是公共卫生安全的需要传统的奶牛养殖以分散饲养为主，由于规模小，无法容纳更多、更新的现代化奶牛养殖技术和实行现代化管理。而规模化奶牛养殖场则采用先进的养殖和管理技术，能大大提高奶牛养殖生产效率和饲料转换率，保证牛奶质量，降低生产成本，从而增加经济效益。但是，集约化的饲养方式也造成了牛粪、尿过度集中和冲洗水的大量增加，如果不对其进行妥善处理，就会给环境带来严重污染。目前，我国畜禽养殖粪便污水已经成为部分地区污染的主要来源，引起了各级政府的高度重视。随着《畜禽养殖污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染物排放标准》以及《中华人民共和国畜牧法》的颁布，国家对规模化畜禽养殖污染防治提出严格要求。因此，规模化畜禽养殖污染的治理已经刻不容缓。畜禽粪便污水不仅污染水体和大气，而且也是人畜共患疾病的主要载体。畜禽粪便中不仅含有大量病原微生物、寄生虫卵，并且孽生蚊蝇,造成人、畜传染病的蔓延。近年来由于人畜共患病，如疯牛病、禽流感、SARS、甲型H1N1流感等的猖獗传播，促使人们充分意识到畜禽粪便污水治理的重要性和必要性，而厌氧消化(沼气)技术则是防治人畜共患病的重要手段和措施。积极推广奶牛粪便处理和资源化利用技术，既可灭杀粪便中病原微生物，达到无公害处理的目的；又可提供优质有机肥料，减少或不施化肥，改良土壤，提高农产品质量；还能开发生物能源，生产沼气，用于农村生产和生活，缓解农村能源的不足，对农村建设资源节约型和环境友好型社会具有重要作用。**县**牧业养殖有限责任公司的主产品正是和人民群众身体健康息息相关的乳制品，食品安全问题尤其重要。只有清洁、卫生的环境才能生产出安全、卫生、优质的牛奶。为了消除人畜共患病的危害，有必要采用厌氧消化技术对其进行无害化处理。（5）项目建设是治理污染，充分利用养殖场废弃资源，促进养殖场经济发展，加速养殖场现代化建设进程的需要规模化奶牛养殖是我国农业现代化发展的必然趋势。规模化的养殖必然会产生大量的牛粪、尿和冲洗污水，牛场废弃物既是宝贵的资源，又是严重的污染源。但是到目前为止，利用牛粪实施沼气综合利用的养殖场还十分少见。本项目实施，将为奶牛养殖场废弃物的综合利用树立一个典范，起到一定的示范辐射作用，并可将周边奶牛养殖场的废弃物集中到这里进行综合利用。通过建设沼气综合利用工程，可以改善养殖场及周边的环境，发展无公害农产品生产，达到养殖场的环境整洁化，生产无害化。同时，利用可再生能源替代常规能源，降低生产成本。通过本项目，使粪便资源得到合理开发和充分利用，实现当地环境保护、资源利用和无公害农业协调发展的目标使其成为实施农业可持续发展目标的示范区。奶牛场特别是奶牛养殖小区和规模牛场必须配套建设粪便处理和资源化利用设施，这是改善农村卫生环境面貌的必要措施。其次，奶牛养殖业推行循环经济的途径是坚持农牧结合，建立起“土地一本项目——奶牛养殖业”三位一体的农业生产系统。既能保证有效地消纳奶牛粪便，又能保证有充足的优质饲料，还能保证经济、环境和社会效益相统一，使整个农业生态系统形成“粮食多——饲料多——奶牛多——肥料多——粮食多”的良性循环。该项目的实施，符合WTO对我国农业提出的高产投比、高劳动生产率、高度商品化和高度生态化的要求。同时项目将各类成熟的可再生能源工程技术、农艺技术、畜牧养殖技术等综合配套、优势集成，具有较高的科技含量，实现了能源、生态、经济和社会效益的统一，加速了农村现代化建设进程。（6）是保护内蒙古草原生态环境的需要随着人类经济活动强度的增加和范围的扩大，草场退化和沙化情况日益严重，有资料表明以草原过度农垦为主造成的沙漠化土地面积为44700km2，占沙漠化土地总面积的25.4%；以草原过度放牧为主的49900km2，占总面积的28.3%；农牧交错地区，占北方沙漠化土地总面积的40.5%，特别是草原农垦区，如内蒙古后山的草原农垦区，沙漠化土地面积从50年代末期占农田面积的3%增加到70年代中期的13%，80年代后期的25%；半干旱地带波状沙质草原区，占36.5%，如科尔沁草原沙漠化土地的发展，从50年代末期占草原面积的20%，增加到70年代中期的53%，80年代后期的77.6%；如此严重的草原沙化问题，不仅严重的威胁到了草原当地人民的日常生活和身体健康，同时也影响了华北地区乃至全国的生态环境，近年来在北方各城市发生的沙尘暴现象已经给人们敲响了警钟，保护内蒙古草原及农业区域的生态环境、促进草原资源可持续利用已经得到了党和政府的高度重视。为了保护草原生态，有必要通过“草→牛→粪污→沼（有机肥）→草”的循环生态经济模式将植物营养物质和水分回用于牧草和青贮饲料的种植。同时，**县是一个缺水的地区，将基地产生的污水处理后循环利用也是十分必要的。3、项目建设的可行性（1）当地政府和业主环保意识强，积极性高随着主业的发展和饲养规模的不断扩大，当地政府和业主已经意识到奶牛粪尿污染问题不解决，势必会制约奶牛养殖的发展。因此当地政府和业主领导多次商讨污染治理与能源回收问题。基地的总体建设规划已经将大型沼气发电综合利用工程列入重中之重，并预留了63亩沼气发电工程用地，同时业主已委托**公司编制本项目的可行性研究报告。目前各项前期准备工作正在积极的进行之中。（2）技术有保障**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电综合利用工程利用奶牛鲜粪、牛尿和冲洗水作为发酵原料，经中温厌氧消化生产沼气，沼气用于发电上网，产生的沼渣用于生产有机复合肥，沼液作为液态有机肥灌溉牧草种植地。这些技术在国外已经很成熟，德国采用该技术已经建成2500多座农场粪污处理沼气发电工程。国内采用牛粪作为发酵原料生产沼气已有大量试验研究，并在一定数量的工程上应用。早在1982年，农业部沼气科学研究所就设计建造了成都凤凰山畜牧园艺场奶牛粪中温发酵沼气工程，厌氧发酵装置容积4300m3,生产的沼气用于发电，发电余热用于厌氧发酵池加温。1993年，上海星火农场建造了处理2900头奶牛粪便近中温发酵沼气工程，厌氧发酵装置容积6450m本项目的建设地点位于**县，属于高寒地区，给沼气工程建设带来较大难度。但是农业部沼气科学研究所在高寒地区沼气工程的冬季保温技术上积累了丰富的经验，由该所设计的沈阳马三家机械化养猪场的猪粪水处理沼气工程(厌氧装置1000m3)在极限温度零下30我国沼气发电技术的研发已有二十多年的历史，特别是在近十年期间有一批科研单位、院校和企业先后从事了沼气发电技术的研究及沼气发电设备的开发，现已研制出24～600kw纯燃沼气发电机组系列产品，如：江苏太仓酒精厂使用的国产600kw的纯燃沼气发电机组；四川绵竹酒精厂5台国产200kw的纯燃沼气发电机组和天津挂月酒精厂8台国产180kw的纯燃沼气发电机组已成功运行多年。特别是“十五”期间，经过农业部沼气科学研究所与有关单位的联合攻关，我国沼气发电单台机组功率已经达到600kw，主要性能指标已接近国际水平，完全能满足国内沼气工程沼气发电的需求。在沼气发酵装置建造方面，我国先后建有钢筋混凝土厌氧消化池，钢结构以及搪瓷拼装结构厌氧消化罐。特别是，Lipp制罐技术的引进，使我国沼气工程的建造质量、施工周期以及美观程度都有大幅度提高。目前国内已建有Lipp结构的沼气工程二十多座，施工建造技术都很成熟。本工程的设计与建造是建立在：借鉴国内外沼气发电工程的研究、设计、建造和运行管理经验，引进德国农场沼气工程的关键技术及设备，从而使该工程的设计、建造和运行管理的质量得到可靠保证。（3）环境保护本建设项目无论在投资建设还是在运行期间均不会向环境排放有毒有害物质。在整个工艺流程中，粪水采用管沟收集方式以免进入环境，废水经预处理后进入密闭的厌氧发酵装置中，产生的沼气通入贮气柜用于燃烧发电，厌氧发酵产生的沼渣用作有机肥料。沼液作为液态肥料用于灌溉基地及周边农村牧草种植地和草场。通过本项目的建设，基地内可达到真正意义上的“零排放”。（4）经济可行无论从清偿能力、财务赢利能力等方面，还是从敏感性、盈亏平衡等不确定性方面所进行的静态、动态分析，以及沼气工程在经济、能源、卫生、环保等方面呈现出的巨大综合效益，都表明了本项目的经济上可行性。第四节项目概况1、项目名称：**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目2、建设性质：新建3、建设规模和内容（1）处理规模日处理公司存栏奶牛10000头的鲜牛粪300t，牛尿及冲洗水500t。（2）主要建设内容前处理系统：沉淀除砂池6000m3集水池1000m3，混合调配池沼气生产系统：中温厌氧消化罐2500m3×4，沼液暂存池250m3，沼液储存池沼气净化储存系统：脱硫装置2套（1套生物脱硫，1套干法脱硫），脱水装置2套，干式储气柜1000m3沼气发电及发电上网系统：沼气发电机组1360kW，总装机容量1360kW；发电上网的输配电设备及变压器等1套；有机肥料生产系统：太阳能发酵系统、有机肥加工生产线各1套。（3）产品方案沼气发电：年产沼气400万m3，年沼气发电量880万kWh，发电上网。有机肥料：年产固体有机肥约12775t，用于内蒙古自治区无公害蔬菜的种植，发展生态农业。沼液：年产沼液约170502t，施用于本公司牧草、青贮饲料种植基地和附近农户的大棚蔬菜地。4、投资估算及资金来源本项目总投资11025万元。静态部分估算为10690万元，其中：建筑工程费6932万元，设备及工器具购置费2334万元，安装工程费252万元，其它费用1172万元。流动资金110万元，建设期利息226万元。5、项目效益（1）能源效益充分回收粪污生物质能，年产沼气400万m3，发电880万kWh，折合标煤4000t。（2）环境效益环境效益是本项目的主要公共效益。年减排COD9125t，TN487t，TP96t，减排温室气体约15000tCO2当量/年。工程实施后能显著减轻水环境污染，减少疫病传染,有效遏制公共卫生事件的发生，提高人、畜生活环境质量。（3）生态效益年产固体有机肥料12800t和沼液约170500t，可满足7000多亩牧草、青贮饲料种植基地和内蒙古自治区种植无公害蔬菜生产用肥的需求。提高了牧草与蔬菜质量，有益人、畜健康；防止耕地因过量使用化肥而降低地力，实现植物营养物质生态良性循环及资源利用最大化。（4）经济效益营运期内，项目预计总收入29355.5万元，年均收入1957万元，年均销售税金及附加152.08万元，共为国家纳税4227.77万元。第五节结论与建议一、结论1、****万头奶牛养殖基地可再生资源利用工程项目是循环经济建设的重要组成部分，通过该工程的建设，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式，循环经济形成较大规模，可再生能源比重显著上升。2、**万头奶牛养殖基的大型沼气发电综合利用工程是一项环保和可再生能源开发项目，也是**县**牧业养殖有限责任公司建设的重要组成部分。工程的建成投产可解决**万头奶牛养殖基奶牛粪便污水对地下水和周围环境的污染问题。对改善基地自身和区域环境、促进基地可持续发展具有战略意义。开发可再生能源发电，可以减少燃煤发电带来的大气污染和温室气体排放。粪污处理综合利用实施后，将废弃污物转变成优质肥料，促进当地营养物质生态良性循环，基本上消除由牛粪便、牛尿及冲洗污水对基础及周边地区的污染，做到废水零污染排放；牛粪便、牛尿污水沼气发电综合利用，可再生资源各项技术经济指标达到设计能力；3、**县**牧业养殖有限责任公司大型沼气发电及综合利用项目采用国内外沼气发电成熟先进工艺，并从德国引进关键设备与相关技术，有效处理基地产生的粪便污水。工程整体技术与功效将达到国际先进，国内领先水平，并能充分显现出高寒地区沼气发电工程的能源效益、生态效益和社会效益，并具有积极的示范效应。因此，实施本项目是必要的，也是可行的。二、建议1、该项目建设不仅具有良好的经济效益，而且具有良好的社会效益和生态效益。项目建设有利于农业产业结构调整，有利于增加企业职工和农民收入。对内蒙古自治区地方经济的发展有积极的促进作用，希望国家给予扶持。2、项目单位应严格按项目经费预算管理项目资金，确保自筹资金按时到位。3、积极协调合作单位关系，检查和督促项目组及时报送项目进度报告，按期完成项目竣工验收。

附：主要技术经济一览表主要技术经济一览表序号项目名称单位数量备注一建设规模1日处理鲜牛粪吨300年处理109500吨2日处理牛尿及冲洗水吨500年处理182500吨二主要建设内容1沼气生产、净化系统套12沼气发电及余热回收系统套13固体有机肥料生产系统套14沼液生产系统套1三主要产品方案1年产沼气发电万kWh880年产沼气400万m32年产固体有机肥约吨127753年产沼液有机肥约吨170502四项目总投资万元110251固定资产总投资万元106902流动资金万元1103建设期利息万元226五财务评价1年销售收入万无1881平均年2年总成本万元1458.6平均年3年税金及附加万元11平均年4年利润总额万元699平均年5财务内部收益率（税后）%8.08

第二章市场分析第一节电力市场供求分析根据中国电器工业协会发电设备经营计划专家组预测，“十一五”期间我国电力需求预测为：到2010年总装机容量6.9亿～8亿kw，其中水电装机1.65亿～1.7亿kw、煤电装机4.68亿～5.7亿kw、气电装机3500万kw、核电装机1200万kw、新能源发电装机1000万kw。目前我国发电总装机约5亿kw，所以，“十一五”期间将新增装机2.05亿～2.83亿kw，其装机增长速度为6.7%～9%，“十一五”期间的发电量为3.05万亿～3.57万亿kw时，增速为4.4%～8%，届时人均用电量约为2300～2600kw时，才基本达到2001年世界人均发电量2548kw时水平。根据党的十六大确定的全面小康社会的经济发展目标，到2020年实现国内生产总值比2000年翻两番，亦即未来15年GDP年均增长速度达到7.2%左右。为满足我国全面建设小康社会的需要，未来15年我国电力需求增长需要持续保持较快的发展速度。任务非常艰巨，这对电力企业及相关行业具有很大的挑战，同时也给可再生能源发电的发展带来巨大机遇。根据国家发改委初步完成的《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，力争使可再生能源发电装机占总装机容量的比例达到30%以上，2030年后比例超过40%。到2020年，我国水电的装机容量将从目前的1.08亿kw增加到2.9亿kw，太阳能热水器利用量由6500万m2增加到3亿m2、沼气年利用量从50亿m3增加到240亿m3。当前，我国可再生能源利用量仅占全国一次能源总消费量的3％，市场空间非常巨大。该项目产生的沼气日发电约26000kwh。在目前《可再生能源法》实施及配套政策出台的情况下，发出的电完全可以通过上网进行出售。第二节有机肥市场供求分析有机肥（包括液态有机肥、固态有机肥及有机复合肥等）具有无污染、无公害，适于生产无公害绿色农产品的新型肥料。使用有机肥生产的无公害绿色食品和优质农产品，质量好，档次高，销售价格高，市场需求量大。随着人们生活水平的提高和对饮食健康的重视，近几年有机食品的国内市场有了较大发展，在未来的几年内将有更大的发展。尤其是采用有机肥种植的农产品，可以消除农产品出口所受到的绿色非贸易壁垒的限制，更好地开拓国际市场。随着农业产业化实施和我国WTO的进入，无公害集约化养殖，循环经济、绿色农业、观光农业得以迅猛发展。利用生态循环方法，大量生产推广使用有机肥，是我国实施绿色、生态农业的重要举措，亦是市场发展的需要。工业化制成的有机复合肥，其养分全面，有机质含量高，肥效持久，沃土利民等优点。在贮存，运输，使用方面已大有改善，符合环境保护要求，符合国家农业产业化政策和科技政策的调整和发展方向，是实现农业可持续发展的保障，其经济效益和社会效益是无法估量的。有机肥料的市场具有广阔的发展空间和前景，特别是内蒙古自治区土地的沙漠化更需要有机质的改良。该项目预计年生产复合有机固体肥料约年产固体有机肥约1.28万t，主要销售内蒙古地区，可以部分缓解自治区农业生产对有机肥的需求。年产的液态有机肥17万t（沼液）主要用于牧场的牧草、青贮饲料生产基地喷灌，可以有效减少化肥用量和牧草、青贮饲料中微量元素残留，对于提高奶牛的奶质至关重要。

第三章建设条件与场址选择第一节建设条件一、自然概况1、气候条件**县的气候居中温带半干旱大陆性季风气候。冬季漫长而寒冷，多风干燥。夏季短促，雨水集中而温热。春秋天气多变而剧烈，降水偏少，蒸发量大。年平均气温？℃，1月份平均气温-13.3℃，7月份平均气温？℃；平均降水量？毫米，年最大降水量？毫米，最小降水量201毫米，一般雨量多集中在6—9月份；年平均蒸发量？毫米，最大蒸发量？毫米，最小蒸发量？毫米；平均日照百分率为68％，平均相对湿度为54％；10月底土壤冻结，4月下旬解冻，最大冻深度1.43米(68年3月10日)，无霜期？天；全年大部分时间盛行西南风，平均风速？米／秒，最大风速20米2、土壤全县有灰褐土、栗钙土、栗褐土、草甸土、盐土、沼泽土6个土类，15个亚类，42个土属，201个土种。植被类型有4种。从中低山地到丘陵、**盆地的分布规律是：旱生灌丛草原、半干旱草原、草甸草原和盐生植被。3、水文地质条件**县现有中型水库1座，小水库9座，引洪工程8处，截伏流工程3处，塘坝4座。**流域水资源总量为1.12亿米3，**流域地表水可供水量为3880万米3，地下水总补给量6323.84万米3／年，地下水资源可开采量4224.75万米3／年。二、资源条件1、土地资源**县地处阴山南麓和黄土高原东北边缘，地貌类型由中低山地、丘陵、陷落盆地及平原构成，素有“七山二水一分滩”之称。地形总体特征为四面环山、中有滩川。全县耕地总面积136.35万亩，人均耕地面积5．85亩，是全国平均水平的3.67倍，也高于自治区人均占有耕地水平，在**市排在最后。2、林草资源2002年以生态建设为重点，实施国家生态建设、黄河中上游退耕还林还草、天然林保护工程及“321”3、畜种资源**市畜禽资源十分丰富。在历史上经过长期的风土驯化、优选及自然淘汰，形成了一批适合当地气候条件和生态条件的本地优良品种。新中国建立后，畜牧部门制定了育种方案，培育出了适应乌盟自然条件的新的畜种。随着国民经济的发展，**市又引进了大批国外的优良畜种。现全盟共有地方品种、培育品种和引进品种27个，其中地方品种有6个，分别是蒙古牛、蒙古马、蒙古羊、内蒙古白绒山羊、苏尼特驼和苏尼特羊；培育品种有2个，即乌兰察布细毛羊和内蒙古细毛羊；引进品种19个，主要有短角牛、西门塔尔牛、黑白花奶牛、安格斯牛、海福特牛、苏重挽马、中国美利奴羊、内蒙古细毛羊、澳美细毛羊、多赛特肉羊、德国美利奴羊、新疆细毛羊、茨盖羊、小尾寒羊。三、社会经济概况2008年，全县国内生产总值达到55亿元，比上年增长27％；规模以上工业增加值完成24.2亿元，比上年增长41%；固定资产投资完成22.02亿元，比上年增长67%；财政收入完成5.53亿元，比上年增长3.6%；城镇居民和乡村农民人均可支配收入分别为13500元和4940元，同比分别增长36％和19％；社会消费品零售总额达到21.4亿元，比上年增长21.4%。在县域经济中，主导产业是种植业和养殖业，占较大比重，农林渔业产值占国内生产总值的22.6％。农业以种植和养殖业为主，但生产力水平较低。近年来不断加大力度改善基础设施条件，交通、能源、电力、通讯等基础设施进一步改善，投资硬环境条件进一步优化。近年来，**经济有了一定的发展，但总体看，仍然比较落后，尤其是养殖业，管理粗放，多采取放牧饲养，由于粗放的饲养管理方式，加之建设投入少，致使养殖业生产水平较低，畜禽的生产水平得不到充分发挥，资源得不到充分利用，农村经济明显低于全国平均水平。四、交通运输状况**县地处*市、**、**“金三角”地带，西距**100公里，南距**110公里，北距**60公里，东距**口250公里，东南距北京460公里，从北京沿京呼高速公路4小时便可到达**，沿“**”公路1个多小时可到*市机场。依托**电厂项目，通往电厂的油路已建成通车。五、能源电力供应状况1、能源：内蒙古依托丰富的煤炭、石油、天然气和风能资源，建立起了煤炭开发、电力生产、风力资源开发和利用为主体的能源经济体系。内蒙古现有煤炭生产能力7769.48万吨，1999年煤炭产量为7071万吨，1999年全区发电量380.6亿度，11万伏以上的输电线路897公里。2、电力供应：正在兴建的**电厂建设规模120万千瓦，规划容量达到200万千瓦，为**县的经济建设提供了可靠的能源保障。六、投资环境**县根据自身区域位置和地区特征，认真分析了地区的社会经济发展和自然生态环境保护的关系，认识到自己的长处是地域辽阔、临近大城市、交通便利、资源富集，发展畜牧业空间广阔，潜力巨大。为了充分利用有发展农牧业优势的土地和地广人稀、种植面积大的优势，以及有*市、包头、**、大同和北京等广阔市场，为了牢车把握国家实施西部大开发战略的良好机遇，加快当地的经济发展步伐，县政府提出了“开发、开放、兴旅、兴县”的战略，出台了一系列优惠政策，如：《**县2003年奶牛产业化项目实施意见》、《关于外购奶牛的管理办法》、《关于加强奶站建设与管理的审批办法》和《关于奶牛保险的实施办法》等文件，进一步规范了项目操作程序，积极鼓励支持县内外投资商来**县发展奶牛业。七、本项目基础条件分析l、奶牛生产现状**县是内蒙古的农业县，是**市奶牛养殖基础较为雄厚、奶牛存栏较多的地区。有多年的饲养奶牛传统，各级领导十分重视奶牛业的发展，并积累了丰富的指导奶牛生产的经验，培养了一批有实践经验的技术人员和奶牛养殖专业户。截止到2004年4月，全县奶牛存栏26404头，其中成乳牛6000头，日产鲜奶120吨，年产鲜奶36000吨。已建成50头以上规模奶牛养殖场8个，其中100头以上奶牛场3个，200头以上规模奶牛场2个。发展奶牛基地乡10个，建设奶牛养殖专业村99个，奶牛养殖户5690个。全县直接或间接从事奶业生产的人员约8000人，占农村劳动力的8％，全县来自奶业及其相关产业的纯收入已达5000多万元，全县农业人口人均240元。目前，以规模化养殖小区和个体规模化养殖牛场为主要形式的规模化养殖格局已经初步形成。2008年初**县**牧业养殖有限责任公司，提出实施**县**万头奶牛养殖基地建设工程，为本项目的实施实施奠定了良好的物质基础。2、畜牧兽医体系建设现状(1)良种繁育体系建设：目前，**县良种繁育体系建设已具有一定规模，设有专用奶牛改良站，有技术人员20人，改良站配有比较完备的冷配设施。全县乡镇共有118名配种员，设牛冷配站76个，配种员全部经过培训。(2)兽医防疫体系建设：为确保养殖业健康发展，**县加强了防疫体系建设。县有兽医站有兽医技术人员30人，乡设畜牧兽医综合服务站14个，村有防疫员，县站配有冷链设施。第二节场址选择一、厂商址选择原则本项目为奶牛粪便综合利用项目，厂址选择除应满足一般建设项目所需的必要条件外，还应满足以下要求：1、厂址选择要接近原料场地及产品销售地区，运输方便。2、要有足够的用地面积和良好的卫生条件，厂址选择应位于养殖基地和居住区夏季最小风向频率的下风侧，并要有一定的防护地带。3、工厂（场）与工厂（场）之间，工厂（场）与居住区之间，必须满足现行安全、卫生、环保各项有关规定，特别是与奶牛养殖基地和居民区应有足够的防疫距离。4、基础设施良好，水、电供应可靠，有条件的情况下尽量与奶牛养殖基地合用基础设施。二、厂址地理位置及周边环境1、地理位置本项目厂址靠近**县**万头奶牛养殖基地，并位于其主导风向下方，即基地的东南侧，建设项目万头奶牛生产基地位于内蒙古**市**县境内，其地理位置位于***镇东侧，距公路大约1-2公里。其北界以紧邻**地界的二道沟为界，西界以***镇国有林场为界，东界为天成乡地界，南界至109公路。厂址地理位置详见附图一。2、周围环境概况本项目在万头奶牛养殖基地东南侧，厂址位于***镇和天成乡。地界范围内没有人口和自然村庄，远离**县城和**自然保护区及外围人口密集区域。基地东侧靠山，四周是林地，林间有少量耕地，形成天然屏障，有利于防疫。周边公路比较发达，南侧邻近呼阳公路，交通便利。3、厂区建场条件项目区东邻内蒙古**市，西与**市**县接壤，南与山西**县交界，北和内蒙古**县相邻，县内公路交通发达，县政府所在地是通往内蒙古**市、**市和山西等地的交通要道。距主要公路均在500米以上，符合本项目场区建设规范要求，项目区交通便利，便于原料与产品的输送。通讯发达，电话到村到户，移动通讯接收敏捷清晰。厂址选在平坦干旱地，地势比较平坦，场区周围是天然草场，距最近的居民区距离在2000米以外，周边2000米以内无厂矿，周围没有污染源，适合建设本项目。厂区水电供应有保证，地下水资源丰富，水量可满足生产及生活用水，水质符合无公害食品畜禽饮用水水质要求。电力供应有保障，通过乡供电所可引入10千伏线路进场，能够满足本项目生活和生产用电。4、厂址占地面积本项目规划建设用地为63亩。根据资源分布、利用途径、利用方式等因素，厂区土地利用现状比较单一的，即大面积的林地和小面积的耕地。耕地面积971.1亩，林地面积1311.45亩。林地全部为柠条灌丛林，郁闭度差别较大，西部稀疏，郁闭度0.4左右，中间稍密些，郁闭度0.6以上，东部长势繁茂，郁闭度0.9左右。除柠条灌丛林外，还有零星杨树，对当地防风固沙起着很好的作用。

第四章建设规模与产品方案一、建设规模项目建成后，达到污染治理、能源回收与资源再生利用的目的。日处理**万头奶牛养殖基地全群存栏牛10000头的鲜粪300t，处理牛尿及冲洗污水500t；日生产沼气12000m3，日沼气发电量26000kWh，日生产有机肥35t，日产沼液467吨。年产沼气400万m3，年沼气发电量880万kWh，发电上网；年产固体有机肥约12775t，用于内蒙古自治区无公害蔬菜的种植，发展生态农业；年产沼液约170502t，施用于本公司牧草、青贮饲料种植基地和附近农户的大棚蔬菜地。二、工程技术水平处理工艺技术先进，设施、设备稳定可靠，工程建造质量优良，结构功能协调合理、总体布局美观大方，工程规模宏大、壮观，工程整体达到国际先进，国内领先水平。三、产品方案本项目实施后主要产品有：固（液）态有机肥料和发电，三种产品年产量见下表

三种产品年产量有机液体肥料（t/年）有机肥（t/年）电（kWh/年）170502127758800000

第五章工程建设方案第一节建设内容一、指导思想坚持科学发展观，积极实施可持续发展战略，认真贯彻党的十七大精神，“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式，循环经济形成较大规模，可再生能源比重显著上升”；认真落实《国务院关于做好节约型社会近期重点工作的通知》、国家发改委《节能中长期专项规划》和《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》，坚持以人为本，树立循环经济的发展理念，以发展资源节约型、环境友好型现代化企业为目标，以技术创新和制度创新为动力，加强法制建设，完善政策措施，发挥市场机制作用，促进公司经济持续、健康、快速发展。二、主要任务1、基本上消除由牛粪便、牛尿及冲洗污水对基地的污染，做到废水零污染排放；牛粪便、牛尿污水沼气发电综合利用可再生资源各项达到设计能力。2、综合利用由奶牛养殖基地产生的牛粪、牛尿及冲洗污水等生物质能，生产电力、有机肥是基地形成循环经济的重要环节。其重点放在消化吸收引进的沼气发电余热利用上，以达到全年均衡平衡地运行发电、形成种植、养殖、牛粪便等生物质能转化为电力、有机肥、余热利用的良性循环的经济模式。三、主要建设内容1、前处理系统：沉淀除砂池6000m3集水池1000m3，混合调配池2、沼气生产系统：中温厌氧消化罐2500m3×4，沼液暂存池250m3，沼液储存池3、沼气净化储存系统：脱硫装置2套（1套生物脱硫，1套干法脱硫），脱水装置2套，干式储气柜1000m34、沼气发电及发电上网系统：沼气发电机组1360kW，总装机容量1360kW；发电上网的输配电设备及变压器等1套；5、有机肥料生产系统：太阳能发酵系统、有机肥加工生产线各1套。第二节工艺技术方案的选择一、设计原则1、无害化粪便污水经过封闭式的厌氧消化及其后续处理后，达到去除大部分有机污染物和绝大部分病原菌及寄生虫卵的目的，消除蚊蝇孳生环境。2、资源化将治理污染与能源开发、资源的回收利用有机地结合起来，在治理污染的同时，获得高价值的绿色电能和有机肥资源，使粪便污水治理工程产出大于投入，提高粪污处理工程的综合效益。3、生态化厌氧消化出液(沼渣、沼液)全部还田利用，将畜禽废弃物中的氮磷等营养物质回用于牧草种植土地，形成“牛→粪污→沼→草→牛”的闭路生态循环，实现生态与经济的良性循环。二、工艺技术方案的比选大量调查和工程实践表明，国内外畜禽养殖场粪污处理主要有三种模式：厌氧--还田模式、厌氧--自然处理模式和工厂化处理(厌氧-好氧处理)模式。三种模式的比较见下表

畜禽养殖粪污处理模式比较模式厌氧—还田厌氧—自然处理厌氧—好氧处理适应范围适用于远离城市，经济落后，土地宽广，有足够的农田消纳养殖场粪污的地区，特别是种植常年施肥的作物，如蔬菜、经济类等作物的地区。当地劳动力价格低，大量使用干清粪，冲洗水量少。适用于离城市较远，经济欠发达，气温较高，土地宽广，地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统的地区。养殖场规模一般不能太大，以干清粪为主，水冲为辅，冲洗水量中等。适用于地处大城市近郊，经济发达，土地紧张，没有足够的农田消纳养殖场粪污的地区。采用这种模式的养殖场规模较大，当地劳动力价格昂贵，主要使用水冲清粪，冲洗水量大。投资省一般高能耗低低高运行费用低低高土地需求很多多少运行管理简单简单复杂资源化程度好一般差由于厌氧—好氧处理模式投资大，运行费用高，也不符合发展循环经济的方针政策，因此，不作为选择方案。项目所在地内蒙古自治区**县属于高寒地区，厌氧—自然处理模式在冬天受到很大限制，并且也不符合发展循环经济的方针政策，因此也不作为主选方案。由于**奶牛养殖基地自身拥有1800亩草场，周围还有很多土地，完全能消纳粪污厌氧消化后的沼液即液态有机肥。因此，选择厌氧—还田模式作为本项目的主要工艺方案，另外，对于部分低浓度厌氧消化液，在夏天采用稳定塘(沉淀净化池)对其进行进一步净化与消毒处理，出水回用冲洗牛舍。三、选择方案的工艺流程选择方案(厌氧--还田模式)工艺流程框图见下图工艺流程图运动场牛舍运动场牛舍挤奶厅自来水冲洗回用冲洗牛舍稀释沼液沉淀净化池挤奶厅冲洗水集水池混合调配池热交换中温厌氧消化罐沼液暂存池泥水分离沼液储存池液态有机肥灌溉牧场ttrtrftrfn牧场固态有机肥有机肥生产车间多余上清液（冬季）脱硫脱水计量贮气余热沼气发电春夏秋粪尿牛粪沼液沼渣沼气四、工艺流程说明1、清洁生产为了保证粪污处理系统正常运行和减少投资，基地必须实行节水型的清洁生产工艺，即：挤奶厅每天使用约360t的挤奶机冷却水冲洗地面。挤奶厅的冲洗水收集沉淀后，将上层清水输送到各泌乳牛舍贮水罐用于冲洗泌乳牛舍及其他牛舍。牛舍水冲系统(泌乳牛舍及其他牛舍)：春夏秋三季，采用干清粪加水冲工艺，早上干清粪后，用冲洗水冲洗牛舍1次；晚上干清粪后，再用冲洗水冲洗牛舍1次；其他时间，只干清粪不用水冲。冬季采用干清粪工艺。冲洗后的水经收集、简单处理（沉淀等措施）后循环使用；COD及BOD等物质浓度高的污水进入厌氧消化系统生产沼气。2、粪尿收集牧场的粪尿来源可分为两部分：鲜牛粪一部分在牛舍，大约占总粪量的85%，另一部分在运动场，约占粪量的15%；牛尿一部分在牛舍，大约占总尿量的40%左右；另一部分在运动场，约占尿量的60%左右，但无法收集，一般被蒸发掉。运动场的牛粪不是每天清除，而是几个月或半年清理一次，大部分易降解有机物已经被分解，并且含有大量泥沙，若进入厌氧消化装置不仅对沼气的产量贡献很少，而且对前处理、料液输送以及厌氧消化装置都有很大影响。因此，运动场的牛粪清理出来以后直接运往有机肥生产车间与沼渣一起进行有机肥生产。在牛舍的粪尿主要通过机械干清粪运往混合调配池。春、夏、秋季残余的粪尿通过水冲洗清除。。3、冲洗水沉淀、循环与收集在春夏秋季，挤奶厅冲洗水进入集水池后，泵往牛舍水塔，用于冲洗泌乳牛舍等牛舍，牛舍冲洗水排入集水池，经沉淀后，上清液再抽往牛舍水塔，循环冲洗牛舍。集水池底部浓污水泵入混合调配单元。在冬季，挤奶厅冲洗水进入集水池后，一部分混合调配单元用于稀释牛粪，另一部分进入沉淀净化池净化处理后回用冲洗牛舍，或者用于稀释沼液。4、厌氧消化系统针对基地污水有机物浓度高，残渣固体多容易结壳的特点，厌氧消化工艺采用完全混合式厌氧消化工艺。本工程利用发电余热对料液进行加温实现中温厌氧消化，并保证冬季正常产气。5、沼液处理与利用中温厌氧消化罐的消化液进入沼液暂存池后，泵入泥水分离机进行泥水分离，分离出的沼渣运往有机肥生产车间与运动场清除的牛粪一起进行有机肥发酵。沼液进入沼液储存池储存，以备灌溉草场施用。6、沼气净化与贮存系统刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和惰性气体CO2外，还含有H2S(约1500-2000mg/m3)和其它极少量的气体。H2S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。过量的H2S和杂质会危及发动机的寿命，所以新生成的沼气不宜直接用作发动机燃料。电站的沼气系统除常规的贮气和稳压装置外，还需进行气水分离、脱硫等净化处理。牛粪原料产生的沼气中的硫化氢含量约2000mg/m3,经过生物脱硫塔和氧化铁脱硫塔两级脱硫后沼气中的硫化氢含量约400mg/m3。在稳定工况下，中温厌氧消化罐每天产生约12,000m3沼气，厌氧消化装置产生的沼气经过气水分离器、两级脱硫塔净化处理后，进入1000m7、沼气发电沼气用于发电是生物质能转换为更高品位能源的一种表现方式，其资金回报率较高，属于国家积极提倡和扶持的项目。本工程发电系统是按照日产沼气12,000m3，每m3沼气发电2.2kwh（沼气气质：饱和水蒸气的体积比≤1%，H2S含量≤400mg/m3，热值≥21.0MJ/Nm38、发电余热利用为维持料液中温厌氧消化所需的温度，需要对料液进行加热，加热料液的热量需要由外部热源提供，本项目利用粪尿污水厌氧消化产生的沼气进行发电，沼气发电系统运行中产生的大量余热，作为加热料液的热源，这将节约大量的热能。因此利用发电余热进行料液和厌氧消化罐升温是本项目的关键之一。发电余热利用设计参数：34%废气利用率达到80%，即总热量的27%；17%冷却水利用率达到50%，即总热量的8.5%，二者合计35.5%。9、有机肥生产系统整个工程平均每天产生沼渣约62t，运动场清除的干粪约42t，共计大约104t，干物质16t左右。牛舍运动场的粪便搜集后与、固液分离的粪渣以及沼渣一起经太阳能好氧有机肥发酵生产有机肥。有机肥采用深槽（粪层深度一般为0.8m）连续式发酵干燥工艺，发酵干燥全过程需要15-20天左右，具体时间根据当地气候条件及最终成品的含水率要求进行具体调整，发酵槽内原料的移动速度通过调整翻抛机运行方式及次数来实现的。本工序采用太阳能发酵系统，该系统由PC阳光温室、翻抛机、充氧系统、电控组成。充氧系统主要由高压风机、通风管道组成。充分利用太阳能，并有效地利用原料自身发酵过程中的生物能，加之必要的机械手段来完成粪便发酵干燥的全过程，是目前能耗（即处理成本）最低的一种处理形式，它不但解决了环境污染问题，达到无害要求，而且可制成高效有机肥，便于包装、贮运。预测日生产有机肥约35t，年生产12,775t。有机肥生产工艺流程如下图所示。干牛粪无机物、微量元素干牛粪无机物、微量元素混合配料烘干发酵混合调配沼渣、粪渣混合配料烘干发酵混合调配沼渣、粪渣制粒烘干筛分包装仓储、销售牧草、青贮种植制粒烘干筛分包装仓储、销售牧草、青贮种植冷却有机肥生产工艺流程图10、工程特点（1）规模大国内以往最大的奶牛养殖场沼气工程是上海星火农场沼气工程，日处理约3000头奶牛粪尿，日产沼气约3000m3；而本工程日处理约10000头奶牛粪尿，日产沼气约12,000（2）高寒地区国内在气候相对温和的地区（主要是南方的江浙、四川等）已有处理奶牛养殖场粪污处理沼气工程示范。由于自然温度较高，能量产出大于投入，粪污厌氧消化产沼气容易实现。本工程地处内蒙古**县，属于高寒地区，极端最低气温达-34.5℃（3）高固体进出料国内以往的沼气工程发酵料液采用低浓度，致使升温可行性差，沼气工程效率低，沼液完全还田困难。本工程采用高浓度进料，减少了需升温的料液量，保证了料液能在中温条件发酵；同时高固体料液厌氧发酵也使沼液养分提高，减少了单位养分的运输成本，使沼液资源利用更为现实和可能。（4）热电联用国内畜禽养殖场的沼气工程多数采用常温厌氧消化（主要是进料浓度低，水量大），冬季很难保证正常产气和处理效果。若要提高产气效率需外加其它能源（一般采用燃煤加热锅炉，生产的热水或蒸汽加热沼气原料），以维持中温或近中温厌氧消化。不但能耗大、污染环境，而且操作烦琐。本工程将产生的沼气用于发电，发电余热用于加热料液和保温厌氧消化罐，从而保证了沼气工程常年高效率的稳定运行。实施热电联用，可显现出可再生能源的优势和价值，过去在国内的畜禽场沼气工程中使用较少。（5）零排放，生态循环利用本项目一部分处理出水消毒后回用于冲洗牛舍，沼渣、沼液用作农肥回归土壤，把养殖业和种植业有机结合起来，真正实现零排放。同时可减少牧草、青贮饲料种植对化学肥料的依赖，促进农牧生态系统物质和能量的良性循环，实现基地可持续健康发展。对其它类同企业及新农村建设具有示范带动作用。11、技术创新点（1）高固体料液高效厌氧消化工艺生产性应用；（2）高寒地区中（高）温厌氧消化的热能补偿与平衡；（3）生物脱硫新技术生产性应用；（4）集中体现了国内外沼气工程的先进技术与装备，因地制宜应用实施。第三节工艺单元设计与设备选型一、工艺单元设计1、沉淀除砂池和集水池挤奶厅冲洗水或者牛舍冲洗水排入沉淀除砂池,沉淀除砂池具有调节、沉淀的功能。有效容积为6000m3。集水池兼具调节、沉淀的功能。容积为1000m32、混合调配单元该单元由混合池、格栅井，集料池组成。设计混合池、格栅井，集料池有效容积分别为：75m3，9m3，216m3。混合池、集料池水力停留时间(HRT)分别为2.9h-3.6h、8.3h3、中温厌氧消化罐中温厌氧消化罐设计参数如下：厌氧消化温度32°C-35厌氧消化罐容积10000m3进料浓度(TS)6.5-8.0%左右投配率5.03-6.22%HRT16.1-19.9d容积负荷4.0-4.7kgTS/m3.d池容产气率1.0m3/m3沼气产量12000m3COD去除率75%-85%每个中温厌氧消化罐内设厌氧搅拌器2台，共10台(国外进口)。4、沼液暂存池设计沼液暂存池250m3，水力停留时间(HRT)为10.2-5、沼液储存池沼液储存池2个，每个24000m3，共计48000m3。用于储存中温厌氧消化沼液,水力停留时间(HRT)88-112d。储存后的沼液经由草场灌溉系统和6、沉淀净化池沉淀净化池1个，容积约80000m37、沼气净化与贮存系统中温厌氧消化产生的沼气分别经过4台气水分离器(非标)以及4台生物脱硫器(ST-1500)、氧化铁脱硫塔(TL-1800)进行脱水、脱硫后，再经过4台JLQ-150/500型沼气流量计计量后送往干式贮气柜。贮气装置采用1000m38、沼气发电系统构成沼气发电系统的主要设备有沼气发动机、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发动机，从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发动机排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后，作为沼气发生器的加温热源。从养殖场出来的牛粪便、尿水和污水进入一次消化槽和二次消化槽，在消化槽中产生的沼气首先经过脱硫器进入球形贮气罐，然后由此输送入沼气发电装置中。作为发动机燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%，不必要进入二氧化碳的脱除，因为少量二氧化碳对发动机有利，使其工作平稳，减少废气中有毒物质的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中，将热量释放出来，用来加热进行厌氧发酵的污泥，从而提高沼气的发生率。作为沼气发电机大都是属于火花点火式气体燃料发动机，并对发动机产生的排气余热和冷却水余热加以充分利用，可使发电工程的综合热效率高达80%以上。选用的沼气发电机组考虑以下因素：具有高效低排放燃烧系统、机械内混式燃气喷射系统、高能量的点火系统和电子调速系统，动态响应快，操作简单，使用安全可靠等。综合考虑，本工程选用德国产沼气发电机组。本工程沼气发电设备选用1台德国生产的沼气发电机组，总装机容量1360kw，运行时输出功率不低于1200kw。配套相应的上网输配电、变压器等系统。9、发电余热利用及加热系统为了提高沼气发电系统对沼气的利用率，应对沼气发电过程中废气和发动机冷却系统中产生的余热加以充分利用，具体利用方法可用下图简单说明。图沼气发电系统余热利用方法发动机废气的余热发动机废气的余热发动机冷却水中余热通过废热锅炉产生蒸汽→加热消化器通过换热器产生热水→加热消化器通过废气吸收式冷热水热水器→用于空调系统通过换热器产生热水→加热消化器沼气发电系统能积极、有效地利用沼气，可以将沼气中约30%的能量变为电力，40%的能量变为热能。沼气发动机在完全满足人们对环保要求的同时，利用四冲程、高压点火、涡轮增压、中冷器、稀释燃烧等技术，通过沼气在气缸内燃烧做功，将沼气的化学能转换为机械能。与此同时，利用热回收技术可将燃气内燃机中润滑油、中冷器、缸套水和尾气排放中的热量充分回收利用而组成热动机组。一般从发动机热回收系统中吸收的热量以90℃的热水形式供给热交换中心使用。内燃机正常回水温度为70℃。在污水处理厂中可利用这一热量给消化池进行加热。燃气内燃机机械效率通常达40%，热效率可达50%，总效率高达90%。通常在O2为5%的情况下燃烧后排放的Nox≦500毫克/米水-水换热器对数平均温度差为26.8℃,换热器传热系数K=1500(W/m2·℃),经计算选用10m烟气换热器选用废热锅炉,料液在套管内流动,烟气在套管间流动,选用换热面积20m2二、设备选型1、设备选择的依据本项目属于大型沼气生产与热电联产项目，在国内类同规模项目较少，且与国外大型沼气发电工艺、技术、设备的先进性和可靠性均有较大差距，特别是与德国等发达国家在大型沼气发电技术上差距更大。德国大型沼气发电工程有以下明显优势：沼气工程基本实现了热电联产，发电与沼气发酵同步连续运行形成了德国沼气技术的特点；沼气工程配套设备与技术装备先进，并以其先进的机械工业为技术支撑，把机械设备与装备技术应用到沼气工程领域，实现了沼气工程的技术升级，解决沼气工程相关设备不配套，装备水平差等技术难题，其原料输送设备、混合搅拌设备、沼气贮存设备、热电联产(CHP)成套设备、沼气提纯设备等在世界首屈一指；重视沼渣安全利用，德国有机垃圾经过沼气发酵处理后，必须经过严格的后续处理才能使用；沼气主要用于发电并接入电网，而且德国政府提供沼气发电专用补贴，鼓励沼气发电产业。目前我国沼气产业已步入快速发展阶段，工艺技术日趋完善，但工程装备水平远远低于国际先进水平，故本项目拟借鉴德国“沼气发电、余热升温、中温发酵、气囊储气、自动控制、沼渣沼液施肥”的模式，结合我国沼气技术现状，进一步加以完善和推广；通过沼气关键技术与配套设备装置的研制、集成与示范，提升我国沼气工艺的技术水平、配套设备装置的国产化水平，为今后研发一批新设备、新产品，解决沼气工程相关设备不配套，装备水平差等瓶颈，在沼气工程应用领域形成实质性突破，改变目前我国沼气工程粗放落后的现状，促进沼气行业整体水平的提高。鉴于上述情况，本项目如：沼气生产、沼气发电等关键设备从德国引进，其余设备国内配套。2、设备选择沼气生产、净化、发电的设备选型详见下表沼气生产、净化、发电的国产设备一览表序号设备名称规格、型号单位数量备注1潜污搅拌器15KW台42潜污泵AS5.5-2CB台32用1备3潜污泵AS7.5-2CB台21用1备4混合搅拌机非标台35高链式格栅除污机GSGL-1.0-20-8台26砂浆泵32UHB-ZK-10-20台27厌氧搅拌器QJB7.5/12-620/3-480s台18中温厌氧消化罐非标座59厌氧罐出水装置非标套510安全保护装置非标台511沼气流量计JLQ-150/500台512气水分离器非标个513生物脱硫器ST-1500台514氧化铁脱硫塔TL-1800座215凝水器非标个1016阻火器非标台317潜污泵AS3.0-2CB台32用1备18沼气发电机组1360kw台1德国生产19板式换热器10M2台620废热锅炉20M台32用1备沼气生产系统进口设备一览表序号设备名称规格、型号单位数量备注1沼气发电机组1360kw套1德国生产2沼气发酵设备搅拌器3000m套8德国生产3沼气发酵设备3000m套4德国生产4沼气储气设备1500m套1国外进口5沼气输送泵500m3套1德国生产6沼气气体分析监测仪套2德国生产11、有机肥生产系统设计太阳能发酵温室880m2，有机肥加工车间900m2，有机肥库房1080m2。太阳能有机肥、发酵系统主要设备选型见下表：太阳能发酵系统主要设备选型表；有机肥生产系统设备选型见太阳能发酵系统主要设备选型表序号名称规格数量功率（kw）1翻抛机（搅拌机）9JFC－6119.52铺料机9JPC-61113横向移行机9JHC-611.54曝气系统1115排风机9JF-12.542.2

有机肥生产系统设备选型表序号名称规格数量功率（kw）备注1滚筒烘干机TH120025.5×2=112双轴搅拌机XJH600BC143造粒机JLD2800111调速4转筒冷却机TL1200-8M15.55振动筛ZS120011.56电子包装机DB18011.47含缝包机7调速皮带称XY-SCPT41.1×4=4.48立式粉碎机LFD500116.59笼式粉碎机LF640/540218.5×1=18.510沉降室抽烟除尘装置ZCZ60023.5×2=711沼气燃烧器212通风除尘装置CC50015.513斗式提升机D180S-4.6M22.2×2=4.414斗式提升机D180S-5.1M22.2×2=4.415斗式提升机D180S-5.5M12.216斗式提升机D180S-5.8M22.2×2=4.417皮带机DS300-6.5M11.118皮带机DS500-10M11.519皮带机TD500-12.5M12.220皮带机TD500-15.5M1321皮带机TD500-4.5M21.5第四节建筑工程方案设计一、建筑工程建设内容土建工程主要建设内容详见下表主要建(构)筑物一览表序号建(构)建物名称单位数量备注1沉淀除砂池m36000钢混2集水池m31000钢混3混合调配单元m3300钢混4泵房m2216砖混5沼液暂存池m3250钢混6泥水分离房m250砖混7沼液储存池m348000钢混8沉淀净化池m380000钢混9沼气发电机房、配电室等m2400砖混10太阳能发酵温室m2880钢结构11有机肥加工车间m2900钢混12有机肥库房m21080钢混13参观厅、中央控制室、办公室、化验室、工具间、机修房、管理房等m2432砖混二、主要建、构筑物内容及结构形式1、沉淀除砂池和集水池沉淀除砂池有效容