猪场沼气发电生态循环工程设计方案

循环工程方案编制单位：市志兴环保科研编制日期二○○八年八月二十日第一章项目摘要1.1项目名称：市白石猪场沼气发电生态工程1.2项目主管部门：1.3项目建设单位与法人1.3.2项目法人：联系：0760—1.4项目建设地点省市三乡镇白石村1.5项目建设规模和产品方案项目区占地0.0亩，具体建设容包括厌氧发酵罐0个，容积0.0m3;浮罩式储气罐0个，容积0.0m3；沉淀池、预容积0.0m3；沼渣，可为周边0.0亩蔬菜基地和0.0亩大棚生产无公害蔬菜提供丰富的有机肥料。1.6投资估算和资金筹措根据确定的产品方案和建设规模与预测的产品价格，达产期年均销通过利用沼液增收0.0万元。1.8项目编制依据1.8.3国家《能源中长期发展规划纲要》（2004-2020）；）；1.8.5NY/T1220-2006沼气工程技术规第二章项目建设的必要性、可行性2.1项目建设的必要性2.1.1、实施沼气发电项目是建设资源节约型社会的需要。本项目以粪污综合治理为手段，利用粪污全年恒定中温厌氧发酵、全年生产优质高品位沼气能源，并利用部分沼气进行发电、沼渣与沼液制肥等多种现代农业新技术、新产品、新成果，是对传统的养殖业进行的一次彻底的改造，是一次全面的技术升级行动。2.1.2、实施沼气发电项目是建设社会主义新农村的需要。的一项重要措施。对提高企业收入，改善企业发展水平，提高企业的生产条件和竞争力具有重要的作用，符合国家政策的要求。我国多能互补综合效益，使之成为良性循环，走可2.1.3、实施沼气发电项目保护生态环境，促进经济的可持续发展。市政府在“十一五”发展纲要中提出，大力建设现代优质畜产品基地，加快防疫基础设施基地建设，推进牲畜品种优良化、畜群结构合理化、生产经营产业化、产品营销市场化和动物疫病防治网络化，加快传统畜牧业向现代畜牧业转变。提高农业综合生产能力，保障农业安全、生态安全和土地安全，形成合理的产业布局，促进农业发展。本项目以养殖业为起点，对粪污进行综合处理，最终向绿色产品的种植业者提供合格的有机复料产品，大力发展有机农业生产。2.1.4、实施沼气发电项目是发展绿色产品，提高产品质量的需要。无公害或绿色食品的生产，必须有达标的环境资源作保障，必须有足够的有机肥源作基础。固体高效有机复与液体高效有机复作为本项目转化的产品，将成为市推动绿色食品生产与供应、提高居民生活水平的重要支撑。随着项目的实施，所提供的有机复将延伸推广应用到绿色蔬菜、绿色果品、绿色粮食作物的生产领域。入。好的带动作用。2.2项目建设的可行性。2.2.1白石猪场高度重视。针对沼气工程召开专门会议研究项目申报、选址、配套资金的落实，将项目作为企业的一大重点。2.2.2项目实施单位具备发展大型沼气生产的能力。具有较强的发展潜力。质贫乏的问题，提高土壤质地，使农作物产量有很大的增产潜力。第三章市场供求分析与预测3.1前景分析城区。建设单位对沼气有了较深的认识，沼气不仅解决了企业对清洁能源的需求，也为无公害蔬菜的生产提供了优质的肥料。项目建设地点周边种植露地、拱棚蔬菜0.0亩，大棚蔬菜0.0亩。根据测算，每亩需要固体有机肥1t/年，沼液肥10t/年以上，仅0.0亩大沼液尚不能满足大棚蔬菜种植有机肥需求，因此大中型沼气工程产生的沼渣、沼液市场前景良好。3.1.1沼气成分与用途氮等气体。沼气中甲烷最多，占总体积的50%~70%，二氧化碳次之，需要的企业和农户，因此不存在市场问题。3.1.2沼渣、沼液成分与用途与各种离子组成。沼渣、沼液中含有氮、磷、钾等营养元素，以与氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸等对作物的生长发育有调控作用“生理活性物质”，还含有钙、磷、铁、锌、钼等刺激作物发芽和生长的离子。调节作物生长、增长肥效和抗病虫害三个方面。工业化制成的有机肥料（如粉状、颗粒状有机肥料），其养分全面，有机质含量高，在贮存，运输，使用方面大为改善，同时有机肥料有机肥具有明显的价格优势，因此适合大面积推广使用。目前有机肥产品使用的主要对象为蔬菜、果园等绿色食品基地，还用于城镇质优价，这样对有机肥的需求将会越来越大。项目所产沼气沼电主要为企业自用。由于项目位置距离周边农户距与安全要求，为使农户用上清洁能源，保护植被，在当地政府的倡导与支持下，所余沼气沼电产品向周边农户供应，以满足新农村建设中农户对清洁能源的需求。随着养殖规模的扩大，项目规模也随之扩大，届时沼气沼电产品的供应围也将进一步拓展。由于沼气与沼电产品为高品位能源，生产成本低于成常规能源生产成本，是清洁、绿色能源，价格将低于常规能源价格，市场前景良好。第四章项目建设单位基本情况白石猪场，位于市三乡镇白石村，法人代表。建于年，现厂区用地0.0亩，建筑面积0.0万平方米。年被市人民政府评为“A级信用企产地，产地规模4万头。年，白石猪场顺利通过国家农业部农产品质量安全中心审定，成为无公害畜产品生产加工企业。年，白石猪场被市农村信用社评定为2A级企业，年月被国家商务部确定为国家生猪活体储备基地，是市重点扶持的农业产业化企业。白石猪场生产规模为年产生猪4万头以上，常年存栏4万余头生猪，生产中年排放粪便、生产污水0.0万多吨，项目建设单位的自筹配套能力。白石猪场企业注册资本达0.0多万元，2007年公司销售收入0.0万财政十分困难的情况下，由政府研究承诺配套0.0万元，使该项目的实施有充分的资金保证。第五章项目地点选择分析5.1项目选址原则选择建厂地区须符合行业布局，还应考虑地域资源、区域地质、交通运输和环境保护等要素。其主要原则包括：2）满足项目对原材料、热和电的供应需求；3）交通方便，运输条件优越；4）充分利用地形地貌，地质条件符合建设要求；5）满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；6）基础条件适合与沼气工程的特定生产需要和排放要求；7）有可供利用的社会基础设施和协作条件。5.2项目区自然条件5.2.1气象资料沿海地带，属南亚热带季风气候。经年气候温和，冬暖夏凉。无霜36.2℃,49月为雨季，610月为台风季节。年均日照率39%，年27%。地貌包括大陆架隆起的山地、丘陵、台地、冲积平原、滩涂等地形中部高亢，周围多为平坦的平原地区。五桂山突屹于本市中南部，主峰海拔531米，是全市最高点。其余多为低山丘陵，一河流水面占8%。5.3社会经济发展现状项目建设点所在地工业方面：三乡镇被市定位为珠江三角洲地区以外向型经济为主导的中心镇，市南部地区的中心。现全镇拥有各类利用外资14.59亿美元，第三产业实际利用外资达5亿美元，近几年实际利用外资、出口值、工缴费收入等外经指标一直位居全市前列。据统计，2004年全镇国生产总值30亿元，工业产值78亿元，税收5.58亿元，实际利用外资2.29亿美元，固定资产投资15.24亿元，银行信社存款余额43亿元，年用电量7.36亿度，农民人均收入7505元。农业方面：三乡镇现有农业用地1.62万亩，其中水稻5000亩，鱼塘2936亩，蔬菜4500亩，水果3800亩。近年来，镇党委、镇政府注重抓好“三农”工作，每年由镇政府补贴农业几百万元，扶持农民发展农业生产。如今，农业生产已从单一水稻种植向区域化、质荔枝、龙眼产业区，优质水产产业区，无公害蔬菜产业区，以与畜牧生产产业区等城郊型“三高”农业经济。交通方面：105国道贯穿全镇，现有一、二级标准公路密度达处在90公里交通圈，南沙港、高栏港、港、神湾港乃至港澳地区的多个水运口岸环列，铁路运输经由与未来的过境线路通达全国各地。水电：现拥有日供水量达14万吨的自来水厂1座，另有龙潭、马坑、古鹤、田心四大水库补充供水。总投资5800万元、日供水量3座、22万伏变电站1座。架设10千伏专线到各村共136公里，完全满足全镇当前和今后很长一段时间的用电需求。文化教育：三乡镇是省教育强镇，全镇拥有公职业高中1所，公办初级中学2所，民办初中2所，公办小学8所，民办小学4所。其中桂山中学为省一级学校、市重点高中，理工学校被评为省重点职业中学，光后中心小学为省一级学校。三乡镇文化事业蒸蒸日上，建有有线广播电视站、文化站、文化活动中心、场。条行政村均为省卫生村。社会治安：镇设公安分局。村村厂厂有保安队。另市公安交警第三大队、市公安消防第四大队驻在我镇，为全镇社会稳定、交通和消防安全提供强有力的保障。根据项目选址原则，结合白石猪场的实际情况，项目建设地点选择理由在于：1）企业已经认识解决粪便污染问题的紧迫性，正在积2）项目建设点靠近县乡道路，交通便利；电已经与养殖场的水、电连接。将项目建设点选择在此，可保证项目地用水、用电；4）本项目区位于白石猪场。项目点所在地周围种有蔬菜0.0亩，大棚0.0亩，可较好地利用沼液和沼气。地适宜推广“猪——沼——作物”等能源生态模式，当地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，能较大促进企业生态农业发展和农业增效、企业增收的地方。第六章生产工艺技术方案分析研成果的基础上，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，以提高自动化水平，降低劳动强度，减少投资和运行费用，采用的技术工艺尽可能接近国际先进水平或国领先水平；要的资料。要符合当地总体规划，与养殖场客观实际紧密结合，能够正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系；可能采用清洁生产技术；近苗圃、花卉、蔬菜基地和农田施用沼渣、沼液；5）沼气工程的工艺技术方案设计，除了执行能源环境行业标准外，还应符合国家与地方现行的相关标准、规的规定。6.2典型工艺介绍工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本。因此，必须结合白石猪场对环境要求、用能特征，以与种植业、养殖业发展趋势和白石猪场粪污特征，综合考虑粪便资源、配套土地和能源需求等因的经济效益。的“能源生态型”处理利用工艺，另一类是以污水达标排放为主的畜禽场污水经厌氧无害化处理后不直接排入自然水体,而是作为农作物的有机肥料的处理利用工艺。“能源环保型”处理利用工艺指的是畜禽场的畜禽污水处理后直接排入自然水体或以回用为最终目的的处理工艺，该工艺要求最终出水达到国家或地方规定的排放标准。6.3项目工程组成白石猪场大型沼气工程由畜禽粪污前处理系统、厌氧消化系统、沼气发电系统、沼液后处理与商品化肥料加工系统与附属配套设施组成。减少治理经费，达到把污染源控制在最低限度的目的。（2）无害化原则选用先进工艺技术，所有污水、粪便必须采用封闭式的厌氧发酵工约80%左右，病毒菌杀灭率96%以上，消除蚊蝇孳生地和寄生虫生长的寄生体。有害粪污经过治理，达到变废为宝的目的。粪便治理后可作为果树、面有机喷施肥。选用先进处理工艺治理后，将沼渣和沼液分别制成固体有机复和液体有机复，固体有机肥可作为农作物的底肥或追肥，液体有机复可作为叶面肥或滴灌施肥，形成“养殖——能（沼气）——肥料——种植——养殖”生态模式。整个工程是一个可持续发展的生态环保能源工程，注重资源综合开发利用和生态平衡，利用现代科学技术，通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的关系，形成生态与经济两个良性循环。6．5项目工程的工艺流程。猪粪通过人工清运和污水通过管道输入沉淀池，经格栅清除沉渣和杂草后，泵入匀质调节池升温处理后pH值达到中性，并调节成干物质浓度为8的%粪水料液,泵入CSTR厌氧消化反应器搅拌均匀，在恒定中温条件下进行厌氧反应，温度设在35～38℃,水力滞留期为15天。为保证本场用气的稳定性部,分沼气由贮存在压力贮气罐，其他后产生的沼渣、沼液分别制成固体、液体有机无机复，多余的沼液回流使用。气通过喷淋锅炉直接加热预处理池的冷粪到40℃,利用热电联产发电机组产生的热量通过换热器保证厌氧发酵罐的恒定中温。经固液气的产量。发酵物pH值：7～7.5;固液分离后沼渣中含水率:65%;固体有机肥沼渣中含水率:14%;应量为工艺设备与设施规模确定的基本依据。）：序名粪污单单位日产量号称生产位规模产量(t)只集物日产量殖便殖场污水常人员合合计(2)沼气生产与其利用V=（20.7018t/d×15d）÷(8%×90%)=4312.875酵罐容积为2161m3，直径8.79m，高度9.00m，总容积为4322m3。日产气量:4322m3×1.2m3/(m3.d)=5186.4m3/d;图6-1市白石猪场沼气发电生态循环工程工艺流程图污水通过沟管由场区自流进入集水池之前，先经过格栅。设置格栅主要是去除污水中较大的悬浮物，减少管道、污水泵等设施的堵塞情况的发生，保证后续处理设施的正常运行。猪场污水主要来源于猪舍排放的废水。由于受冲洗周期的影响，污水单位时间的排放量变化比较大。因此必须设置集水池保证后续工由于畜牧废水的特殊性，其废水中纤维含量较高，并含有大量的悬转化为简单的有机物质，提高畜牧废水的可生化性能，有利于厌氧消化。选择一个高效的厌氧池是沼气工程的重点。高效厌氧池必须满足的原则是：能够保持大量的厌氧活性污泥；保持污水进入沼气池和污泥之间的充分接触；厌氧过程中污泥、沼气能有效的分离和收集；厌氧消化负荷高；可以应用于各种性质的有机污水处理；污泥产量小，出水浓度低。厌氧池根据HRT、SRT和MRT分为常规厌氧池、污泥滞留型池和附着膜型池三种类型。目前，在沼气工程术先进、可靠的的厌氧池主要是UASB，UASB是目前在有机废水处理中最常用的一种厌氧反应器，依靠池颗粒（或絮状）污泥的良好沉降性能结合布料系统和三相分离器，使池气、液和固相有效分离。该反应器滞留期短、具有抗冲击负荷的能力。采用改良型的UASB发酵工艺，该工艺具有占地面积少、CODcr去除效率高、耐冲击能力强、管理维护方便等特点。根据厌氧出水直接进行综合利用，所以在设计时考虑适当延长水的滞留时间，更大程度上去除COD、BOD。和避免管网的堵塞。水力筛网筛出的浮渣等集中进入集粪池，进行固体堆肥处理。机物通过好氧微生物的分解而达到稳定化的目的。好氧微生物的代所需的溶解氧由塘表面的大气复氧作用以与藻类的光合作用提供。根据处理工艺的需要，车间的主体构筑物一般包括预加工车间、发酵车间、合成车间和仓库，采用彩钢结构厂房。6.5.2沼气的贮存与利用在稳定的工作状况下，该项目每天可产沼气0.0立方米左右。沼气沼气在经过阻火器后，气水分离器、脱硫净化塔、计量后进入沼气贮气柜，沼气经过阻止回火器后送入0.0KW通过能源办引进的沼气发电配套变送电设备，供应企业和周边用户的生产生活用电。6.5.3沼渣、沼液的利用草坪。田用肥时只需开阀便可自流，省工省运行费，远距离需喷灌，需采用污水泵加压，运行费用也很低。至ф150的水泥压力管，每50M左右设喷灌消火栓一组，配200M左右消防水带和消火喷枪，便于液肥的施用。第七章项目建设目标和建设方案7.1项目建设总体目标本项目总体目标是：对养猪场粪污进行综合处理和转化，形成沼气、沼电能源产品与有机肥产品，创造新的经济增长点，改善环境，建成集粪污处理和沼气发电、有机肥料生产为一体的能源环境示工程项目。7.2项目建设容与规模本项目建设用地0.0亩，具体建设容包括沉淀池、预处理调节池、机肥生产线、以与相应配套工程。kW的热电联产发电机;年产固体有机复0.0吨的固体有机肥生产线。7.3项目产品方案并销售固体有机复0.0吨，年销售沼液0.0吨。该项目生产的有机肥、沼液可用于0.0亩露地蔬菜和0.0亩大棚对有机肥需求的补充，成的污染。机肥，并利用沼气发电，有机肥和沼液用于蔬菜种植或草坪施肥。该项目将环境保护和养殖业、种植业有机结合起来，达到畜禽养殖业废弃物的无害化、资源化、减量化的目标；通过生产可再生能源缓解能源供需矛盾，降低不可再生能源的消耗；使项目区走上能源生态可持续发展的良性循环轨道，极大的促进了经济的可持续发第八章项目建设容气池0.0m3、兼性塘0.0m2，贮气柜池0.0m3。新建蚯蚓养殖大棚8.1建筑工程8.1.1设计依据2）《建筑设计防火规》；3）建筑与各的设计条件。8.1.2设计围该工程主要构筑物有：水解酸化池、沼气池、有机肥车间和办公室。办公室为砖混结。筑物均为地上式单层建筑，建筑物墙根据功能进行初级装修。）：格栅井：在此处安装格栅，格栅为钢结构，格栅井为钢筋混凝土结井与集水池均为地下池。）：水力筛网底座为砖混结构，水力筛网网片、水力筛网布水箱等均是水力筛网设于地上。）：体为钢筋混泥土结构，外设保温层，池底设有泥斗，池外形尺雨为0.0m×0.0m，池深0.0m，水位高度是0.0m。水解酸化池为半地上池。）：外设置保温层，厌氧罐设有三相分离器、布水器和溢流槽等（均为钢结构）。直径0.0m，高度0.0m，有效水深0.0m。厌氧发酵罐为半地上池。）：6、生物稳定塘：植水葫芦等水生植物，有利于水的净化。兼性塘：面积8000平方米，水深1.2m，处理水量6式。稳定塘之间的各塘均采用自流的方式。7、沼气贮气罐：混泥土，钟罩为钢结构，沼气贮气罐为地上池。8、沼气发电机房与设备：发电机房建筑面积为0.0㎡，安装0.0kw的沼气发电机组，机房采用砖混结构。9、集粪池：×0.0m，池深0.0m，为敞口池。半地上池。蚯蚓养殖床的修建应因地制宜，可选择在大棚建造，也可选择建在棚外，可建在地面上，也可建成半地下式。均为砖混结构。8.2电气、自动控制系统8.2.1设计依据(1)建筑设计方案；(2)建筑与各的设计条件；(3)《民用建筑电气设计规》（JGJ/T16-92）。8.2.2设计围(2)各处理池污水泵、上料系统、污泥泵控制系统的设计；(3)卧式沼气池温度控制系统的设计；(4)进料车间、干化车间控制系统的设计；(5)控制室的电气设计。8.2.3设计容照明容量0.0kw合计0.0kw电源电压与配电系统：电源电压为380/220V，负荷等级为三级，在配电箱配电线采用全塑铜芯导线，穿钢管沿墙与地面铺设。配电设备类型：总配电箱选用GHK-1型低压固定框，动力配电箱选用XXL-53型动力箱。3）照明系统：电源电压为380/220V，设置2配电箱，配电方式采用放射式。照明配电箱采用PZ-30型模数化终端组合电器。照明线采用铜芯导线，穿钢管在墙板和顶板上明铺设。位联接，接地电阻不大于4欧姆。沼气沼气工程的总体布置应符合该沼气沼气工程工艺的要求，布置紧凑，便于施工、运行和管理；结合地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定；竖向设计应充分利用地形、设施高度，达到排水畅通、降低能耗、土方平衡的要求；构筑物的间距应紧凑、合理，并应满足施工、设备安装与维护、安全的要求；附属建筑物管线布置应尽量减少管道弯头以减少能量损耗和便于清通；各种管第九章投资估算9.1投资估算依据与围项目投资估算综合国设备生产厂家的近期报价、建筑安装定额资料、项目建设的总体规划资料，以与《工业企业财务制度》等资料，并适当考虑运输费用和物价上涨因素。估算围包括工程项目所需固定资产投资即建筑工程、设备购置、安装工程、配套辅助设施以与土地租赁等所需的费用，以与流动资金和建设期利息。9.2固定资产投资总额五项费用，分别为主要生产设施、辅助生产设施、公用工程、服务项目工程总投资构成单位：万元名称投资金额投资比例备注建筑工程0.00.0%设备工程0.00.0%附属工程0.00.0%其他0.00.0%合计0.0100%9-2土建工程投资估算单位：万元名称数量单位规格金额备料池0.0立方米防渗混凝土池0.0酸化池0.0立方米防渗混凝土池0.0USR厌氧消化反应器1台/套防渗混凝土池0.0贮气罐混凝土池1台/套0.0立方米/台套0.0大棚0.0M2砖瓦结构0.0工具泵房0.0M2砖瓦结构0.0沼气发电机房0.0M2砖瓦结构隔音0.0沼液池0.0M3土池防渗0.0蚯蚓养殖车间平方米0.0元0.0合计0.0附属工程道路、晒场平方米0.00.00.0围墙米0.00.00.0合计0.0预备费0.0主要工程项目名称单位数量单价（元）总价万元格栅调浆搅拌机套进料泵(单螺杆泵)台600型厌氧溢流器套600型厌氧布水器套4PW污水泵台3NL潜水切割泥浆泵台沼气储气柜钢罩0.0M3M2沼气快速脱硫器台沼气除水器台沼气防倒流器台9破壳设备套固液分离机LW—400型台沼气站电器控制总柜台沼气站电器控制分柜台钢制沼气冷凝水集水井台SS100沼液喷灌用消火栓套沼气发电余热、消声处理系统套发电机组50KW套自动螺杆脱水机台/套低温干燥机台/套低温浓缩机台/套自动计量灌装机台/套自动计量包装机台/套造粒机台/套搅拌机台/套传动装置台/套9-3设备工程投资估算单位：万元电力照明套反应釜套站工艺管网米合计0.09.3资金筹措与使用方案项目总投资0.0万元，其主要资金来源有：1)中央财政拨款0.0万元；2)地方政府配套0.0万元；3)自筹资金0.0万元。第十一章环境保护与安全生产11.1项目拟采用的环境保护标准污染防治法》、《环境噪声污染防治法》、《固体废弃物污染环境防治法》、《畜禽养殖业污染防治技术规》、《畜禽场环境质量标准》、《城镇燃气设计规》等。11.2项目对环境的影响接提供给各个企业绿化施肥。其环境效益表现为四个方面：卫生、水、空气和大气质量的改善。（1）卫生效果：杀灭种猪繁育便中的病菌、病毒和寄生虫卵，减少人畜病害。有机质，解决粪便污水对周边环境的污染。（3）减少酸雨、保护生态：沼气是清洁能源，利用沼气替代煤炭，可以减少SO2等污染物的排放，本项目用于沼气烧锅炉和发电，均对减少酸雨污染产生效果。按照燃煤的热效率分析，1m3沼气可以替代1.12～2kg煤炭，可以减排SO20.018～0.032kg，烟尘0.013~0.024kg。同时，沼气供周边农户炊事用，那么可以减少