奶牛場沼氣發(fā)電工程可行性研究報告

1、奶牛場沼氣發(fā)電工程可行性研究報告 項目名稱：某奶牛場沼氣發(fā)電工程建設(shè)地點：某市海豐奶牛場編制單位：某能源環(huán)境工程有項目名稱：某奶牛場沼氣工程報告編制單位：某能源環(huán)境工程有限公司法人代表：xxx項目負(fù)責(zé)人： xx（總工程師）主要編寫人員： xx（工藝工程師)xx（工藝工程師）xx（結(jié)構(gòu)工程師)xx（給排水工程師)xx（電氣工程師）xx（預(yù)決算)聯(lián)系電話：*編制時間：2009年6月目錄第1章 概述11.1項目摘要11.2可行性研究報告編制依據(jù)2第2章 項目建設(shè)背景42.1項目建設(shè)的必要性和可行性42.2項目目的和意義6第3章 項目建設(shè)單位基本情況93.1項目建設(shè)單位基本情況93.2技術(shù)依托單位情況

2、簡介9第4章 產(chǎn)品方案和市場分析104.1產(chǎn)品方案104.2市場分析11第5章 項目地點選擇分析135.1項目選址原則135.2自然環(huán)境135.3交通及運(yùn)輸145.4廠址選擇14第6章 工藝技術(shù)方案分析156.1項目的指導(dǎo)原則156.2沼氣工程工藝設(shè)計16第7章 工藝單元設(shè)計與設(shè)備選型257.1 預(yù)處理系統(tǒng)257.2 厭氧消化及后處理部分257.3 沼氣脫硫脫水凈化、貯存287.4沼氣發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)307.5 附屬設(shè)施31第8章 建筑、結(jié)構(gòu)、電氣與節(jié)能減排338.1設(shè)計原則338.2建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計338.3 電氣設(shè)計348.4 控制及儀表368.5 機(jī)械設(shè)備設(shè)計368.6 總圖設(shè)計37第9

3、章 環(huán)境影響分析399.1 環(huán)境影響399.2工程建設(shè)期對外部環(huán)境的影響399.3工程建設(shè)完成后對外部環(huán)境的影響與對策40第10章項目組織管理與運(yùn)行4110.1項目籌建時期的組織與管理4110.2項目運(yùn)行時期的組織與管理4110.3勞動定員和人員培訓(xùn)41第11章 項目建設(shè)期限和進(jìn)度安排42第12章 投資估算與資金籌措4412.1投資估算依據(jù)及范圍4412.2固定資產(chǎn)投資總額4412.3資金籌措45第13章 效益分析與風(fēng)險評估4813.1生產(chǎn)成本和銷售收入估算4813.2財務(wù)評價4913.3償清能力分析4913.4工程項目環(huán)境效益分析5013.5投資風(fēng)險分析5013.6綜合評價52第14章 結(jié)論

4、和建議53附件：5355第1章 概述1.1項目摘要1.1.1項目名稱某奶牛場沼氣發(fā)電工程1.1.2項目建設(shè)單位某生物燃?xì)獍l(fā)電有限公司1.1.3項目擬建地點江蘇省大豐市上海牛奶集團(tuán)（大豐）海豐奶牛場1.1.4建設(shè)目標(biāo)通過熱電肥聯(lián)產(chǎn)沼氣工程的建設(shè)，處理海豐奶牛場10,000頭奶牛的糞污，生產(chǎn)清潔能源，減少奶牛場環(huán)境污染，減排溫室氣體。厭氧發(fā)酵每天生產(chǎn)沼氣10,800 m3，沼氣用于發(fā)電，日發(fā)電21,600 kW·h，電力上網(wǎng)出售，發(fā)酵后的沼液、沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料用于周邊飼料地、果園。既開發(fā)了生物質(zhì)能源，有效利用了資源，又改善了環(huán)境，實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.1.5建設(shè)期限2009年7

5、月2010年6月1.1.6項目工藝技術(shù)方案該項目在工藝選擇和方案設(shè)計中，采用熱電肥聯(lián)產(chǎn)模式和高濃度全混合（CSTR）中溫厭氧工藝。項目所生產(chǎn)的沼氣全部用來發(fā)電，并入電網(wǎng)銷售；利用發(fā)電機(jī)余熱為厭氧反應(yīng)器供熱；厭氧發(fā)酵后的發(fā)酵液經(jīng)過固液分離，沼渣用來生產(chǎn)固態(tài)有機(jī)肥，沼液用于奶牛場周圍飼料地和果園的有機(jī)肥料；在非用肥季節(jié)，沼液進(jìn)入氧化塘凈化處理達(dá)到畜禽廢水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。1.1.7建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模項目處理上海牛奶集團(tuán)（大豐）海豐奶牛場（一期）1萬頭奶牛糞污，牛糞240噸/天，牛尿240噸/天，沖洗水167噸/天。本項目建設(shè)用地240畝，新建勻漿池1,000 m3、厭氧反應(yīng)器6,000 m3×

6、2座、雙膜干式貯氣柜1,000m3、后發(fā)酵池17,000 m3、沼液貯池17,000m3、氧化塘50,000 m3，沼渣貯存間1,000 m2、發(fā)電機(jī)房200 m2、管理房108 m2，以及相應(yīng)的配套室外工程和管道工藝設(shè)施；1064 kW進(jìn)口發(fā)電機(jī)及余熱利用系統(tǒng)1套，沼氣火炬系統(tǒng)和CDM監(jiān)測設(shè)備1套。項目投產(chǎn)后，日生產(chǎn)沼氣10,800 m3，每天發(fā)電21,600 kW·h。年生產(chǎn)有機(jī)肥沼渣1萬噸，沼液21萬噸，減排溫室氣體約4萬噸CO2當(dāng)量。1.1.8投資估算和資金籌措項目總投資3415.00萬元人民幣，其中土建投資790.73萬元、設(shè)備投資1322.27萬元、發(fā)電機(jī)組及電力上網(wǎng)投資

7、991.00萬元、其它投資196.00萬元，工程稅金115.00萬元。其項目建設(shè)投資主要資金來源有：項目股東投資1707.50萬元，其中北京長信泰達(dá)科技有限公司出資870.82萬元，德國UPM公司出資836.68萬元；融資借款1707.50萬元。1.1.9市場預(yù)測及效益分析根據(jù)確定的產(chǎn)品方案和建設(shè)規(guī)模及預(yù)測的產(chǎn)品價格，不計CDM收益時，達(dá)產(chǎn)期內(nèi)年均銷售收入492.75萬元，年利潤82.56萬元，項目財務(wù)內(nèi)部收益率為0.9%，項目的投資回收期15年。計CDM收益時達(dá)產(chǎn)期內(nèi)年均銷售收入892.75萬元，年利潤482.56萬元，項目財務(wù)內(nèi)部收益率為15.13%，項目財務(wù)總凈現(xiàn)值為453.02萬元，項

8、目的投資回收期6.30年。1.2可行性研究報告編制依據(jù)(1)中華人民共和國可再生能源法及相關(guān)配套法規(guī)(2) 國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要(3)投資項目可行性研究指南 (4) 國家發(fā)改委、建設(shè)部建設(shè)項目評價方法和參數(shù)（第三版）(5) 國家環(huán)保部畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18596-2001）(6) 國家環(huán)保部畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范（HJ/T81-2001）(7) 國家發(fā)改委可再生能源發(fā)電價格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法(8) 國家農(nóng)業(yè)部、發(fā)改委農(nóng)業(yè)部辦公廳、國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于做好養(yǎng)殖業(yè)大中型沼氣工程可行性研究報告和初步設(shè)計文件編制及審核工作的通知第2章 項目建設(shè)背景2.1項目建設(shè)的必要性

9、和可行性2.1.1項目建設(shè)的必要性本項目的建設(shè)的必要性具體體現(xiàn)在以下幾方面： 一、發(fā)展可再生能源、改善能源結(jié)構(gòu)的需要 能源是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，全球工業(yè)化對能源的急劇消耗使能源危機(jī)日益凸現(xiàn)并導(dǎo)致一系列世界性環(huán)境問題，世界各國正在大力開發(fā)新型可再生替代能源。石油、天然氣和煤炭等化石能源供應(yīng)著世界85%以上的一次能源消費(fèi)，但儲量有限，不可再生，地球上剩余可采年限分別僅為約40、60和230年。我國人口眾多，能源危機(jī)尤其嚴(yán)峻，石油、煤炭和天然氣人均剩余可采儲量分別僅約2.6噸、90噸和1000立方米。目前我國已成為第二大能源消費(fèi)國，2008年我國石油的對外依存度超過50%，且逐年增大，供需矛盾突

10、出，能源短缺將是一個長期的過程?；剂系纳a(chǎn)和使用帶來溫室效應(yīng)、酸雨、破壞臭氧層等一系列世界性環(huán)境問題，我國SO2和CO2排放居世界前兩位。進(jìn)入21世紀(jì)，基于對環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國家安全的考慮，許多國家對開發(fā)利用可再生能源由理性呼吁發(fā)展到制訂國家戰(zhàn)略的高度。2006年我國可再生能源法開始施行，將可再生能源的發(fā)展提高到前所未有的高度；“十一五”規(guī)劃提出構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源供應(yīng)體系，加快發(fā)展可再生能源，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會；近幾年的中央一號文件都明確提出我國將加快發(fā)展農(nóng)村清潔能源產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)在北京國際可再生能源大會上指出2020年我國可再生能源占能

11、源供應(yīng)的比重將達(dá)到15%，2006中國新能源產(chǎn)業(yè)年度報告提出2050達(dá)到30%，任重道遠(yuǎn)。本項目的成功實施可規(guī)模化生產(chǎn)沼氣可再生能源，為我國的能源安全提供支撐。 二、減少溫室氣體排放的需要近年來，日益嚴(yán)重的全球變暖趨勢受到世界各國的重視，溫室氣體減排越來越緊迫。1997年12月，聯(lián)合國在日本京都召開了防止地球溫暖化京都會議，京都預(yù)定書規(guī)定各國在2008-2012年間要將溫室氣體的排放總量在1990年的基礎(chǔ)上削減5.2%。在印尼巴厘島召開的聯(lián)合國氣候變化大會和2009年4月的G20峰會都把減少化石能源消耗、發(fā)展可再生能源、保護(hù)人類共同的地球作為首要任務(wù)。甲烷的溫室氣體效應(yīng)是CO2氣體的21倍，溫

12、室氣體效應(yīng)20%來自甲烷。如有機(jī)廢棄物得不到有效利用，產(chǎn)生的沼氣就會成為造成溫室效應(yīng)的元兇。本項目的實施，每日產(chǎn)生沼氣10,800m3，每年可產(chǎn)沼氣394.2萬m3，每年減排溫室氣體量相當(dāng)于約4萬噸CO2，對實現(xiàn)我國節(jié)能減排目標(biāo)，推動我國可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會具有重要意義。 三、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需要我國是農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生大量的有機(jī)廢棄物。目前這些廢棄物大部分尚未得到妥善處理和利用，造成嚴(yán)重污染。尤其是養(yǎng)殖業(yè)的污染問題。我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)過20余年的發(fā)展已成為我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中一個重要的支柱產(chǎn)業(yè)，其總產(chǎn)值超過1萬億元，占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的30以上，有的省和地區(qū)達(dá)60以上。但是，我國畜禽養(yǎng)殖帶來的環(huán)境

13、污染問題卻日益嚴(yán)重，畜禽糞便和廢水的產(chǎn)生量都很大。有關(guān)資料顯示，養(yǎng)殖業(yè)廢棄物每年的總量約為25億噸。我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞水污染問題已到了非解決不可的地步，應(yīng)盡快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖場糞水污染處理，加速能源環(huán)境工程規(guī)?；?、商業(yè)化進(jìn)程。 厭氧發(fā)酵技術(shù)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為清潔能源，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供有力支持。有機(jī)廢棄物厭氧消化生產(chǎn)清潔生物燃?xì)獾倪^程能有效控制病原微生物的擴(kuò)散和傳播，發(fā)酵殘余物是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，可替代化肥的使用，改善土壤理化性狀，為農(nóng)作物生長提供良好的土壤環(huán)境。據(jù)2009年全國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計資料，截至2008年底，大型沼氣工程數(shù)量2761處（其中2008年新增1192處），總池容178.5

14、萬立方米，產(chǎn)氣2.73億立方米，約產(chǎn)生有機(jī)肥200萬噸。沼氣工程的建設(shè)既可以解決污染問題、保護(hù)環(huán)境，又可提供能源和肥料，有利于生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2.1.2.項目建設(shè)的可行性2.1.2.1政策的可行性國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）明確將沼氣等農(nóng)林生物質(zhì)綜合開發(fā)利用列入國家重點發(fā)展領(lǐng)域。根據(jù)可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃，到2010年，建成規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程4,700座、工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程1,600座，大中型沼氣工程年產(chǎn)沼氣約40億立方米，沼氣發(fā)電達(dá)到100萬千瓦。到2020年，建成大型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程10,000座、工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程6,000座，

15、年產(chǎn)沼氣約140億立方米，沼氣發(fā)電達(dá)到300萬千瓦。2006年頒布實施的可再生能源法明確指出，“國家鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電”。可再生能源發(fā)電價格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法明確了可再生能源發(fā)電電價補(bǔ)貼政策，可再生能源發(fā)電電價在當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價的基礎(chǔ)上增加0.25元/度的補(bǔ)貼。上述一系列政策和法規(guī)為本項目順利實施提供了政策保障。2.1.2.2企業(yè)條件的可行性上海牛奶集團(tuán)（大豐）海豐奶牛場每天產(chǎn)生鮮牛糞240噸，牛尿、污水407立方米，為本項目的建設(shè)提供了充足的原料保障。從企業(yè)內(nèi)部的實力、人力及管理水平上來說完成此項目建設(shè)是完全可行的。另外，公司為建設(shè)本項目已組建了專業(yè)機(jī)構(gòu)，并多次對該項目進(jìn)行考察和論

16、證，為本項目的建設(shè)做了大量的前期準(zhǔn)備工作。2.2項目目的和意義2.2.1 項目建設(shè)目的本項目建設(shè)的目的主要有：一、發(fā)展可再生能源，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。將養(yǎng)殖場的糞便和污水等廢棄物利用起來，一方面發(fā)展沼氣可再生能源，實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，另一方面避免了污染物的排放。通過項目的實施，實現(xiàn)沼氣工程的雙向清潔功能。二、實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃，畜禽養(yǎng)殖糞便污染嚴(yán)重問題必須得到徹底治理。本項目有效解決畜禽養(yǎng)殖場固體、液體廢棄物以及氣體惡臭等環(huán)境污染問題。三、發(fā)揮項目示范作用，在自身取得環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的同時，不斷提高企業(yè)的技術(shù)水平，發(fā)揮示范帶動作用，引導(dǎo)整個區(qū)域

17、的良性發(fā)展。四、帶動種植與養(yǎng)殖的協(xié)調(diào)發(fā)展，通過該工程的建設(shè)，沼渣、沼液可使種植增產(chǎn)增收，可實現(xiàn)安全糧食和綠色食品的生產(chǎn)。同時也可為養(yǎng)殖提供足夠的飼料來源，確保養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?；夹园l(fā)展。總之，通過該工程的建設(shè)，可使企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，資源多層次利用；使企業(yè)提升形象，增加經(jīng)濟(jì)收入，實現(xiàn)快速發(fā)展，并帶動周邊產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)。2.2.2項目建設(shè)的意義集約化畜禽養(yǎng)殖場開展能源環(huán)境示范工程規(guī)劃是在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新階段的背景下提出的。我國20多年來經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，已給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展第一階段戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)和人民生活水平的提高，人們普遍要求治理污染，改善生態(tài)環(huán)境。近年來，農(nóng)業(yè)污染治理已

18、列入重要議事日程。畜禽糞便是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)污染的主要因素之一，因此加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理，實施能源環(huán)境工程，對于治理農(nóng)業(yè)污染、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。尤其是加入WTO以后，我國的肉、蛋、奶、果、菜等農(nóng)副產(chǎn)品多次遭遇綠色壁壘，使我們本來并不寬廣的農(nóng)產(chǎn)品出口道路變得更窄。造成這種現(xiàn)象的原因是方方面面的，其中主要原因之一就是我們的養(yǎng)殖環(huán)境條件太差和果菜栽培施肥不當(dāng)。要想徹底地攻克這個關(guān)系著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展有沒有后勁的大問題，就必須從源頭遏制住養(yǎng)殖企業(yè)的糞污亂棄漫流等嚴(yán)重的污染現(xiàn)象。畜禽糞便、污水既是污染源,又是寶貴的資源。只有對畜禽糞便、污水進(jìn)行無害化處理,資源化綜合利用,即大力發(fā)展以沼

19、氣工程為紐帶的生態(tài)工程,才能真正做到既減少污染,保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,又可實現(xiàn)資源的再生利用,從而達(dá)到社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)三效益的統(tǒng)一。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：一、治理畜禽糞便污染是實施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是我國的基本國策，可持續(xù)發(fā)展要求在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，治理環(huán)境污染，改善和提高環(huán)境質(zhì)量。我國規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展是以犧牲環(huán)境為代價的，這種發(fā)展模式是不可持續(xù)的，不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。通過該項目工程建設(shè)，在治理環(huán)境污染的同時，促進(jìn)畜禽糞便的資源化利用，既解決污染問題，確保資源合理利用，又改善土壤質(zhì)量，提高土壤肥力，從而達(dá)到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。二、畜禽養(yǎng)殖能源環(huán)境工程建設(shè)是

20、全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃的一個組成部分。根據(jù)全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃的總體安排，環(huán)境保護(hù)部制定了國家環(huán)境保護(hù)“十一五”計劃，相關(guān)各部門都要對本行業(yè)在發(fā)展中出現(xiàn)的環(huán)境問題提出規(guī)劃，分步實施，逐步加以解決。針對畜禽糞便污染對環(huán)境造成的嚴(yán)重危害，在全國規(guī)?；B(yǎng)殖發(fā)展較為集中的地區(qū)，建設(shè)示范工程項目，提供技術(shù)和信息服務(wù)，以點帶面，為加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境管理，提供有效解決污染問題，促進(jìn)畜禽糞便資源化利用的有效途徑。三、起著治理污染、保護(hù)環(huán)境的示范作用畜禽糞便雖然是嚴(yán)重的污染源，但卻又是可開發(fā)的寶貴資源。通過科學(xué)的處理和加工，便可轉(zhuǎn)化為有價值的生物能源和有機(jī)肥料資源。在大中型畜禽養(yǎng)殖場中建設(shè)能源環(huán)境及綜合利用工程，可

21、以從根本上解決糞污的污染問題。沼渣、沼液可作肥料使用，從而使項目區(qū)域的污染得到治理，根本上改善了生態(tài)環(huán)境。本項目將借鑒國內(nèi)外成功的經(jīng)驗，吸取失敗的教訓(xùn)，優(yōu)化、集成、先進(jìn)、實用的技術(shù)，形成一個以沼氣發(fā)酵、沼氣發(fā)電和沼肥利用于一體的先進(jìn)工藝的典型工程，起到推廣示范的目的。沼氣發(fā)電是利用工業(yè)、農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣，利用發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并充分利用發(fā)電機(jī)組余熱，使綜合效率達(dá)80%-85%，從而達(dá)到開發(fā)可再生能源和節(jié)能減排的目的。建設(shè)本項目，可以很好地形成社會、環(huán)境，企業(yè)經(jīng)濟(jì)、形象的雙重結(jié)合。此項目首先是一個能源環(huán)保項目，生產(chǎn)清潔能源大大緩解項目所在地區(qū)的環(huán)保壓力，改善環(huán)

22、境狀況，促進(jìn)人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量。又是一個未來企業(yè)甚至是國家經(jīng)濟(jì)的一個新增長點。項目所產(chǎn)生的大量電能可減少社會發(fā)展對石油等化石能源的依賴。沼渣、沼液可消除化肥對土壤的污染。而且，可減少因糞污產(chǎn)生的大量甲烷對大氣中的排放，甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，實施該項目對溫室氣體的減排也有著一定的作用。因此，項目對實現(xiàn)高效生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型企業(yè)，對環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、溫室氣體的減排都有著重要的意義。第3章 項目建設(shè)單位基本情況3.1項目建設(shè)單位基本情況本項目的承建單位為某生物燃?xì)獍l(fā)電有限公司，是由北京長信泰達(dá)科技有限公司與德國UPM組成的項目公司。北京長信泰達(dá)科技有限公司是中國方面的合作伙伴，占合資公司注

23、冊資本及股權(quán)比例的百分之五十一（51%）；UPM公司作為CDM項目的管理公司占合資公司注冊資本及股權(quán)比例的百分之四十九（49%）。北京長信泰達(dá)科技有限公司是一家專業(yè)從事可再生能源投資的公司，其投資領(lǐng)域包括大型養(yǎng)殖場沼氣工程、工業(yè)廢水處理沼氣工程、城鎮(zhèn)生活垃圾沼氣工程等。德國UPM公司致力于在甲烷回收領(lǐng)域提供專業(yè)的咨詢和融資服務(wù)。其創(chuàng)始人在環(huán)境工程領(lǐng)域有30余年的專業(yè)經(jīng)驗，30年中他們與世界領(lǐng)先的技術(shù)供應(yīng)方和融資機(jī)構(gòu)建立了廣泛而且良好的關(guān)系。從1991年開始，已經(jīng)在世界各地成功開發(fā)了100多個甲烷回收項目。3.2技術(shù)依托單位情況簡介本項目采用某能源環(huán)境工程有限公司的先進(jìn)沼氣工程的技術(shù)和設(shè)備，達(dá)到

24、國際先進(jìn)水平。某能源環(huán)境工程有限公司（前身某能源環(huán)境技術(shù)公司和某能源環(huán)境工程設(shè)計所）是中國生物質(zhì)能技術(shù)開發(fā)中心副理事長單位和中國可再生能源專業(yè)委員會常務(wù)理事單位，具有建設(shè)部注冊的環(huán)境工程專項乙級設(shè)計資質(zhì)。經(jīng)過三十余年的專業(yè)研究，十六年的市場化經(jīng)營，目前某能源環(huán)境工程有限公司已經(jīng)具備了精干的研發(fā)、設(shè)計、施工和調(diào)試的科技創(chuàng)新專業(yè)團(tuán)隊，16年來已設(shè)計建成大中型沼氣工程80多項，承擔(dān)完成國家科技部科技攻關(guān)項目、863項目、科技支撐項目8項并完成農(nóng)業(yè)部大型沼氣工程20余項，多次獲得國家級、部省級科技進(jìn)步獎，走在中國沼氣工程技術(shù)領(lǐng)域的前沿。其中，內(nèi)蒙古蒙牛澳亞牧場1 MW沼氣發(fā)電工程、北京德青源2 MW沼

25、氣發(fā)電工程和山東民和牧業(yè)3 MW集中式沼氣發(fā)電工程是目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)沼氣發(fā)電領(lǐng)域最大的三個工程。2000年以來，公司承擔(dān)完成聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）/全球環(huán)境基金（GEF）示范工程的設(shè)計、建設(shè)5項，被列為聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）和聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)社會事務(wù)部（UNDESA）注冊的工程設(shè)計和沼氣設(shè)備供貨單位。第4章 產(chǎn)品方案和市場分析建設(shè)該項目生產(chǎn)沼氣,沼氣用于熱電聯(lián)供機(jī)組、電力可直接上網(wǎng)銷售。熱量回收用于厭氧發(fā)酵裝置增溫，實現(xiàn)35中溫發(fā)酵，提高產(chǎn)氣率。經(jīng)厭氧消化的沼渣和沼液中不僅保留了有機(jī)物分解后所生成的各種養(yǎng)分，富含N、P、K、Ca、Mo、Zn、Fe、Mn等元素，還含有生長素、維生素、有機(jī)

26、酸、氨基酸等多種活性物質(zhì)，適宜用作農(nóng)用灌溉及農(nóng)業(yè)肥料。由于其不含任何有害化學(xué)物質(zhì)，并且在沼氣發(fā)酵過程中絕大多數(shù)的有害生物被殺滅，所以沼渣沼液可成為生產(chǎn)綠色食品和安全糧食的有機(jī)肥料。4.1產(chǎn)品方案4.1.1沼氣發(fā)電隨著常規(guī)能源（煤、石油、天然氣）的日益減少以及環(huán)境問題的日趨嚴(yán)重，新能源的開發(fā)利用（尤其是可再生能源的開發(fā)和綜合利用）越來越受到人們的重視。我國可再生能源法的頒布和實施，推動了沼氣工程的快速發(fā)展。同時，國家出臺了生物質(zhì)能源發(fā)電上網(wǎng)電價補(bǔ)貼等激勵政策支持，為沼氣工程的發(fā)展?fàn)I造了良好的市場環(huán)境。沼氣的主要成分是甲烷（CH4），通常占總體積的6070；其次是二氧化碳，約占總體積的2540；其

27、余硫化氫、氮、氫和一氧化碳等氣體約占總體積的5左右。甲烷的發(fā)熱值很高，其熱值約為35.9 MJ左右。甲烷完全燃燒時僅生成二氧化碳和水，并釋放出熱能，是一種清潔能源，可替代天然氣、煤、油等常規(guī)燃料使用。沼氣是本項目的前端產(chǎn)品，設(shè)計產(chǎn)能為每年生產(chǎn)沼氣約394.2萬m3，采用進(jìn)口發(fā)電機(jī)組，1立方米沼氣可發(fā)2度電，電能將全部用于上網(wǎng)發(fā)電，設(shè)計年發(fā)電量約為788.4萬kW·h（裝機(jī)容量1064 kW），發(fā)電產(chǎn)生的余熱85945 MJ/d將充分利用在沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中的原料加熱和罐體增溫使用。4.1.2有機(jī)肥沼渣沼液中含有豐富的氮、磷、鉀以及各種微量元素，還含有多種生物活性物質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料

28、。利用沼渣沼液作為農(nóng)作物的基肥和追肥，減少化肥用量，減低生產(chǎn)成本，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，實現(xiàn)安全糧食和綠色蔬果的生產(chǎn)。本項目年產(chǎn)沼渣1萬t、沼液21萬t。4.2市場分析本項目生產(chǎn)沼氣用的原料全部來自企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生的養(yǎng)殖糞便和污水，不需要依賴外部市場。因此，本項目涉及的市場環(huán)境主要包括沼氣發(fā)電市場及沼渣肥料市場兩個方面。4.2.1沼氣發(fā)電市場沼氣發(fā)電是隨著沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項沼氣利用技術(shù)，采用熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，生產(chǎn)電能和熱能，是有效利用沼氣的一種重要方式。電力供應(yīng)是國家能源體系的重要組成部分，連續(xù)多年出現(xiàn)用電緊張的局面，同時能源結(jié)構(gòu)比例失調(diào)。在現(xiàn)有的電力供應(yīng)中，來自于可再生能源的綠色電力不

29、足3%。我國在國民經(jīng)濟(jì)中期發(fā)展規(guī)劃中，已提出在2020年將綠色電力的比例提高到10%以上的目標(biāo)。國家為了鼓勵可再生能源發(fā)電，對每度電在當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價的基礎(chǔ)上補(bǔ)貼0.25元。4.2.2有機(jī)肥市場 國際市場：從發(fā)展的規(guī)模和數(shù)量上看，北歐、日本、美國等有機(jī)食品生產(chǎn)和需求發(fā)展較快，近十年來在國際市場上有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的上市量每年增長速度為20%30%，有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品成交額已達(dá)200億美元。而且在發(fā)達(dá)國家銷售的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品中，大部分依賴進(jìn)口，其中德國、荷蘭和英國進(jìn)口量分別占消費(fèi)量的60%、60%、70%。日益高漲的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易和消費(fèi)需求得益于人類對生態(tài)環(huán)境和自身健康的關(guān)注。因此，國際上的有機(jī)肥的需求量越來越大。我國

30、現(xiàn)有的農(nóng)田種植面積約20億畝，每年使用各種肥料數(shù)以億噸計，其中90%以上是化肥。有關(guān)資料表明，目前全國的化肥年用量達(dá)1.4億噸。許多地區(qū)由于長期施用單一化肥，有機(jī)肥施用量不足10%，從而造成土壤板結(jié)、環(huán)境污染、作物品質(zhì)下降。而從發(fā)達(dá)國家的情況看，生物有機(jī)肥料的使用普遍受到重視，歐洲一些國家的有機(jī)肥使用量已占肥料總量的45 60%。美國從上世紀(jì)七、八十年代就進(jìn)行農(nóng)用肥料的變革，將有機(jī)肥的使用量從10%提高到了90%。因此，在我國大力推行有機(jī)肥的使用已經(jīng)成為刻不容緩的重大任務(wù)。據(jù)有關(guān)資料，我國有機(jī)肥料的用量若能達(dá)到化肥使用量的10，其市場容量便將達(dá)到1400萬噸。而且每年還會以400-500萬噸的

31、速度遞增。在可預(yù)見的時期內(nèi)，有機(jī)肥的生產(chǎn)和供應(yīng)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。本項目利用沼渣沼液肥具有肥效高、可防病抗蟲害和改良土壤的獨(dú)特性能，可實現(xiàn)糧食安全和無公害瓜果、蔬菜的生產(chǎn)，可大幅度為農(nóng)民增收增效，無疑有著巨大的現(xiàn)實和潛在的市場。4.2.3沼肥的銷售方案用沼肥肥效長、果實品質(zhì)好，是安全糧食和綠色食品生產(chǎn)的理想有機(jī)肥。由于沼肥可直接使用，不需再堆漚，質(zhì)量好價位低，比較適合周邊廣大農(nóng)村使用。本項目中所產(chǎn)生的沼肥除了無償提供給海豐農(nóng)場施用于農(nóng)場2萬畝飼料地，剩余部分由沼氣發(fā)電公司對外銷售。第5章 項目地點選擇分析5.1項目選址原則選擇建設(shè)沼氣工程的地址，除須符合行業(yè)布局、國土開發(fā)整治規(guī)劃外，還應(yīng)

32、考慮地域資源、區(qū)域地質(zhì)、交通運(yùn)輸和環(huán)境保護(hù)等要素。其主要選址原則包括：（1）符合國家政策和生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃；（2）滿足項目對發(fā)酵原料、供熱供電的供應(yīng)需求；（3）交通方便，運(yùn)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）滿足養(yǎng)殖場的防疫要求，并遠(yuǎn)離水源；（6）基礎(chǔ)條件適合與沼氣工程的特定生產(chǎn)需要和排放要求；（7）有可供利用的社會基礎(chǔ)設(shè)施和協(xié)作條件。5.2自然環(huán)境某奶牛場位于江蘇省某農(nóng)場內(nèi)。江蘇省大豐市地處亞熱帶與暖濕帶的過渡地帶，四季分明，氣溫適中，雨量充沛，年平均氣溫14.1，無霜期213天，常年降水量1042.2毫米，日照2238.9小時。歷年最大風(fēng)速為21.3米/秒，風(fēng)向

33、為西北偏北風(fēng)。冬季凍土深度，據(jù)統(tǒng)計歷年來凍土最大值31cm（1963年1月28日）近二十年來最大凍土深度為14cm（1999年12月23日）。大豐市地處江蘇東部，黃海之濱，總?cè)丝?3萬，面積2367平方公里，轄14個鎮(zhèn)、兩個省級開發(fā)區(qū)，境內(nèi)有省屬農(nóng)場和滬屬農(nóng)場各3個。大豐市先后榮獲“江蘇省文明城市”、“江蘇省衛(wèi)生城市”、“江蘇省社會治安安全市”和“全國城市環(huán)境綜合整治優(yōu)秀城市”等30多個國家級和省級先進(jìn)縣（市）稱號。大豐市先后實施了沿海防護(hù)林體系、濕地生物多樣性保護(hù)等74項生態(tài)建設(shè)工程，被命名為全國生態(tài)建設(shè)示范市、國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織確定為“持續(xù)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展實驗區(qū)”。海岸線

34、112公里，沿海灘涂面積10萬公頃，是亞洲最大的一片灘涂濕地，被聯(lián)合國列入世界重要濕地目錄。原始灘涂濕地上棲息著400多個野生動物家族，生長著近500種海邊植物，是各類野生動植物棲息繁衍的天堂。國家重點工程大豐港位于江蘇沿海海岸線中部，是填補(bǔ)江蘇沿海港口空白帶的中心戰(zhàn)略大港。5.3交通及運(yùn)輸項目建設(shè)地的海豐農(nóng)場東臨黃海大豐港開發(fā)區(qū)，有萬噸級國際深海碼頭，北接連云港，南連南通、上海等港口，項目建設(shè)所在地境內(nèi)有兩條河道，復(fù)河和大利河，其中復(fù)河最大可通行500噸船；大利河可作引水河。西邊有沿海高速公路貫通南北，距上海約250公里路程。新長鐵路縱貫大豐境內(nèi)，北與歐亞動脈隴海線接軌，南與滬寧、宣杭線相連

35、；毗鄰南通機(jī)場、鹽城機(jī)場，已開通至韓國的國際航班及北京、廣州、溫州等國內(nèi)航線，近期將開通西安、廈門、武漢、大連等航線；從港口可直通沿海高速、徐大高速、寧靖鹽高速、滬寧高速、204國道；港口5級疏港航道可通過通榆運(yùn)河直達(dá)長江水系，為大豐營造了良好的投資環(huán)境。5.4廠址選擇根據(jù)項目選址原則，項目所在地農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、種植業(yè)、畜牧業(yè)等發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合項目建設(shè)單位的實際情況，項目建設(shè)地點選擇在海豐奶牛場內(nèi)。確定理由如下：（1）項目建設(shè)點所在地區(qū)位置優(yōu)越，交通便利；（2）建設(shè)區(qū)當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)已經(jīng)認(rèn)識到解決糞便污染問題的緊迫性，建設(shè)沼氣工程配套資金充足，可保證項目建設(shè)充足資金；（3）項目建設(shè)地點水電充足，可保證項

36、目用水、用電；（4）項目建設(shè)用地是建設(shè)單位在海豐農(nóng)場的沼氣工程預(yù)留建設(shè)用地，并且周圍有大量的農(nóng)田和飼料地，保證了該沼氣工程產(chǎn)生的沼渣、沼液有充足的種養(yǎng)結(jié)合的有機(jī)肥利用面積。第6章 工藝技術(shù)方案分析6.1項目的指導(dǎo)原則以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為總的指導(dǎo)思想，按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”的原則，建設(shè)沼氣發(fā)電示范項目典型。項目將以沼氣工程為紐帶，把能源環(huán)境建設(shè)和資源循環(huán)利用有機(jī)的結(jié)合為一體，真正實現(xiàn)牛糞、污水的資源化利用，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。6.1.1實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放通過建設(shè)該項目，可使場區(qū)內(nèi)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和糞污治理的開發(fā)利用，并可實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染零排放的目

37、標(biāo)。采用科學(xué)合理的先進(jìn)的沼氣工藝，使糞便、污水經(jīng)過發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，沼渣、沼液可直接作肥使用，實現(xiàn)場區(qū)內(nèi)污染物的零排放，并使這些糞污變成資源。通過對沼氣的有效利用，減少溫室氣體排放，積極應(yīng)對氣候變化。6.1.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是按照生態(tài)規(guī)律，利用自然資源和環(huán)境容量，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向。循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種物質(zhì)不斷循環(huán)再生利用的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，即：“資源-產(chǎn)品-消費(fèi)-再生資源”,在生產(chǎn)和消費(fèi)中，追求資源和能源利用效率的最大化和廢物產(chǎn)量的最小化，從而根本解決長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。把循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念應(yīng)用于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中和產(chǎn)品生命周期中減少資源、物質(zhì)的投入量和減少廢物的產(chǎn)生

38、排放量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏”。6.1.3種植、養(yǎng)殖、加工的協(xié)調(diào)發(fā)展通過種植、養(yǎng)殖、加工業(yè)的有效結(jié)合，實現(xiàn)廢棄物的回收利用，每年可消化掉場區(qū)所產(chǎn)生的所有牛糞和高濃度有機(jī)廢水。沼氣是優(yōu)質(zhì)的可再生能源，沼氣發(fā)電、供熱聯(lián)產(chǎn)又為各項產(chǎn)業(yè)提供高品位的能源與動力保障，而沼渣和沼液直接作肥，可以促進(jìn)當(dāng)?shù)胤N植業(yè)的發(fā)展，種植為養(yǎng)殖提供飼料，養(yǎng)殖為種植提供肥料，形成一個以生物燃?xì)鉃榧~帶的種植、養(yǎng)殖、加工于一體的良性循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。6.2沼氣工程工藝設(shè)計6.2.1工程規(guī)模設(shè)計某奶牛場（一期）飼養(yǎng)規(guī)模為10,000頭奶牛，其中成年奶?？倲?shù)為6969頭（泌乳牛5575頭），后備乳?？倲?shù)為3031頭。一、資源量

39、根據(jù)奶牛糞便排放量資料統(tǒng)計，成年奶牛牛糞量為30 kg/頭·d，產(chǎn)尿30 kg/頭·d；后備牛牛糞量平均為10 kg/頭·d，產(chǎn)尿10 kg/頭·d。則本項目：糞便量：成年奶牛糞便量：6969頭 × 30 kg/頭·d 209 t/d后備奶牛糞便量：3031頭 × 10 kg/頭·d 30.3 t/d合計糞便量：240 t/d牛尿量：成年奶牛尿量：6969頭 × 30 kg/頭·d 209 t/d后備奶牛尿量：3031頭 × 10 kg/頭·d 30.3 t/d合計牛尿量：2

40、40 t/d按照每頭泌乳牛每天擠奶時的沖洗水為30 kg計算，則整個奶牛養(yǎng)殖場沖洗污水量為：5575頭× 30 kg/頭·d = 167 t/d，混合后的糞污的TS為7%。按每t牛糞產(chǎn)氣45 m3計，則每天產(chǎn)沼氣量為：240 t/d × 45 m3/t = 10800 m3/d牛糞、尿及沖洗污水混和后進(jìn)入沼氣工程，見表6-1。表6-1 牛糞、尿及污水計算項 目排放量（t/d）TS含量TS量（t/d）含水量（t/d）牛糞24018%43.1196.9牛尿2400.8%1.9238.1沖洗水167-167混合糞污6477 %45602二、處理后沼液、沼渣的量1、物料（

41、TS）平衡及沼渣產(chǎn)量計算物料（TS）全天輸入總量為45 t，預(yù)處理階段減少量為0.9 t，包括泥砂、礦物質(zhì)以及少量糞渣，該部分消耗將作為堆肥外運(yùn)利用。厭氧階段消耗量為19.8 t，該部分TS消耗是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化、沼氣生產(chǎn)的主體。厭氧階段TS的輸出量為24.3 t，經(jīng)過固液分離后，有35%（8.5 t/d）進(jìn)入固態(tài)有機(jī)肥料，另外部分進(jìn)入沼液池中。物料（TS）平衡計算見表6-2。表6-2 物料（TS）平衡計算表工藝階段處理單元投入量（t/d）消耗系數(shù)消耗量（t/d）預(yù)處理階段勻漿池452%0.9厭氧階段厭氧罐44.145%19.8固液分離階段固液分離機(jī)24.335%8.5儲存階段沼液儲存單元15.8

42、-15.8沼渣儲存單元8.5-8.524.3 t/d45 t/d預(yù)處理44.1 t/d17.30 t/d厭氧罐剩余污泥2.5 t/d15.8 t/d沼渣8.5 t/d沼液池15.8 t/d0.9 t/d固液分離圖6-1 物料（TS）平衡圖 按表6-2計算結(jié)果，每天沼渣干物質(zhì)產(chǎn)量為8.5 t/d，見圖6-1。沼渣含水率為70%左右，每天沼渣干物質(zhì)產(chǎn)量為8.5 t/d，則沼渣產(chǎn)量為28.3 t/d。2、水量平衡及沼液產(chǎn)量計算 本項目每天水量為602 t，其中，牛糞含水為196.9 t，牛尿及污水為405.1 t。各處理單元水的消耗量和總水量平衡關(guān)系見表6-3、圖6-2。表6-3 水量平衡計算表處理

43、單元項目數(shù)量（t/d）固含量沉砂、勻漿干物質(zhì)457%清除干物質(zhì)0.9水量602清除干物質(zhì)耗水量2.1牛糞含水量196.9尿及沖洗水量405.1輸出水量599.9厭氧反應(yīng)厭氧反應(yīng)消耗量1.13.9%厭氧反應(yīng)輸出量598.8固液分離固液分離輸入水量598.8固液分離輸出水量579沼液儲存沼液含水量5792.7%沼渣儲存沼渣含水量19.830.0%沼渣預(yù)處理1.1 t/d厭氧罐固液分離沼液池579 t/d2.1 t/d598.8 t/d579 t/d19.8 t/d8.08 t/d599.9 t/d602 t/d圖6-2 水量平衡圖本項目水、物料（TS）總平衡關(guān)系見表2-4。沼液產(chǎn)量為594.8 t

44、/d，其中含水量為579 t/d，含干物質(zhì)量為15.8 t/d，含固率為2.7%。表6-4 水量、物料（TS）總平衡關(guān)系項目水量（t/d）干物質(zhì)（t/d）合計處理單元輸入量60245647單元輸出量2.10.93預(yù)處理單元1.119.820.9厭氧過程-固液分離19.88.528.3沼渣儲存57915.8594.8沼液儲存輸出量合計602456476.2.2沼氣工藝流程的確定6.2.2.1沼氣工程工藝選擇一、沼氣工程工藝流程本沼氣工程工藝流程如圖6-3所示。沼氣發(fā)電上網(wǎng)混合糞污勻漿水解池厭氧反應(yīng)器CSTR固液分離機(jī)固態(tài)有機(jī)肥用作農(nóng)作物、果園、飼料地等液態(tài)有機(jī)肥生物脫硫貯氣柜發(fā)電機(jī)余熱利用后發(fā)酵

45、池沼液池氧化塘圖6-3 某奶牛場沼氣工程工藝流程二、工藝流程說明發(fā)酵原料牛糞、尿和沖洗水等統(tǒng)一收集，然后進(jìn)入勻漿水解池，經(jīng)過進(jìn)一步水解和沉砂之后進(jìn)入?yún)捬豕薨l(fā)酵。本工程擬采用全混合式鋼結(jié)構(gòu)厭氧發(fā)酵罐。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)生物脫硫、脫水凈化后進(jìn)入熱電聯(lián)產(chǎn)的沼氣發(fā)電機(jī)組，產(chǎn)生的電能上網(wǎng)，發(fā)電機(jī)余熱回收利用，用于厭氧罐增溫和沼渣干燥。厭氧發(fā)酵后的發(fā)酵液經(jīng)過固液分離，沼渣生產(chǎn)固態(tài)有機(jī)肥料，沼液用于果園、飼料地和無公害蔬菜基地的有機(jī)肥料，在非用肥季節(jié)，沼液進(jìn)入氧化塘凈化處理達(dá)到畜禽廢水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。 1、預(yù)處理工藝混合糞污進(jìn)入勻漿水解池，在此進(jìn)一步勻漿水解，去除泥砂等雜質(zhì)。在勻漿水解池內(nèi)將料液增溫至30，再用螺

46、桿泵泵入?yún)捬豕迌?nèi)。 2、厭氧消化工藝厭氧消化工藝包括進(jìn)料單元、厭氧消化單元、沼氣貯存等構(gòu)成。 （1）進(jìn)料方式糞污經(jīng)由螺桿泵泵入?yún)捬跸瘑卧峙g歇進(jìn)料。 （2）厭氧反應(yīng)器工藝本工程采用完全混合厭氧反應(yīng)器。完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）適用于畜禽糞污發(fā)酵工藝。它在沼氣發(fā)酵罐內(nèi)采用攪拌和加溫技術(shù)，這是沼氣發(fā)酵工藝中的一項重要技術(shù)突破。攪拌和加熱，使沼氣發(fā)酵速率大大提高，完全混合式厭氧反應(yīng)器也被稱為高速沼氣發(fā)酵罐。其特點是：固體濃度高，TS 612%，可使畜禽糞便污水全部進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理。優(yōu)點是處理量大，產(chǎn)沼氣量多，便于管理，易啟動，運(yùn)行費(fèi)用低。一般適宜于以產(chǎn)沼氣為主，有使用液態(tài)有機(jī)肥（水肥）習(xí)慣

47、的地區(qū)。由于這種工藝適宜處理含懸浮物高的畜禽糞污和有機(jī)廢棄物，具有其他高效沼氣發(fā)酵工藝無可比擬的優(yōu)點，現(xiàn)在歐洲等沼氣工程發(fā)達(dá)地區(qū)廣泛采用。因此，選擇完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）是較為合適的，有利于節(jié)省投資；較長的水力停留時間也有利于奶牛糞污的充分分解與消化，沼氣的產(chǎn)量也相對穩(wěn)定，同時，更有利于項目的順利實施與運(yùn)行管理。（3）厭氧罐配置每座厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攪拌器，使進(jìn)料均勻分布并充分與厭氧微生物接觸，并使厭氧罐內(nèi)料液溫度均勻，有利于提高產(chǎn)氣率。而且，還可以破除浮渣，防止結(jié)殼。反應(yīng)器上部設(shè)出料系統(tǒng)，溢流進(jìn)入下一個處理單元。圖6-4 溫度對厭氧中溫發(fā)酵產(chǎn)氣率的影響（4）保溫與增溫厭氧消化反應(yīng)過程受

48、溫度影響很大，如圖6-4所示。本項目厭氧處理單元設(shè)計為中溫，其最佳溫度范圍為3538。為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍可正常運(yùn)行，必須對系統(tǒng)實施增溫和整體保溫措施。a. 保溫系統(tǒng)整體保溫包括管道、閥門保溫；厭氧消化罐體的保溫。對厭氧消化罐采用高密度擠塑板等材料進(jìn)行強(qiáng)化保溫。b. 增溫增溫主要是在預(yù)處理勻漿水解池和厭氧罐內(nèi)同時進(jìn)行。增溫的熱源來自熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的余熱；在罐體內(nèi)設(shè)置加熱管，發(fā)電機(jī)余熱經(jīng)交換管交換熱量，實現(xiàn)對罐體的增溫。發(fā)電機(jī)余熱給厭氧消化罐進(jìn)行增溫后，熱交換后的水再回到發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。 3、固液分離及沼渣處理工藝厭氧發(fā)酵后的出水中含有大量的固體物質(zhì)，必須進(jìn)行固液分離。固液分離選擇復(fù)合式螺

49、旋擠壓固液分離機(jī)。固液分離出水（沼液）溢流進(jìn)入沼液儲池，固液分離機(jī)可以使沼渣含水率降至70%以下運(yùn)送至有機(jī)肥堆場貯存，供農(nóng)田和飼料地使用。 5、沼液處理工藝 本工程設(shè)計沼液池和氧化塘。 沼液用途：沼液經(jīng)管網(wǎng)至青貯玉米飼料地、果園、苗圃等施肥用地，作為液態(tài)有機(jī)肥使用。同時配套氧化塘，非用肥季節(jié)沼液進(jìn)入氧化塘凈化處理并達(dá)到畜禽廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。6.2.3 沼氣凈化與貯存工藝6.2.3.1沼氣凈化工藝厭氧發(fā)酵罐剛產(chǎn)出的沼氣是含飽和水蒸氣的混合氣體，除含有氣體燃料CH4和CO2外，還含有H2S和懸浮的顆粒狀雜質(zhì)。H2S不僅有毒，而且有很強(qiáng)的腐蝕性。過量的H2S和雜質(zhì)會危及發(fā)電機(jī)組的壽命，因此需進(jìn)行脫硫等凈

50、化處理。對于牛糞廢水產(chǎn)生的沼氣，其中H2S氣體含量約為1200 ppm，而沼氣發(fā)電機(jī)組要求沼氣中含H2S氣體含量低于300 ppm，沼氣的脫硫凈化處理是必須的。本工程擬采用生物脫硫法對沼氣進(jìn)行脫硫處理。生物脫硫法是利用無色硫細(xì)菌，如氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌等，在微氧條件下將H2S氧化成單質(zhì)硫或亞硫酸。這種脫硫方法已在歐洲廣泛使用，在國內(nèi)某些工程已有采用，其優(yōu)點是：不需要催化劑、不需處理化學(xué)污泥，產(chǎn)生很少生物污泥、耗能低、H2S去除率為90%，去除效率高。脫硫效率穩(wěn)定，脫硫成本每立方米沼氣0.04元，比化學(xué)脫硫法成本降低70%。6.2.3.2沼氣儲存工藝 本工程選擇雙膜干式貯氣柜貯存沼氣。

51、雙膜干式沼氣貯氣柜由外層膜和內(nèi)層膜組成，外層膜構(gòu)成貯氣柜外部球體形狀，內(nèi)層膜與底部圍成內(nèi)腔以貯存沼氣。貯氣柜設(shè)有防爆風(fēng)機(jī)，防爆風(fēng)機(jī)自動按要求調(diào)節(jié)氣體的輸送量至沼氣發(fā)電機(jī)，以保持貯氣柜內(nèi)氣壓的穩(wěn)定。外層膜設(shè)有一道上下走向的軟管，由上述防爆風(fēng)機(jī)把外面空氣經(jīng)此軟管輸送進(jìn)外層膜與內(nèi)層膜之間的空間，使外層膜保持球體形狀并同時把沼氣壓送出去。并配有超聲波測距儀，自動調(diào)節(jié)和控制沼氣的貯存量。6.2.4 熱電聯(lián)供沼氣發(fā)電機(jī)配置6.2.4.1熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)配置方案選擇本工程選擇沼氣用于發(fā)電上網(wǎng)。由牛糞污水厭氧消化處理后所產(chǎn)生的沼氣是一種優(yōu)質(zhì)的生物氣體能源。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0，101.325 kPa），每立方米沼氣

52、可產(chǎn)生熱量約為23.1 MJ，理論上相當(dāng)于電量6.4 kW·h（1 kW·h=3.6 MJ）。目前，國產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)可把沼氣中總含能量的30%左右的能量轉(zhuǎn)化成電能，40%左右可以以余熱的形式回收，對沼氣的能源利用效率為70%。如采用進(jìn)口發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)效率可達(dá)到38%，熱效率42%，總效率可達(dá)80%（如圖6-5所示）。余熱可以用于厭氧發(fā)酵罐的增溫及沼渣干燥。本工程本工程擬選用1064 kW GE Jenbacher進(jìn)口發(fā)電機(jī)組1臺。發(fā)電機(jī)組由發(fā)電機(jī)主機(jī)、余熱回收裝置、消音設(shè)備、軟化水設(shè)備等部分組成。圖6-5 沼氣利用效率6.2.4.2熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換計算本工程設(shè)計糞污量

53、為647 m3/d， TS為7%，經(jīng)中溫厭氧消化可日產(chǎn)沼氣10,800 m3。采用熱電聯(lián)供沼氣發(fā)電機(jī)組，進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。機(jī)組產(chǎn)生的余熱作為熱源，冬季用于厭氧進(jìn)料和厭氧罐體的增溫。（1）電能轉(zhuǎn)換計算該系統(tǒng)每天產(chǎn)沼氣10,800 m3。按實際運(yùn)行發(fā)電轉(zhuǎn)換率計算，每m3沼氣可產(chǎn)生電能約2 kW·h，則每天可發(fā)電總量為：10800 × 2 = 21600 kW·h/d（2）熱能轉(zhuǎn)換計算發(fā)電機(jī)組每天可利用熱能總量為：21600×42%/38%×3.6=85945 MJ/d。 （3）熱能供需平衡計算物料增溫是中溫厭氧消化的重要條件，為保證消化池在35條件下正

54、常運(yùn)行，需要對物料進(jìn)行升溫。每天有647 t混合糞污。根據(jù)當(dāng)?shù)囟咀罾湓職鉁厍闆r，混合糞污溫度取5。假設(shè)糞水比熱容和清水相當(dāng)，上述物料需增溫至35，熱平衡計算表如下：表6-5 余熱平衡計算表基本條件每天需增溫物料量混合糞污：647 t/d；目標(biāo)溫度3535設(shè)冬季物料溫度515每天增溫至目標(biāo)溫度所需熱量8.1×104 MJ 5.4×104 MJ可利用熱能可利用的總熱量8.6×104 MJ熱水形式的熱量設(shè)換熱效率65%8.6×104 MJ × 65% = 5.6×104 MJ結(jié)論寒冷氣候條件下，沼氣發(fā)電機(jī)組的余熱能不足于使每日647噸混合糞污增溫至35以上，只有當(dāng)原料溫度在15以上時，發(fā)電機(jī)組的熱水余熱才可滿足厭氧罐的增溫要求。因此，必須在沼氣發(fā)電站內(nèi)設(shè)置沼氣熱水鍋爐，保證原料增溫需要（在原料溫度滿足要求時可停用）。第7章 工藝單元設(shè)計與設(shè)備選型7.1 預(yù)處理系統(tǒng)7.1.1 勻漿水解池功 能：水解勻漿，沉淀泥砂。容 積：1000 m3池 數(shù)：1座構(gòu)造形式：地上鋼砼結(jié)構(gòu)主要設(shè)備：勻漿池攪拌機(jī) 功 能：將池內(nèi)糞與水充分?jǐn)嚢琛?功 率：11 kW 數(shù) 量：1臺7.2 厭氧消化及后處理部分7.2.1 泵房面 積：60 m2構(gòu)造形式：磚混結(jié)