奶牛场大中型沼气工程项目可研正文(75页).doc

-奶牛场大中型沼气工程项目可研正文-第 89 页第一章 项目摘要杭锦后旗永丰奶牛专业合作社大中型沼气工程杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛养殖专业合作社杭锦后旗二道桥镇永丰村年限本项目建设期年，即2013年1月2014年6月建设目标永丰奶牛养殖专业合作社是种、养、加、销一体化的农牧业产业化合作社。沼气工程是以综合利用为目的，即以沼气为纽带，将沼气利用、颗粒有机肥生产、养殖和种植进行优化组合，做到能量多级利用、物质良性循环，形成没有污染的可持续发展的农业生态系统。沼气主要用于工程自身运行的加温和锅炉燃料的补充。部分畜禽粪便作为有机颗粒肥原料，并根据实际情况合理调节沼气生产和肥料生产之间的比例关系，沼液作为有机液体肥用于本公司种植基地以及周边绿色蔬菜基地的用肥。规模及主要建设内容本项目建设以专业合作社养殖场奶牛粪便、污水为原料进行厌氧发酵生产沼气。建设内容包括沼气生产、沼气发电、有机肥生产、沼渣沼液综合利用。本项目建设沼气池容积1000m3，贮气柜容积400m3，贮存池容积1000m3。日处理牛粪便30吨、废水吨, 建设用地约亩，附属设施建筑面积1450m2，包括锅炉房、操作间、脱硫脱水房和堆肥车间等。1.7产品方案项目建成后，日产沼气约720 m3，年产沼气26.28万m3，其中万m3用于沼气工程自身运行使用和永丰村4个社170户农户的生活用能。年生产沼液肥18615吨，年新增颗粒有机肥1861吨。投资估算项目由沼气池、贮气柜、固肥生产车间与设备、沼气发电系统、相关设备以及附属设施等项目组成。项目建设总投资484万元，其中土建工程（包括附属工程）301万元，仪器设备151万元，其它工程建设费用32万元。1.9资金筹措项目总投资484万元，申请中央投资扶持200万元，地方配套25万元，企业自筹资金259万元。 1.10效益分析本项目属于能源生态模式，以环境效益和社会效益为主，在生产的同时，又给企业带来了很好的经济效益，给本项目的实施带来了可持续发展的保证。1.10.1能源效益分析项目建成后可利用废弃能源资源10950吨，提供燃气26.28万立米，减少煤耗210.6吨。1.10.2社会效益分析该项目建成后，沼气发电能解决永丰奶牛养殖场和永丰村4个社生活用能、有机肥缺乏的问题，从而节约运营成本和种植费用。减少粪污对周边的环境污染，有效减少疾病的发生和传播。利用沼渣、沼液用于周边农户无公害蔬菜种植，减少化肥、农药的用量，改善土壤质量，减轻农业面源污染，促进项目区水土资源的合理利用和生态环境的良性循环，提高农副产品的市场竞争力，有利于发展无公害食品和绿色食品和有机食品。该项目建设成功，有效的将养殖业、种植业和加工业有机的结合起来，达到经济、社会、能源、生态效益的高度统一。1.10.3生态效益分析项目实施后，畜禽污水经过厌氧发酵变成有机液肥还田生产农作物，可少施或不施农药和化肥，形成“畜禽污染治理肥料饲料畜禽”生态循环系统，是一种可持续发展的良好模式。1.10.4经济效益分析：项目建成后，可年增加产值227.5万元，增加企业利润104.1万元。提供有机肥1861吨，直接农民收入120万元。1、财务分析结果（动态分析）1）税前：财务净现值i=8%：万元财务内部收益率：30.1%固定资产投资回收年限：3.9年（含建设期）2）税后：万元财务内部收益率：27.0%固定资产投资回收年限：4.5年（含建设期）2、静态分析1）税前全部投资利润率：28.7%固定资产投资利润率：30.7%2）税后全部投资利润率：21.5%固定资产投资利润率：23.0%：项目建设非常必要与及时；符合国民经济和社会发展客观要求，符合国家行业产业政策要求，符合我国生态环境保护战略的需要；项目建设目标明确，投资规模适宜，结构合理；项目管理系统健全；社会效益、经济效益显著，项目可行。：项目主管部门应制定严格的项目保障措施，加强资金使用的监管，按照项目实施方案及建设内容安排资金，专款专用，杜绝挤占挪用项目专项资金。技术依托单位须加强技术指导，开展技术咨询与培训，确保项目顺利实施；项目区有关部门要制定有利于保护生态环境与废物资源化利用的投资信贷、土地使用等方面的优惠政策，建立健全有效的管理机制。 第二章 项目背景1、根据国家有关文件精神编制项目工程建设方案、确定工艺流程。2、编制项目投资预算方案及资金筹集方案。3、进行项目财务分析评价，给出财务分析评价结论4、给出项目可研结论，对项目提出建议。1、国家能源中长期发展规划纲要（20042020）（草案）2、国家“十二五”新兴能源产业规划3、国家可再生能源发展“十二五”规划4、国家西部大开发“十二五”规划5、农业部大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划6、内蒙古自治区发展和改革委员会农村牧区经济处、内蒙古自治区农牧业厅科技教育处关于抓紧编制2013年大中型沼气工程储备项目可行性研究报告的函。7、内蒙古大中型沼气工程可研报告编制内容与要求（2012年）。8、内蒙古大中型沼气工程申请中央资金数额参考标准（2012年）。9、巴彦淖尔市能源站关于抓紧编制2013年大中型储备项目可行性研究报告的通知。10、项目单位提供的相关资料。2.2编制原则、规范与编制1、项目编制要符合国家及地方政府制定的经济发展规划、能源发展规划。2、项目编制要符合项目区经济发展长远规划及环境治理要求，明显促进项目区经济发展。3、项目编制要做到科学合理，达到投资少、见效快、运行成本低、效益高的要求。4、工艺技术尽量采用国内先进技术，数据准确、技术先进、设备安全可靠。标准1、国家能源中长期发展规划纲要（2004-2020）；2、农业部大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划；3、农业部大中型沼气工程建设项目指南；4、国家有关农业和农村经济发展的方针政策、行业标准、规定和规范等；5、GB4284-1984 农用污泥中污染物控制标准6、GB5084-1992 农田灌溉水质标准7、GB8978-1996 污水综合排放标准8、GB12801-1991 生产过程安全卫生要求总则9、GB18596-2001 畜禽养殖业污染物排放标10、GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范11、GBJ16-1987(1997年版) 建筑设计防火规范12、GBJ65-1983 工业与民用电力装置接地设计规范13、GB50057-2010 建筑物防雷设计规范14、GB 50011-2010 建筑抗震设计规范15、沼气工程相关规范(1)NY/T667-2003 沼气工程规模分类(2) 沼气工程技术规范 第1部分:工艺设计(3) 沼气工程技术规范 第2部分:供气设计(4) 沼气工程技术规范 第3部分:施工及验收(5)NY/T 1220.4-2006沼气工程技术规范 第4部分:运行管理(6)NY/T 1220.5-2006沼气工程技术规范 第5部分:质量评价(7)NY/T 1221-2006 规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程(8)NY/T 1222-2006 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范(9)NY/T 1223-2006 沼气发电机组2.3项目建设的必要性和可行性1、项目建设符合国家产业政策的需要农村沼气属于我国农业发展新兴产业，农村能源建设缓解了长期存在于农村地区能源短缺和环保问题，对提高农民生活水平和生活质量起到了重要作用。根据中国21世纪议程和我国国民经济和社会发展“十一五”计划和2010年远景目标纲要，强调了实施科教兴国和可持续发展战略，提出要“加快农村能源商品化进程，推广省柴、节煤炉灶和民用型煤，形成产业和完善服务体系”。国务院领导于2000年在接见全国农村能源综合建设县工作会议代表时指出：农村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，使之形成良性循环，走农业可持续发展之路。该项目建设将解决公司的部分能源和周边地区的有机肥需求，因此，开展沼气综合利用工程建设十分必要。2、发展生态农业、开发可再生能源、实现农业资源可持续利用加强农业环境污染防治、实现农业清洁生产，已成为我国生态农业建设的重要内容。在奶牛养殖过程中，会产生大量的粪尿、污水、有害气体等污染物，如不合理处理，则会对大气、水源、土壤造成严重的污染及污染性疾病的流行。据测定，一头500-600kg 的成年奶牛，每天排粪量30-50kg，排尿量15-25kg，污水15-20L。奶牛养殖场排出大量的粪尿和污水，如果得不到及时处理，往往会造成严重恶臭，并成为蚊蝇孳生的场所，奶牛场散发的恶臭及有害气体成份很多，主要有氮、硫化氢、甲烷、氧化硫、二氧化碳、粪臭素等，污染周围空气，严重影响空气质量，并可引起地球的“温室效应”和“酸雨”现象的发生，破坏生态平衡。奶牛场散发的恶臭气体对奶牛自身和人类的健康也有不良的影响，能刺激人的嗅觉神经和三叉神经，引起呼吸中枢中毒；引起奶牛精神不振，抗病力下降和生产力降低等。目前，随着城镇建设向郊区农村的不断延伸，养殖场与城市居民距离不断缩短，养殖场的臭气问题，已引起全社会的广泛关注。奶牛场富营养化粪便污水的任意排放，会使大量的含氧腐败有机物流入水体，孳生大量有毒藻类，耗尽水中溶解氧，导致鱼虾死亡。经厌氧分解产生硫化氢、氮、硫等物质使水体发黑、发臭，即水体的富营养化。水体富营养化是畜禽粪尿污梁水体的一个重要标志。人们长期饮用被此污染的水源，是引起过敏反应，发生皮疹，诱发癌症等。土质降低导致农作物减产，奶牛粪污直接施于农田，会破坏土壤上结构，导致土壤孔隙堵塞，造成土壤不透气，透水性下降及板结，严重影响土壤质量。同时，奶牛粪污中含有大量的氮、磷、钾会引起农作物徒长、倒状、不熟或晚熟，造成减产，甚至毒害作物，引起腐烂死亡。传播人畜共患传染病而影响人体健康。粪污可导致约90余种“人畜共患病”，其中由牛传染的有26种。奶牛粪污中大量病源微生物、寄生虫卵及孳生的蚊蝇，会使环境中病源种类增多，菌量增大，导致病源菌和寄生虫的大量繁殖，引起人畜传染病的蔓延。因此必须对粪便进行无害化处理。实施可持续发展战略是我国的基本国策，可持续发展要求在经济发展的同时，治理环境污染，改善和提高环境质量。畜禽粪便污水既是污染源,又是宝贵的资源。只有对畜禽粪便污水进行无害化处理,资源化综合利用,即大力发展以沼气工程为纽带的生态农业,才能真正做到既减少污染,保护农业生态环境,又可实现资源的再生利用, 并尽可能的变废为宝，实现废弃物的资源化使用，带来更大的经济效益、环境效益以及最长远的生态效益，增强企业可持续、健康发展的后劲，实现企业社会、经济、生态效益的统一。3、项目建设是合理利用资源，开发可再生能源，发展生态农业的需要加强农业面源污染防治，实现农业清洁生产，已成为我国生态农业建设的重要内容。生态农业建设是促进农业和农村经济可持续健康发展、农业资源高效利用的必由之路。实现农业可持续发展有四项目标，即持续稳定增长的劳动生产率、持续稳定增长的土壤肥力、健康协调的农村生态环境、资源的合理利用与保护。畜禽养殖业污染防治应遵循“综合利用优先、资源化、减量化、无害化、生态化”原则，有效解决畜禽养殖场固体、液体废弃物以及气体恶臭，环境污染的问题。 由于我国种植业长期使用单一的化学肥料，引起土壤有机物质越来越少，土壤理化性状恶化，土传病害加剧，农产品质量下降，即所谓瓜果不甜，菜蔬无味，米面不香，农产品口感愈来愈差，失去市场竞争力。为克服这一弊端，利用养殖场粪便制作固体有机肥，利用粪污厌氧沼气发酵后的沼渣、沼液进行蔬菜、瓜果、林木、牧草和大田作物的肥水施用，实现养殖过程无废弃物排放，种植过程无污染投入，种养结合物质与能量合理循环转化，达到农业养殖和种植的有机产品标准。沼渣、沼液是优质有机肥，可以增加士壤有机质、缓解土壤板结、提高土壤费力，有效控制土壤沙化，有利于发展有机食品。本项目以养殖业为龙头，沼气能源开发为纽带，有机肥料生产为驱动，形成饲料、肥料、能源，生态环境的良性循环，带动加工业及相关产业发展，合理安排经济作物生产，遵照循环经济规律，提高整个体系的综合效益。 该项目的建设将有效解决养殖场对能源的需求，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。4、项目建设是促进当地农村经济和企业发展的需要牛场废弃物既是宝贵的资源，又是严重的污染源。本项目实施，将为畜禽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。通过建设沼气综合利用工程，可以改善养殖场的环境状况，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。本项目以畜禽粪便的厌氧发酵为主要技术环节，以粪便的资源化综合利用为效益保障，集环保、能源、资源再利用为一体，将农、林、牧、副、渔各业有机地组合在生态农业的良性循环体系之中，从而实现多业结合，相互促进，共同发展。通过本项目，利用沼气和沼气发电技术解决了永丰养殖场种植与养殖区的生产生活燃用和用电问题，从而节约运营成本；利用沼渣、沼液对牧草基地及林地施用，减少化肥、农药的用量，改善土壤质量，减轻污染，有效减少疾病的发生和传播，保证有机畜牧业质量，提高农副产品的市场竞争力。项目的建成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。该项目建设符合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，加速农村现代化建设进程。2.3.2项目建设的可行性1、加快新农村建设。沼气工程在新农村建设、农村环境整治、可再生能源发展方面有着重要的作用，能促进人与自然的和谐、物质文明和精神文明的协调，是资源节约型、清洁生产型、生态保护型、循环经济型的经济发展的必由之路。养殖场的环境污染问题是一个社会问题，需要各级政府的高度重视。畜牧、环保、卫生防疫部门通力协作，相关企业和广大养殖户广泛参与，坚持“预防为主，防重于治”的方针，采取综合防治措施，“治本治表，表本兼治”，才能从根本上解决畜牧业的污染问题。项目采用的废弃物沼气发酵、牛粪高温发酵生产有机肥技术已在国内许多奶牛场使用，技术成熟程度高。在技术使用实践中形成了较为完备的技术体系，有多种技术方案可供选择。2、加快推进环保饲料的研制推广为了减轻牛场排泄物及其气体的危害，近年来人们提出了“生态营养”这一全新的概念，力求应用生态学原理，利用营养调控的方法消除和减少污染。本着污染少、成本低、饲料报酬高的原则，精心平衡日粮中的各和营养成份，最大限度地提高畜禽对营养物质的消化利用，以减少因粪尿排放造成的污染。在日粮中使用合成氨基酸，可降低饲料蛋白质水平，提高日粮中氮的利用率，减少粪尿中氮对环境的污染。应用植酸酶，降低硫的排出，同时可替代硫酸氢钙，有助于生态环境的保护。使用微生态制剂和非淀粉多糖降解酶，减少随粪便排出体外的致病菌和氨、硫化氢等有害气体，改善舍内空气质量，降低对环境的污染。为了减轻奶牛粪污及其气味的污染，从预防的角度出发，可在饲料或垫料中添加各类除臭剂，如应用环保安、丝兰属植物提取液、酶制剂、沸石、活性碳、冻干酵母培养物、酸化剂等可提高营养物质的消化率并具有除臭效果。3、提高粪污的生物和生态净化奶牛的粪尿中富含氮、磷、钾和有机物，是一种可再利用的重要资源，处理得当可以变废为宝，减少和消除对环境的污染。牛的粪尿是一种很好的有机肥料，可直接喷施于田间，入发酵池发酵或高温堆肥法。处理后的粪便呈棕黑色、松软、无特殊臭味，不招蚊蝇。堆肥过程中产生的高温（50-70）可杀死病源微生物及寄生虫卵，达到无害化处理的目的，从而获得优质有机肥料。将奶牛的粪污经厌氧发酵处理，不仅可以杀死病源微生物和寄生虫，消除环境污染，而且产生的沼气可作燃料和发电照明使用，直接为奶牛场创造经济效益和生态效益。常规的污水处理方法是沉淀、过滤和消毒，使得固液分离。赶在大中型奶牛场，污水排放量大，经过沉淀、酸化、水解等一级处理后，水中的化学耗氧量（COD），生化需氧量（BOD）和水中悬浮物（SS）含量仍较高，尚需进行二级或三级处理，方可达到排放标准。4、提高废弃资源再利用程度良种奶牛场排放的粪便、污水未经任何处理，农民直接施用污水、粪便灌溉农田经常造成烧苗等现象；由于良种奶牛场排污口距附近村庄只有1-2公里，夏季排放口附近臭气熏天、蚊蝇孳生，随着人们环境意识的提高，周边地区农民对良种奶牛场环境污染反映日益强烈，纠纷不断增加，这严重制约了企业的可持续将康发展。奶牛粪便中残留一部分未被完全消化吸收的营养物质，将其用做饲料进行再循环是安全高效的。方法主要有青贮法和干燥法。青贮法最为简单、方便、有效，即将新鲜的奶牛粪便与其他饲料，作物秸秆等混合，进行厌氧发酵后与原料配合，以平衡营养；干燥法是利用高温使牛粪迅速脱水，便于运输和贮存。目前，牛粪喂猪喂鱼都已普遍应用。用牛粪作培养基料，可以养殖蚯蚓、蜗牛、蝇蛆等，还可以培养食用菌（蘑菇），真正体现了“变废为宝”的价值。杭锦后旗二道桥镇永丰奶牛养殖专业合作社在“合作社+协会+农户”饲养模式的基础上，近年来，进一步推出奶源基地的“集约化生产、产业化经营、一体化发展、规范化管理”的经营模式，集中建成了一批集奶牛饲养、秸秆贮存、饲料供应、粪便处理、沼气利用、防疫灭病于一体的生态养殖区。养殖区的奶牛场现饲养600头，日产鲜牛粪25吨（收集系数为0.8）、牛场冲洗废水15m3（收集系数为0.6），年产牛粪7300吨左右，冲洗废水5475吨左右。有充足的沼气发酵原料，为沼气工程的正常连续运转提供了足够的发酵原料和保证。项目中所产生的沼气、电力、肥料和沼渣沼液等产品，全部可以用于永丰奶牛场区内生活、生产用能和用肥，不存在产品销路、土地消纳和二次污染的问题。5、促进农业产业结构调整和农业产业化经营通过大中型沼气工程建设，在治理环境污染的同时，促进畜禽粪便的资源化利用，既解决污染问题，确保资源合理利用，能够有效地发挥项目区资源优势，促进农业产业结构调整和农业产业化经营，进一步改善农村生态环境，解决项目区劳动力就业、农民增收、农村经济和企业发展的问题，确保可持续性发展战略的顺利实施。6、沼气生产技术较成熟经过多年的研究、开发、试点示范，我国沼气工程从设计、施工到运行管理比较成熟，其关键工艺设备等成套技术已达到实用阶段。国家制定了一系列于沼气相关的技术标准和建设规范。且到2003年底，全国90%以上的县设有农村能源管理和推广机构。第三章 市场供求分析与预测能源市场分析预测开展沼气发电，减少大气污染物排放据有关资料统计，我国的能源结构不尽合理，煤炭仍是主要的发电燃料，大约占总能源投入量的88。燃煤电厂排放的CO2、SO2、NOx、烟尘是我国大气污染的主要来源。据不完全统计，燃煤电厂的NOx排放量占我国NOx排放总量的80。目前中国的主要大气污染物包括：二氧化硫、烟尘、工业粉尘和氮氧化物。2010年中国工业废气排放总量达到万亿立方米，是2003年的倍。这一比例还呈进一步增加的趋势。电厂大气污染物的排放对人体健康、农作物和建筑物都产生了不同程度的影响，造成了巨大的经济损失。开展农村能源建设，所产生的沼气可以用来发电。沼气发电可以大大地减少或消除SO2、NOx、烟尘的排放，同时由于沼气的生产有效地降低了有机废弃物自然堆放过程中释放的CH4的排放，有利于缓和温室效应。据测算，每减少1吨CH4的排放，相当于减少25吨CO2的排放。因此，沼气发电被称为“绿色新电”。 开展沼气发电，缓解当地电力紧张随着杭锦后旗经济的快速发展，电力紧缺状况日趋严重。郊区农村用电更难得到保证，将严重影响畜禽养殖的正常生产。同时由于目前集约化养殖步伐加快，现代化养殖技术的利用，污水和粪便的清理采用机械化，由于停电造成清理不及时，导致养殖场污水四溢，蚊蝇孳生，严重影响养殖场的防疫和安全生产。通过沼气发电，可解决养殖场的日常用电，减少电网供电压力，确保集约化畜禽养殖场正常生产。沼气是一种清洁能源，主要成份是CH4，含量约60。根据用于沼气生产原料的粗略计算，该工程每天沼气产量约720m3，年产沼气量万m3，其中50%用于周边170户农户的生活用能,50%用于发电，供给牛场消毒、挤奶设备和动力使用。因此，本项目生产的沼气发电全部自用，不存在市场问题。3.2沼渣、沼液市场分析预测近年来，由于滥施农药与化肥，农产品中药物残留及亚硝酸盐含量严重超标，我国农产品出口遭受严重挫折，农产品质量安全问题已引起各级政府的高度重视。随着经济不断发展，生活水平不断提高，人们的消费观念、饮食习惯发生了巨大变化，追求健康，融入自然渐成时尚，绿色食品、有机食品在国内外市场上倍受青睐。沼液中含有氮磷钾、各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增强其抗病、抗虫、抗旱、抗冻能力，达到增产、增收的效果。沼渣含有丰富的有机酸和氮、磷、钾，可满足作物需要，改良土壤。沼液、沼渣是优质有机肥，长期使用可增加土壤有机质含量，对提高农产品产量、改善农产品品质、保护生态环境将起到日益重要的作用。项目年生产颗粒有机肥1860吨，沼液肥1万吨。按照经验，项目所在区域及周边农村耕地面积近2万亩，按每亩使用沼液肥30-50吨、每亩所需颗粒有机肥0.2吨计算，肥料销路不成问题。第四章 项目建设单位基本情况二道桥永丰奶牛养殖场始建于2003年,2009年6月正式注册更名为杭锦后旗二道桥永丰奶牛养殖专业合作社。注册资金30万元,合作社占地20亩，建筑面积5000平方米。拥有优质奶牛600头，年生产鲜奶1800吨,自有有机饲料基地300亩。养殖场总体布局依据养殖工艺和总体规划设计,养殖场分为生活管理区、集中挤奶区、奶牛饲养区、辅助生产区、粪污处理区。现有员工12人，管理人员3名，技术人员(高级畜牧师1名，畜牧师1名)2名，勤杂人员7名。 项目单位按照“合作社+协会+农户”的产业化运作模式，已与50多户农牧民建立了互惠互利、相互依存的利益共同体。同时可带动饲料业、包装业、印刷业和运输业的蓬勃发展。专业合作社在今后的发展中将以奶牛高科技饲养及繁育为核心，做好生鲜奶购销，运输和饲料加工。养殖场生产路与主干路呈环绕型道路体系，主干路均进行了绿化美化。项目区周围为农田，距离居民区较远，无工业性污染，环境容量大，已建成奶牛养殖与绿色有机奶源生产、生态农业开发、绿色草业及饲草料加工为分支的多元化产业链，在推进农牧业产业化，促进地区经济发展有重要作用。项目依托单位巴彦淖尔市农业环境保护能源监察站，该站隶属于巴彦淖尔市农牧业局，属于科级建制、全额拨款的事业单位。1998年建站，单位内设综合股、能源股、环保股三个股室，核定事业编制14名。全站现有人员12人，其中本科学历6人，中专学历6人；具有高级技术职称2人，中级技术职称3人，技师2人，初级技术职称5人。主要职责是：承担并组织实施全市的农村能源建设与推广项目；负责全市农业环境保护技术的推广与管理；承担全市农村能源新技术的引进、试验、示范工作；负责全市农村能源和农业环保方面的专业技术培训、信息服务和宣传工作；负责对全市农村能源和农业环保项目全面性的技术指导、监督检查和考评；负责组织申报实施国家和自治区下达的农村能源和农业环保项目的检查验收；组织开展农业环境质量调查等工作。长期以来，该站一直从事农村能源项目建设合作，完成了国家下达的多项农村能源建设项目，并取得了显着成效。第五章 项目地点选择及建设条件分析项目选址项目选址原则（1）符合国家政策和养殖场产业发展规划；（2）满足项目对原料、能源、人力的供应，满足生产工艺和产品营销的要求；（3）按照节约和效益并重的原则，尽量做到降低建设投资，节省运费，减少成本，提高利润；（4）充分利用地形地貌，节约项目用地，尽量不占农田。（5）满足养殖场的防疫要求。根据项目选址原则以及养殖场的实际，考虑防疫、运输的要求，选定大型沼气综合利用工程建于杭锦后旗二道桥镇永丰村。建设条件分析项目建设具体地点位于永丰村奶牛养殖场东侧，在解决污染的同时，解决了沼气综合利用工程的占地问题。将沼气综合利用工程建于此处的优点有： 运输方便：建设地点西临养殖场，粪便运输距离短，同时又能避免交叉污染，满足了防疫要求。 用肥方便：建设地点东邻颗粒肥加工厂，距颗粒肥加工厂只有一路之隔，沼渣、沼液输送方便。项目地址及用地规模项目区位于杭锦后旗二道桥镇永丰村，距旗所在地陕坝镇，交通方便。永丰村奶牛养殖合作社现有奶牛500头基础上，通过奶牛良种扩繁技术，建成基础存栏良种奶牛1000头规模的奶牛种源基地。项目单位现有土地面积100多亩，属于自有土地，有闲置土地20亩，可满足项目建设用地要求。项目区自然条件1、区位条件。杭锦后旗地处内蒙古自治区巴彦淖尔市河套平原西北角，位于东经106°34107°24之间。南北长约87公里，东西宽约52公里。旗境南与隔黄河与鄂尔多斯市杭锦旗相望，北靠乌拉特后旗，东与临河市毗邻，东北角连乌拉特中旗，西和西南部与磴口县接壤。陕坝镇距包兰铁路临河火车站仅25公里，距临策铁路杭后车站2公里，距110国道、哈磴高速线20公里，距乌海、包头飞机场分别为100公里和290公里，距中蒙边境干其毛道、策克口岸180公里，项目区的电力供应充足，通讯畅通，电话、传真和宽带网络都已开通。地质构造属于黄河淤积平原，其次有山前洪积扇、沙丘、湖泊、风蚀坑等。2、自然气候。1月平均气温，极端最低气温为摄氏；7月平均气温为，极端最高气温为摄氏。无霜期136天，气温在摄氏0以上的持续时间为237.7天。年均降水量为，极端降水量为。3、水利条件。杭锦后旗北依阴山，共有17条山洪沟与灌区相连，平时无水，汛期有山洪发生，对灌区有一定的危害。黄河位于灌区的南缘，河岸流经境内全程25公里左右，多年平均流量1067立方米/秒，年平均径流量为340亿立方米。黄河水质优良，19611971年黄河含盐量/升。三盛公枢纽工程是灌区的唯一引黄工程，年引水量在42亿立方米左右，引黄灌溉面积1674.2万亩。据内蒙古水文地质资料，该区在地质构造上是形成于侏罗纪期的断陷盆地（俗称河套盆地）。在漫长的地质演变时期中，一直为湖水所占据，形成范围广阔的以湖相为主的沉积层，因而含水层以粉细沙为主。潜水埋置深约在左右，地下水贮量7.5亿立方米，70%以上因灌溉补给，矿化度较低，一般在1克/升左右。含水量丰富，单井出水量在60立方米/时以上，具有发展井灌的条件。4、农业生产杭锦后旗地处河套冲积平原，土壤性质以沙壤土为主。境内土壤肥沃、灌溉便利、气候适宜，自古就是农耕放牧的好地方，属典型的温带大陆性气候。该地区昼夜温差大，是全国光照资源最丰富的地区之一。充裕的光热资源，得天独厚的引黄自流灌溉，为发展农牧业生产奠定了坚实的物质基础。全旗盛产小麦、玉米、花葵、油葵、黑瓜子、番茄、西瓜、蜜瓜、大豆及大白菜、青红椒、黄瓜、豆角、西红柿等各种蔬菜。 社会经济概况杭锦后旗地处河套平原腹地，属典型的引黄灌溉农业区。全旗国土面积为1767平方公里，其中耕地面积为132万亩。境内地势平坦，土地肥沃，光热资源丰富，灌排条件好，是自治区粮油糖生产基地的主要旗县之一。全旗共有8个镇，131个行政村，总人口30.5万人，其中农业人口22.7万人。2011年杭锦后旗地区生产总值实现118亿元，增长15%；财政收入完成8亿元，增长33.2%；固定资产投资完成亿元，增长%；农民人均纯收入达到9836元，增长15%；城镇居民人均可支配收入达到16355元，增长15%；2011年粮食总产量达到9.83亿斤，牧业年度牲畜饲养量达到320.8万头（只），畜牧业占一产比重达到51.6%。畜牧业已成为农村经济发展的支柱产业和农民增收的主要渠道。杭锦后旗种植业主要以小麦、玉米、油料作物等为主，多种农作物决定其有丰富的农副产品，从而为发展奶牛业提供了丰富的饲草料。第六章 处理规模与产品方案日处理鲜牛粪30吨，尿液7.2吨，牛场冲洗废水9吨。年处理鲜牛粪10950吨，废水5913吨，其中：尿液2628吨，牛场冲洗废水3285吨。项目建成后，日产沼气约720 m3，年产沼气26.28万m3，其中12.63万m3用于沼气万m3沼气用于永丰村4个社170户农户的生活用能。年生产沼液肥18615吨，年新增颗粒有机肥1860吨。表6-1 项目产品一览表序号产品名称单位数量1沼气立米262800供应农户立米136510用于发电立米1262902发电千瓦2146933沼液吨186154沼渣有机肥吨1860第七章 工艺技术方案与设备选型生产工艺的确定是沼气工程建设的关键。工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本。因此，必须结合当地用能和永丰奶牛养殖场粪污特征，综合考虑粪便资源、配套土地和能源需求等因素，慎重选择适宜的生产工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。目前比较成熟、适用的生产工艺有两大类，一类是以综合利用为主的“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“能源环保型”处理利用工艺。根据项目单位的实际情况和当地的环境要求，项目选择“能源生态型”处理利用工艺，奶牛场粪便、污水经厌氧无害化处理后的沼渣、沼液不直接排入自然水体,而是作为奶牛场饲料玉米地的有机肥料充分利用。1、沼气工程的工艺技术方案设计应以减量化、无害化、资源化为目标，综合考虑各种因素后选择工艺路线；2、沼气工程的工艺技术方案设计应做好前期工作，实地考察和收集必要的资料。项目工艺选择要符合杭锦后旗农村能源总体规划与永丰奶牛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；3、沼气工程的工艺技术方案设计应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，积极采用经过鉴定的新技术、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；4、沼气工程的工艺技术方案设计应考虑沼气的有效利用，充分利用公司周围饲料基地和农田消纳沼渣、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，还应符合国家及地方现行的相关标准、规范的规定。7.2工艺技术方案比选技术方案根据项目单位的实际情况，项目选择“能源生态模式”处理利用工艺，即奶牛场粪便、污水经厌氧液氧发酵产生沼气，处理后的沼渣、沼液做为奶牛场饲料玉米地的有机肥料充分利用。选择该方案的原因是项目单位有大面积的饲草料地可容纳沼渣沼液，可减少污水处理设备费用，降低化肥的使用，节约肥料支出费用，达到最佳的生态效益和经济效益。具体工艺选择高浓度推流式沼气发酵工艺（HCPF），该工艺是农业部规划设计研究院于1981年在学习德国卧式机械搅拌沼气池技术的基础上，将“高浓度”技术引入而形成的一种新技术。1987年在北京窦店村建成100m3×4高浓度推流式沼气池，进料TS浓度为10 ；九十年代又在上海市的万头猪场兴建了四座数百立方米的推流式沼气工程。 HCPF工艺技术实际应用发展现状近几年来，“HCPF”沼气工程发展很快，特别在北方寒冷地区。2006年10月份，由农业部规划设计研究院（简称农工院）承担设计的250 m3×9“HCPF”沼气池建成投产，经过三年冬季零下35严冬的考验，正常运行至今。该工程的成功运行受到黑龙江省有关单位领导好评，许多沼气界人士前往参观。该项技术又在北京黑龙江、内蒙古、山西、陕西、贵州、甘肃和天津等地推广与兴建。其中2007年海南华富公司利用该项技术在黑龙江肇州壮大村建成250 m3×8“HCPF”沼气池，并与20栋太阳能温室相结合、开展综合利用，经济效益颇丰。2008年河南大地沼气开发公司在鸡西一猪场建成250 m3×2 “HCPF”沼气发电（75千瓦）工程，均取得了良好的效益。3.5倍于发酵原料重量的污水，由于这部分污水也需要耗能加温，故其能量输出率降低；又需设多级“预处理”以去除秸草等杂物，既加大工程投资，也加大了操作强度和运行成本；再之进料TS浓度低，带来悬浮物易上浮形成的浮渣也难以去除。因此，选择高浓度推流式沼气发酵工艺有利于项目后续管理和充分发挥项目工程的效益。 HCPF工艺及其机械搅拌卧式沼气池的特点1、进料TS浓度高由于畜禽粪便与配兑污水不需预处理，而分别直接加入沼气池，可人为控制进料TS浓度的提高。2、实现了“推流”的效果当进料TS浓度偏低时，其只能沿池内沉渣的表面流动并很快到达出口，形成“短路”；其流态如同含有泥沙河水流动一般。只有在料液高浓度的条件下，配以合理的搅拌，才能真正实现“推流式沼气发酵工艺”的效果。3、没有浮渣去除的难题由于进料TS浓度高，悬浮物难以上浮形成浮渣；即使有少量浮渣也会被不断旋转的叶片将其破碎且压入发酵液中而被消化去除。4、能量输出率高以奶牛场沼气工程为例，我国现有立式沼气池工艺：进料TS浓度为5时，每吨鲜粪需配兑2.6吨污水；本工艺：进料TS浓度为10时，每吨鲜粪只需配兑0.8吨污水。仅此一项对比，本工艺就可节约加热发酵液热能消耗的50。加之附属设备少耗电少，故能量输出率高。如果采用“热电联产”其工程能量输出率可达60。5、工艺简单、操作方便该工程没有“预处理”的设施和工序。6、减少了沼液外运的能耗由于进料总量减少一半以上，故沼液外运的能耗大为降低。7、组合式结构有利于标准化和工厂化由于我国大多数畜禽场规模不大，这种组合式结构有利于设计的标准化和非标设备的工厂化。项目工艺流程主要包括：沼气生产工段、沼气发电工段、有机肥生产工段。有机肥生产奶牛圈舍净化装置储气罐农户供气沼气发电粪便清理奶牛粪便厌氧消化沉淀池固液分离调蓄池拌辅料烘干堆沤沼液供应堆沤有机肥场区用电造粒成型农田地烘干造粒成型图7-1项目工艺流程图1、沼气生产工段：由粪便收集、厌氧消化、净化与储气组成，工艺采用高浓度推流式沼气发酵工艺（HCPF）。如图7-2所示。生产的沼气供应农户燃气和牛场内沼气发电机组发电。2、沼气发电工段。由发电机组、配电设备和供电网络组成，生产的电力职业供应场内电力消耗。3、有机肥生产工段。由沉淀池、固液分离池和有机肥生产车间组成。部分牛粪用作有机肥生产，部分用作沼气生产。沼气生产工程产生的沼渣加工成固体有机肥，沼液作为液体有机肥和固体有机肥一起用于农田和饲草料地肥料补充。图7-2 HCPF工艺及其卧式机械搅拌沼气池示意图沼气、沼液和沼渣分别由沼气管、溢料管和排渣管排出；每个沼气池的机械搅拌装置的功率（根据每个池容积100250 立米的大小）分别为1.5Kw；加热装置的方式有，沼气发电机组