四川特大型沼气及水处理工程可研

四川运达农业开发有限公司大型沼气及配套污水处理工程可行性研究报告 编制单位（盖章） 农业部成都能源环境工程设计所 法定代表人（盖章） 李 谦 项目负责人 何 捍 东 主要编写人员：工 艺：邓良伟研究员土 建：施国中高级工程师设 备：杜毓辉高级工程师电 气：雷云辉高级工程师投 资：赵宇工程师 编制单位联系电话：028-85230696 编制时间：二一一年八月项目名称：四川运达农业开发有限公司大型沼气及配套污水处理工程当地主管部门（盖章）：遂宁市农业局建设单位（盖章）：四川运达农业开发有限公司建设地点：四川省遂宁市安居区三家镇三元村法人姓名（盖章）：雷秀菊联系电话：0825-8664258 目 录第1章 项目摘要11.1 项目名称11.2 项目建设单位11.3 项目建设地点11.4 项目建设年限11.5 项目建设规模11.6 项目建设内容21.7 工艺技术方案21.8 投资估算及资金筹措31.9 项目的实施与管理31.10 项目效益分析31.11 可行性研究报告编制依据41.12 编制原则51.13 项目主要技术经济指标61.14 可行性研究报告结论6第2章 项目建设必要性和可行性分析72.1 项目建设的必要性72.1.1项目建设是发展农村可再生能源的需要72.1.2项目建设是防治农业面源污染的有效途径82.1.3项目建设是实现养殖业废弃物资源综合利用的主要措施102.2 项目建设的可行性112.2.1政策的可行性112.2.2技术的可行性112.2.3企业条件的可行性13第3章 项目建设单位基本情况和选址分析163.1 项目实施单位基本情况163.1.1 四川省运达农业开发有限公司基本情况163.1.2 四川省运达农业开发有限公司法人代表基本情况173.2项目建设地点与场址选择173.2.1 项目选址原则173.2.2 原材料及主要辅助材料供应183.2.3燃料动力及其它公用设施的供应183.2.4 自然条件183.2.5基础设施193.2.6 社会经济条件203.2.7 厂址选择21第4章 项目总体方案设计 224.1 项目建设目标224.1.1 总体目标224.1.2 项目建成后达到的生产能力224.1.3 工程、工艺技术目标224.1.4 总体布局224.2 项目工艺技术方案选择分析234.2.1沼气工程设计依据、设计原则和涉及范围234.2.2厌氧工艺选择244.2.3好氧工艺选择324.2.4人工湿地工艺选择334.2.5各工艺单元分析354.3 项目建设内容和规模444.3.1 工程规模444.3.2 项目建设内容444.3.2各工艺单元设计与设备选型464.3.3建筑、结构、电气与节能减排56第5章 产品需求分析与预测625.1 沼气625.2 沼渣和沼液63第6章 消防、安全及环境保护方案656.1 消防方案656.1.1 消防隐患656.1.2 消防措施656.2 安全生产方案666.2.1 安全隐患666.2.2 安全防患措施666.3 环境保护方案676.3.1 沼气站建设与环境保护676.3.2 沼气站对外部环境的影响68第7章 招投标方案707.1 招标范围707.1.1招标依据707.1.2招标范围707.2 招标方式717.3 招标组织形式71第8章 项目的组织、管理与实施728.1 项目建设期的组织管理与实施728.2 项目运行期间的组织管理728.3 项目实施进度安排73第9章 投资估算与资金筹措749.1 投资估算749.1.1投资估算编制依据749.1.2建设投资估算 759.1.3总投资估算 789.2 资金筹措与资金使用计划799.2.1资金筹措799.2.2资金使用计划80第10章 财务评价8110.1 财务估算8110.1.1 生产成本估算8110.1.2 销售收入估算8210.2 财务评价8210.2.1 利润总额及分配8510.2.2 现金流量8510.2.3 财务赢利能力分析8510.2.4 不确定性分析8610.3 清偿能力分析87第11章 效益分析与风险评价8811.1 经济效益分析8811.2 社会效益8811.3生态效益8811.4项目风险分析及应对措施8911.4.1技术风险8911.4.2政策风险9011.4.3财务风险90第12章 结论和建议91附表921、项目主要经济技术指标932、项目基本情况汇总表943、设备采购清单964、投资估算与资金筹措表97第1章 项目摘要1.1 项目名称四川运达农业开发有限公司大型沼气及配套污水处理工程1.2 项目建设单位四川运达农业开发有限公司1.3 项目建设地点四川省遂宁市安居区三家镇三元村1.4 项目建设年限1年1.5 项目建设规模该工程建设规模为：养殖场常年总存栏量约50000头猪只，产生干清鲜粪约125t/d，污水约750m/d，全部进行处理。本项目生产工艺实行浓稀分流模式，采用能源环境模式与生态环境模式相结合。本项目生产沼气约5000m/d；其中300m/d用于集中供气，供应200户居民生活用能；4700m/d用于沼气发电，发电约7050kWh/d，发电余热用于中温厌氧消化罐供热保温。本项目生产沼肥150m/d（TS=10%），全部用于附近农田施肥。又经本项目处理污水730m/d，达标排放。1.6 项目建设内容该项目建设内容包括：预处理单元；沼气生产单元；沼气净化储存单元；沼气应用单元；沼液储存单元及附属设施。预处理单元：格栅渠m、集水池500m、调配池250m、酸化沉淀池1000m、固液分离机房60m；沼气生产单元：中温厌氧消化罐2座共计4400m、常温厌氧消化罐2座共计3600m；沼气净化储存单元：双膜储气柜1000m、化学脱硫塔2座、地面放空火炬1座；沼气利用单元：发电机房216m、沼气发电机500kW、200户输配管网及户内设备；沼液储存单元：机房80m、缓冲罐500m、缓冲罐500m、人工湿地及砂滤池2200m、沼液储存池1500m、田间沼液储存池9000m；附属设施：综合用房80m；电气、消防排水、设备基础、道路、围墙及绿化等。1.7 工艺技术方案该项目总体工艺采用，将养殖场废弃物分别以高低浓度方式分别进行处理。厌氧（沼气）还田循环利用。工程模式：浓稀分流模式（能源环境模式/生态环境模式）；高浓度部分采用能源环境模式，进行中温厌氧消化（SCTR），生产的沼气进行发电和集中供气，沼渣与沼液生产有机肥；低浓度部分采用生态环境模式通过常温厌氧消化（AF）+好氧处理（SBR）+人工湿地后，废水达标排放；1.8 投资估算及资金筹措项目总投资2298.89万元，其中，土建工程费488.91万元，设备及工器具购置费1500.90万元、安装费43.07万元、工程建设其他费156.53万元、基本预备费109.47万元。项目资金来源三渠道：申请国家补助200.00万元, 占总投资的8.7%， 地方配套40.00万元，占总投资的1.74%，企业自筹2058.89万元，占总投资的89.56%。1.9 项目的实施与管理项目实施期限：一年，2012年1月2013年12月；项目管理：项目建设由遂宁市农村能源办公室及有关部门与四川运达农业开发有限公司管理，建成后由四川运达农业开发有限公司管理。1.10 项目效益分析生态环境效益本工程的主要效益体现在生态环境效益。工程建成后，可处理干清鲜粪约45625t/n，污水约273750m/n；每年可减少COD排放总量约4500t，TN 300t、TP 140t。通过厌氧消化及沼气利用，年减排温室气体约9000t CO2当量。每年可以节约氮肥800t，磷肥1400t，钾肥325t。营养物质还田利用可减少化肥施用，增加土壤肥力，促进农业的可持续发展。社会效益通过工程示范，对其它规模化猪场粪污处理具有促进作用，有利于法律法规的贯彻执行。利用畜禽养殖粪尿污水生产沼气，不仅可以减轻污染，而且可以获取大量可再生能源-甲烷，有利于养殖场节能减排和资源综合利用。治理污染，改善环境卫生条件，可减少疾病发生率。创建优美环境，可促进招商引资。经济效益 本项目电售价0.60元/kWh、沼肥售价11元/t，项目税后净现值FNPV大于零；税后内部收益率FIRR为6.66 %；税后投资回收期为10.07 年。如果沼液肥、沼气都暂时不能获得销售收入。沼液免费供给果园施用，每年可为果园节约氮、磷、钾化肥购置费用250多万元。1.11 可行性研究报告编制依据（1） 四川运达农业开发有限公司大型沼气及配套污水处理工程可行性研究报告委托书；（2） 四川运达农业开发有限公司遂宁市安居区三家镇三元村猪场建设项目环境影响报告表；（3） 四川运达农业开发有限公司提供的基础数据与资料；（4）投资项目可行性研究指南（中国电力出版社，2002年3月）（5）中华人民共和国环境保护法 （1989年12月）（6）中华人民共和国水污染防治法 （2000年3月）（7）中华人民共和国水污染防治实施细则 （2000年3月）（8）中华人民共和国可再生能源法 （2005年2月） （9）中华人民共和国畜牧法 （2006年7月） （10）畜禽养殖污染防治管理办法 （2001年3月） （11）四川省环境保护条例 （2004年9月）（12）四川省生态环境建设项目管理办法 （2006年3月）（13）畜禽养殖业污染物排放标准 GB18596-2001（14）畜禽养殖业污染防治技术规范 HJT81-2001（15）给排水设计手册及有关研究文献（16）室外排水设计规范 GBJ 14-1987（1997年版）（17）建筑结构荷载规范 GBJ 9-1987（18）混凝土结构设计规范 GBJ IO-1989（19）建筑地基基础设计规范 GBJ 7-1989（20）建筑结构设计统一标准 GB 68-1984（21）建筑设计防火规范 GBJ I6-1987（22）建筑抗震设计规范 GBJ 11-1989（23）沼气工程技术规范第1部分：工艺设计NY/T 1220.1-2006（24）沼气工程技术规范第2部分：供气设计NY/T 1220.2-2006（25）沼气工程技术规范第3部分：施工及验收 NY/T 1220.3-2006（26）沼气工程技术规范第4部分：运行管理NY/T 1220.4-2006（27）沼气工程技术规范第5部分：质量评价NY/T 1220.5-2006（28）规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程 NY/T 1221-2006（29）规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范NY/T 1222-2006（30）国家现行的其它有关设计标准及规范1.12 编制原则（1） 按照减量化、资源化、无害化与生态化的原则，将污染治理、能源开发、资源回收有机结合；（2） 遵循技术先进、工艺成熟、质量可靠的原则。采用国内成熟先进的工艺技术及配套设备，工程整体水平达到国内先进水平；（3） 本着投资省，操作简便，运行费用低的原则。在设计中，选用成熟的、可靠的、先进的产品，实现沼气综合利用工程经济、稳定运行。1.13 项目主要技术经济指标（1）生产能力指标日处理养殖场干清鲜粪25t，污水750t，日产沼气5000m，其中300m/d用于200户集中供气，4700m/d用于发电，可发电约7050kWh/d，发电余热用于中温厌氧消化罐保温。（2）工艺指标中温厌氧消化罐：完全混合式（CSTR）厌氧消化工艺，进料TS 8.0%，容积产气率：0.8m/ md，中温厌氧消化。常温厌氧消化池：厌氧接触工艺（AF），进料TS 0.65%，容积产气率：0.33m/ md，常温厌氧消化。（3）投资指标工程总投资2298.89万元，单位投资：4598元/ m沼气（4）能耗指标 该工程总动力（不含装载、运输车辆）约176.90kW，日耗电约1154kWh。单位运行能耗：0.231kWh/ m沼气。（5）运行费用指标单位运行费用（经营成本）：0.48元/ m沼气。1.14 可行性研究报告结论该项目的建设条件具备，技术方案可行，能源环境效益显著，项目建设具有重大现实意义，建议立项并给予资金支持。第2章 项目建设必要性和可行性分析2.1 项目建设的必要性2.1.1项目建设是发展农村可再生能源的需要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。对此，世界上许多国家尤其是发达国家早已意识到发展清洁的可再生能源的重要性。如：美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的颁布、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等。生物质能发电上网在德国、丹麦、奥地利、芬兰、法国、瑞典等国家的能源总量的比例为10%左右。德国在鼓励沼气发电上网的一系列优惠政策法规（1990年电力并网法、2000年可再生能源优先法）出台后，德国沼气工程呈现快速发展趋势，沼气发电工程的数量已由1992 年的139家发展到2007年底的5000多家，发电装机总量也由1999年的50MW 猛增到2007 年的400MW。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。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，同时也给牧场建设沼气工程带来了巨大的机遇。四川的农村商品能源短缺,能源消费水平低，特别是优质清洁能源匮乏。四川农村人口比重较大，但农村的能源消费水平十分低下。2003年末，四川农业人口达到6786.6万人，占全省总人口的78.25%，全省农村生活用能源人均消费水平很低，其中电力商品能源仅占全省电力能源消费的1%左右。石油液化气商品能源基本没有进入农户。农民生活能源仍主要靠柴草，而薪柴的过度采伐，将使四川的生态环境进一步恶化。因此，对优质清洁的沼气能源需求巨大。2.1.2项目建设是防治农业面源污染的有效途径目前，遂宁市主要河流受到污染的现象并没有得到根治，形势不容乐观。监测数据表明：涪江干流、梓江河部分区段、部分时段还没有完全达到类水质标准。其中，农村面源污染的贡献很大。随着规模化畜禽养殖的发展，数量众多的粪尿污水日积月累地在各养殖场周围形成了庞大的面源污染。据环保部门对大型养殖场粪尿污水的监测表明，粪尿污水COD超标5060倍，BOD超标7080倍，SS超标1220倍。绝大多数禽畜场，晴天臭气熏天，蚊蝇成片环绕；雨天粪水漫流成河，使人无法下足。在规模化、集约化养殖场集中的区域，特别是在城郊地区和养殖专业户集中的村镇，禽畜粪便的污染问题日趋严重。在许多地区，畜禽养殖废弃物已成为水体和污染的主要来源。据有关部门统计，我国畜禽粪便主要污染物COD、BOD5、NH3-N、TP、TN的流失量分别为797.31万吨、580.87万吨、155.88万吨、46.76万吨和407.14万吨。畜禽粪便中氮、磷的流失量已超过化肥的流失量，约为化肥流失量的122%和132%。许多地区，畜禽养殖带来的污染已经或正在成为当地主要污染源（李远 2002）。四川全省畜禽养殖年排放COD（化学需氧量）390万吨，排放NH3-N（氨氮）约79万吨，分别是工业排放量的13倍和38倍，是生活污染排放量的8倍和17倍。由此可见，畜禽养殖的带来的面源污染形势十分严峻。畜禽粪尿中含有大量有机物，排出体外后会迅速腐败发酵，产生硫化氢、氨、胺、硫醇、苯酸、挥发性有机酸、吲哚、粪臭素、乙醇及乙醛等恶臭物质，污染猪舍和大气环境。以上有害气体及生产中产生的大量尘埃、微生物排入大气，散布于养殖场及附近居民区上空，刺激人畜呼吸道，可引起呼吸道疾病，影响人畜健康。恶臭气体还会使人产生不愉快的感觉，影响人的工作效率。人畜共患传染病的传播载体也主要是粪尿排泄物。据世界卫生组织和FAO有关资料统计，目前已有200种“人畜共患传染病”，其中严重的有89种。养殖场的粪便和污水不经处理，随意排放，或处置不当，经降水的冲洗、冲刷而污染地面水、土壤和地下水。粪便污水对水体和土壤的污染主要是有机污染物和氮、磷营养物质所带来的危害。粪污中含有大量碳水化合物、含氮化合物等腐败性有机物，进入天然水体后，首先使水质浑浊，水色变黄，气味恶臭。在微生物作用下，大量消耗水体中的溶解氧（DO），严重时，溶解氧被耗尽，有机物进行厌氧分解，产生各种恶臭物质，水体变黑发臭，水质恶化，不能饮用。猪粪尿中本来就含有大量无机的氮、磷营养物质，在有机物分解过程中，有机态的氮、磷还要被矿化为无机的氮、磷物质。这些富含氮、磷的污水长期不断排入水体，使水生生物特别是藻类不断得到营养，大量繁殖，形成一片片“水花”。形成水花的藻类往往带有恶臭，有的在代谢过程中产生有毒物质，对鱼类有毒。由于藻类大量繁殖，加大了水的浑浊度，使底生植物和藻类的光合作用受到障碍而死亡。死亡的藻体和底部植物在厌氧条件下腐烂分解，导致水体恶化。粪尿污水及其所污染的水体、饲料和空气，最终会导致畜禽传染病和寄生虫卵的蔓延与发展，影响牲畜及人类健康。大量禽畜粪便的随意排放，不仅严重的污染了周围的环境，也威胁着规模化禽畜饲养业自身的持续、健康发展。由于粪便的随意排放，导致了地下水污染，最终影响禽畜饮用水和冲洗水，这种污染的恶性循环给禽畜业的发展造成了严重的危害。近年来，因养殖场粪尿污水排放发生的污染纠纷不断上升。在工业污染得到一定控制以后，畜禽养殖场粪污处理已成为当前污染防治的重点。随着畜禽养殖污染防治管理办法以及畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）的颁布，对畜禽养殖场污染防治作出明确的规定。规模化禽畜养殖业污染不仅仅是影响其发展的问题，而且是影响其生存的重要问题。因此畜禽养殖污染防治已是当前畜禽场面临的当务之急。但由于技术经济的原因，四川运达农业开发有限公司遂宁市安居区三家镇三元村猪场的废弃物还没有得到有效处理，因此迫切需要资金和技术支持，建立处理效果好、经济实用、管理方便的示范工程，从而引导同类规模化畜禽养殖场的污染综合治理。2.1.3项目建设是实现养殖业废弃物资源综合利用的主要措施畜禽规模化集中饲养，有利于提高饲养技术、防疫能力和管理水平，与传统饲养方式（农户散养）相比，规模化饲养能够大大提高生产效率和饲料转换率，降低生产成本，从而增加经济效益。但是畜禽规模化、现代化饲养也造成了粪尿过度集中，给环境带来了极大压力。急切需要与现代畜牧业发展相匹配的粪污处理技术。通过建设本项目，将完善四川运达农业开发有限公司遂宁市安居区三家镇三元村猪场的环保设施，提高资源循环利用的水平，改善其生产条件。猪场粪污先经过厌氧无害化处理后再作为肥料利用，有利于阻断动物疾病的传播，这是非常重要的卫生环保环节。厌氧消化过程又能产生大量清洁、卫生的可再生能源沼气，这些沼气可满足养殖场职工的生活用能的需求，沼气发电满足猪场对电力的需求，厌氧消化后的产生沼液还田利用，既达到了资源的循环利用，又解决了剩余厌氧消化液以及雨季厌氧消化液的出路问题，达到了养殖场节能减排、资源循环利用的目的。2.2 项目建设的可行性2.2.1政策的可行性为保护生态环境，国家先后出台了畜禽养殖污染防治管理办法、畜禽养殖业污染物排放标准、清洁生产法和中华人民共和国畜牧法这些法律法规的颁布，对畜牧养殖生产企业制订了严格的操作规范并强制实施。 在“十一.五”的发展规划中，明确提出要将有利于改善生态环境、利用可再生能源的工程作为重点发展项目，在政策上将给与大力扶持。可再生能源法的实施，给我国沼气产业带来了千载难逢的大好机遇。本工程将以往对环境破坏严重的畜禽粪便污水，变成宝贵的清洁能源和有机肥料资源，实现了生态良性循环，属于可再生能源建设和循环经济领域，是国家政策鼓励和扶持的项目，将会得到国家有关部门的政策和资金支持。结合生猪良种繁育体系和生猪标准化规模养殖建设项目，四川省坚持“人畜分离、独立建圈、配套沼气、健康饲养”的原则，大力开展畜禽养殖规模化标准化建设，提高畜牧发展水平。按照种植业和周边土地的利用率布局畜禽养殖和规模，发展“粮-经-饲”三元种植结构，实现资源的循环利用，推行新兴饲养技术，实行“零排放”，切实解决环境污染问题。2.2.2技术的可行性在沼气工程技术方面，我国已经具有根据各种不同养殖场粪便的差异，进行包括预处理、厌氧、沼气输配、制肥、消化液后处理的全部设计；在发酵工艺方面，生物厌氧发酵机理研究、不同粪便高效发酵工艺（如CSTR、UASB、USR、AF等）、沼气产气率、COD去除率已居国际先进水平；在配套设备方面，我国成功研制的进料、搅拌、自动控制、脱硫脱水、固液分离等装置已形成系列化成熟产品。除此之外，根据我国的不同地域的具体情况和养殖场规模，发展畜禽粪污处理的几种模式：厌氧（沼气）-还田模式、厌氧（沼气）-自然处理模式和厌氧（沼气）-好氧处理模式。总之，我国的大中型沼气工程建设模式与工艺技术已日趋成熟。国内采用畜禽粪污作为发酵原料生产沼气已有长期试验研究，并在大量的工程上应用。早在上世纪80年代年，农业部沼气科学研究所就设计建造了深圳坪山养猪场废水处理沼气工程，厌氧发酵装置容积2130m, 每天生产沼气近300m。2007年农业部沼气科学研究所还在内蒙古呼和浩特建成了蒙牛澳亚示范牧场大型沼气发电综合利用工程，厌氧消化装置容积52000m, 每天生产沼气近10000m。目前，国内建设的畜禽养殖场粪污处理沼气工程约39000多座，这些工程建设为猪场粪污处理沼气工程的设计、建造、管理积累了丰富的经验。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24600 kW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，经过石油济柴股份有限公司、农业部沼气科学研究所、杭州能源环境工程有限公司的联合攻关，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Lipp结构以及搪瓷拼装结构厌氧消化罐，建造施工技术也很成熟。在国家“八五”、“九五”、“十五”科技攻关项目完成的基础上，已制订出了系列沼气工程的设计规范、施工和验收规范，这也标志着我国这方面的技术已经成熟。随着沼气技术与工程的迅速发展，一批科研院所和大专院校相继开展了一些沼气技术研究与开发工作，覆盖了户用沼气、大中型沼气工程咨询、研究、设计等各个领域的沼气专业技术队伍。目前，我国已初步建立了沼气工程管理和技术服务队伍, 科研院所（农业部沼气科学研究所、农业部规划设计院、北京市环境科学研究院）和大专院校（中国农业大学、浙江大学、北京化工大学、西北农林科技大学、河南农业大学等）均有一批从事沼气工程研究、设计人员，已初步形成了一支专业化的技术队伍。沼气工程的发展也培养了杭州能源环境工程有限公司、济南十方环境工程有限公司、北京盈和瑞环保设备有限公司、青岛天人环境工程有限公司、四川蒙特建筑有限公司等一批专业从事沼气工程施工、沼气工程设备生产的企业。当地也有几家沼气施工企业和较多的沼气技术施工建造人员。另外，20年来，从中央到省、地、县各级都建立了农村能源办公室,在多年的实际工作中已形成了较完整的管理体系，为我国沼气工程的建设监管提供了保障。2.2.3企业条件的可行性四川省运达农业开发有限公司于2009年3月23日注册成立于遂宁市安居区工业园区，注册资本3000万元。公司养猪场地处遂宁市安居区三家镇园坝村，距遂宁市城区30公里，距渝遂高速遂宁出口20公里，养殖场所在地为遂宁市现代观光农业示范及养殖，园区内有蔬菜、果树和水产基地，具有良好的隔离条件和消纳空间。土地使用权为三家镇三元村集体土地，公司租用，用于修建标准化园林式生态循环生猪养殖基地，分两期投入。公司养猪场实行自繁自养模式，实行标准化无公害饲养，实行净污分离、干稀分流环保工艺，粪污集中处理。公司现有员工426人，其中大中专生占员工总数的68%，具有中高级技术职称的员工占员工总数的40%，聘请了18名资深养殖、种植专家为公司常年技术顾问。公司养猪场建成后，拥有基础群种猪3000余头，年出栏优质肉猪6万头。公司遂宁市安居区三家镇三元村猪场圈存种猪是代表着当今世界养猪水平，具有“五高三好”的优势和特点（即高生长速度、高饲料报酬率、高瘦肉率、高产仔数、高屠宰率和肉质好、健康状况好、体型好）。公司坚持以抓工业的理念和思路抓养猪生产，坚持“公司+基地+养猪专业合作社+合同养殖户”的发展模式，积极践行“养猪也要产业化、龙头带动千万家”，树立并践行“农业是良心行业”、“友好环境”理念，努力带动广大农民养优质猪，奔小康路，发展种养殖生态农业，为新农村建设做出积极贡献。随着环境意识的提高和污染纠纷的增加，养殖场已经意识到畜禽粪便污染的严重性，迫切需要解决粪便污染问题。畜禽养殖污染防治管理办法以及畜禽养殖业污染物排放标准的颁布更加加剧了污染治理的紧迫性。但是，目前畜禽养殖行业属微利行业，受到自然和市场的双重风险，企业经济效益较差，没有充裕资金投入废弃物处理。致使污染治理活动迟迟没有行动。只要给予适当的补助，禽畜场和有关部门为尽早摆脱粪便污染和有关法规的双重制约以及生产发展越快粪便污染越严重的窘境，均对粪污处理-沼气工程的建设表现出了十分强烈的愿望。四川省运达农业开发有限公司预留有足够的土地可用于实施粪污处理-沼气综合利用工程，并且为粪污处理问题多次召开专题会议进行研究讨论, 并且多方筹集资金建设粪污处理沼气工程。第3章 项目建设单位基本情况和选址分析3.1 项目实施单位基本情况3.1.1 四川省运达农业开发有限公司基本情况四川省运达农业开发有限公司于2009年3月23日注册成立于遂宁市安居区工业园区，注册资本3000万元。公司养猪场地处遂宁市安居区三家镇三元村，距遂宁市城区30公里，距渝遂高速遂宁出口20公里，养殖场所在地为遂宁市现代观光农业示范及养殖，园区内有蔬菜、果树和水产基地，具有良好的隔离条件和消纳空间。土地使用权为三家镇三元村集体土地，公司租用，用于修建标准化园林式生态循环生猪养殖基地，分两期投入。公司养猪场实行自繁自养模式，实行标准化无公害饲养，实行净污分离、干稀分流环保工艺，粪污集中处理。公司现有员工426人，其中大中专生占员工总数的68%，具有中高级技术职称的员工占员工总数的40%，聘请了18名资深养殖、种植专家为公司常年技术顾问。公司养猪场拥有基础群种猪3000余头，年出栏优质肉猪6万头。公司遂宁市安居区三家镇三元村猪场圈存种猪是代表着当今世界养猪水平，具有“五高三好”的优势和特点(即高生长速度、高饲料报酬率、高瘦肉率、高产仔数、高屠宰率和肉质好、健康状况好、体型好)。公司坚持以抓工业的理念和思路抓养猪生产，坚持“公司+基地+养猪专业合作社+合同养殖户”的发展模式，积极践行“养猪也要产业化、龙头带动千万家”，树立并践行“农业是良心行业”、“友好环境”理念，努力带动广大农民养优质猪，奔小康路，发展种养殖生态农业，为新农村建设做出积极贡献。3.1.2 四川省运达农业开发有限公司法人代表基本情况姓名雷秀菊性 别女出生年月1972年3月25日籍贯四川广元民 族汉政治面貌学历中师毕业学校四川省剑阁中等师范学校教育经历1979年1984年 就读于广元市利州区雷家小学；1984年1987年 就读于广元市利州区宝轮中学； 1987年1990年 就读于四川省剑阁中等师范学校；1990年1993年 就职于广元市利州区雷家小学；1993年1996年 就职于广元市利州区张公小学；1997年至今 从事经商。3.2项目建设地点与场址选择3.2.1 项目选址原则（1）方便粪污收集、运输和沼渣、沼液输送与消纳;（2）满足项目对水、电等基础条件需求；（3）交通方便、通讯便捷；（4）水文地质条件良好；（5）充分利用地形地貌，节约投资；（6）满足当地养殖业的防疫要求，远四川省运达农业开发有限公司；（7）满足安全生产的要求；（8）符合当地城乡建设规划以及养殖场区规划。3.2.2 原材料及主要辅助材料供应本项目建成后，养殖场存栏基础母猪3000头，常年总存栏量约6万头。工程处理猪粪150t/d，粪尿冲洗污水共900m/d。3.2.3燃料动力及其它公用设施的供应项目位于遂宁市安居区三家镇三元村，建设地道路交通、通讯、水、电等基础设施齐全。项目变配电、通信及给水系统使用养殖场供电、通信及给水系统，能满足项目施工及将来正常生产所需水、电。由三家镇经成渝高速公路、成渝铁路、成南高速公路、内昆铁路，可快速到达成都、双流机场、重庆等地，水资源非常丰富，水利设施齐备。3.2.4 自然条件（1）地理位置遂宁市安居区是2003年12月18日经国务院批准设立的县级行政区，位于四川盆地中部，地处川中丘陵腹地，涪江中游，琼江河畔，东邻重庆市，南接内江市，西联资阳市，北与大英县接壤，距遂宁市城区23公里，项目拟建场地位于遂宁市安居区三家镇三元村，为集体土地，占地面积630亩，公司自2009年3月25日租用，该址远离农村居民点，场地四周为遂宁市现代农业示范园区的菜地、苗圃和水产基地，具有良好的隔离条件。（2）气候条件安居区地貌以丘陵为主，地势走向由东北向西南呈波状缓倾，海拔不高，水系发达，有白安河、琼江两条主要河流穿越全区。安居区属中亚热带湿润季风气候，年平均气温1727.4。受纬度和地势影响，浅丘地带与北部低山区热量年际差异1.3，最底月（一月）平均气温6.16.4，比同纬度的长江中下游地区高3.23.5，霜期年平均66.281.6天。年平均降雨量927.5993.5毫米，全市最多年降雨量为1371.4毫米，年最少降雨量为602.2毫米。（3）交通条件项目拟建场地距遂宁市城区30公里，距渝遂高速遂宁出口20公里，地处川渝主干中间地带，直接受益于成都、重庆两个特大城市的幅射，是成渝经济大走廊战略的重心之一，具有优越的区位优势。安居区是川东南的交通枢纽，交通优势十分显著。（4）地质条件安居区地形以丘陵为主，海拔不高，地质结构简单，地貌类型单一，属中生代侏罗系岩层，经流水侵蚀、切割、堆积形成的侵蚀丘陵地貌，安居区除城区以外，以丘陵为主，丘陵面积占全市总面积的69.4%，河谷、台阶地含25.7%，低山少仅占4.9%，浅丘坡度平缓，丘包呈串珠、馒头弧状，零星冲积坝散布在丘坡之间。地势起伏较大，地质复杂，水系发达，桥涵较多，公路建设相对要困难得多，因而造价比成都平原高。项目拟建场地未发现断层、破碎带、滑坡及软弱结构面等不良地质现象，现状稳定，适宜项目建设。根据中国地震烈度区划图及中国地震烈度区划图使用规定，该区地震基本烈度为度，属少震、弱震区，可作为进行建设的一般地段。3.2.5基础设施项目已完成了场内土方平整、水、电、气、路等三通一平工作。3.2.6 社会经济条件“十一五时期”，安居区委、区政府坚持以科学发展观为统领，按照全省工作的总体取向和全市“加快城乡统筹，推进三化联动，发展绿色经济，建设和谐环境”的战略部署，确定了“田园都市新典范、成渝经济快速区”的发展定位和“生态田园城、产业集聚地、川中休闲谷、遂宁副中心”的发展目标，团结带领全区广大干部群众一心一意谋发展，众志成城求跨越，加快建设新型城镇化特色区、新型工业化活力区、现代特色产业样板区、社会主义新农村示范区。2008年，被省委、省政府评为“三农”工作先进集体，省级平安建设先进区；2009年，在全省县域经济发展激励考核中排181个县区第43位；先后被确定为全省学习实践科学发展观试点区、现代畜牧业发展试点区、城乡环境综合治理试点区、推进银政企深度合作试点区、新型农村养老保险试点区等试点示范区；2010年，全区完成地方生产总值61.16亿元，同比增长14%；固定资产投资完成54.34亿元，同比增长24.4%；规上工业增加值实现6.96亿元，同比增长35.1%；实现地方财政一般预算收入1.16亿元，首次突破亿元大关，同比增长53.4%；实现城镇居民人均可支配收入12240元，同比增长14.7%；实现农民人均纯收入5258元，同比增长15.9%。三次产业结构第一产业比重首次降到50%以下，由建区之初的68：11：21调整为2010年的48：26：26，形成了“三次产业互动、城乡经济共融”的发展局面。“十二五”时期，安居区委、区政府将继续坚持以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，按照“奠基起步、融城发展、遂宁新城”三步走发展战略，坚持融城发展、绿色发展、加快发展的总体取向，抢抓新一轮西部大开发、成渝经济区加快建设和遂宁现代化战略深入推进等重大战略机遇，着力优化空间布局，主攻产业发展，夯实基础设施，加快城乡统筹，着力民生保障，健全机制体制，全力推进“四区”建设，全面实现融城发展目标，加快建成生态田园城市新典范、绿色经济发展试验区、现代产业承接新高地。3.2.7 厂址选择在养殖场规划设计时，已经经过分析比较，将粪污处理区规划在养殖场东北面，该处位于养殖场下游，方便粪污收集。周围是循环生态农业园区，方便沼渣沼液的输送与利用，与选择原则对照分析，该处适合沼气工程的建设。第4章 项目总体方案设计 4.1 项目建设目标4.1.1 总体目标处理四川运达农业开发有限公司遂宁市安居区三家镇三元村猪场粪尿污水，并生产沼气，沼气用作发电和集中供气等，沼渣、沼液还田利用，污水经好氧与人工湿地处理后达标排放。体现沼气工程的社会公益性。实现废弃物减量化、资源化、无害化、生态化和运行费用低廉化。4.1.2 项目建成后达到的生产能力处理能力：处理常年总存栏量约50000头猪的干清鲜粪约125t/d，污水约750m/d。生产能力：年产沼气约182.5万m；年发电量257.325万kWh；年产沼液肥约5.475万m；年处理养殖场污水21.9万m，达标排放。4.1.3 工程、工艺技术目标工艺技术先进成熟，构筑物外形美观，结构牢固，建筑质量优良，对同类养殖场具有示范带动作用。4.1.4 总体布局沼气工程布局合理，充分考虑实际用途和现场位置，考虑安全有效距离等因素，保证了足够的消防通道；将预处理区、产气区、沼气应用区和管理区合理分隔，总体规划“四个单元，三个系统”。（即预处理单元、沼气生产单元、沼气净化及储存单元、沼气利用单元、沼渣沼液利用系统、厂区供配电系统、生产管理与生活服务设施系统）4.2 项目工艺技术方案选择分析4.2.1沼气工程设计依据、设计原则和涉及范围4.2.1.1 设计依据1四川运达农业开发有限公司沼气工程可行性研究报告编制的委托书； 2 四川省发展和改革委员会农村经济发展处及四川省农村能源办公室关于抓紧编制2011年养殖场大中型沼气工程拟申报项目可行性研究报告的通知；3 四川运达农业开发有限公司提供的养殖场养殖规模等基础资料；4 四川运达农业开发有限公司提供的公司营业执照、财务报表、土地证明等附件；5建设工程勘察设计管理条例；6沼气工程技术规范（NY/T1220-2006）；7规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范（NY/T1222-2006）；8 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；9 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；10 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；11 地下工程防水技术规范（GB50108-2001）；12 建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）；13 畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-2001）；14 畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）；15 2009年四川省建设工程工程量清单计价定额； 16 农业部沼气研究所相关工程估价17 四川省建筑工程造价信息网2011年8月材料价格信息及当地人工费。18 四川省遂宁市材料费、人工费资料及当地类似工程造价19 设备厂家2011年8月报价20 国家现行的有关设计规范、标准及规程4.2.1.2 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，在治理污染的同时，获得高价值的绿色清洁能源和有机肥资源，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饲料种植土地，形成“猪粪污沼饲料猪”的闭路生态循环，实现生态与经济的良性循环。4.2.2厌氧工艺选择4.2.2.1 工艺模式选择大量调查和工程实践表明，国内外养殖场粪污处理主要模式有三种：厌氧（沼气）还田模式、厌氧（沼气）自然处理模式和厌氧（沼气）好氧处理模式。1厌氧（沼气）-还田模式粪便污水还田作肥料是一种传统的、最经济有效的处置方法，可以使粪尿污水不排向外界环境，达到零排放。分散户养方式的粪污处理均是采用这种方法。这种模式适用于远离城市，经济比较落后，土地宽广的规模化猪场。猪场周围必须要有足够的农田消纳粪便污水。养殖规模不能太大。厌氧（沼气）-还田模式工艺流程见图4.2.1.2-1。畜舍厌氧处理还田利用 粪水 作物、蔬菜、水果格栅气水分离脱硫计量贮气沼气利用图4.2.2-1 厌氧（沼气）-还田模式工艺流程图在经济发达的美国，约90%的猪场采用还田的方法处理粪便污水。日本走了十多年弯路，从70年代开始又大力推广粪污还田。说明这种处理模式仍有较强的生命力。我国上海地区，在治理畜禽养殖污染的过程中，经过近10年的达标治理实践，近几年也回到了还田利用的综合处理模式中。在美国，粪污还田前一般不经过专门的厌氧消化装置进行沼气发酵，而是贮存一定时间后直接灌田。由于担心传播畜禽疾病和人畜共患病，畜禽粪便废水经过生物处理之后再适度地应用于农田已成为新趋势。德国、丹麦、奥地利等欧洲国家则是将粪便污水经过中温或高温厌氧消化产沼气后再进行还田利用，这样可以达到寄生虫卵和病原菌的无害化。国内一般采用厌氧消化产沼气后再还田利用，这样可以避免有机物浓度过高引起烂根和烧苗，同时，经过沼气发酵，可以回收能源甲烷，并且能杀灭部分寄生虫卵和病原微生物。要真正达到营养物质还田利用，污染物零排放，必须解决好三个关键问题。沼气（厌氧）-还田模式第一个关键是：猪场周围要有足够的土地，也就是要考虑周围土地的承载力。沼气（厌氧）-还田模式第二个关键是：沼渣沼液的经济运输距离，曾悦等（2004）以福建例，研究了粪肥的经济运输距离，认为猪粪的经济运输距离为13.3km，鸡粪43.9km，牛粪5.2km。而丹麦沼气工程的沼渣沼液运输距离一般在10km以内。规模化猪场冲洗水量大约是猪粪的10倍。因此，可以推测，规模化猪场废水的经济运输距离在2km以内。沼气（厌氧）-还田模式的第三个关键是：沼渣沼液的储存，必须要有足够容积的储存池来贮存暂时没有施用沼渣沼液，不能有废水向水体排放。一些欧洲国家要求的粪肥或沼渣沼液储存时间基本上是69个月。美国地广人稀，其规模化猪场粪污储存池的设计容量相当大，基本上可以贮存1年的粪尿污水。沼气（厌氧）-还田模式的主要优势在于：染物零排放，最大限度实现资源化；可以减少化肥施用，增加土壤肥力；投资比较省；耗能低，毋需专人管理;运转费用低等优点。但是，沼气（厌氧）-还田模式也存在以下一些问题： 需要有大量土地利用粪便污水，万头猪场至少需要3000亩土地消纳，因此受条件限制，适应性不强； 雨季以及非用肥季节还必须考虑粪污或沼液的出路； 存在着传播畜禽疾病和人畜共患病的危险； 不合理的施用方式或连续过量施用会导致硝酸盐、磷及重金属的沉积，从而对地表水和地下水构成污染； 恶臭以及降解过程产生的氨、硫化氢等有害气体会对大气构成威胁。2 沼气（厌氧）-自然处理模式猪场粪污经过厌氧消化（沼气发酵）处理后，再采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等自然处理系统对厌氧消化液进行后处理。这种模式适用于离城市较远，经济欠发达，气温较高，土地宽广，地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作粪污自然处理系统的地区。养殖场饲养规模不能太大，对于猪场而言，一般年出栏在5万头以下为宜，以人工清粪为主，水冲为辅，冲洗水量中等。沼气（厌氧）-自然处理模式工艺流程如图4.2.1.1所示。畜舍厌氧处理自然处理干粪出售或生产有机复合肥 粪水 达标排放 干粪格栅 残渣气水分离脱硫计量贮气沼气利用图4.2.2-2 厌氧（沼气）-自然处理模式工艺流程图美国、澳大利亚以及东南亚一些国家的猪场粪污处理采用这种模式较多。国内南方地区（如江西、福建、广东）也大多采用这种模式。在国外，猪场粪污往往采用多级厌氧塘、兼性塘、好氧塘与水生植物塘进行处理。水力停留时间长达600d，占地面积大。国内大多采用沼气发酵（厌氧消化）-自然处理组合系统。厌氧处理系统有地上式和地下式。地下式厌氧消化系统与自然处理系统组合可实现完全无动力。 沼气（厌氧）-自然处理模式的主要优势在于： 投资比较省； 运行管理费用低，能耗少；污泥量少, 不需要复杂的污泥处理系统；没有复杂的设备，管理方便，对周围环境影响小，无噪音。沼气（厌氧）-自然处理模式主要存在以下缺点： 土地占用量较大； 处理效果易受季节温度变化的影响； 有污染地下水的可能。3 厌氧（沼气）-好氧处理模式沼气（厌氧） -好氧处理模式的畜禽养殖粪污处理系统由预处理、厌氧处理（沼气发酵）、好氧处理、后处理、污泥处理及沼气净化、贮存与利用等部分组成。需要较为复杂的机械设备和要求较高的构筑物，其设计、运转均需要受过较高教育的技术人员来执行。沼气（厌氧） -好氧处理模式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粪污的地区。采用这种模式的猪场规模较大，养猪场一般出栏在5万头规模以上，当地劳动力价格昂贵，主要使用水冲清粪，冲洗水量大，5万头猪场排放的粪尿污水在600m/d以上。沼气（厌氧） -好氧处理模式工艺流程如图4.2.1.2所示。沼气利用贮气计量脱硫城市污水处理厂 气水分离沼气 粪水固液分离好氧处理 沉淀池厌氧处理畜舍污泥气污泥脱水污泥浓缩污泥贮池 后处理 达标排放或回用出售或生产有机复合肥 干粪图4.2.2-3 沼气（厌氧） -好氧处理模式工艺流程图在韩国，将畜禽养殖废弃物集中起来进行处理，全国共有39个集中处理厂，5个厌氧，34个好氧处理厂，处理出水经过物化处理后达标排放，或进入城市污水处理厂进一步处理。在法国，正在运行的猪场废水处理工程大约有300个。意大利、西班牙也有少部分养殖场的粪污处理采用这种模式。美国已开始进行这种模式的研究。这种模式也在国内规模化猪场粪污处理中较多采用。沼气（厌氧） -好氧处理模式的主要优势在于： 占地少； 适应性广，不受地理位置限制； 季节温度变化的影响比较小。沼气（厌氧） -好氧处理模式的缺点主要表现在： 投资大； 能耗高，处理1m污水，耗电约24kWh； 运转费用高，处理1m污水，运转费2.0元左右； 机械设备多，维护管理量大； 需要专门的技术人员进行运行管理。三种处理模式的技术经济比较见表4.2.1。表4.2.1 畜禽养殖粪污处理模式比较（以万头出栏猪场为例）模 式厌氧（沼气）-还田厌氧（沼气）-自然处理厌氧（沼气）-好氧处理投资330360万元350380万元300330万元能耗0.1-0.3 kWh/m污水0.1-0.2 kWh/m污水2.5-3.5 kWh/m污水运行费用0.3-0.4元/ m污水0.4-0.6元/ m污水23元/ m污水沼气产量450550m/d200250m/d200250m/d有机肥产量600700t/a600700t/a土地需求100 ha1.01.5 ha0.1 ha运行管理简单简单复杂资源化程度高一般差