xx有限公司大中型沼氣工程項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 凍土深度155cm，最大積雪厚度26cm，地震烈度6度?！　?農牧業生產　　近年來，新野縣以建設全省畜牧強縣為目標，以全省畜牧業重點縣為契機，堅持以工業理念謀劃畜牧產業發展，通過抓基地擴規模、抓龍頭強輻射、抓服務強支撐，實現了畜牧產業的又好又快發展，畜牧業已成為支撐我縣經濟發展的三大支柱產業之一。2006年底，，新建養殖場（小區）13個,總數達到190個。,占農業總產值的41%。在畜牧業發展上，重點發展養殖小區和規模養殖場，采取聯戶聯建制、業主投資租賃制、公司股份制、獨資獨建制等四種模式，以社會投資為主體，高標準建設養殖小區及專業場，吸引經濟能人、專業戶進場入區，集約發展。　　 基礎設施　　項目在河南省南陽市新野縣xx鎮xx村，已實現七通一平。公司占地面積23345萬平方米，綠化、各方面建設條件優越?！　」疚挥诤幽鲜∧详柺行乱翱hxx鎮xx村。村里有較為發達的交通網絡，交通十分便利。郵電通訊已實現程控直撥。交通、通訊方便快捷。　　水：公司場址已接通自來水，場區內還有機井二眼，單井小時出水量為80m3/h，可滿足供應?！　‰姡海杀ＷC供電?！　幔簣鰞儒仩t房有2t/h蒸汽鍋爐一臺，2t/h熱水鍋爐一臺?！　⌒陆椖康乃?、電、熱等可通過架線、鋪管直接從公司內部引入，就可以滿足供電、供水的要求。另外，公司內已修建一條通往沼氣工程項目地點的道路，場區內部交通暢通。第六章 生產工藝技術方案分析　　　　（1）以減量化、無害化、資源化、綜合利用為原則。針對項目具體情況，制定適宜的技術方案和處理工藝流程。工藝設計應滿足《沼氣工程技術規范》和《規?；B殖場沼氣工程設計規范》要求。　?。?）應在不斷總結生產實踐經驗和吸收科研成果的基礎上，積極采用簡單合理的新技術、新工藝、新材料、新設備，以提高自動化水平、降低勞動強度、降低投資和運行費用?！　。?）注重資源綜合開發利用和生態平衡。利用現代科學技術，通過人工設計生態工程，協調發展與環境、資源利用與保護之間的關系，形成生態與經濟兩個良性循環。　　 項目工藝方案比選　　 沼氣工程工藝介紹　　國內外養殖場糞污處理利用主要模式有二種：生態模式和環保模式?！　∩鷳B模式處理工藝　　（1）工藝流程　　生態模式處理工藝要求周圍有足夠農田消納沼液、沼渣。工藝流程見圖61?！　。?）工藝特點　?、?畜禽糞便污水可全部進入處理系統，進水TS濃度可高達10%?！　、?厭氧消化器可采用全混合厭氧池、上流式厭氧污泥床等。　?、?沼氣利用方式：炊用或發電?！　、?沼液、沼渣進行綜合利用，建立以沼氣為紐帶的良性循環的生態系統，提高沼氣工程綜合效益。 　　圖61 生態模式工藝流程圖　　 環保模式處理工藝　　（1）工藝流程　　該技術適用于周邊沒有足夠土地面積和污水必須達標排放的各種規模化養殖場。工藝流程見圖62?！　D62 環保模式工藝流程圖　　（2）工藝特點　?、?養殖場必須實行嚴格清潔生產，干濕分離，畜禽糞便直接用于生產有機肥料，沖洗污水和尿進入處理系統，進水COD在5000 ～12000mg/L，氨氮在400～1500mg/L。　?、?污水必須先進行預處理，強化固液分離、沉淀，嚴格控制SS濃度。　?、?厭氧消化器可采用上流式厭氧污泥床反應器（UASB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）反應器、厭氧濾器等。厭氧出水COD在1000 mg/L左右?！　、?好氧處理可采用序批式好氧活性污泥法（SBR）反應器，接觸氧化法、氧化溝、穩定塘等?！　、?厭氧、好氧產生的污泥經干化場濃縮脫水后可用于制作有機肥或作為菌種出售?！　、?有機肥的生產應優先采用好氧連續式生物堆肥工藝。　　 沼氣工程厭氧處理器介紹　　厭氧發酵是厭氧微生物一系列生命活動的結果，也就是微生物不斷地進行新陳代謝和生長繁殖的結果。保持厭氧細菌良好的生活條件，才有可能有較高的沼氣生產率或污水凈化效果。綜合起來有厭氧發酵的原料、厭氧消化活性污泥、消化器負荷、發酵溫度、pH值、碳氮比、有害物的控制及攪拌等。厭氧污水消化最重要的影響因素是溫度、活性污泥形態與濃度和污泥的水力狀況。　　一般化學反應的速度常隨溫度的升高而加快，每當溫度升高10℃，化學反應的速度可增加 2～3倍，沼氣發酵過程是在微生物體內進行的生化反應過程，在一定溫度范圍內也基本符合這個規律。沼氣發酵可分為3個溫度范圍：50～65℃稱高溫發酵； 20～45℃稱中溫發酵；20℃以下稱低溫發酵。此外，隨自然溫度變化的發酵方式稱常溫發酵?！　∮捎谇菪箴B殖場沼氣工程的發酵原料以糞便為主，而糞便懸浮物多，固形物濃度較高，適用于畜禽場的厭氧裝置主要有：厭氧生物濾池、全混合消化池、厭氧接觸反應器、上流式厭氧污泥床反應器，厭氧膨脹床及二步厭氧消化器和復合反應器等?！　?厭氧濾池　　厭氧濾池是在反應器內充填各種類型的固體填料，如卵石、爐渣、瓷環、塑料等來處理有機廢水。廢水向上流動通過反應器的厭氧濾池稱為升流式厭氧濾池；當有機物的濃度和性質適宜時采用的有機負荷可高達10～20kgCOD/()。另外還有下向流厭氧濾池。污水在流動過程中生長并保持與厭氧細菌的填料相接觸；因為細菌生長在填料上，不隨出水流失。在短的水力停留時間下可取得長的污泥齡，平均細胞停留時間可以長達100天以上。厭氧濾池的缺點是載體相當昂貴，據估計載體的價格與構筑物建筑價格相當。但如采用的填料不當，在污水中懸浮物較多的情況下，容易發生短路和堵塞，這是AF工藝不能迅速推廣的原因?！　?升流式厭氧污泥床反應器　　待處理的廢水被引入UASB反應器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發生厭氧反應，產生沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床擾動、在污泥床產生的氣體中有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣體和附著在污泥顆粒上的氣體上升至反應器的頂部。污泥顆粒上升撞擊到脫氣擋板的底部，這引起附著的氣泡釋放；脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥層的表面。自由氣體和從污泥顆粒釋放的氣體被收集在反應器頂部的集氣室內。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進入到沉淀室內，剩余固體和生物顆粒從液體中分離并通過反射極落回到污泥層的上面。　　 厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）反應器　　EGSB反應器實際上是（改進的）UASB反應器，其運行在高的上升流速下使顆粒污泥處于懸浮狀態，從而保持了進水與污泥顆粒的充分接觸。EGSB反應器的特點是顆粒污泥床通過采用高的上升流速（與小于l～２m/h的UASB反應器相比），即6～12m/h。運行在膨脹狀態。EGSB的概念特別適于低溫和相對低濃度污水，當沼氣產率低、混合強度低時，在此條件下較高的進水動能和顆粒污泥床的膨脹高度將獲得比通常的UASB反應器好的運行結果。EGSB反應器由于采用高的上升流速因而不適于顆粒有機物的去除。進水懸浮固體流過顆粒污泥床并隨出水離開反應器，膠體物質被污泥絮體吸附而部分去除?！　?全混合厭氧消化池　　全混合消化池又稱傳統或常規消化池，廢水定期或連續進入池中．經消化的污泥和廢水分別由消化池底和上部排出，所產的沼氣從頂部排出。全混合消化池一般的負荷：中溫為 2～3kgCOD()，高溫為 4～5kgCOD()。　　全混合消化池的特點是可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液。厭氧消化反應與固液分離在同一個池內實現，結構較簡單。但缺乏持留或補充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器中難以保持大量的微生物細胞：對無攪拌的消化器，還存在料液的分層現象嚴重，微生物不能與料液均勻接觸，溫度也不均勻，消化效率低等缺點?！　〈罅抗こ虒嵺`和研究表明，由于畜禽養殖糞便污水含有高濃度的懸浮物和NH3N，采用幾種厭氧消化工藝，其效率差別不大，而與溫度的關系更大：高溫（55 C），～()（相當于容積負荷 7～10 kg TS/( )）；中溫（35 C），～ m3/（）（相當于容積負荷4～7 kg TS/()）；近中溫（20~30 C），～ m3/()（相當于容積負荷2～4 kg TS/()）；常溫（9～13 C），～ m3/()（～ kg TS/( )）。　　 工藝設計　　 工藝方案　　xx有限公司占地面積35畝，綠化、硬化面積2萬平方米。，日排放糞便約30噸，收集污水約27噸。　　本工程工藝技術方案的制訂主要根據國家現行的環境保護法規與條例；《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB185962001）等有關技術規程進行?！　「鶕こ探ㄔO總體目標是實現對養殖場的糞污進行綜合治理和利用，本工程本著技術先進、運行可靠、經濟可行的原則，結合養殖場的實際條件，盡可能降低造價，提高效益。由于該豬場糞污量相對較小，而所處的xx鎮有耕地15萬畝，可以消納大量的沼液和沼渣，采用生態模式工藝有比較明顯的經濟優勢。在沼氣池的選擇上，由于全混合沼氣池能很好地適應多種原料，尤其是豬糞為原料的沼氣工程，產氣效率高，故本項目采用全混合沼氣池、中溫發酵方式。工藝流程見圖63。 　　圖63 生產工藝流程圖　　 工藝流程說明　　 原料預處理　　污水通過排水溝自流到集水調節池，集水調節池前設置兩道格柵，以清除污水中較大的雜物，集水調節池容積至少可貯存一次的進水量，集水調節池內設一潛污泵，定時定量地輸送到沼氣池。人工清出的糞便用拖拉機運至集糞車間，集糞車間里有一臺裝載機，由裝載機將糞便運送到進料斗內，由上料機構將糞便放進沼氣池內。　　每日的進糞量約30噸，糞污進行厭氧消化，沼渣、沼液經平板濾池過濾脫水，分離的沼渣作有機肥，分離的沼液流入貯存池，部分沼液回流進集水池，其余部分作為液體有機肥用于周邊農田和草地?！　?厭氧消化系統　　厭氧發酵采用全混合厭氧消化池發酵工藝，糞水料液進入厭氧消化池內攪拌均勻，在恒定中溫條件下進行厭氧反應，溫度設在35℃左右，水力滯留期為20天，去除率40%～65%?！　?沼氣的貯存與利用　　生產出的沼氣全部用于發電。為保證發電用沼氣的穩定性，沼氣貯存在壓力貯氣罐內，以調節沼氣生產量與使用量的均衡，保證發電機的正常使用。在穩定的工作狀況下，產生的沼氣經脫硫、脫水、脫雜凈化后進貯氣柜，供發電自用?！　∮捎谡託獍l電的電力只利用了沼氣的三分之一能量，其余三分之二的能量以熱能的形式加溫沼氣池，以保證冬季沼氣池保持中溫。　　 沼液的綜合利用　　畜禽糞污經厭氧發酵后，對作物生長所需的氮、磷、鉀等營養元素基本上都保持下來，并且含有植物活性助長劑，使得沼渣和沼液的肥效比未經厭氧發酵的畜禽糞污肥效高出幾倍，是生產綠色植物的較好肥源。厭氧反應后的料液經固液分離后產生的沼渣制成固體有機無機復合肥，分離產生的沼液部分回流使用，多余的沼液流入沼液儲存池，作為灌溉肥源供周邊果園灌溉使用。沼液綜合利用設施主要內容包括管道輸送設備、田間貯存池等?！　?有機肥加工車間　　厭氧反應后的料液經固液分離后產生的沼渣制成固體有機無機復合肥，有機復合肥生產工藝如下：　　原料→加生物菌→翻攪→篩選→成品→包裝→（檢驗）入庫　　根據槽式發酵處理工藝的需要，有機肥車間的構筑物包括預處理槽、發酵槽等，廠房面積200m2；配套主要設備8臺（套）?！　?沼液的處理　　項目產生的沼液作為液肥灌溉項目區附近的農田。為符合植物灌溉、施肥的周期性，保證每天生產的沼液全部施用于農田或果園，需要設置一定容積貯液池來調整灌溉及用肥的周期性。貯液池主要功能是貯存沼液?？紤]冬季不灌溉，貯液池容積按貯存3個月的沼液來設計。　　 主要工藝技術參數　　豬糞干物質含量：15%；　　發酵料液濃度：8%；　　發酵罐投料體積比：90%；　　發酵罐容積產氣率：1m3/( )；　　水力滯留期：20d；　　發酵溫度：35～40℃；　　固液分離后沼渣中含水率：65%；　　固體有機肥沼渣中含水率：14%；　　發電機沼電轉化率：?！　?工藝設備與設施規模確定基本依據　　本項目以糞污為原料實現各階段生產，現有畜禽養殖場養殖規模及糞污供應量為工藝設備與設施規模確定的基本依據?！　?糞污收集量計算　　，日產糞30噸，收集污水約12噸。　　豬糞干物質濃度按15%計算，則干物質（TS），其中的COD含量為52千克/噸。　　 沼氣池容積計算　　沼氣池需進調配成干物質含量（TS）為8%的糞污水料液，根據日糞污干物質產量和水力滯留期（20天），需要沼氣池容積為1125m3。計算公式如下：　　沼氣池設計容積=（干物質日產量水力滯留期）/發酵料液濃度=（20d）/8% =1125m3　　根據水力滯留期為20天?！　?集水調節池容積　　調節池的容積按V=Q/n計算，　　其中：V調節池有效容積，單位為m3?！　畜禽養殖場每日排污水量，單位m3/d。此處以日處理污水量計，即Q=。　　n畜禽養殖場每日的排污次數。此處以沼氣池進料次數計，n=1?！　∮纱丝傻茫篤=　　 沼氣生產及其利用　　（1）沼氣生產　　日產氣量：Q＝Vq0＝1200m31m3/( )=1200m3/d?！　∈街? Q沼氣產量，　　V沼氣池容積，　　q0單位發酵體積的產氣量，取q0＝1m3/( )。　　年產氣量：1200m3/d365d=。　?。?）沼氣利用　?、侔l電　　日發電量：E＝Qe0＝1200m3( )=1800度/d；　　年發電