萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 及孳生的蚊蠅，會使環境中病源種類增多、菌量增大，出現病原菌和寄生蟲的大量繁殖，造成人、畜傳染病的蔓延，尤其是人畜共患病時，會發生疫情，給人畜帶來災難 性危害。畜禽糞尿及廢水中的有害微生物、致病菌及寄生蟲卵首先對養殖基地的畜禽產生危害，導致畜禽死亡率升高，不僅給國民經濟的發展造成嚴重損失，而且給人類的健康甚至生命造成威脅。 通過大型沼氣工程建設，內蒙古騰達農業發展有限公司可實現清萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 10 潔生產，改善生活環境和場區環境，減少疾病發生率，提高產品品質。同時，選用先進處理工藝治理后，將沼渣和沼液分別制成固體有機復合肥和液體有機復合肥，固體有機肥可作為農作物的底肥或追肥，液體有機復合肥可作為葉面肥或滴灌施肥，形成“養殖 —— 能源（沼氣）—— 肥料 —— 種植 —— 養殖”生態模式。這 是一項具有一舉多得、生態良性循環的無害化可持續發展的生物環保工程。 3. 是開發可再生能源、實現農業資源循環利用的需要 我國是農業大國， 70%以上的人口生活在農村地區，農村地區承擔著全國人口的物質生活供給，要實現國家環境保護和可持續發展戰略，農業環境保護和農業可持續發展是首要考慮的問題，農業環境保護和農業可持續發展的重要性越來越突出。隨著規模化養殖業的進一步發展，其所生產的大量廢棄物造成的環境污染日益突出。從另一方面講，養殖基地的廢棄物如果得到合理處置和資源化利用，又能成為促進生產發展的有效資源。隨著全球化 石資源的供應緊張，開發可再生能源已成為全人類的行動目標。我國豐富的農業廢棄物資源，經過合理開發利用，便是優質能源。通過本沼氣工程建設，處理和利用豬場的糞便和污水，不僅解決了豬場環境污染問題，而且年發電 18 萬度，將廢物轉化為優質能源，實現了資源的循環利用。 項目建設的可行性 1. 政策支持 沼氣工程在新農村建設、農村環境整治、可再生能源發展方面有萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 11 著重要的作用，能促進人與自然的和諧、物質文明和精神文明的協調，是資源節約型、清潔生產型、生態保護型、循環經濟型的經濟發展的必由之路。 為推動沼氣工程的建設 ，農業部要求各地要高度重視，把農村沼氣建設作為促進農業增效、農民增收和為農民辦實事的重要舉措來抓。同時，要增加投入，加快沼氣新技術推廣，加強沼氣服務體系建設，進一步強化項目管理，推進沼氣工程又好又快發展。 20xx 年以來，國家安排了 100 多億元國債資金用于支持農村戶用沼氣池和大中型沼氣工程的建設。 近年來，孿井灘生態移民示范區經濟發展迅猛，綜合實力明顯加強，農牧民的生活方式和生活水平顯著提高。廣大農牧民渴望生活質量有更大的改善和提高，對良好的生產、生活環境要求迫切。示范區“生態立區、產業富民”的政策導向，鼓勵 發展舍飼畜牧業發展的同時，十分重視環境保護工作。通過沼氣建設促進農牧業增收和提高環境質量，發展大型沼氣工程具有良好的社會氛圍。 內蒙古騰達農業發展有限公司設計存欄黑豬 10550 頭，出欄黑豬10000 頭，每天產生豬糞 19噸，污水 25 噸，糞污 COD 高，可生化性好，是厭氧發酵的良好原料。充足的豬糞與廢水為項目建設提供了豐富的沼氣生產原料。 具備建設能源工程的地理條件 萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 12 ⑴ 運輸方便：建設地點距嘉爾嘎勒賽漢鎮僅 2公里，運輸距離短，同時又能避免交叉污染，滿足了防疫要求。 ⑵ 用肥方便：建設地點 周邊即為大片農田，沼渣、沼液輸送方便。 場區交通十分便利。項目建設地點位于示范區現代農業園區內，供水、供暖、供電條件良好，道路暢通，能夠滿足供電、供水的要求。 5．有可靠的技術依托和技術方案 。 本項目聘請中國農業大學和中國科學院專家指導設計，技術采用中國農業大學擁有的攻關項目成果，主要特點是底物濃度高，不易堵塞，運行穩定，特別適用于人、畜糞便的沼氣發酵，可顯著降低運行費用。技術依托單位為中國農業大學。中國農業大學匯聚了沼氣研究領域的多名專家、教授，多次承擔了國家關于沼氣建設重點攻關科研課題，多項科研成果獲 得國家及農業部科技進步獎。 成熟的沼氣工藝技術 （ 1）國外沼氣工程技術的發展與現狀 自 50 年代起，發達國家開始進行大規模的集約化養殖，在城鎮郊區建立集約化畜禽養殖基地。由于每天有大量糞便及污水產生，難以處理利用，造成了嚴重的環境污染。與此同時，許多發達國家迅速采取措施加以干預和限制，并通過立法進行規范化管理。如：規定每個生產點允許飼養的畜禽數；建場時必須有糞便和污水的儲存、處理和利用設施；未經許可不得將污水排入河流和自己挖的糞池；糞便未經無害化處理不得施入耕地。同時還制定了相應的處罰條例。各國政府萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 13 重點管 控畜禽養殖業的污染，從政策法律、技術手段、預防管理等多個層面進行了綜合整治，并取得了顯著成效。 美國在聯邦水污染法中的規定側重于畜禽養殖基地建設管理，超過一定規模的畜禽養殖基地，建場必須通過環境許可。美國現有處理市政污水的土地和穩定塘處理系統 2 萬多個，約為該國污水處理廠的13 倍。該技術也可以處理一定量畜禽養殖基地排出的糞污，它保證養殖基地在獲得利潤的同時，保持良好的環境。此項技術具有占地面積小、維護保養要求少的優點，但建造人工濕地所需的一次性投資費用較高。美國已將畜禽糞污的處理利用作為一門“糞便科學”開展了 深入研究，對畜禽養殖基地糞污的管理和要求都比較嚴格，尤其對大規模畜禽養殖基地。從政府、科研單位到生產者都十分重視環境保護問題，建議加強“環保型”飼料和糞污處理利用技術方面的研究，為畜牧業可持續發展提供有力的技術支撐。其畜禽養殖基地多采用防滲的氧化塘 (污水塘 )處理和存放糞污，但須防止氧化塘滿溢而造成地表滲流污染 (如在雨季 )及注重糞污的利用，同時也運用現代微生物技術和生物發酵工藝。如：利用發酵塔和造粒機等加工設施，對畜禽糞便通過快速發酵、脫臭和添加復合微肥等生產工藝進行工廠化生產；以及將畜禽糞便加工成系列復合有 機肥料。 加拿大對畜禽污染的治理以畜禽糞便的綜合利用為主。加拿大由于禁止將畜禽養殖基地污水排放到河流中，而是必須將液體肥料還田使用，無需花費大量的資金投入到污水處理上，故堆肥發酵處理方法萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 14 在加拿大廣泛使用。堆肥發酵處理首先要建堆肥處理場，但堆肥場必須建防滲層，地面正常是水泥結構，也可用粘土層作為防滲層。發酵的填料可用鋸末、樹葉、碎木片、秸稈等。定期翻動，并不斷通氣和控制水分含量，整個發酵過程約需 2－ 3 個月。對畜禽糞便環境污染的管理主要從畜牧業與農業的高度結合，由充足的土地進行消化作為解決畜禽污染的出發點。 日 本在 70 年代發生嚴重的“畜場公害”后，政府制定了《廢棄物處理與消除法》、《防止水污染法》和《惡臭防止法》等 7 部法律，對畜禽污染管理作了明確的規定。日本多采用干清糞工藝，大大降低了處理投資和成本。 近十年來在歐洲建造的大多數農場沼氣池都類似于集中厭氧消化系統，既處理畜禽養殖糞便，也處理周邊的有機廢物。區別在于經營者為個體，而不是農民合作協會或社區經營；裝置規模也較小。新建的厭氧消化裝置多采用 5570℃的消化溫度，這樣有利于消毒和滅活雜草種子。 集中厭氧消化系統代表了目前歐洲沼氣工程的發展趨勢。即將一定區域內 相鄰的農場畜禽糞便和其他有機廢物收集、運輸到一處沼氣站集中處理，集中厭氧消化裝置的優點是有一定的規模經濟效益，可采用較先進的厭氧消化工藝和裝置，從而處理效率更高，裝置由當地農民合作協會或社區投資和經營。其他有機廢物包括市政污泥、農業加工廠廢物等。集中厭氧消化系統是沼氣技術發展到今天，是順應環萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 15 境可持續行動的結果，將更有利于對有機廢物的管理和循環利用。集中厭氧消化系統發展較快的歐洲國家主要是丹麥、德國、英國和瑞典。 歐洲沼氣廠的主要盈利途徑是依靠沼氣發電，其技術特點是低能耗、產氣率高和熱電聯產（ CHP）完善。目 前大多數采用以高濃度有機廢棄物聯合消化為特點的 CSTR 工藝，并配備了熱電聯產系統。這種全混式 CSTR 的工藝是先對各類畜禽糞污及其它有機廢棄物進行預處理，調整進料 TS 濃度 6～ 12%范圍內，泵入帶有機械攪拌的 CSTR 反應器，其容積產氣率視原料和溫度不同，通常在 ～ 。沼氣經熱電聯產系統轉化為電能和熱能，產生的電能并網銷售，回收的熱能通常用于周邊農場、村鎮供熱以及補償沼氣工程本身所需的熱消耗。由于 CSTR 工藝產氣率高，費效比顯著，熱電聯產產生的熱能通常大于原料加熱所需熱量，大大降低了沼氣生產 成本。在歐洲，沼氣廠產生的沼液沼渣，一般不經固液分離直接用于農田施肥。 （ 2）國內沼氣工程技術的發展與現狀 我國于 1979 年召開了全國沼氣工作會議， 1980 年成立了沼氣工程協會，大中型畜禽養殖基地沼氣工程技術在近幾年得到快速發展。到 20xx 年底，全國已建成養殖基地沼氣工程 5890 處。經過近年來大中型沼氣工程的實踐和探索，證明比較成功的技術有上流式厭氧污泥床（ UASB）、全混式厭氧工藝（ CSTR）、上流式污泥床（ USR）和塞流式反應器（ HCF）等工藝。 我國大中型厭氧沼氣工程技術近幾年得到快速發展，成為畜禽養萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 16 殖污染防治技術領域產業化程度最高的技術，但與國外相比仍然存在產業化程度低，設備材料質量不穩定，自動化控制水平低等問題。在近幾年，我國畜禽糞便沼氣工程呈現強勁的發展勢頭，并在規模效益、整體技術水平上有大幅度的進展，與之配套的設備及裝置也進入工廠化生產，并逐步形成沼氣行業的支柱產品和產業。 萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 17 第 3 章 市場供求分析與預測 有機肥市場分析預測 沼氣是一種優質能源，主要成份是 CH4，含量約 50— 60％。本項目生產的沼氣全部用于孿井灘生態移民示范區現代農業園農業生產需求、發電、 場內員工生活使用。根據用于沼氣生產原料的粗略計算，公司養殖基地存欄黑豬 10550頭，出欄黑豬 10000 頭，每天產生豬糞19 噸，污水 25 噸，日產沼氣為 750m3，年產氣量為 萬 m3（年運行 300 天）。沼氣用于向周邊農戶供氣及發電。 本項目沼渣、沼液市場分析預測 近年來，由于濫施農藥與化肥，農產品農藥殘留嚴重超標，農產品質量安全問題已引起各級政府的高度重視。隨著經濟不斷發展，生活水平不斷提高，人們的消費觀念、飲食習慣發生了巨大變化，追求健康，融入自然漸成時尚，有機食品、綠色食品、無公害農產品倍 受青睞。 沼液中含有氮磷鉀、各類氨基酸、維生素、蛋白質、赤霉素、生長素、糖、核酸及抗生素，施用作物可以增強作物抗病、抗旱、抗凍能力，達到增產、增收目的。 沼渣含有豐富有機酸和氮、磷、鉀，滿足作物需要，改良土壤：沼液、沼渣是優質有機肥，長期使用可增加土壤有機質含量，對提高萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 18 農產品產量、改善農產品品質、保護生態環境將起到日益重要的作用。 養殖基地周圍有大面積農田、有機蔬菜基地及綠化林地，按照一般經驗，每畝農田每年可消納沼液沼渣肥 20t，該項目所產沼液沼渣所需接納農田的面積 450 畝。 沼肥對土地具有良好的促肥效果 ， 可作基肥，也可作追肥；但必須考慮場區承載量。沼肥的施用量與種植農作物的品種、多少、生長周期及季節等有關。本工程所產沼渣與沼液所需要消納的土地面積如表 31。 表 31 施肥量預算 種植品種 消納土地的面積（畝） 農田 450 畝 通過以上數據分析，養殖基地沼氣工程建成后產生的沼渣沼液可為周邊的農田、有機蔬菜基地及綠化林地貢獻部分肥料，不足部分可采用其它形式肥料補足。 沼氣發電的前景需求 沼氣發電前景 隨著可再生能源發電技術的發展，可再生能源發電能力在全球總的發電能力中所占比重越來越高。 商業通訊合作社（ BCC）的調查報告指出：除水電之外的可再生能源發電能力在 20xx年已超過了 200Gw，同時全球總的發電能力為 ，可再生能源發電能力在全球總的發電能力所占的比例已升至 3％。 而這其中，地熱發電和沼氣發電所占的比例則超過了可再生能源發電總量的 10％。 萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 19 沼氣等可再生能源所發電力稱為“綠電”。在歐洲電力市場，法律規定“綠電”應占有一定的市場份額，我國政府也大力鼓勵支持可再生能源建設。 20xx 年底全國生物質能發電累計裝機容量 420萬 kw，其中農林廢棄物、農業沼氣、垃圾直燃和填埋氣發電 150 萬 kw。 沼氣發電工程本身是提供清潔能源、解決環境問題的工程，它的運行不僅 SK 解決沼氣工程中的一些主要環境問題，而且由于其產生大量電能和熱能，又為沼氣的綜合利用找到了廣泛的應用前景。 有助于減少溫室氣體的排放 通過沼氣發電工程可以減少 CH4的排放，每減少 1噸 CH4的排放，相當于減少 25噸 CO2的排放，對緩解溫室效應有利。 有利于變廢為寶，提高沼氣工程的綜合效益 以沼電在酒廠中的的綜合效益為例，四川榮縣進行了 120kw沼氣發電的生產和示范。用酒糟廢水經厭氧消化產生沼氣，發電效率為／ m3， 當年成本為 元／ kwh。沼電能夠基本滿足該廠的生產用電。山東昌樂酒廠安裝 2 臺 120 kw 的沼氣發電機組， 170m3酒糟日產沼氣 4800m3，發電 8640Kwh，全年能源節約開支 29 萬元，工程運行一年即收回全部成本。 可減少對周圍環境的污染 由于綜合利用手段單一，很多沼氣工程產生的沼氣大量排入大氣中，不僅嚴重污染周圍的環境，也對工作人員的安全和健康產生了極大的威脅，沼氣發電則為沼氣找到了一條合理利用的途徑。 萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 20 本項目沼氣發電的市場 一般來說，規模化畜禽養殖基地、城市生活污水處理廠和城市 生活垃圾填埋場既是當地的支柱產業和必要的公益型企業，也是造成污染的大戶。對于高濃度有機廢水（物）的治理，目前國際上公認首選的技術是厭氧消化（沼氣技術）。由于這些企業多數遠離城鎮，沼氣無法作為城鎮居民的生活燃料集中供氣（主要是距離遠和輸氣管網的建設費用太高）。若沼氣作為鍋爐燃料替代原煤直接燃燒，其經濟價值很低（ 1m3沼氣的熱值與 標煤的熱值相當）。另外，規模化畜禽養殖基地、污水處理廠又是用電大戶，近幾年由于國內電力日趨緊張，特別是經濟發達地區的企業，經常受到國家電網用電量的限制（每星期停電幾天）或計劃 外用電需高價購買 。因此，許多企業已開始意識到沼氣發電既提高了沼氣自身的經濟價值，又為企業緩解了電力緊缺的矛盾。 本項目年發電量 9萬千瓦，可滿足養殖基地自身用電。通過沼氣發電產生的電力則全部可以投入使用，緩解用電壓力。沼氣則用于周邊農戶供熱、采暖、炊事用能、洗浴等，節省煤炭等常規能源，改善現有工作環境和生活設施。 萬頭黑豬養殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 21 第 4章 項目建設單位基本情況 項目建設單位基本情況 項目所在地是孿井灘生態移民示范區規劃的現代農業園，規劃可灌溉農田 ，全部為農業用地。 項目規劃占地 700 畝，其中黑豬 養殖基地占地 200 畝，有機蔬菜基地占地 300 畝，生態度假村占地 200畝。黑豬養殖基地內，