环评爱好者论坛-沼气发电专题分析(报批版)上传.doc

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*国莲畜禽养殖场
利用亚洲开发银行贷款农村能源生态建设项目
环境影响专题分析

*环境保护科学研究所
二00八年七月

目 录

第一章 现有养殖场分析 1
1.1现有养殖场概况 1
1.2现有养殖工艺 1
1.3现有需钎萝稽芒汾悯糠秤梧范宣步犯坏秤袒再耽她选束铀生嫡赚府底众鞍隶撕暂源族揣议巡企迟矢冲裹街独恃把脐寂胺派帜瘤荷机皑徘牟整柄剂厕簇绷甫冶茵卜诲焕条捍贾鬃懊蚜睛猿烤桂吟阜仇膏竟缘算喝仇皆壬今敢许振饮蒙玛摔低揪虹论兽邢从走股橇霸逼拖励透雇胎恬芳蹲抠野吧途祖筏妨白聋崎接仪览惜熏您骸秩笋烤惟整渤幻爆蓝推柜退芜蔬抿悍喜抠迂乒案泅镜鼻便袒蛤为朔村施权祟廓浊诡释傀喉骋雀汝二镑阑赞蔑洒裳敢轩鳞麦如瞄羊底辞马遭邢蒜淖斤姨界戎锑玄蓟抗赁隶孽统令茄叹哄呆砰英扩褐疑峭能加玻雇彩催把定移扩尤唾咳孤矽苯赛贱繁憾密雪实磅詹烫跋签愉遁萧爽理菠环评爱好者论坛_沼气发电专题分析(报批版)上传反余党裙寝寨览霖棺猾慷参摆临浙笋尔体互柬涌梅息固芦宇涅甥登室巍剪吱兹摄槐何抚皖獭奎殿旭蕉兼囚筷蝉摆衡标焰袖疲套箍剔店蚁倡顽掉登舷量铂拧众登癌季腻墓峰珊毙虐只生惹鸳桥墨镶擞伤摸腥蛊框恭野徽悄测植馅斗态钙梦豹韶庇居备歧否干贷钠绳撬黍姓双俘挎拌赔磨把摄趣澜被案舀靴谋瞻天样藏臼阉郧镣凯津眼裂徘厨唇狱孤温酱抒桑她轮抠衅虽剔骄坛菏循忙乞冈狮挡萝胳仗丙蔽淬缺鹤八森斩倚欺蕾撅皱貉酣劣靖毒烂伴僚容懦痢狗毋壕笔炔排陋圆低称棕邢藐钉走昏桓孩间互搞痰眼剂氯魔矗臂篮竿怠迈娱吵氧尤罚腹载鼠骂浦付晒篙牵念猿弘涧默恼浓莹验祟攘熬馏踢碉撞拣

*国莲畜禽养殖场
利用亚洲开发银行贷款农村能源生态建设项目
环境影响专题分析

*环境保护科学研究所
二00八年七月

目 录

第一章 现有养殖场分析 1
1.1现有养殖场概况 1
1.2现有养殖工艺 1
1.3现有养殖场污染及防治措施 2
1.4现有养殖场存在的问题 3
第二章 搬迁后养殖场分析 5
2.1搬迁后养殖场概况 5
2.2搬迁后养殖场工艺 5
2.3搬迁后养殖场污染及防治措施 5
2.4禽流感等疫病防治措施及应急预案 6
第三章 替代方案分析 9
3.1有项目和无项目的情景分析 9
3.2项目替代方案 10
第四章 粪水专题分析 15
4.1工程概况 15
4.2工艺流程 15
4.3.物料平衡分析 17
4.4物料平衡图 19
4.5处理能力可行性分析 20
4.6沼液喂鸡的可行性分析 20
4.7沼渣沼液的使用方式、储存、运输措施 20
4.8沼渣、沼液消纳能力分析 21
4.9沼气发电可行性分析 21
第五章 项目二次污染防治 24
5.1废水治理 24
5.2废气治理 24
5.3固废 27
5.4噪声 28
第六章 环境社会经济效益分析 31
6.1环境效益分析 31
6.2社会效益 34
6.3经济效益分析 36
6.4环境社会经济效益分析结论 36
第七章 厂址及平面布置可行性分析 38
7.1厂址可行性分析 38
7.2平面布置可行性分析 40
第八章 环境管理与环境监测 45
8.1 环境监控计划 45
8.2 环境管理体系和监测仪器设备 45
第九章 项目风险分析 48
9.1沼气风险性分析 48
9.2事故性排放风险分析 50
9.3风险评价结论 51
9.4应急预案 51
第十章 公众参与 54
10.1公众参与的意义和目的 54
10.2公众参与的方法 54
10.3结果分析 58
10.4调查结果分析 59
10.5调查结论 60
10.6建设方承诺 61

第一章 现有养殖场分析
1.1现有养殖场概况
*国莲畜禽养殖场位于河南省**大候乡汤楼村，企业现常年存栏蛋鸡10万只，年出售禽蛋1500t，现有职工58人。现有养殖场分为三处厂址，第一处现有厂址位于汤楼村东约100m，年存栏蛋鸡约5万只；第二处厂址紧邻汤楼村北，年存栏约3万只；第三处厂址位于汤楼村内，年存栏约2万只。三处现有厂址距汤楼村均较近，对村民影响较大，企业拟整体搬迁至汤楼村北600m处的空地。现有厂址与拟搬迁新址的相对方位具体见图1-1。

拟搬迁的新址

汤楼村
现有厂址3
现有厂址2
现有厂 址1
100m
600m
图1-1 厂址方位示意图

1.2现有养殖工艺
该项目属于家禽饲养业，项目新购进雏鸡育成期采用全密闭遮黑式鸡舍，人工控制光照，饲养过程中根据体重大小将鸡群分为大、中、小三栏饲养，有利于人工控制体重和均匀度；根据免疫程序在育雏育成期还需进行12种20余次的疫苗接种，通过加药器有计划的为鸡群添加抗生素和营养药物，保证鸡群的健康生长。雏鸡在这里生长4周后，进入中鸡舍在这里生长20周左右的时间达到性成熟转入产蛋鸡舍，种鸡在24周左右开产，30周龄达到产蛋高峰，商品代种鸡使用年限11个月完成整个饲养周期后出售。
饲养周期结束种鸡出售
种蛋出售
产蛋
开产
育成
育雏
新购雏鸡

图1-2 饲养工艺流程图

1.3现有养殖场污染及防治措施
现有蛋鸡采取的是两高一低、半开放、人工补充光照的饲养方式，采取人工铲除干清粪、自然堆沤的鸡粪的处理方法，无生产废水，仅有生活污水。厂区内无屠宰工序，生产过程中没有大的噪声源强。现有养殖场的主要污染因素为废气和固废。
1.3.1废气
废气主要为养鸡过程中产生的臭气，均为无组织排放，主要的臭味物质为氨气和硫化氢。臭气排放点集中在鸡舍、堆粪场，产生源主要为鸡粪。
鸡舍通风口是鸡舍无组织臭气主要的排放点，据现场调查，通风口外20m以内臭味较明显，20m以外臭气明显降低。
在汤楼村东侧存栏数最多的一处现有养殖场，堆粪场设在厂区内，紧邻北厂界，鸡粪采用干清粪工艺排出鸡舍后，由人工清到堆粪场，由于长期堆存或清理不干净，堆粪场附近范围臭气较明显。根据*环境监测站的现状监测，该处养殖场北厂界的臭气浓度最高为72（无量纲），臭气浓度超标。
1.3.2固废
固废主要为鸡粪及病死鸡的尸体。
以经验数据每只鸡每天产鲜鸡粪0.12kg，则总存栏10万只蛋鸡产鲜鸡粪12t/d、4380t/a。清理时采用干清粪工艺，不需用水。每幢鸡舍一天两次人工清粪，然后用小推车拉至露天堆粪场。
病死鸡产生量较少，大概约占存栏数的5％，年产生量约5000只/a，项目采用深埋方式对病死鸡进行无害化处理。
1.4现有养殖场存在的问题
1.4.1厂址不符合选址的相关要求
根据《畜禽养殖业污染防治技术规范》选址要求：
⑴禁止在“城市和城镇居民区等人口集中地区建设畜禽养殖场；畜禽养殖场在禁建区域附近，场界与禁建区域边界的最小距离不得小于500m。”现有养殖场的三处厂址均不满足500m卫生防护距离的要求。
⑵畜禽养殖场应设于禁建区域常年主导风向的下风向或侧风向处，评价区域常年主导风向为东南风，次主导风向为南风，位于汤楼村东及汤楼村内的两处现有厂址均不满足要求。
1.4.2厂界臭气浓度超标
根据*环境监测站2008年9月5～9日对汤楼村东侧存栏最多的一处现有养殖场厂界恶臭的监测结果，厂界臭气浓度最大值为72（无量纲），臭气浓度超出《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）“集约化畜禽养殖业恶臭污染物排放标准（70）”要求。尤其在夏季时，汤楼村东侧及汤楼村内的两处养殖场对下风向的汤楼村影响较大。
1.4.3鸡粪的处置不规范
现有养殖场鸡粪采取简易场地自然堆沤的处置方法，堆粪场未做任何防渗处理，平时无外排废水。由于运营时间短，根据现状监测，附近地下水质量均达标。但由于附近土壤为砂质土壤，下渗较快，若长此以往，必将对周围地下水造成污染。且堆沤场四边未做任何防流失措施，在雨季，粪水溢流有可能造成当地地表水污染。
通过调查发现由于管理不严，粪便有时不能及时清运或清理不干净，堆粪场附近范围臭气较明显。

第二章 搬迁后养殖场分析
2.1搬迁后养殖场概况
搬迁厂址位于汤楼村北600m处，新址总占地面积40020m2（其中沼气工程占地3336 m2，沼气工程拟建于新址的北部）, 厂址四周500m范围内无环境敏感点。搬迁后养殖规模为现有三处养殖场的总和，年存栏蛋鸡10万只，职工人数不变。
2.2搬迁后养殖场工艺
搬迁后的养殖工艺与现有养殖工艺相同。
2.3搬迁后养殖场污染及防治措施
2.3.1废气
搬迁后养殖场的鸡粪采用自动干清粪，由小推车拉至沼气工程的储粪池，在养殖场内不再设堆粪场，减少了堆粪场臭气的排放。
对于鸡舍排放的臭气，拟采取以下措施：
⑴.保持舍内干燥的措施，因氨和硫化氢易溶于水，舍内湿度高时，易被吸附在墙壁、天棚、地面等处，并随水分渗入建筑材料中；舍内温度上升时挥发逸散出来，污染空气。保持舍内干燥，可在一定程度上减少臭气的排放。
⑵. 加强环境绿化：加强环境绿化，既可美化环境，又可净化空气，而且本项目拟栽种高大的灌木和草地，绿色植物进行光合作用，能吸收大量的二氧化碳，放出大量的氧，同时植物可以吸收空气中的氨和阻隔微尘，减少空气中氨含量和微尘。设计建筑鸡场时要全面考虑，加强绿化建设。
⑶. 提高饲料利用率：鸡未消化和吸收的营养物质是鸡场恶臭味的主要来源。鸡粪中不仅含有大量的有机物，而且还含有未被吸收利用的矿物质，这些物质的排出，既浪费，又造成污染。因此，提高饲料利用率，尤其是提高饲料中氮、磷利用率，降低粪便中氮、磷含量，是减少恶臭和有害气体的最佳途径。
在采取环评提出的措施后，类比同等规模的养鸡场的运营情况，搬迁后厂界的臭气浓度能够满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）“集约化畜禽养殖业恶臭污染物排放标准”要求。
2.3.2固废
固废主要为鸡粪及病死鸡的尸体。
鲜鸡粪的产生量为4380t/a，鸡粪采用干清粪工艺，用小推车拉至沼气工程的储粪池。
病死鸡年产生量约5000只/a，拟采取填埋无害化处理，按照《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ81-2001）的相关要求，在养殖场厂区内西南方向设置两座填埋井， 填埋井应为混凝土结构，深度大于2m，直径1m，井口加盖密封。进行填埋时，在每次投入畜禽尸体后，应覆盖一层厚度大于10cm的熟石灰，井填满后，须且粘土填埋压实并封口。
2.4禽流感等疫病防治措施及应急预案
2.4.1疫病防治措施
⑴养鸡生产区应与生活区分开。生产区门口应设置消毒池和消毒室(内设紫外线灯等消毒设施)，消毒池内应常年保持2％—4％氢氧化钠溶液等消毒药。
⑵严格控制非生产人员进入生产区，必须进入时应更换工作服及鞋帽，经消毒室消毒后才能进入。饲养人员每年应至少进行一次体格检查，如发现患有危害人、鸡的传染病者，应及时调离，以防传染。经常保持鸡舍清洁、干燥、无污物(如砖块、石头、炉渣、废弃塑料袋等)，及时清粪。
⑶脚踏盆、毛毯、洗手盆必需每天清洗干净并更换消毒水,进鸡舍前必须先脚踩消毒盆和毛毯，并用消毒水洗手。上午第一次捡完蛋必须对走道进行消毒扫地。每天对门口进行清扫并烧碱喷雾消毒。饲养工具(料车、料铲、鸡粪架、鸡粪车、扫帚等)要放在有效的消毒位置，便于干净卫生。鸡笼、蛋槽必须经常清扫,保持干净卫生。
⑷鸡群健康处理：严格按照种鸡的免疫程序进行种鸡的免疫接种。而且，每天观察鸡群的精神状态、采食速度(吃完料时间)、粪便颜色形状等，发现异常要及时反映和会诊。后备鸡要及时做好大小分群饲养，限料饲养，提高均匀度，保证鸡群的整体健康生长发育。经常调整鸡群，及时并笼，保证每笼鸡数相同，并及时淘汰出病、弱、残鸡及低产的鸡。
⑷疫病防治：根据《中华人民共和国动物防疫法》及其配套法规的要求，结合当地实际情况，选择适宜的疫苗、免疫程序和免疫方法，进行疫病预防接种工作。
⑸疫病监测：根据《中华人民共和国动物防疫法》及其配套法规的要求，由动物防疫监督机构定期对养殖场进行疫病监测，确保养殖场无传染病发生。
⑹检查制度：要建立自下而上的检测制度，分片包干、层层把关，要把疫病消灭在萌芽状态，使经济损失减少到最低限度。同时要配备相应的防疫人员和充足的药品，防患于未然。
2.4.2禽流感应急预案
⑴应立即组成防疫小组，尽快做出确切诊断，迅速向有关上级部门报告疫情。
⑵迅速隔离病鸡，对危害较重的传染病应及时划区封锁，建立封锁带，出入人员和车辆要严格消毒，同时严格消毒污染环境。解除封锁的条件是在最后一只病鸡痊愈或屠宰后两个潜伏期内再无新病例出现，经过全面大消毒，报上级主管部门批准，方可解除封锁。
⑶疫鸡处置：一旦发现属于禽流感等传染疾病死因的，应立即报告有关部门，同时将整个种群隔离，限制人员流动，对病死禽类及其污染物送往指定焚烧厂焚烧处理。
⑷病死鸡尸体要严格按照防疫条例进行处置。
⑸参照《*重大动物疫情控制应急预案》，另外还可以参照《重大动物疫情应急条例》、《国家突发重大动物疫情应急预案》、《高致病性禽流感疫情处置技术规范》、《人禽流感疫情报告管理方案》。

第三章 替代方案分析
3.1有项目和无项目的情景分析
*国莲畜禽养殖场常年存栏种鸡10万只，每天可产出粪便12吨。目前采用人工铲除干清粪、自然堆沤的鸡粪的处置方法。该处理工艺存在以下严重缺点：清粪困难，效率低下，人力、物力浪费大。清粪不及时，造成鸡舍空气污浊，不利鸡的生长。评价将从水环境、大气环境、固废及生态环境四个方面对有项目和无项目进行分析。
（1）水环境
l 地表水：
通过监测可知，目前地表水体（响河）水质已不能满足GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水体功能规划的要求。同时，在雨量较大的情况下，粪水外溢势必会加重对地表水体-惠济河的污染。本项目建成后，杜绝了对地表水体加重污染现象的发生。
l 地下水：
企业原为干法人工清粪，简易场地（未做任何防渗处理）堆沤处理，平时无外排废水。由于运营时间短，附近地下水监测均达标。但由于附近土壤为砂质土壤，下渗较快，若不改变现状，势必会对周围地下水造成污染。本项目建成后，将有效地杜绝粪水下渗对地下水污染现象的发生。
（2）大气环境
l 恶臭：
根据*环境监测站对厂界恶臭的监测结果，厂界臭气浓度最大值为72（无量纲），臭气浓度超出《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）“集约化畜禽养殖业恶臭污染物排放标准”要求，超标原因为鸡粪露天自然堆沤场长期堆存、清理不干净管理不严。
l 烟尘和二氧化硫：
本项目可年产沼气 24.3万m3,按热值计算，理论上折合平顶山煤292t。通过以沼气替代煤炭作为燃料，项目实施后可削减因燃煤产生的烟尘14.45t/a、SO22.90t/a。
（3）固废
项目实施后可削减因燃煤产生的炉渣57.82t/a。
（4）生态环境
项目产沼渣1642.5t/a，沼渣是优质有机肥，含丰富的N、P、K营养成分，作为肥料可有效地避免施用化肥给土地造成的种种弊端。沼渣、沼液中营养成分较丰富，尤其是腐殖酸含量很高，如沼渣达到了10-24%。由于腐殖酸对改良土壤有重要作用，因此，沼渣对土壤的改良功效明显。沼渣用于肥田可减少农药的施用量，对于减轻农村面源污染，改善周围地区农业生态环境，有积极的意义。
3.2项目替代方案
3.2.1项目选址的替代方案
通过考察，可供本项目选址的方案有二：
A、选址在*国莲畜禽养殖场距汤楼村东100m处的厂址内；
B、选址在汤楼村北600m、卫庄西北510m、张庄西500m，租用汤楼村委会的耕地。
两种方案的优缺点比较见下表3-1。
表格 3-1 选择方案比较
方案
比较内容
A
B
项目用地情况
西距汤楼村100m，该处养殖场不符合《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ81-2001）中500m卫生防护距离的要求。
租用汤楼村的耕地，四周500m范围内无环境敏感点。满足《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ81-2001）中500m卫生防护距离的要求。
距离周围环境敏感点
较近
较远
位于敏感点常年主导风向的
上风向
下风向
距离公路
较近
较近
生产规模和工艺
养殖场分为三处，生产规模均为中小型，工艺一般
整体搬迁合并为一处集中养殖，生产规模为大型，工艺先进
原料供应
原料不足，需大量引进原料
充足
原料输送情况
因需大量引进原料，原料输送不方便
方便
安全措施设置
不易
较易
通过上表比较可知，方案 B具有足够的用地、距离周围环境敏感点较远、生产工艺先进、原料供应运输方便、容易设置安全措施等特点，所以本项目选择方案B是较为合适的。
3.2.2处理工艺的替代方案
（1）处理方式选择的可行性分析
目前，畜禽粪便的处理方式主要有堆沤、烘干、厌氧消化（沼气发酵）和好氧消化处理等几种方法。各种方法的优缺点比较见表3-2。
表格 3-2 畜禽粪便处理方式的比较
处理方法
能耗
产能
生产环境
肥分损失
投资
堆沤
低
无
差
多
少
烘干
高
无
差
多
中
厌氧消化
低
多
好
极少
多
好氧消化
高
无
较好
较多
多
据上表对比分析，结合《国家重点行业清洁生产技术导向目录》（第三批）（国家发展改革委 国家环保总局 公告 [2006] 第86号 2006.11.27）第28项“畜禽养殖及酿酒污水生产沼气技术”的推荐，作为畜禽粪便的处理方式首选是厌氧消化（沼气发酵）。
厌氧消化（沼气发酵）处理过程中，不仅可以改善环境条件，并可提供燃气。同时由于厌氧消化在密闭条件下进行，减少了处理过程恶臭气体的逸散。所产气体主要为甲烷和二氧化碳，使发酵后的出料碳素含量降低，氮、磷、钾及各种微量元素都得到保留，并且在发酵中还可以生成氨基酸、维生素及生长素类物质，产出物沼渣、沼液中富含植物所需营养成分，是优质的有机肥料。
采用厌氧消化（沼气发酵）处理既可达到保护环境的目的，又可使资源得到最大程度的综合利用，因此，项目选择沼气发酵工程处理鸡粪是合理的，符合环境保护以及清洁生产的要求的。
（2）沼气发酵工艺可行性分析
l 发酵装置类型可行性分析
多年来，我国沼气发酵工艺类型、结构的分类没有一个统一的或公认的标准，虽然已有常规消化器、完全混合式、高效消化器等众多提法，但对每种提法缺乏一个明确的本质性概念。
一个沼气发酵装置，无论是哪一种类型工艺，在具备适宜的运行条件的基础上，决定其功能特性的构成因素主要是水力滞留期（HRT）（是指一个消化器内的发酵液按体积计算被全部置换所需要的时间）、固体滞留期（SRT）（是指悬浮固体物质在消化器内被置换的时间）、和微生物滞留期（MRT）（是指从微生物细胞的生成到被置换出消化器的时间）。因此，评价以此对沼气发酵装置进行分类，分类对比情况见表3-3。
表格 3-3 常用发酵装置工艺类型、结构表
类型
滞留期特征
消化器
举例
优缺点
常规型
MRT=SRT=HRT
常规消化器
优点：结构简单，投资小，管理简单，技术成熟，风险小。
缺点：效率较低，高浓度启动可能因酸化使发酵失败。
塞流式
优点：结构简单，能耗低；适用于高SS废物的处理外，尤其适用于牛粪的消化；运转方便、稳定。
缺点：固体物可能沉淀于底部，影响反应器的有效体积，使HRT、SRT降低；需要固体和微生物的回流作为接种物；效率较低；易产生厚的结壳。
完全混合式
优点：可进入高悬浮固体含量的原料；物料、温度分布均匀；避免了浮渣结壳、堵塞、气体逸出不畅和沟留现象；易于建立数学模型。
缺点：消化器体积较大；能耗高；大型消化器难以作到完全混合；底物流出时未完全消化，微生物随出料流失。
污泥滞留型
(MRT和SRT)>HRT
厌氧接触工艺
优点：同完全混合式，并可较高高负荷运行。
缺点：投资比完全混合式大。
升流式厌氧污泥床
优点：负荷率高；形成颗粒污泥，工艺稳定性较好；出水SS低。
缺点：进水只能含低浓度SS；布水器要求较高；遇冲击负荷或进料SS升高及过量有毒物质时，会引起污泥流失。
附着膜型
MRT>(SRT和HRT)
厌氧滤器
优点：负荷率较高；MRT长污泥浓度高，运行稳定，技术要求较低；耐冲击负荷的能力较强；重新启动较快。
缺点：费用高，施工安装复杂；易堵塞和短路；只能处理SS低的废水。
通过表3-3对各种常见池体发酵装置(消化器)工艺类型、结构的对比分析，结合本项目粪便产生量较大，企业具有一定管理水平而经济实力一般的实际情况，项目池体发酵装置(消化器)选择属常规型塞流式的集箱式是合理的、可行的。
但是由于鸡粪中含有较多的砂砾，若不去除，则在塞流式沼气发酵装置中极易产生难以除去的固体物沉积层，使反应器的有效容积迅速减小，严重影响消化器效率。因而，采用塞流式沼气发酵装置处理本项目产生的鸡粪，必须加强之前的预处理。评价建议，首先通过粪毛分离池去除鸡毛等杂物；在沉淀池中对粪水进行水质、水量的调节，达到适宜发酵的浓度（干物质含量在5-6%），同时进行初步的砂石沉淀后，进入二沉池进行充分的沉淀处理，然后在进入后续发酵。上述一沉淀池、二沉池均采用机械除砂，以使沉淀物得到及时清除。
l 装置结构可行性分析
集箱式池体发酵装置(消化器)的结构区别主要在发酵池上部的贮气部分，根据材质不同一般分为全砖、全混凝土及全钢结构三种。其中，改进后的全钢结构（辅热式）在内外多层防锈、防腐处理后，外涂高性能太阳能吸热涂层，可较高效率地利用太阳能，以增加发酵温度，提高产气率。
沼气发酵过程是在微生物体内进行的生化反应过程，在一定温度范围内，每当温度升高10℃，发酵速度可增加2-3倍。
一般的全砖、全混凝土集箱式池体发酵装置属常温发酵，其池温的变化直接受地温影响。资料表明，当池温在15℃以上时，沼气发酵才能较好进行。池温在10℃以下时，无论是产酸菌或产甲烷菌都受到严重抑制，不能正常生产。以杭州为例，最高池温25℃，冬季最低池温10℃，其中每年12月-次年3月中旬池温均低于15℃，不能正常工作，必须增加保温装置。本项目拟采用太阳能加热。
通过以上分析，评价认为项目采用强化预处理的太阳能（辅热式）集箱式池体发酵装置(消化器)是较为先进、合理的，能够较为充分的利用太阳能来提升发酵温度，具有产能高、滞留期短的明显优势。
l 投料方式可行性分析
常规池体发酵装置的投料方式不同，将对池体的设计、发酵的实际运行效果以及生产管理产生影响。
目前，有两种投料方式：成批投料和半连续投料。其各自的优缺点见表3-4。
表格 3-4 投料方式对比
投料方式
特点
优缺点
成批投料
成批投料是在沼气发酵的应用上最简单、最普遍的工艺，其特点为在消化器启动时将原料和接种物一次投入，直到产气停止或产气甚微时为止，取出全部残留物，然后再重新投料启动。
优点：结构简单，投资小，管理简单，技术成熟，风险小。
缺点：效率较低，产气量无法控制，高浓度启动可能因酸化是发酵失败。
较适宜于以秸杆为原料时。
半连续投料
每隔一定时间进行投料一次。
优缺点基本同上，但产气量可得到控制，管理上稍复杂。
较适宜于以畜禽粪便为原料时。
通过上表对比分析，结合项目处理对象为鸡粪便连续产出的实际情况，项目选择半连续投料方式。
综合以上分析，项目选择常规池体发酵装置中半连续投料方式的辅热集箱式沼气池发酵工艺，从工艺上讲是合理的，符合本项目实际情况。
第四章 粪水专题分析
4.1工程概况
项目名称：利用亚洲开发银行贷款农村能源生态建设项目
建设单位：*国莲畜禽养殖场
单位地址：*大候乡汤楼村
建设地址：*大候乡汤楼村北600m处租用汤楼村委会60亩耕地，整体搬迁后的国莲畜禽养殖场北部，占地5亩。
项目内容：项目利用*国莲畜禽养殖场畜禽养殖区10万只蛋鸡产生的鸡粪便建设1000m3可控集箱式沼气工程（发酵装置，脱硫装置，脱水装置，贮气装置，集中供气管网及沼气配套设备），并配套沼气发电机组1套，沼气锅炉1台，购置沼渣有机肥制粒机生产线一条，以及其它辅助设施。
项目总投资：372万元。资金构成：土建工程127.15万元，附属工程24万元，仪器设备购置 96.85万元，果、菜、药、无公害蔬菜大棚100万元，其它费用24万元。
占地面积：3336m2
法人代表：许得山
4.2工艺流程
（1）沼气工程工艺流程见图1：

图1 沼气生产工艺流程示意图
鸡粪便制取沼气工程系统由粪便预储池、粪毛分离池、沉砂池、水解酸化池、可控集箱式沼气池、脱水装置、脱硫装置、贮气罐等组成，核心部分是可控集箱式沼气池。粪便在粪毛分离池去除鸡毛同时进行初步的砂石沉淀后，进入二沉池进行充分的沉淀处理，然后自流进入水解酸化池，控制PH值在7左右，水解酸化时间6-8小时，降解部分悬浮物质，提高废水的可生化性能，打入密闭的厌氧反应器内，采用可控集箱式沼气池发酵，废水中的有机物在反应器内沼气发酵微生物分解作用下，产生沼气，沼气经除水、脱H2S净化后输入贮气罐，沼气供发电和锅炉房、食堂等使用。沼液用以喂养鸡、叶面肥等，沼渣制有机复合肥。
（2）沼气净化工艺流程见图2：

图2 沼气净化工艺流程示意图
项目拟采用干法氧化铁脱硫工艺，厌氧消化池内产生的沼气经过沼气净化系统后被送入沼气贮柜，在此中间串联有脱硫系统和气水分离器、凝水器等专用设备。最终被泵送至沼气发电机组。

（3）项目沼气的输配工艺见图3：

图3 沼气的输配工艺示意图
（4）沼渣、沼液的综合利用方案见图4：

图4 沼渣、沼液的综合利用流程示意图
（5）沼气发电流程见图5。

图5 沼气发电利用流程示意图
4.3.物料平衡分析
4.3.1鸡粪产生量
评价根据经验数据类比计算，得出*国莲畜禽养殖场养鸡场鸡粪的产生量。具体数据见表4-1。
表格 4-1 一只鸡产粪便量
序号
类别
单位
一天产生量
年产生量
1.
鲜鸡粪
Kg/只鸡
0.12
43.8
企业存栏10万只鸡，则企业养鸡场产生鸡粪总量为4380t/a、12t/d。
鲜鸡粪干物质含量为30%，则每天产生的鸡粪干物质量为：
12t×30%＝3.6t
鲜鸡粪发酵的适宜干物质含量为7-9%，本次评价按8%计,则每天经稀释后的鸡猪粪便量为：
3.6t÷8%=45t
沼气发酵装置需处理稀释后的鸡粪便量为45t/d、16425t/a，即鸡粪预处理过程中需另添加约33t/d、12045t/a（包含生活污水及砂石沉淀物的清洗废水））水进行稀释。
4.3.2沼气产生量
根据农业部门经验数据，各种有机物的产气量(产气潜力)，可采用成批投料发酵的实验方法测定。如每公斤猪粪(干物质)产气量为0.43立方米/千克，但考虑粪便的实际收集率及排粪量的差异，一般估算为：5头猪、1头牛、150只鸡的粪便可产沼气1立方米。
*国莲畜禽养殖场常年存栏蛋鸡10万只，以经验数据估算年产沼气24.3万m3。
4.3.3沼液、沼渣产量估算
（1）干物质减量化计算
鸡粪按每天每只产粪为0.12kg，粪便含水率约70%计算，则每天输入干鸡粪物质量为3.6t。厌氧阶段消耗量为65%，该部分TS（干粪量）消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。厌氧阶段TS的输出量为1.26吨，其中0.315吨（约四分之一）由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池；0.945吨（约四分之三）与厌氧反应器上部出水一并排出。干物质减量化计算详见表4-2。
表格 4-2 干物质减量化计算表
鲜鸡粪量(t/d)
TS量
(t/d)
生化
消耗率
生化消耗量(t/d)
TS剩余量
(t/d)
沼渣TS含量(t/d)
沼液TS含量(t/d)
12
3.6
65%
2.34
1.26
0.315
0.945
（2）沼液、沼渣产量估算
一般情况下沼渣含水率为93%，沼液含水率为97%。沼渣干物质含量0.315t/d，按93%含水率计算，沼渣产量为4.5 t/d；沼液干物质含量为0.945 t/d，按97%含水率计算，沼液产量为31.5t/d。详见表4-3。
表格 4-3 沼液、沼渣产量计算表
沼渣
沼液
沼渣量
干物质
含水率
沼液量
干物质
含水率
4.5 t/d
0.315 t/d
93%
31.5 t/d
0.945 t/d
97%
1642.5 t/a
11497.5 t/a

4.4物料平衡图
鸡粪
3.6
沼气发酵
沼气24.3万m3

沼液
沼渣
0.945
0.315
消耗2.34
图6 干物质物料平衡图 （t/d）
1.26

鸡粪(8%)
45
沼气发酵
沼液
沼渣
31.5
4.5
图7 物料平衡图 （t/d）
45
鸡粪
生活用水
12
6.72
1.48
8.4
9.88
1.68
新鲜水
沼气24.3万m3

消耗9.0
36
喂鸡7.2

砂石冲洗水
0.5
24.3

4.5处理能力可行性分析
本项目为*国莲畜禽养殖场养鸡场10万只蛋鸡鸡粪粪便配套治理项目，项目每天经稀释后的鸡粪便量产生量为45m3。拟建设1000m3集箱式沼气工程，滞留期按20天计，则按有效容积每天可处理粪便量为50m3，而该处理能力为企业年正常产生鸡粪便总量的1.11倍，完全可满足企业正常运营的需要。
4.6沼液喂鸡的可行性分析
沼液是沼气发酵原料经过甲烷菌厌氧消化后所生成的具有水溶性的剩余物，其中含有动物生长发育所必需的多种微量元素和营养成分，是一种潜在的动物营养资源。沼液中含有丰富的蛋白质、矿物质和鸡生长所必需的氨基酸、维生素等，其营养成分全面，为促进鸡生长发育，增加食欲，增强免疫，加快生长，提高饲料利用率提供了物质基础。沼液养鸡简便易行，无成本，给养殖户带来可观的经济收益。
沼液取出后，应让氨气挥发，一般放置半小时左右后再喂养。
根据有关资料，沼液喂鸡若沼液量与饲料量大于1:1的比例时，鸡会出现泻肚现象，一般控制在0.8:1，10万只蛋鸡消耗饲料约9t/d、3285t/a，需添加沼液7.2t/d、2628t/a。
项目产生沼液约31.5t/d、11497.5t/a，喂鸡后剩余24.3t/d、8869.5t/a沼液。
4.7沼渣沼液的使用方式、储存、运输措施
项目产沼渣1642.5t/a，产沼液11497.5t/a。沼液一部分用于喂鸡，剩余8869.5t/a全部用于鸡粪稀释用水，具体量见图7。沼液的运输方式采用专用的全封闭式罐车。沼渣及时清运至粪便储存池拟用于肥田，在非施肥季节可用于制作有机肥，优先选择肥田。
4.8沼渣、沼液消纳能力分析
项目产沼液11497.5t/a，一部分喂鸡约2628t/a，剩余8869.5t/a用于鸡粪稀释用水。产沼渣1642.5t/a，拟全部用于肥田或制作有机肥。
沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,含有丰富的机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和多种微量元素等，含有较全面的养分和丰富的有机质，其中还有一部分已被改造成腐殖酸类物质，是一种缓速兼备又具改良土壤功效的优质肥料。
沼渣做有机肥有两种方式，一是做基肥，一般做底肥每亩施用量为1500公斤左右，可直接泼洒田面，立即耕翻，以利沼肥入土，提高肥效。据四川省农科院生产试验，每亩增施沼肥1000～1500公斤（含干物质300～450公斤），当料可增产水稻或小麦10%左右；每亩施沼肥1500～2500公斤，可增产粮食9%～26.4%。二是做追肥，每亩用量1000～1500公斤。以平均按每亩施沼肥1500公斤，需利用的土地为1095亩。该项目周边约有2000亩农田，汤楼村委会已与周边50个农户达成协商，以每吨2元的价格有偿供农户使用。
4.9沼气发电可行性分析
4.9.1沼气生产所需原料可行分析
项目依托*国莲畜禽养殖场现蛋鸡存栏10万只，鸡粪的产生量为12t/d，4380t/a。根据农业部门经验数据，各种有机物的产气量(产气潜力)，可采用成批投料发酵的实验方法测定，考虑粪便的实际收集率及排粪量的差异，一般估算为：5头猪、1头牛、150只鸡的粪便可产沼气1立方米，以经验数据估算年产沼气24.3万m3。
4.9.2沼气发电技术的可行性
沼气的主要成份是甲烷，约占65%左右，其次是二氧化碳，约占35%左右，由于沼气的燃烧速度不高，再加上35%不燃烧的二氧化碳，所以沼气的燃烧速度很低，在发动机上应用容易造成严重后燃，排温很高，热负荷很大和发动机可靠性差和寿命短，经济性不好的后果。
本项目拟采用沼气—柴油双燃料发动机方案，其采用少量的引燃柴油经压燃后点燃沼气。因为只有5%左右的柴油，其着火能量就会大于火化点火的能量，可以解决因沼气燃烧速度慢而带来的严重后燃、高排温及大负荷等问题。其另一个优点是在可燃气不足的情况下可以用柴油补充；没有可燃气时，可以全部燃用柴油工作，使用起来比较灵活。
生物质能可燃发动机的改装与应用已在我国有二十多年的历史，目前国内已有许多厂家生产生物质能发动机。生物质能发动机一般有气—柴混燃式和纯气发动机。气—柴机靠的是压燃做功，而纯气机靠的是电火花点火燃烧做功。
4.9.3沼气发电经济效益可行性分析
项目年生产沼气24.3万m3，其中20m3沼气用于发电，其余沼气用于沼汽锅炉及其它燃料。沼气发电设备拟采用沼气-柴油双燃料发电机组，气耗率以0.67m3/ KWh计算，即每1m3沼气可发电1.5KWH。项目每年可发电30万KWh。
按照沼电售价0.56元/kWh（国家计划内，峰电为0.68元/kWh，谷电为0.29元/kWh），年纯收入可达16.8万元，沼气生成成本约0.2元/m3，沼电运行成本0.1元/kWh（含人员年工资、设备的折旧费和维护费、贷款利息等），年运行成本约7万元，沼气发电部分的现金流量的净现值从第 2 年起变为正值，也就是说从第2年开始赢利，内部投资益收率IBR=82.8%，初始投资回收期为2年。可见单独的沼气发电工程的赢利能力非常强。

第五章 项目二次污染防治
5.1废水治理
主要为固液分离机分离出的沼液、生活废水和砂石沉淀物的冲洗废水。
沼液中SS、COD、BOD、氨氮等污染物因子浓度通过类比监测确定为5000mg/L、8000mg/L、4000mg/L、500mg/L，沼液产生量为31.5t/d、11497.5t/a。
沼液一部分用于喂鸡，剩余部分作为鸡粪稀释用水。
*国莲畜禽养殖场全厂劳动定员84人(其中沼气工程定员26人)，生活排水量按80L/d•人计，生活污水产生量2452.8t/a，其中SS:250mg/