民权县程庄镇杨卓武村畜禽养殖污染治理项目建设方案--大学毕业设计论文.doc

民权县程庄镇杨卓武村畜禽养殖污染治理项目建设方案目 录一、基本情况2二、主要环境问题3三、治理措施53.1 治理模式选择53.2 治理工艺73.2.1 直接还田工艺73.2.2 资源化处理工艺8四、预期目标18五、进度安排18六、资金方案18七、效益分析197.1 环境效益217.2 社会效益217.3 经济效益22民权县程庄镇杨卓武村畜禽养殖污染治理项目建设方案一、基本情况程庄镇是我国南朝时著名的文学家、政治家江淹的故里。位于民权县北部，距民权县城6公里，是商丘市与开封市的结合部，北临兰考县张君墓镇，西接民权县野岗乡，东为民权县胡集乡，南依全国四大人工防护林带之一的申甘林带，地势高出民权县城4.5米，全镇辖54个行政村，104个自然村，全镇总人口92000人，耕地面积10万亩，版图面积120平方公里。程庄镇经济发展步伐较快，全镇已形成棉花、花生、蔬菜、大蒜、中药材、畜牧养殖6大支柱产业，建成了西宁通泰食品有限公司、山美复合肥、苏州苏宏服饰有限公司、金顶龙彩瓦厂等一批较大规模的企业，2007年全镇国内生产总值达到4.5亿元，财政收入235万元，农民人均纯收入达到2774元。杨卓武村位于程庄镇政府南3公里，是该镇比较大的行政村之一，地处黄河故道腹地，南侧紧靠全国四大人工防护林带之一的申甘林带，耕地面积2010亩，有六个村民组367户1670人，农民人均纯收入3176元。一条乡级公路穿村而过，连接对外交通。表1 杨卓武村基本情况村民组户数人数耕地面积（亩）一组65290427二组48210273三组62285320四组70305346五组63296334六组59284310合计36716702010二、主要环境问题该村生物资源丰富，历史动物资源以牛、马、驴、骡为主，近年来，杨卓武村畜禽养殖业得到了较快的发展。根据调查统计，杨卓武村共有养殖户216户，猪存栏约8500头、羊存栏约1000只，鸡鸭存栏约 只，鸡、鸭均为分散户养的小型养殖户，养猪10头以上、养羊10只以上的养殖户占70%以上，其中猪存栏超千头羊存栏超千只养殖示范小区的各有一个，杨卓武村成为民权县“畜禽养殖示范区带动分散养殖”典型，但是该村所有养殖户均因为历史土地使用权问题而无规划无序的依路或在院内而建。各村民组畜禽养殖情况见表2。表2 杨卓武村畜禽养殖基本情况村民组猪（头）羊（只）鸡鸭（只）一组120050011500二组8001001000三组18002002400四组16001001270五组60020011600六组35004002800合计85001500311700杨卓武村养殖户多，分布面广，遍及村内外各个地方。近几年，程庄镇和杨卓武村领导非常重视畜禽养殖污染的治理，但是由于养殖分散和资金的问题，畜禽粪尿废水基本上没有彻底治理，极大多数养殖粪便还是乱堆乱排，成为农业面源污染的最大污染源，其表现有:（1）严重污染大气环境：畜禽大量粪污露天堆沤或直接排放，粪污中的碳水化合物、含氮有机物和硫化物大量挥发，形成高浓度的臭气层，严重污染大气环境。粪污在有氧环境中发酵分解，蚊蝇孳生，细菌大量繁殖，疫病传染，对周边居民的健康造成危害，也影响着畜禽养殖行业本身的健康发展。（2）造成水体富营养化：据环保部门检测，畜禽养殖粪水的COD超标5070倍，BOD超标7080倍，SS超标1220倍。高浓度的有机物直接排人鱼塘、河流，在水体中进行厌氧消化，污染了水源；同时，有机物在水体中分解出N、P、K等营养元素，会促进藻类等水生生物生长、繁殖，大量消耗水中氧，从而破坏水中动植物生境，造成大面积农业生产减产、鱼类死亡等损失。（3）破坏土壤理化性状：过量粪污排放到土壤中，将逐渐削弱土壤对有机物质的自净能力，最终造成土壤孔隙阻塞和板结，不利于农作物的生长；此外，在畜禽养殖过程中使用的合成饲料，含有一定量的Cu、As等元素，不能完全被吸收，随粪便排出体外后，最终对土壤造成污染，影响土壤经营的持续性，甚至引发农产品安全等问题。（4）对农村饮用水安全存在危险：由于杨卓武村土壤为砂质土壤，下渗较快，畜禽养殖粪便乱堆乱排，废水的下渗势必会对周围地下水造成污染。它使地下水溶解氧含量减少，水质中有毒成分增多，严重时使水体发黑、变臭、失去使用价值。畜禽粪便一旦污染了地下水，极难治理恢复，将造成较持久性的污染。（5）对民权的生态旅游发展构成了威胁。杨卓武村地处黄河故道腹地，南侧紧靠全国四大人工防护林带之一的申甘林带，畜禽大量粪污露天堆沤或直接排放，粪污中的碳水化合物、含氮有机物和硫化物大量挥发，形成高浓度的臭气层，严重污染了申甘林带的大气环境。粪污在有氧环境中发酵分解，蚊蝇孳生，细菌大量繁殖，疫病传染，对来民权黄河故道、申甘林带游客的健康造成危害，影响着民权县的旅游环境的健康发展。三、治理措施3.1 治理模式选择目前，常见畜禽粪便治理模式有直接还田模式、减量化处理模式、资源化处理模式和无害化消污模式，各种治理模式特点如下：（1）直接还田模式：畜禽粪便直接还田作肥料是一种传统的、经济有效的粪污处置方式，可以在不外排污染的情况下，充分循环利用粪污中有用的营养物质，改善土壤中营养元素含量，提高土壤的肥力，增加农作物的产量。但若土地处理利用粪便量过多，超过了其承载能力，不仅影响植物的正常生长，造成产量降低，而且污染环境。这种治理模式适用于鸡、鸭、羊分散户养的小型养殖户。其优点是投资省、零排放，最大限度实现资源化利用。（2）减量化处理模式：首先干拣粪便出售或运往农田、农田和蔬菜大棚使用，其次尽量限制冲洗水量，讲究冲洗方法，有效减水废水排放量，减轻环境污染程度。这种模式适用于有荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统。以人工清粪为主，水冲为辅，冲洗水量中等。人工清除干粪后，冲洗废水再经过格栅，将残留的干粪和残渣拦截并人工清除。清除的干粪出售或生产有机复合肥。（3）资源化处理模式：即将粪尿、冲洗废水加以综合利用，作为农业生产资源，化害为利。一是干拣的粪便，用于制作有机、无机复混肥；二是建造沼气池，把沼液用作农田和蔬菜大棚、农田、蔬菜大棚的肥料，形成“猪沼果”或“猪沼菜”等模式，促进农业生产良性循环。沼气池作为纽带，将种植业和养殖业有机地结合起来，此种模式可供年出栏1000头以下规模的因地制宜采用。在干拣粪便的前提下，可按每亩农田（农田和蔬菜大棚等）配套消化8-12头出栏猪的排放废水量。沼气可用于饮食、发电、仔畜保温等。（4）无害化消污模式：这种模式粪污处理系统由预处理、厌氧处理、好氧处理、后处理及沼气净化、贮存与利用等组成，是一种技术含量较高的治理模式，可提供沼气副产物，运转效果好。虽然此模式工艺能达到出水综合污水排放二级标准。结合杨卓武村畜禽养殖现状，本项目拟选择“（1）直接还田模式”和“（4）无害化消污模式”。直接还田模式应用于鸡、鸭、羊分散户养的小型养殖户。无害化消污模式应用于示范养殖区3.2 治理工艺3.2.1 直接还田工艺工艺流程见图1。图1 直接还田工艺流程图工艺说明：养殖散户畜禽粪便收集后运往统一发酵池进行无害化处理后用于农田施肥建设内容：改造圈舍约100户。建发酵池5个，池容20m3。购置三轮清粪车5个。3.2.2 无害化消污工艺3.2.2.1前期实施规划：科学规划布局和制定畜牧业发展区划，合理划定及调整畜禽养殖区，优化养殖布局，按照循环经济和畜牧业清洁生产要求，实现畜禽养殖排泄物的减量化、资源化、无害化治理。主要内容包括：（1）在村南500米原示范养殖小区（民权县正旺养殖有限公司处）建设一个占地40亩的养殖小区，推行高科技污染小的养殖新技术。实行集中养殖。（2）在养殖小区南部建一个畜禽养殖污染治理区，实现统一治理。（3）实行生化处理再利用，大胆尝试发展循环利用经济，在养殖小区南侧和西侧发展蔬菜大棚种植小区，有效利用畜禽养殖产生的有机肥，达到综合利用的目的。2010年年底完成排泄物治理。规模化畜禽排泄物综合利用率达到85%以上。畜禽养殖污染治理项目规划流程图个体生猪养殖专业户生猪养殖示范养殖小区污染物集中处理区生态大棚蔬菜种植区沼 气污染物粪渣沼渣3.2.2.2处理工艺 3.2.2.2.1 工艺流程图 农田灌溉沼液池加热锅炉生产废水沼液回流调粪池用户沼气管道阻燃器有机肥储气柜水封灌脱硫塔猪粪干化场USR反应器调节池搅拌器搅拌器 泵 洁净沼气 _污水管沼气管 沼渣管沼渣管3.2.2.2.2主要工艺参数工艺流程说明：冲洗肥水经格栅和畜禽粪一起进入调粪池，经调解达到一定浓度，进入调解池预酸化，调解池内设水下搅拌机以防粪污沉积并交办到合适浓度，经提升泵进入USR反应池，经厌氧反应器出来的沼气经脱硫、干燥等处理后进入沼气贮柜，经阻火器后通过沼气管道连接到用户；反应器内出来的沼液部分直接农用；沼渣进入浓缩池，经干化后由回田使用，用于无公害农产品生产。（1）调粪池肥水和粪便一起进入调粪池，经调解达到一定浓度，才能进入调节池预酸化。每天按照两个周期设计。技术参数为：处理量：100 m3 /天（冲洗肥水加粪便）总容积：60 m3 （543m）有效容积：50 m3结构形式：砼结构数量：1座（2）调节池由于肥水排放周期性，水量变化大，因此需要将废水引入酸化调解池停留一定时间，底部设置搅拌装置，使之均量均质，同时废水中的物质作酸化预发发酵处理，保证后续构筑物的正常运行。每天按照两个周期、水量上下波动12%考虑设计。技术参数为：处理量：100 m3 总容积：75 m3（553m）有效容积：65 m3结构形式：砼结构数量：1座（3）USR反应器USR反应器是该沼气工程的主体构筑物，废水中的有机污染物在厌氧条件下微生物降解，转化成甲烷、为氧化碳等，做产气体（沼气）含甲烷大于60%，可作为能源再次利用，既取出了有机污染物又回收了能源。在厌氧反应器运行中，需要一定的保温，以保证厌氧污泥的活性。该厌氧反应器采用钢板拼装结构加保温层。USR的滞留期为1015天，该工程按照10天滞留期设计计算。技术参数：处理量：100 m3 总容积：1000 m3（钢板拼装罐，钢砼基础）外加10mm苯板保温层；结构形式：钢结构（砼基础）产气量：600 m3/天数量：1座（4）沼液池厌氧罐排出的沼液贮存，采用钢砼结构。沼液可每天消纳，考虑天气等因素影响，预留三天的缓冲时间。技术参数：总容积：450 m3结构形式：钢砼数量：1座（5）干化池厌氧罐排出的底物污泥干化，采用砖混结构。技术参数：总容积：80 m3结构形式：砖混数量：1座（6）沼气的贮存于利用系统在稳定的工作状况下，每天可产沼气600 m3左右，可用于户用。由于沼气中含有细小杂质及H2S等腐蚀性气体，沼气须经冷凝器、脱硫塔、计量后进入300 m3沼气贮气柜，为了防止回火，沼气在经过阻火器后供各用气单元使用。按照每天每户用气量2 m3 计算，每餐时段用气量约为200 m3 ，并预留一定的缓冲用气容积100 m3。技术参数：气柜形式：低压湿式贮气柜总容积：300 m3；结构形式：钢结构（砼基础）数量：1座压力：350Kpa沼气输配系统及终端使用系统沼气输配系统：1套3.2.2.3设计思路按照循环经济的原则，依据“资源产品资源循环再生”的模式，针对项目区的事迹情况和排放要求，产品设计方案为：粪便和废水经厌氧发酵产生沼气，沼气用于周围农村户用；沼气发酵后的沼渣可以当做果蔬园底肥使用，也可直接用于农田；沼液可直接施肥，也可添加适量氮、磷、钾和各种微量元素，经深加工制成高效液肥，做叶面喷施肥和固体沼渣经过生物转化以及深加工可制成高效生物活性有机肥，结合班底土壤肥力目标产量提供生产配方，这种肥料是农作物的良好肥料和土壤改良剂，特别是针对瓜果蔬菜及花卉，可以明显提高产品品质与产量，从而带动周边农村绿色产业、有机果品产业的发展，提高了产品的附加值和经济回报率。3.2.2.4产品方案本项目产品方案序号产品数量（年产）备注1沼气21.60万米供居民户用2沼渣有机肥0.15万吨农用底肥3沼液肥2.70万吨回田利用沼气产生原理是利用厌氧细菌的分解作用，将有机物（碳水化合物蛋白质和脂肪）经过厌氧消化作用转化为甲烷和二氧化碳，可用于直接满足生活用能。（1）沼液沼液是经厌氧发产生的，经厌氧处理后，寄生虫和害虫的虫卵多数被杀死，减少了病虫害的来源；再者，沼液中还含有吲哚乙酸、赤霞素等杀虫成分，可以有效杀死蚜虫、红蜘蛛等害虫，因此沼液可用玉喷淋花卉、苗圃、果树和灌溉农田等，从而降低农药使用量。沼液回用于周围土地。（2）沼渣沼渣是经厌氧发酵所产生的沉积物，经一定的脱水（含水率75%）后作为生物有机肥，可以改良土壤、增加土壤中的有机物含量，经常使用的土壤，有机物、氮、磷、钾等营养元素明显增加，土壤活性增强、肥力增强，促进农业增产，降低了化肥的使用。厌氧处理后的沼渣经沉淀，与沼液分离后晒干，作为沼肥用于农田和蔬菜大棚、鱼塘、玉米等地基肥，为农作物种植提供养分。沼渣回用于周围土地。3.2.2.5建设目标（1）日畜禽处理粪污水 100m（2）日处理畜禽粪 19.8T（3）日产沼气量 600m3.2.2.6建设规模畜禽粪便排泄系数名称数量日排粪量（KG/d）日排粪量合计（T/d）猪85003.025.5目前，民权县程庄镇杨卓武村年存栏8500余头，平均日产鲜粪25.5吨，日排放废水量去105m，为该项目的沼气发酵提供了充足的原料。新建沼气工程内容规模为：1、日产气量600m的厌氧反应器1座（1000m）及其配套脱硫净化等辅助设施；2、容积300m的贮气柜1座3、建设300户用沼气供应网络。3.2.2.7项目建设内容（1）设计范围土建工程范围：调粪池、调节池、厌氧反应器基础、冷凝塔、贮气柜、沼渣浓缩池、贮液池、配电室、化验室、值班室等各种建筑、构筑物。以上建筑物的耐火等级均为一、二级，根据功能进行初级装修。建筑物地上部分外墙均采用外墙涂料装饰，涂料颜色应与整个建筑相协调。构筑物具体形式、规模、数量见表主要构筑物明细表序号名称容积（m）数量单价（万元）总价（万元）备注1调粪池60 m10.084.80钢砼2调节池75 m10.086.00钢砼3沼液池450 m10.0942.00钢砼4干化场80 m10.064.80钢砼5沼气柜基础30 m10.154.50钢砼、毛石基础6USR基础48 m10.157.2钢砼、毛石基础7值班室25 m10.061.50砖混8锅炉房25 m10.061.50砖混9沼气净化房25 m10.061.50砖混合计73.80设备工程项目设备主要进料系统、厌氧反应系统、内搅拌系统、沼气净化设备、沼气利用系统等。具体设备型号、数量见表具体设备型号序号名称规格数量单价（万元）总价(万元)备注1布水器10.812.52.50红叶环保2USR（钢板拼装）10.811.0458.0058.001000（厚10mm）3加热盘管5021.603.20调节池、USR4集气罩1015.605.60（厚8mm）5贮气柜104.8132.0032.00300/（外10mm，内8mm）6汽水分离器HYFL6011.801.80红叶环保7脱硫器HYTL60022.004.00含脱硫剂8阻火器HYZH50011.501.50红叶环保9水封灌HYSF60011.601.60红叶环保10粗渣分离器HYSF20012.002.00红叶环保11进料泵Q=35m，H=25m20.901.80博山水泵12污泥泵Q=18m，H=20m10.800.80博山水泵13沼液泵Q=18m，H=20m10.800.80博山水泵14搅拌装置点击功率2.2KW转速40r/min20.601.20红叶环保15防雷接地系统20.501.00红叶避雷16U型压力表20.100.20常州瑞明17电子温度计10.200.20常州瑞明18流量计11.501.50电子19加热锅炉14.804.80红叶环保20罐体、管道保温彩钢板、泡沫板17.1017.10红叶保温21网筛20.300.60红叶环保22电控系统14.504.50红叶环保23管阀112.5012.50现场采购24管道防腐环氧煤10.8010.80红叶环保25户用沼气管道、灶具3500.2070.00红叶环保合计240.00公用工程估算序号建设内容单位数量单位造价（元）合计（万元）1室外道路工程230551.272绿化工程360351.263室外管道m150011116.674围墙m2502004.005合计23.203.2.2.8投资估算本项目总投资456.78万元，其中包括土建投资73.80万元，设备投资240.00万元，公用工程投资23.20万元，间接费用64.25万元，不可预见费25.53万元。铺地流动资金30.00万元工程投资表序号项目名称构建方式费用（万元）备注本工程直接费用1土建工程73.82设备工程240.003公用工程23.20-本工程直接费用合计1+2+3337.00本工程间接费用（1）可研报告编制费（一）0.4%1.35（2）设计费（一）3.0%15.91（3）监理费（一）0.7%3.36（4）招标费（一）0.3%1.92（5）建设单位管理费（一）3.0%12.91（6）设备安装费设备工程12%28.8二本工程间接费合计费（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）64.25三不可预见费【（一）+（二）】5%19.54四铺地流动资金30.00五本工程总投资估算（一）+（二）+（三）+（四）456.78四、预期目标1、治理全部鸡、鸭、羊散养户污染；2、治理猪牛养殖污染80%以上；3、年产沼气21.60万立方以上；4、年产沼液2.7万吨以上；5、每年生产有机肥0.15万吨以上。五、进度安排该项目建设期限为8个月项目实施进度安排批准之日起第二个项目开始实施项目前期准备：1个月项目实施设计：1个月土建施工：1个月设备安装：3个月项目调试、验收、投入使用：2个月监督计划表（设定从8月份开始）内容 月份89101112123项目前期准备-项目实施设计-土建施工-设备安装-项目调试、验收-六、资金方案本项目总投资456.78万元，其中包括土建投资73.80万元，设备投资240.00万元，公用工程投资23.20万元，间接费用64.25万元，不可预见费25.53万元。铺地流动资金30.00万元，详细如下：投资概算规模单位单价（万元）总金额(万元)（一）土建工程调粪池60 m10.084.80调节池75 m10.086.00沼液池450 m10.0942.00干化场80 m10.064.80沼气柜基础30 m10.154.50USR基础48 m10.157.2值班室25 m10.061.50锅炉房25 m10.061.50沼气净化房25 m10.061.5073.80（二）仪器设备布水器10.812.52.50USR（钢板拼装）10.811.0458.0058.00加热盘管5021.603.20集气罩1015.605.60贮气柜104.8132.0032.00汽水分离器HYFL6011.801.80脱硫器HYTL60022.004.00阻火器HYZH50011.501.50水封灌HYSF60011.601.60粗渣分离器HYSF20012.002.00进料泵Q=35m，H=25m20.901.80污泥泵Q=18m，H=20m10.800.80沼液泵Q=18m，H=20m10.800.80搅拌装置点击功率2.2KW转速40r/min20.601.20防雷接地系统20.501.00U型压力表20.100.20电子温度计10.200.20流量计11.501.50加热锅炉14.804.80罐体、管道保温彩钢板、泡沫板17.1017.10网筛20.300.60电控系统14.504.50管阀112.5012.50管道防腐环氧煤10.8010.80户用沼气管道、灶具3500.2070.00合计240.00（三）公共设施室外道路工程2300.00551.17绿化工程3600.00351.33室外工程m15000.01116.50围墙m2000.024.00合计23.20(四)其他投资可研报告编制费（一）0.4%1.351.35设计费（一）3.0%15.9115.91监理费（一）0.7%3.363.36招标费（一）0.3%1.921.92建设单位管理费（一）3.0%12.9112.91设备安装费设备工程12%28.828.8不可预见费【（一）+（二）+（三）+1+2+3+4+5+6】5%23.5323.53铺地流动资金30.0030.00项目总投资456.78（万元）七、效益分析项目建成后，沼渣、沼液用于附近的农田和蔬菜大棚，沼气用于农户供气燃烧，年可减少排放COD1000余吨，氨氮减少排放1200余吨，基本实现企业生产污染物零排放，从而实现项目区水土资源的合理利用和生态环境的良性循环，经济效益、生态效益和社会效益明显。7.1 环境效益本项目的实施对于改杨卓武村及周边环境具有重要意义，同时，对于其他同类型污染治理可起到一定的示范作用。具体环境效益表现为：（1）减少废水及污染物的排放，有效地减轻畜禽养殖废水对地表水和地下水的污染；（2）减轻恶臭气体对农户的污染；（3）减少温室气体的排放，具有显著地生态效益；（4）沼渣、沼液中营养成分较丰富，尤其是腐殖酸含量很高，由于腐殖酸对改良土壤有重要作用，因此，本项目对土壤的改良功效明显。7.2 社会效益社会效益主要主要体现以下几个方面：（1）为社会提供丰富、优质的农产品：以沼气为纽带的生态农业，强经了农牧结合，既能促进农业的发展，又能增强畜牧业的发展。一方面表现为农牧业的生产水平均有提高，另一方面又能持续提高农畜产品的质量；（2）推动农业发展，引导农民增收：以沼气为纽带的生态农业的发展，是提高农产品品质、带动农业进步、解决农民收入问题的重要途径；3 、促进农村精神文明建设沼气还促进了农村精神文明不断进步。一是农业科技意识不断增强，二是环境保护意识不断增强，三是生活习惯意识日益趋于健康发展，四是推动农村生活向丰富多彩方向发展。7.3 经济效益具体表现为：（1）直接效益：沼气、沼渣、沼液的出售，增加农民的经济收入；1、年产沼渣0.2万吨，按400元/吨计，年可收益80.00万元；2、沼液2.70万吨，按10元/吨5、年总收益约135.60万元（2）间接效益：沼渣、沼液的使用由此带来的农作物、养殖业增产，品质提高，以及农业产业结构调整等带来的间接效益是巨大的。23- -