生物质再生能源牛粪压块项目可行性研究报告书.docx
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生物质再生能源牛粪压块项目可行性研究报告书
生物质再生能源牛粪压块项目
可行性研究报告
第一章总论
一、项目名称及建设单位
1.项目名称
生物质再生牛粪压块项目
2.建设单位
黑龙江省麒源牧业有限公司
3.企业性质
有限责任公司
4.企业法人代表
总经理
5.项目负责人
6.建设地点
哈尔滨市平房区平房镇哈达村，黑龙江省麒源牧业有限公司场地内。
7.生产规模
年生产再生牛粪压块燃料5800吨。
8.建设内容
建设生产厂房一栋816㎡，成品库房一栋504㎡，牛粪存储场1800㎡，购置FK5型多用途生物质能源设备1套及附属设备。
9.投资估算
总投资473万元，其中:
建设资金462万元，流动资金11万元。
10.资金筹措
固定资产投资462万元，申请环保专项资金140万元，其余由企业自筹解决。
流动资金11万元由企业自筹。
二、承办单位概况
黑龙江省麒源牧业有限公司位于平房区平房镇哈达村，成立于2004年，注册资金1000万元，总占地面积150亩，主要从事国家产业政策重点扶持的种植、养殖、繁育等农牧业高新技术产品的技术开发和生产推广。
现已经完成了电力增容工程.给排水工程、围墙、门卫，拥有两栋牛舍、场区部分道路以及综合办公楼等生产和生产附属设施的建设。
公司设计能力为肉牛存栏2000头，截止到现在肉牛存栏1040头，计划到年底再引进400头,达到1540头。
年产优质冷冻精液2万剂。
拥有员工15人，其中：
专业技术人员5人，管理人员2人。
三、项目背景及建设必要性
牛粪作为作物秸秆过腹后产生的废物，将其综合利用生产燃料，属于秸秆固化成型燃料的一种。
依据我国农业部2007年颁布的《农业生物质能产业发展规划（2007—2015年）》中指出：
“到2010年，结合我国解决农村基本能源需要和改变农村用能方式，全国要建成400个秸秆固化成型燃料应用示范点，秸秆固化成型燃料年利用量达到100万吨……到2015年，秸秆固化成型燃料年利用量达到2000万吨。
”
黑龙江省是全国重要的商品粮和奶牛生产基地，充分利用奶牛品种资源、饲草饲料资源、气候和人力资源优势，大力发展奶牛养殖业，是将自然优势转化为经济优势的理性选择，是培植财源、安置农村富余劳力、实现农村稳定和农民增收的有效途径，是发挥农业内部比较优势、农业结构调整的关键。
大力发展奶牛养殖业，对振兴农村经济，发展高产优质高效畜牧业，提高农业综合生产能力和技术水平，实现富民强省目标都是非常重要的。
黑龙江省目前存栏数量在600万头以上,年产生牛粪6000万吨左右｡由于牛粪不能合理有效得到利用处置，严重污染农村环境，危害农民身心健康，制约着畜牧业的进一步发展。
而利用牛粪制作生物质能燃料替代燃煤技术已基本成熟，特别是在当前农村牛粪堆积如山，城市和工业燃煤紧张的前提下，该项目的实施更受使用者欢迎。
利用牛粪制作生物质能燃料替代燃煤技术，在将污染物变为燃料，解决污染的同时，又节约了能源，体现农业和农村节能减排。
目前，黑龙江省生态建设领导小组办公室已将普及生物质能燃料计划提上日程，将通过组织试点，召开现场会议等形式有效在农村推进该项目。
同时，争取国家资金扶助，利用民营资本和各种社会力量推动该项目的实施，并进一步做好技术改进，产品检测等基础工作，使该项目符合大面积推广应用的要求。
今年中央1号文件明确要求，加快开发生物质能源。
可再生能源中的生物质能源是对农业资源进行深度开发和利用，将农业副产品、剩余物、废弃物变废为宝的新型产业，也是一个包括生物质生产、加工与转化，生物质能源产品生产与应用等在内的完整产业链和技术体系。
发展生物质能源，不仅能够有效提高农业资源的利用率，而且能够使农业生产的产业链得到延伸，既可以促进中小企业可再生能源产业的发展并形成新的产业集群。
本项目建设必要性如下：
（一）本项目建设符合农业生物质能产业发展规划（2007—2015年）
根据党中央、国务院关于加强可再生能源开发利用、加快开发生物质能的有关要求，农业部制定了《农业生物质能产业发展规划（2007—2015年）》。
该规划指出我国每年产生农作物秸秆6亿吨左右，其中约有3亿吨可作为能源使用，折合1.5亿吨标准煤；每年产生畜禽粪便约30亿吨，若有效利用可生产数量巨大的沼气；有不少荒山、荒坡和盐碱地等边际性土地，可种植甘蔗、甜高粱、木薯、甘薯等能源作物。
（二）本项目建设可充分发挥农业主产区资源优势
黑龙江省是我国的最大的商品粮生产基地，每年产生大量的农作物秸秆，秸秆是奶牛、黄牛饲养的饲料，目前存栏数量在600万头以上,年产生牛粪6000万吨左右,生产再生牛粪压块燃料原料十分充足，仅仅本项目建设地可提供19000吨以上的牛粪，且价格几乎可以忽略不计。
因此，本项目可充分发挥农业主产区的资源优势，变废为宝。
对改善我省能源发展局面、缓解我国能源供应紧张局面起到支持作用。
（三）本项目建设有利于促进社会主义新农村的建设
我国传统的农业经济模式可概括为：
自然资源——粗放生产——消费消耗——大量废弃——末端治理；而新的农业循环经济模式可概括为：
自然资源——清洁生产——绿色消费——再生资源。
即：
农业循环经济是将工业循环经济的基本思想持续应用于农业生产过程、产品设计和服务中，以物质能量梯次和闭路循环使用为特征，把农业清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续发展等融为一体，运用生态学规律来指导农业生产活动，在环境方面表现为污染低排放甚至零排放。
粗放型的传统发展模式已难以为继。
因此，以科学发展观为指导，改变传统的发展思维，寻求科学的经济发展模式，以最小的社会经济成本保护资源和环境，走上一条科技先导型、资源节约型、生态保护型的循环经济发展之路。
黑龙江省的农村广大地区的社会发展水平教低，基础设备设施落后，环境卫生条件差，同时黑龙江省是养牛大省，大量粪便得不到有效清洁处理，导致了疫病的产生和传播，影响了广大农民群众的生活质量和身体健康。
而再生牛粪压块燃料项目技术成熟，可以改变农村环境卫生，也可以改变农村烟熏火燎的污染严重的用能方式，在完全摆脱了农户抱柴草、劈木头、烧土炕繁重的体力劳动的同时，节省了大量的剩余时间。
它完整地诠释了“社会主义新农村”的内容：
“发展农村经济、增加农民收入；建设村镇、改善环境……加快农村能源建设步伐，在适宜地区积极推广沼气、秸秆气化等清洁能源技术……带动农村改圈、改厕、改厨……引导和帮助农民切实解决住宅与畜禽圈舍混杂问题”，也是“社会主义新农村”的“新房舍、新设施、新环境、新农民、新风尚”的真实写照。
该项目能够在我省因地制宜地解决农村地区牛养殖产生的大量牛粪的继使用问题，增加农村清洁能源供应，改善农村卫生状况和农民生产生活条件，是提高农民生活质量、降低生活成本、改变农村落后面貌，建设生态良好、环境优美的社会主义新农村的有利抓手。
（四）本项目建设可改善能源结构、促进生态环境建设
我国是世界上第二大能源消费国，化石能源造成的环境污染相当严重，煤烟型污染程度只高不下，当前我国绝大部分农村地区仍然使用薪柴等作为生活燃料，森林植被破坏严重；畜禽粪便不能得到有效清理，环境污染状况得不到根本改善，严重束缚着我国倡导的“社会主义新农村建设”的进程。
生物质能是重要的可再生能源，且洁净环保，可以减少化石能源消耗带来的温室效应。
当今全世界面临着人口与资源、社会发展与环境的保护等多重压力的挑战，而支持社会发展的能源资源（煤、石油、天然气）储量越来越少，针对此状况，利用可再生资源是当务之急。
牛粪固体燃料基本实现环保零排放标准，可以有效替代高污染、高排放的三大能源，降低薪柴直燃使用量，资源化利用食草畜禽粪便等农业废弃物，是推动“节能减排”的战略措施，是保护生态环境的强力之举，推进建立资源节约型和环境友好型社会，维护人、自然、经济的和谐发展。
（五）有效解决现有的牛粪污染
黑龙江省麒源牧业有限公司现有牛存栏1040头，计划到年底再引进400头。
项目所在地平房区平房镇哈达村已经形成以饲养奶牛为主的专业化养殖村，存栏奶牛540头，形成牛养殖规模近2000头。
小区年产牛粪达17820吨，由于没有进行无害化处理，严重污染了该村的卫生环境，已成为这部分地区一大公害。
近年来也大量使用饲料添加剂，粪便中许多微生物元素也增加对环境造成污染，每到夏季滋生大量蚊蝇，气味难闻，一遇雨季，粪便横流，严重污染马家沟支流,已经成为严重的污染源。
综上所述，本项目的建设是十分必要的。
四、可研报告编制的依据
1.中华人民共和国主席令第33号《中华人民共和国可再生能源法》
2.《可再生能源中长期发展规划》
3.《中华人民共和国可再生能源发展“十一五”规划》
4.《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》
5.农业部《农业部生物质能产业发展规划》
6.国务院办公厅转发环保总局等部门《关于加强农村环境保护工作意见的通知》（国办发[2007]63号）
7.《黑龙江省人民政府建设“百乡千村”的规划》
8.《黑龙江省农村可再生能源开发利用条例》
9.《黑龙江省农村能源建设规划》
10.黑龙江省人民政府关于印发黑龙江省生物产业发展规划和加快黑龙江省生物产业发展若干政策的通知，黑政发〔2008〕45号
11.建设单位提供的基础资料
五、研究范围
1.建设规模；
2.厂址选择及运输；
3.产品加工工艺流程；
4.主要设备选择；
5.配套设施情况；
6.投资估算、资金筹措和经济分析。
六、主要经济、技术指标
1、总投资473万元，其中:
建设资金462万元，流动资金11万元。
2、固定资产投资462万元，申请环保专项资金140万元，其余由企业自筹解决，流动资金11万元由企业自筹。
3、建设生产厂房一栋816㎡，成品库房一栋504㎡，牛粪存储场1800㎡，购置FK5型多用途生物质能源设备1套及附属设备。
4、年生产再生牛粪压块燃料5800吨
5、达产年销售收入232万元
6、达产年利润总额为141.38万元
7、财务内部收益率33.60%
8、投资回收期3.93年（含1年建设期）
9、销售收入利润率60.94%
10、投资利润率29.89%
11.盈亏平衡点28.49%
第二章需求分析与建设规模
一、生物质能需求分析
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。
有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。
目前人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。
生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。
据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨（干重），其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。
但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。
现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物，发展能源农场。
目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。
许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。
目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16％和10％。
在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10～25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。
巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。
美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。
我国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长与能源需求的矛盾以及环境保护的多重压力。
因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。
中国80％人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。
尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。
1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤，占56.7％。
因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年，农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤，增加了18.3％，年均增长2.4%。
而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户，增加了2倍多，年增长达17.7％，增长率是总量增长率的6倍多。
可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高，农村对于优质燃料的需求日益迫切。
传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求，生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。
由于中国地广人多，常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求，而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约，限制二氧化碳等温室气体排放，这对以煤炭为主的我国是很不利的。
因此，立足于农村现有的生物质资源，研究新型转换技术，开发新型装备既是农村发展的迫切需要，又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。
因此，只要国家出台相应的推广政策，生物固体成型燃料的市场需求十分广阔。
二、生产规模确定
根据生产地点的情况，特别是牛养殖业的发展情况和设备能力，拟定年产再生牛粪压块燃料5800吨。
三、产品价格的定位
目前原煤价格节节攀升，市场上原煤加上运费，已普遍达到600元/吨，甚至更高，为了保护农民利益和确保再生牛粪压块燃料产品市场销售畅顺，初步确定市场销售价为400元/吨。
四、市场销售战略
1.推行自产自用模式：
即将牛养殖户中的牛粪按价格兑换成型燃料成品，厂方出售剩余的燃料获利。
这样即减少了厂方对原料收购资金的需求，也便于产品在本地的推广，便于项目的启动。
2.建立示范区优势辐射的营销模式，以项目建设地为推广的示范区。
充分发挥再生牛粪压块燃料产品的无形价格，逐步邻近村屯、乡镇推广、延伸。
3.实行广告宣传策略，百姓对生物质能燃料的认知度与公益广告宣传力度的相关性较强，因此加大生物质能燃料等环保效应的公益广告宣传十分重要。
通过广告宣传扩大生物质能燃料影响，提高百姓对产品的认知度；通过广告宣传，引领生活发展方向，扩大销售。
第三章场址选择
一、建设地址
平房区平房镇哈达村黑龙江省麒源牧业有限公司场地，占地面积10万平方米。
二、自然条件
平房区平房镇哈达村位于平房区东侧，比邻阿城区、香坊区，江南中环路贯穿而过。
全村有5个自然屯，总面积1.2万亩，其中耕1.1万亩，该村人口1555人，427户。
近年来，党的富民、利民政策在广大农村得到了很好的贯彻和落实，哈达村的广大农民在党和政府的关怀、指导下，大兴多种经营的发展思路，充分开拓农村经济大市场，依托奶牛养殖场，使哈达村一跃成为全区的富裕村，哈达村在康达奶牛养殖场的带动下，目前已经形成以饲养奶牛为主的专业化养殖村，全村奶牛养殖户68户，存栏奶牛540头，年产奶量为1550吨，年人均收入4045.9元，年产值为140万元。
项目区自然资源丰富，水文状况良好，虽然无天然河流，但地下水资源很充足。
项目区为我省第一积温带，属寒温带大陆性气候，全年主导风向为西北风，年平均风速3米/秒，最大风速21.5米/秒；年均降水量575毫米，平均日照2810小时，年均积温2650℃，年均气温4℃，无霜期135天左右，冻土深度2.4米上下。
1.场地地形地貌
本项目建筑场地地貌形态属岗阜状平原，其成因为第四纪冰水洪积作用下形成的粘土和砂类土。
场地地形平坦。
2.场地和地基稳定性
根据场地地形、地貌及环境工程地质条件，该建筑场地及附近不存在对工程安全有影响的岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、采空区等不良地质作用危险区，不存在湿陷性、红粘土、膨胀岩土、盐渍岩土、多年冻土等特殊性岩土，环境工程地质条件较好。
3.地震稳定性
近场区地震活动水平相对较低，属地壳稳定地块，场区50年超越概率为10%的烈度值为6度。
4.场地地下水条件
按照地下水埋藏条件和含水层的状态分类，本场区地下水类型为第四纪松散层孔隙潜水。
地下水赋存于粘性土下部的中、粗砂层中，含水层分布较稳定。
场区附近没有对地下水产生污染的污染源。
本场区未见地下水出露。
5.地下水腐蚀性评价
地下水和上部渗水对混凝土结构中钢筋无腐蚀性；上部渗水对钢筋混凝土结构有弱腐蚀性，地下水无腐蚀性。
6.天然地基评价
（1）地基土均匀性评价
该建筑场地地基土为均匀地基。
（2）地基土冻胀性评价
建筑场地为季节性冻土，标准冻结深度为2.0米，平均冻胀率1<η≤3.5，冻胀等级为Ⅱ级，冻胀类别为弱冻胀。
三、水文、气象概况
1.水文概况
本项目场地附近地区是第四系发育，第四纪的松散堆积可厚达百余米，第四纪松散堆积的砂层中储存有丰富的地下水，水文地质条件较好。
2.气象概况
气候类型为中温带大陆性季风气候。
四、土地供应方式
该地已经取得国有土地使用权。
第四章工艺方案及设备选择
一、生产规模
生产再生牛粪压块燃料5800吨。
二、生产技术及工艺
1.再生牛粪压块燃料热值
牛粪中主要为没有消化的纤维素、半纤维素、木质素等。
结构比较疏松，密度小，当受到外力后，原料将经历重新排列位置、机械变形、弹性变形、塑性变形阶段，非弹性或粘弹性纤维素分子之间的相互缠绕和绞合，使体积缩小，密度增大。
从而使单位体积的燃烧值提高十几倍，产热性和抗炼性能达到与中等质量煤接近，并适用于火炉、锅炉使用。
生物质热值比较
种类
工业分析万分%
无素组成%
低位热值KJ/Kg
水分
灰分
挥发分
固定炭
H
C
S
N
P
K2O
牛粪
6.46
32.40
48.72
12.52
5.46
32.07
0.22
1.41
1.71
3.84
11627
豆秸
5.10
3.13
74.56
17.12
5.81
44.79
0.11
5.85
2.86
16.33
16157
稻草
3.61
12.20
67.80
16.39
5.30
48.30
0.09
0.81
0.15
9.93
17636
稻壳
5.62
17.82
62.61
13.95
6.20
49.40
0.40
0.30
0.60-1.60
16017
玉米秸
6.10
4.70
76.00
13.20
6.00
49.30
0.11
0.70
2.60
13.80
17746
玉米芯
4.87
5.93
71.95
17.25
6.00
47.20
0.01
0.48
17730
高梁秸
4.71
8.91
68.90
17.48
6.09
48.63
0.01
0.36
1.12
13.60
15066
棉秸
6.78
3.97
68.54
20.71
5.70
49.80
0.22
0.69
-2.10
24.70
18089
麦秸
4.39
8.90
67.36
19.32
6.20
49.60
0.07
0.61
0.33
20.40
18532
花生壳
7.88
1.60
68.10
22.42
6.70
54.90
0.10
1.37
21417
杉木
3.27
0.74
81.20
14.79
6.00
51.40
0.03
0.06
19194
榉木
5.90
0.60
79.00
14.50
6.20
49.70
0.01
0.28
18077
松木
6.00
0.40
79.60
17.00
6.20
51.00
0.00
0.08
19045
红木
6.00
50.80
0.03
0.05
19485
杨木
6.70
1.50
80.30
11.50
6.00
51.60
0.02
0.60
17933
柳木
3.50
1.60
78.00
16.90
5.90
49.50
0.04
0.42
18625
桦木
11.10
0.30
70.00
18.60
6.10
49.00
0.00
0.10
18413
枫木
5.60
3.60
74.20
16.60
6.10
51.30
0.00
0.25
18902
马粪
6.43
21.85
58.99
12.82
5.35
37.25
0.17
1.40
1.02
3.14
14022
烟煤
8.85
21.37
38.48
31.30
3.81
57.42
0.46
0.93
24300
注：
1kcal=4.18KJ
测试结果
序号
检验项目名称
检测结果
分析方法
1
干基灰分
Ad%
7.51
GB/T212-2001
2
空气干燥基水份
Mad%
2.81
GB/T212-2001
3
全硫
St,ad%
0.02
GB/T214-1996
4
干燥无灰基氢
Hdaf%
1.68
GB/T15460-2003
5
干燥无灰基挥发分
Vdaf%
81.67
GB/T212-2001
6
粘结特征（1—8）
2
GB/T212-2001
7
空干基高位发热量
Qgr,ad（MJ/kg）
17.89
GB/T213-2003
8
收到基低位民热量
Qnet,V,ar（MJ/kg）
16.81
GB/T213-2003
9
全水分
Mt%
6.57
GB/T211-1996
备注
此煤热值为16.81MJ/kg（4020大卡/千克）
2.燃烧对比
实验锅炉：
自动化节能环保型锅炉
锅炉燃烧能力：
0.5吨
炉温表：
48-62℃之间工作
牛粪燃烧时间：
以50kg为例，前15分钟
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