生态农业示范场沼气工程项目可行性.docx

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生态农业示范场沼气工程项目可行性

生态农业示范场沼气工程项目

可行性研究报告

第1章摘要

1.1项目提要

1.1.1项目名称:

生态农业示范场沼气工程项目

1.1.2建设单位:

生态农业示范场

法人代表：

1.1.3建设地点:

某县某镇上新村

1.1.4建设期限

项目拟自2009年1月1日开始实施，2009年12月31日结束。

项目建设期限为一年。

1.1.5项目主管部门:

壮族自治区林业局

1.1.6项目可行性研究报告编制单位

环境科学研究院成立于1963年，隶属于国家环保总局和某市人民政府双重领导。

现有职工181人，其中专业技术人员145人，拥有一支技术基础雄厚、层次结构合理、学科配套齐全的科研队伍。

在40余年的科研历史进程中，其坚持不断创新，与时俱进，形成了完善的组织机构、管理体系和科研体系，成为集环境科学研究与高新技术开发、环境咨询服务与环境工程设计、环境工程建设与环境设施运营的综合性环保科研机构。

特别是近年来，在区域环境综合整治、生态环境保护和危险废物处理处置等领域取得了显著的成绩。

某环境科学研究院具有国家颁发的建设项目环境影响评价、环境工程咨询、环境工程设计、环保设施运营等4个甲级资格证书。

先后承担了国家许多大型建设项目环境影响评价及重大环保工程和设施的咨询、设计及运营等工作。

其分别与世界银行、联合国工发组织等国际机构及美国、日本、韩国等国家的20多个环保组织、公司建立了业务联系，并且还分别与清华大学、北京大学、复旦大学、中国环境科学研究院等多所大学或研究机构建立了合作关系，拓展了研发领域、提升了核心竞争力。

40多年来，先后承担了国家、省、市下达的各级各类科技攻关课题和环境科研课题300余项，其中100余项科技成果，荣获国家、省（部）、市各级科技进步奖，为国家的环境科研事业做出了突出贡献。

1.1.7建设规模和产品方案

猪场现有存栏生猪7300多头，其中种母猪800头，年出栏大、中、小生猪13000多头，出栏率为180%。

猪场采用人工干清粪工艺，每天产生鲜猪粪16T，日排猪粪尿综合污水110m3。

根据现有的固废及污水量，项目将建设池容600m3的USR反应器1座，附属池容50m3的酸化调节池，池容12m3的沉淀池，池容为210m3的储气膜1个，容积按8h产气量进行设计。

项目建成后，将产沼气22.56万m3/a，每年无偿向周边65户农民供气3.56万m3，7.52万m3用于发电，其余用于物料加温等猪场生产生活用能；产沼液3.58万m3/a，产有机肥642t/a，拟将全部用于周围林果园的种植以及鱼塘的养鱼。

1.1.8投资估算和资金筹措

该项目总投资230.86万元。

其中土建工程投资120.35万元，占总投资52.14%；仪器及设备投资82.15万元，占总投资的35.58%；其他投资及不可预见费28.36万元，占总投资的12.28%。

项目计划向农业部申请禽畜养殖场大中型沼气工程中央补助资金103万元，向地方财政申请配套资金11万元，其余116.86万元由项目承担单位自筹解决。

1.1.9效益分析

项目将建设以沼气工程为纽带集种植、养殖为一体的农牧企业高效能源生态模式，实现畜禽养殖场废弃物的无害化、资源化和减量化目标，在环境、社会、经济诸方面都有显著效益。

本项目可有效解决日趋严重的猪粪污染问题，促进农业和农村地区的可持续发展；生产的沼气，作为一种可再生清洁能源，有利于改善农民生活用能状况，同时对于缓解日趋紧张的能源需求也有重要意义；生产的肥料产品，可改良土壤，提高农产品品质并降低施肥成本，提高农产品产出效益。

同时，对于增加就业岗位，提高农民收入，也具有积极意义。

项目实施后，年产沼气22.56万m3，年产有机肥642吨，生产经营期内年均销售收入71.57万元。

1.1.10结论

本项目的建设是非常必要与及时的，符合国民经济和社会发展客观要求，符合国家行业规划和产业政策，符合农业废弃物无害化处理与资源化利用的需要。

项目工艺新颖，技术先进实用，方案可行。

项目建设目标明确，投资规模适宜，结构合理，建设资金有保障，项目组织管理体系健全。

项目社会效益和生态效益显著，同时具有较好的经济效益。

综上所述，该项目切实可行，建议予以支持。

1.2可行性研究报告编制依据

1）《中华人民共和国节约能源法》

2）《中华人民共和国可再生能源法》

3）《中华人民共和国清洁生产促进法》

4）《中华人民共和国环境影响评价法》

5）国家《能源中长期发展规划纲要（2004-2020）》

6）《全国农村沼气工程规划（2006-2010年）》

7）污水综合排放标准GB8978-1996

8）室外排水设计规范GB50014-2006

9）国家发改委、建设部《建设项目评价方法和参数》（第三版）

10）《投资项目可行性研究指南》

11）项目建设单位提供的资料

1.3主要技术经济指标

该项目的主要技术经济指标见表1-1。

表1-1主要技术经济指标表

序号

名称

单位

指标值

1

产品品种与年均产量

沼气

万m3

22.56

沼液

万m3

3.58

有机肥

吨

642

2

建设内容

沼气工程及综合利用配套设施

3

投资

土建工程投资

万元

120.35

仪器及设备投资

万元

82.15

其他投资及不可预见费

万元

28.36

总投资

万元

230.86

4

资金筹措

中央财政拨款

万元

103.00

地方配套资金

万元

11.00

自筹资金

万元

116.86

5

财务效益

无偿集中供气

户

65

年均销售收入（达产年）

万元

71.57

年均总成本（达产年）

万元

7.54

年均利润（达产年）

万元

64.03

内部收益率（所得税前）

%

26.53

动态投资回收期（所得税前）

年

4.72

第2章项目必要性和可行性

2.1项目建设的必要性

2.1.1促进我国畜牧业健康、可持续发展，实现减量化、无害化和资源化目标

畜禽养殖业是我国农业及农村经济发展的支柱产业之一，也是农民增收的主要途径之一。

随着规模化养殖场、养殖小区越来越多，畜禽粪便过度集中排放，对周围环境造成极大的污染，严重地影响了农业生产的可持续发展和农村饮用水安全，成为制约当地经济发展的主要因素之一。

为促进我国畜牧业健康、可持续发展，实现减量化、无害化和资源化目标，按照污染防治、能源生产、生态农业发展的功能要求，积极推广统一建池、集中供气、综合利用的建设模式，把养殖场沼气工程建成新农村建设的重要公益设施。

以发展农业循环为指导，将养殖业、沼气工程和周边的农田、鱼塘等进行统一筹划、系统安排，在为畜禽场或周边居民提供清洁燃料的同时，开展沼液、沼渣综合利用，发展生态农业，带动无公害农产品生产，使养殖场粪污达标排放，实现畜禽粪便的资源化利用和环境治理双重目标。

2.1.2开发可再生能源，缓解能源紧张趋势

2005年，我国一次能源消费总量22.5亿吨标准煤，占全球的14.8%，是世界第二能源消费大国。

然而，我国的石油、煤炭、天然气的人均可开采储量分别是世界平均水平的11%、55%和5%，人均占有量较低。

随着国民经济平稳较快发展，城乡居民消费结构升级，能源消费将继续保持增长趋势，资源约束矛盾更加突出。

同时，煤炭消费占我国一次能源消费的69%，比世界平均水平高42个百分点。

以煤为主的能源消费结构和比较粗放的经济增长方式，带来了许多环境和社会问题，经济社会可持续发展受到了严峻的挑战。

可再生能源由于其清洁、无污染、可以再生和永续利用，符合可持续发展和保护环境的要求，是常规化石燃料的良好替代能源。

2006年1月1日，《中华人民共和国可再生能源法》正式实施，我国可再生能源步入了新的发展阶段。

作为《可再生能源法》的配套措施之一，国家发改委组织起草了《可再生能源中长期发展规划》。

该规划中指出：

到2020年，可再生能源占一次能源供应的比重，将从目前的7%提高到15%左右。

沼气作为一种重要的可再生能源，对其开发利用是可再生能源开发利用的重要组成部分，对于较好地履行《中华人民共和国可再生能源法》，完成《可再生能源中长期发展规划》的目标，具有重要的意义。

为此，《国家“十一五”能源规划》特别指出：

规模化养殖场沼气工程达到4700处，农村沼气产量达到160亿立方米。

建设沼气工程项目，利用禽畜粪便生产可再生能源--沼气，对于缓解我国能源紧张状况具有重要的意义，尤其对当前新农村建设的能源问题，提供了新的解决途径。

2.1.3遏制土壤退化，确保农产品质量安全，促进生态农业可持续发展

2000年4月，温家宝同志对农业部上报的《关于全国重点区域农业环境质量和主要农畜产品污染情况的报告》作出了重要批示：

“农业环境质量恶化和农产品污染严重，不仅制约农业的可持续发展，影响我国农产品的国际竞争力，而且危害人民的身体健康和生命安全。

加强农业生态环境建设和保护，尽快制定和完善这方面的政策和法律、法规，加强对主要农畜产品污染的监测和管理，对重点污染区进行综合治理，实属重大而紧迫的工作。

”

随着我国农业由传统的自给自足型向现代化商品型转变，农业面源污染日趋严重，生态环境明显恶化，突出表现为化肥施用量常年超标，土壤综合肥力持续下降，农产品质量安全问题严重。

根据全国化肥试验网肥料长期定位试验和国家土壤肥力与肥料效益监测资料，我国耕地土壤有机质含量呈逐年下降趋势，土壤缓冲能力减弱，抗灾能力衰退。

据全国第二次土壤普查结果，901个县肥沃高产田仅占22.6％，中低产田77.4％，土壤有机质低于0.65％的耕地占10.6％。

在肥料施用中，重化肥轻有机肥、偏施氮肥的问题普遍存在。

我国每亩耕地施化肥13.2千克，超过世界平均水平每亩6.3千克的一倍多。

由于过量施用氮肥，氮素当季利用率只有30％，肥料投入效益直线下降，50年代我国每千克化肥增产粮食15千克，70年代9千克，80年代7千克。

过量施用氮肥，造成的地下水污染和农产品品质下降的情况更是触目惊心。

据中国农科院对京津冀48个点调查，大量施用氮肥污染地下水、饮用水，42个点（占88％）饮用水的硝酸盐含量超标，其中最大超标量为50毫克/升，是最大允许量的9倍。

据农业部对京津沪等7城市123种主要蔬菜测试，硝酸盐轻度污染的有31种，占27.6％,中高度污染的占72.4％。

按世界卫生组织和联合国粮农组织的规定推算，已不允许食用的蔬菜有33种，占26.8％。

建设沼气工程项目，可生产优质有机肥料，适量的增施有机肥，可有效地减少化肥施用量，改善土壤结构，遏制土壤退化，防止地下水污染，提农产品产量和品质。

因此，该项目对于加强某省农业生态环境建设，促进农业可持续发展，具有十分重要的意义。

2.2项目建设的可行性

2.2.1项目符合国家有关政策规定

党的十六届五中全会提出“要把资源节约作为基本国策，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会”，把发展循环经济上升到国家发展战略。

目前，随着规模化养殖场、养殖小区越来越多，畜禽粪便过度集中排放，对周围环境造成极大的污染，并且造成了的环境污染，这是不符合构建“资源节约型社会、环境友好型社会”的战略要求的。

该项目按照“资源化、无害化、减量化”的原则，对畜禽粪便进行无害化处理与资源化利用，符合《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国环境影响评价法》、《农业部关于农业和农村节能减排的意见》等相关规定。

2.2.2需求巨大，极具发展潜力

________________________________________________________________________________________________________________________________）自治区教育_________________________________________________________________________________________________________________________某年出栏100～499头猪的养猪场有4926个，年出栏500～2999头猪的养猪场有827个，年出栏3000～9999头猪的养猪场有185个，年出栏10000头以上的养猪场有26个，年存栏9万羽以上的养鸡场有15个。

目前，某仅在100多个养殖场建造了大中型沼气工程处理粪便污水，总池容1万多立方米，废弃物处理量485万吨，年产气量73万m3，供气用户1778户，取得了较好的能源效益和治污效果，有些养殖场实现了零排放。

但是还有多数畜禽养殖场的粪便污水没有进行有效处理。

2.2.3关键技术得到突破，技术支撑能力增强

养殖场大中型工程技术已较成熟，沼气工程从设计、施工及运行均形成了相应规范和标准，通过自主研发与引进结合，沼气工程的工艺流程、工程建设及沼肥利用技术得到较大发展，并在发酵工艺上达到国际先进水平。

2.2.4项目建设条件优越

（1）依托猪场，既解决了猪场的粪便污染问题，又为发酵原料的供应提供了保证。

（2）产品有销路，产生的沼气是一种清洁能源，可用于发电及向周边农户集中供气；沼液及沼肥可用于周边鱼塘、果园、蔗园等作物的施肥，提高产量和品质。

（3）项目所在地水、电、路条件优越，通讯便利，场地满足建设条件要求。

2.2.5项目生态效益、社会效益显著

项目实施后，有效的避免了禽畜粪便对环境的污染。

产生的沼气是可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等。

推广沼气工程，优化广大农村地区能源消费结构，是我国能源战略的重要组成部分，对增加优质能源供应、缓解国家能源压力具有重大的现实意义；生产的沼渣、沼液是一种优质高效的无毒、无污染有机肥料，富含氮、磷、钾和有机质等，施用沼肥，可以减少环境污染，改良土壤结构，提高农作物产品产量及品质，促进农民增产增收，具有综合效益。

因此，该项目对于解决农业废弃物环境污染问题、能源紧缺问题，改善农业生态环境，提高农副产品的市场竞争力，具有十分重要的意义，生态效益、社会效益十分明显。

项目实施后，年产沼气22.56万m3，年产有机肥642吨，生产经营期内年均销售收入71.57万元，项目回收期为4.72年，内部收益率达到26.53%。

第3章市场需求与预测

3.1沼气利用的需求

沼气的成分有甲烷、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢气、氧气、氮气等，其中所含甲烷比例最大，占总体的50%～65%、二氧化碳次之，其它气体含量很低。

沼气作为一种可再生的清洁能源，能够减少日益枯竭的化石能源的消耗，缓解日益严重的能源紧缺。

同时，对防治因化石燃料利用带来的大气污染、全球气候变化也具有一定的战略意义。

某县某生态农业示范场位于某县某镇上新村，村庄距离猪场500米范围内，根据业主提议，项目所产沼气将无偿供给附近65户村民使用，每户每天沼气需求量按1.5立方米计，年需沼气约为3.56万立方米。

猪场日常生产生活用能主要为电能，去年猪场生产用电量为8600度/月，主要用于冬天防寒保暖，夏天防暑降温、消毒、饲料加工，抽取猪场生产和生活用水；生活用电为800度/月，主要用于煮饭、炒菜、烧水、照明等。

猪场年需用电总量为112800度。

项目共产生沼气22.56万立方米，集中供气3.56万立方米，考虑各种损耗20%，剩余的19万立方米沼气中的7.52万立方米用于发电，每立方米沼气可转换成1.8千瓦·时电能，则全年可用沼气发电13.54万千瓦·时，其余用于物料加热等生产生活各项用能。

3.2有机肥料的需求

沼液中含有各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸以及抗生素等。

其中赤霉素可使种子提早发芽；核酸、单糖能增强作物的抗旱能力；游离氨基酸能增强作物抗冻能力；抗生素则能防治作物病虫害；多种氨基酸和微量元素添加到饲料中，能促进畜禽增产等。

沼渣主要作为农作物基肥和追肥，一是沼渣富含有机质、腐殖酸，能起到改良土壤的作用；二是沼渣含有氮、磷、钾等元素，能满足作物生长的需要；三是沼渣中仍含有较多的沼液，其固体物含量在20%以下，其中部分未分解的原料和新生的微生物菌体，施入农田会继续发酵，释放肥分。

因此，使用沼肥不但可以改良土壤结构，还可以提高农作物产品产量及品质，促进农民增产增收。

该示范场自有林果园97亩，鱼塘35亩，周边种植有果园800亩和农田800多亩。

项目产生含氮N素4.15kg/t的沼肥642吨，即为纯氮26.64吨/年。

N素0.83kg/t（经厌氧消化后N素损失约为2-3%）的沼液3.58万m3，即为纯氮29.71吨/年。

林果园的指导施肥量以每年施纯N60kg/亩计，则897亩林果园年需纯N53.82t；农田的指导施肥量以每年施纯N40kg/亩计，则800亩林果园年需纯N32t；鱼塘的指导施肥量以每年施纯N150kg/亩计，35亩鱼塘年需纯N5.25t。

肥料需求量与项目所产沼肥相比，缺口很大，完全可以消纳。

第4章项目建设单位基本情况

某县某生态农业示范场是经上级业务部门批准成立的标准化养殖示范场，示范场始建于2004年，经过五年多的发展已成为某县饲养规模较大的猪场，全场现有存栏母猪400多头，是某比较大的猪场之一。

现有存栏生猪7300多头，其中母猪800多头，年出栏大、中、小生猪13000多头，占地总面积182亩，其中猪场占地面积50亩，林果园97亩，鱼塘35亩。

某生态农业示范场的土地为承包使用，承包期为30年，猪场拥有固定资产525万元，房屋面积9320m2。

主要设备有：

铸铁母猪产床215套、铁制定位栏400套，铸铁保育猪栏51套、变压器一台套、高压冲洗机10台、恒温冰箱1台、人工实验设备1套等，小车二辆。

猪场为私营企业，上年度销售总额为1260万元，年净利润250万元，总支出为1010万元，资产总额1760万元，负债总额为152万元，示范场的运行经费主要为自收自支。

猪场现有员工18人，其中管理人员3人、技术人员6人（初级职称技术员3人、中级职称技术员2人、高级职称1人）、普通员工9人。

第5章项目建设目标

5.1建设规模

猪场每天产生鲜猪粪16T，日排猪粪尿综合污水110m3，拟建日处理综合废水110m3的沼气工程一座。

拟建池容600m3的USR反应器1座，附属池容50m3的酸化调节池，池容12m3的沉淀池，池容为210m3的储气膜，容积按8h产气量进行设计。

5.2建设目标

在某县某镇上新村建设畜禽粪便沼气集中供气示范工程，畜禽场污水经厌氧消化处理后消化液不直接排入自然水体，而是作为农作物的有机液肥料，通过周边足够的农田、鱼塘等完全消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液。

项目年处理粪便废水40150吨，年产沼气22.56万m3，用于发电、物料加温等，供本场生产生活用能所需；发酵剩余物生产沼液3.58万m3/年，年产沼肥642吨，拟将全部用于鱼塘的养鱼以及周围林果园的种植。

该项目结合国内外先进经验和最新的环境保护理念，以改善环境质量为宗旨，以畜禽粪便资源化和循环利用为基本立足点，以环境容量为基准，从实际出发、合理规划、防治结合、综合管理，力建与现代化畜禽养殖业相适应的符合国情的禽畜污染防治体系，将种植业、能源供给有机的结合起来，最终达到农业废弃物无害化、资源化的目标。

项目的实施，可有效解决日趋严重的农作物秸秆、畜禽粪便、农村生活垃圾等农业废弃物的环境污染环境问题，促进农业和农村地区的可持续发展。

同时，开发可再生能源—沼气，对缓解了我国能源紧缺有积极作用。

此外，还生产了大量的优质有机肥料，有效地减少了化肥施用量，改善了土壤结构，遏制了土壤退化，防止了地下水污染，提高了农产品的产量和品质。

该项目的实施，将获得良好的社会效益、环境效益和一定的经济效益，对于加强某省农业生态环境建设，促进农业可持续发展，具有十分重要的意义。

同时，对于促进农民增收，增加就业，解决“三农”问题，实现我国农村乃至整个社会的可持续发展也都具有重要意义。

第6章项目地点选择

6.1项目选址原则

项目实施点的选择，除须符合行业布局和国土开发整治规划外，还应考虑地域资源、区域地质、交通运输和环境保护等要素。

其主要原则包括：

（1）符合国家政策和生态能源产业发展规划；

（2）满足项目对原材料、供热和电的供应需求；

（3）交通方便，运输条件优越；

（4）充分利用地形地貌，地质条件符合要求；

（5）满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；

（6）基础条件适合与沼气工程的特定生产需要和排放要求；

（7）有可供利用的社会基础设施和协作条件。

6.2项目选址

根据项目选址原则，结合猪场具体情况，综合考虑运输和场区总体布局等因素后，该项目拟选址位于本场西侧靠近水塘的位置。

选址主要基于如下考虑：

1、运输便利

本项目建设地点距北海市73公里，某县城45公里，处于湛江至北海高速公路旁边，距山口镇5公里，有四级水泥路相通，本场有沥青路，路宽4米，连接湛江至北海高速公路的入口，交通便利。

建设地址与猪场距离最近为10米，周围有砖砌围墙相隔。

建设地址东南面有3米道路相通。

2、消防与安全

项目地点符合沼气工程建设的安全间距要求，不会对周边居民造成不良影响。

3、其他

该点位于夏季主导风向的下风方向，处于全场粪污排放的汇集点，各用肥点的中心，原为猪场预留发展空地，地面无障碍物，适于工程建设。

水、电、路、通讯俱全。

6.3项目点基础数据

6.3.1气候

猪场位于某县某镇上新村，地理位置处在东经109°37′～109°49′，北纬21°30′～21°36′之间，地处南亚热带南缘，全年盛行东南风，气候温暖，雨量充沛。

年最高气温为31.8度，年最低气温为12.8度，最热月平均气温27.5～29.3度，最冷月平均气温13.3～14度；年平均降雨量为1743.7毫米，日最大降雨量为339.3毫米。

6.3.2地震情况

项目点历史以来最高地震等级为3～4级，地震等级为有感地震。

6.3.3地貌地形

项目所在区域地形以平原为主，海拔在5－10米，海拔差不大，地势平缓，全部土地可以实行机耕；土层深厚，达100㎝以上，土壤为沙壤土，质地疏松，表土层厚达40㎝以上，有机质含量高，PH值在5.5－7之间，保水保肥能力好。

6.3.4基础设施

项目所在地水、电、路条件优越，通讯便利。

本项目建设地点距北海市73公里，某县城45公里，处于湛江至北海高速公路旁边，距山口镇5公里，有四级水泥路相通，本场有沥青路，路宽4米，连接湛江至北海高速公路的入口，交通便利。

供电方面，目前某县拥有220千伏变电站一座，11万伏变电站四座，35千伏变电站5座，电力供应充足，农网改造已完成，供电稳定，场内已安装100千瓦变压器一台，场内用电器需使用60千瓦，尚余40千瓦容量，三相供电线路已接通项目建设地点，可以满足项目的电力需求；供水方面，项目建设地点地下水源充足，已有深井2座，水塔1座，水质优良，可满足本场生产、生活以及施工期用水需求；通讯方面，养殖场已安装固定电话，手机信号较强。

第7章工艺技术方案分析

7.1工艺技术确定原则

针对畜禽粪便带来的环境污染问题，确定如下的项目工艺技术指导原则：

（1）沼气工程的设计应该符合当地总体规划，与当地客观实际紧密结合，能够正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。

（2）沼气工程的设计应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，以提高自动化水平、降低劳动强度、降低投资和运行费用。

（3）以减量化、无害化、资源化、综合利用为原则。

针对项目具体情况，制定