最新版新牧奶牛养殖小区沼气工程可行性研究报告.docx

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最新版新牧奶牛养殖小区沼气工程可行性研究报告

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ｘｘ市ｘｘ区新牧奶牛养殖小区大型沼气工程项目

可行性研究报告

一、项目摘要

1.1项目名称：

ｘｘ省ｘｘ市ｘｘ区新牧奶牛养殖小区大型沼气工程

1.2建设单位：

ｘｘ市新牧奶牛养殖公司

1.3建设地点：

ｘｘ市ｘｘ镇ｘｘ村

1.4建设年限：

2008年8月～2009年8月

1.5建设规模：

新建700米3厌氧塔，200米3贮气柜，50米3沉砂池，100米3酸化池，100米3升温调节池，500米3沼液贮存池，100米3沉淀池，100米2预处理间，400米2保暖温室，140米2泵站、配电、锅炉房，500米2有机肥加工中心，前、后处理装置及管网系统。

1.6投资估算:

本项目建设概算总投资255.30万元，其中土建工程费104.60万元，配套工程费42.40万元，设备购置及加工费81.3万元，工程建设管理等其它费用17万元，不可预见费10.0万元。

1.7运行费用:

项目建成后，运行费用主要是水电消耗、人员工资、设备维修、固定资产折旧和递延资产摊销费用，年运行费用为24.66万元，可以从沼气和沼肥的增收节支收益中获得。

1.8效益分析：

项目建成后，形成年处理800头集约化奶牛养殖场粪污10117吨、年产沼气约13万立方米、年产沼肥1.15万吨的生产能力。

通过沼气和沼肥的综合利用，年增收节支111.38万元，达到养殖场粪污“零排放”，实现能源生产、环境治理、绿色食品生产和经济-生态-社会可持续发展的多重目标。

二、项目建设的必要性和可行性

2.1项目建设的必要性

随着人民生活水平的提高，人们的饮食结构发生了很大的变化，对肉、蛋、奶的需求显著增加。

为了满足人们的这一需求，ｘｘ区加快了农业产业结构调整步伐，养殖业发展迅猛，占农业产值的比重已达到或超过种植业。

截止2007年底，全区奶牛存栏已发展到7万头，拥有各类规模化养殖场80个。

在种植业内部，蔬菜水果的种植面积不断扩大，2007年底，全区已发展日光温室蔬菜大棚10000多亩，杂果1万亩。

随着农业产业结构调整，新的矛盾又显现出来。

一是养殖业从散养发展到以养殖小区为主的集中饲养，产生的大量动物粪便没有得到有效的处理，造成了严重的环境污染，并直接危胁人和牲畜的安全。

二是我区蔬菜、水果、粮食等农产品无公害生产需要大量的优质有机肥得不到满足，直接制约着农产品的市场竞争力。

通过在规模养殖场修建大型沼气工程，不但可以对大量的畜禽粪便进行无害化处理，而且可以解决养殖场的生产用能和项目村的生活用能问题，还可为无公害农产品生产提供优质有机肥，为养殖场的资源循环利用和环境卫生的改善起到示范带动作用，并将对我区农业可持续发展产生深刻影响。

新牧奶牛养殖小区是从事良种奶牛的引进、销售、养殖示范的现代化养殖小区，占地108亩，现存栏良种奶牛800头，日平均产粪尿30.8吨。

通过本项目的建设，利用厌氧发酵技术对该养殖场的粪污进行无害化处理，并对产生的沼气发酵残余物进行综合利用，将推动我区养殖场的清洁生产和无公害“绿色”农产品的生产，使我区农产品在日趋激烈的市场竞争中抢占时机，加速实现区农业的跨越式发展。

2.2项目建设的可行性

2.2.1政策环境

近年来，党中央、国务院实施了一系列调整农业产业化结构、发展种植业和养殖业，促进农业产业化，推动农业增产、农民增收的政策，大力发展奶畜业，特别是良种奶牛更是符合国家的产业发展方向和产业政策。

省委、省人民政府颁布的《关于加快畜牧产业化建设的决定》，为发展良种奶牛繁育和养殖提供了可靠的政策依据。

ｘｘ区把建设良种奶牛示范工程列入“十一五”发展规划。

农村可再生资源综合利用开发工程（沼气工程、生态家园等）被列入中华人民共和国国家发展和改革委员会令第40号《产业结构调整指导目录（2005年本）》鼓励类第21条。

为改善农民生产和生活条件，增加农民收入，保护生态环境，农业部提出并在全国组织实施生态家园富民计划。

该计划重点建设以沼气池为纽带的“四位一体”和“牛-沼-果”等各类能源生态模式工程，并根据实际需要建设省柴节煤工程、太阳能利用工程和小型电源工程，实现家居温暖洁净化、庭院经济高效化和农业生产无害化。

由此可见，该项目的政策环境对项目的建设十分有利。

2.2.2资源优势

项目实施区位于关中平原腹地，资源丰富，本区及其周边地区的农户具有悠久的养奶牛历史，有一定的科学养牛的思想基础，有较强大的奶牛养殖繁育技术队伍。

新牧奶牛养殖小区是市良种奶牛引进、销售、养殖示范的大型专业养殖小区，基础设施建设标准高，设备先进，并以无公害标准化组织生产，发展前景广阔。

奶牛养殖小区现存栏良种奶牛800头，每头良种奶牛日排泄粪尿平均按38.5kg（粪25kg、尿13.5kg）计算，每天需处理污水粪便约30.8吨，为项目建设提供可靠和足够的原料资源。

2.2.3市场优势

养殖过程产生的奶牛粪便既是农村严重的污染源，同时又是可开发利用的宝贵资源，其中含有大量的氮、磷、钾等元素。

而该项目是以奶牛粪便的厌氧发酵为主要技术环节，将能源（沼气）生产、高效有机复合肥料生产和粪便污染物的处理有机结合在一起的一种奶牛粪便资源化利用的工程。

它集环保、能源、资源再利用为一体，不仅可稳定地供应高品位燃料（沼气），而且可提供无害化优质有机肥，并改善农业生态环境，生产绿色和有机农产品，实现能流、物流的多层次利用，工程周围是良性循环的生态经济活动圈，建设的是高科技含量的可持续发展的现代化农业企业。

这种模式有利于农业的可持续发展，在经济、生态、环保和社会等方面是非常可行的。

ｘｘ区新牧奶牛养殖小区周围有农户2200户，耕地面积8000多亩。

通过建设该大型沼气，可为周边农田提供大量的高效优质有机肥料，实现农业可持续发展。

2.2.4实施基础

多年来，ｘｘ区在探索和应用建设以沼气池为纽带的各类能源生态模式方面积累了一定的经验，形成并实现以沼气、沼液和沼渣综合利用为主要内容的一系列实用技术，对加快生态家园富民计划的实施，实现农业无公害生产，建设农村小康社会发挥着十分积极的作用。

该项目是在临潼区新市奶牛养殖小区内建设，无需办理征地、拆迁等前期手续，道路、水电设施齐全。

临潼区新市奶牛养殖小区以良好的商业信誉、先进的经营理念、严格的管理制度、规范的技术规范和健全的市场营销网络为本项目的实施奠定了良好的基础。

2.2.5技术保障

项目建设单位与农林科技大学沼气产品及设备质检中心工作站协议长期合作，农林科技大学沼气产品及设备质检中心工作站作为本项目的技术依托单位，为项目提供以下技术服务：

根据新牧奶牛养殖小区场址和建设条件，进行工程优化设计;工程建设期间，提供全程技术指导和技术服务;工程建设完成后，帮助项目建设单位制定工程运行管理规章制度，培训沼气工程运行管理人员。

三、市场供求分析及预测

3.1发展现状与前景

新牧奶牛养殖小区粪便污水严重污染周边农村生态环境，危及人民身体健康，制约畜牧业良性发展。

通过建设大型沼气工程转化和利用养殖粪污，可变废为宝，具有明显的可持续发展特性和显著的经济、生态、环保、社会效益，其发展空间和应用前景非常广阔。

本项目建成后，以沼气为燃料代替煤炭用于良种奶牛生产和生活，年可节约燃料费6.4万元；用厌氧发酵后的沼肥作果树、蔬菜、饲草和农作物生产的有机肥料，可生产无公害有机食品，满足城乡人民的需求，具有良好的发展前景。

3.2市场需求与预测

随着城乡人民生活水平和环保意识的提高，有机安全食品的需求量必将越来越大，而发展以沼气为纽带的生态农业，用有机的方法生产有机食品来满足城乡人民生活需要，是最科学、最安全的生产方法，必将越来越受到政府和社会各界的重视，发展速度将越来越快。

新牧奶牛养殖小区存栏奶牛800头，日平均产生粪尿30.8吨，粪污对环境的污染日趋明显，如何有效的解决粪污对环境的污染问题，成为牛场乃至畜牧业能否可持续发展的关键限制性因素之一。

建设以沼气工程为纽带的集约化能源生态工程是解决养殖业污染的有效措施，该项目的实施，必将对临潼区、陕西省乃至附近省区解决畜禽粪污污染问题产生良好的示范推广作用。

四、项目承担单位的基本情况

4.1人员状况

新牧奶牛养殖小区现有员工30人，其中管理和技术人员11人，生产人员19人（表1）。

表1临潼区新市奶牛养殖小区人员状况

姓名

职务

职称

专业

备注

场长

经济师

经济管理

副场长

高级畜牧师

畜牧技术

总畜牧师

高级畜牧师

畜牧技术

生产部经理

畜牧技术

高级工程师

工程建筑

工程技术员

水电工程

兽医师

兽医

配种师

兽医

助理工程师

环境保护与监测

助理配种师

兽医

助理兽医师

兽医

生产人员

19人

4.2固定资产状况

新牧奶牛养殖小区现有集约化养殖园区108亩，拥有资产1213万元，其中：

固定资产1093万元（包括设备和设施），流动资产120万元。

具体状况见表2。

表2临潼区新市奶牛养殖小区固定资产状况

序号

名称

单位

数量

金额

备注

1

牛舍

平方米

3640

2

牛运动场

平方米

12000

3

精料库

平方米

230

4

干草棚

平方米

350

5

地磅房

平方米

48

31,080.00

6

卫生间

平方米

28

15,540.00

7

围墙

米

1170

8

大门

个

2

5,550.00

9

配电房

平方米

30

19,425.00

10

水井

眼

1

74,000.00

11

青贮窖一

立方米

1

12

青贮窖二

立方米

1

13

青贮窖三

立方米

1

55,400.00

14

水池

座

1

13,320.00

15

饮水池

个

16

44,400.00

16

水渠

条

1

69,880.00

17

主干道

条

1

44,300.00

18

附道

条

4

19

宿办楼

平方米

720

20

奶牛

头

1000

合计

4.3设施和设备状况

新牧奶牛养殖小区除具备108亩集约化养殖园区和存栏800头良种奶牛的养殖基础设施和设备条件外，还购置了现代化的挤奶和贮运设备，以及田间生产设备，详见表3。

表3新牧奶牛养殖小区设备状况

序号

名称

单位

数量

金额（元）

备注

1

直冷罐

台

2

2

挤奶设备

套

1

3

挤奶厅

座

1

4

大型锄草机

台

4

60,000.00

5

农用三轮车

辆

2

50,000.00

6

大众（帕萨特）

辆

1

7

饲料机

套

2

50000.00

合　　计

4.4专业技术水平

新牧奶牛养殖小区以繁育、推广高产奶牛良种，推动奶牛业的发展为宗旨，不断探索、研究，累计繁育高产奶牛1500多头。

为了进一步提高奶牛育种水平，公司聘请农林科技大学专家教授为技术顾问，进行奶牛疫病防治、动物营养技术等研究工作。

4.5管理体制

新牧奶牛养殖小区领导层非常重视建立现代管理模式，积极建立研制、生产、供应等质量保证和管理体系，实行场长领导下的部门负责制和目标责任管理制，向管理要质量，向管理要效益，向管理要发展，结合本单位的实际，制定并严格执行下列制度：

⑴组织管理制度：

内部人员配备、培训、考核及日常管理；

⑵财务管理制度：

完善财务管理，成本核算，控制支出，降低成本；

⑶生产管理制度：

定岗定员定责，提高劳动生产率，使生产过程各工序责任到人，严格技术保密，研究和解决重大生产技术问题；

⑷质量管理制度：

建立质量保证体系，控制各工序质量达到规定指标，技术保密；

⑸后勤服务管理制度：

严格控制原料质量、价格，保证及时供应，控制库存，减少浪费；

⑹疫病防治管理制度：

依照畜禽疫病防治管理办法，制定疫病防治实施方案，并按照方案严格执行，确保畜群安全。

五、项目地点选择分析

5.1社会经济状况

ｘｘ区地处关中平原中部，是全国著名的旅游景区。

全区共设14个街道、4个镇、5个乡，70多万人，其中农业人口60多万人，农业劳动力30万。

2007年全区国内生产总值100亿元以上，其中工业总产值85亿元。

项目建设地点位于ｘｘ镇ｘｘ村，是该区传统的农业及新兴旅游城镇，地势平坦，四周无工厂和污染源，粮食作物种植面积大，具有丰富的饲料资源。

适宜建设大型养殖场及发展大型沼气工程。

5.2自然条件及气候状况

项目建设地点地势平坦开阔，具有良好的自然条件，气候温和，地表水及地下水资源丰富。

项目建设区海拔470米左右，年积温4811℃，年平均气温12.9℃，全年无霜期221天，年平均降雨量635.1毫米，光能资源丰富。

5.3交通通讯

项目建设地点距省城20公里，距离国际机场60公里，陇海铁路、西潼高速公路等穿境而过，交通十分便利。

六、生产工艺技术方案分析

6.1技术来源

本项目科研和工艺设计由农林科技大学沼气产品及设备质检中心工作站承担。

该工作站是全国著名的沼气产品及设备质检分中心之一，主要从事大、中型畜禽场粪污治理和资源化利用，以及以沼气为纽带的生态农业科研开发、工程设计、施工管理、人员培训、质量检测的产学研一体化国有科研单位。

在20多年的农村能源与生态农业科研工作中，先后完成国家和省部级科研课题20余项，获国家专利、省科学技术成果奖多项。

该工作站以具有自主知识产权的旋动式沼气技术为基础，研制出旋动推流式沼气反应器和双效太阳能料液升温系统，通过沼气和沼肥的综合利用，以实现能源生产、环境治理、绿色食品生产和经济-生态-社会可持续发展的多重目标。

其成果已经在在省内外多项项目中设计推广应用，成效较好。

本项目通过充分调研，决定采用该工作站四项沼气专利技术的基础，引进和吸收国内、外厌氧消化最新先进科技成果，使项目总体水平达到国内领先。

6.3工艺流程

根据新牧奶牛养殖小区干清粪工艺和周围拥有果园、菜地、农田的状况，选择能源生态型沼气工程处理和转化养殖场粪污，其工艺流程如图1所示：

冲洗水

图1　新牧奶牛养殖小区粪污处理工艺流程示意图

1．前处理工艺牛尿和冲洗水经粗细格栅清杂后，汇集于集水池；牛粪经固液分离机分离出固体物料，经发酵、调质、烘干、造粒工艺生产固体颗粒有机肥料；分离出的液体物料，收集于集水池，再经浓度调配、计量、升温后泵进厌氧消化器。

2．厌氧消化工艺采用旋动推流式固体反应器处理和转化养殖粪水，消化排泥经固液分离机，分离出固体物料，再和前处理分离的固体牛粪一起经堆沤、调质、烘干、造粒工艺，生产固体颗粒有机肥料。

反应器采用半地下式建筑结构，以利于保温。

粪污前处理系统和反应器地上部分采用高效日光温室保温增温，在冬季和春秋低温时段，通过气煤混烧炉为发酵物料升温，以维持25℃左右的高常温发酵温度。

3．后处理工艺从反应器溢流的上清液流进沉淀池，沉淀污泥通过污泥泵泵回反应器，沉淀后的上清液作为果园、菜地和草地的液体肥料，用于农田。

沼渣用于生产有机颗粒复混肥料。

4．沼气利用工艺由反应器产生的沼气，大部分用于奶牛场职工生活用能和饲料加工及畜禽繁殖供暖生产用能，少部分沼气用于与煤混烧，获得蒸汽用于料液升温，以维持25℃左右的发酵温度。

6.4设计依据

新牧奶牛养殖小区现存栏良种奶牛800头，每头奶牛日排泄粪便按平均25公斤计算，每天需处理奶牛粪便20吨；每头奶牛日排尿量按平均13.5kg计算，每天需处理牛尿10.8吨。

合计每天需处理的粪尿量30.8吨。

按90%的收集率计算，新牧奶牛养殖小区全年需处理的粪尿量10120吨，其中年处理鲜粪总量6570吨。

6.5工艺设计参数

根据新牧奶牛养殖场小区每天可收集的原料量和所处地理位置，结合国内外已有大型沼气工程实践，本工程拟选定近中温发酵工艺，主要工艺设计参数为：

发酵温度22～28℃

水力滞留期20天

设计压力250mmＨ20

容积产气率0.5～0.7m3/m3.天

Ｔs去除率60%

COD去除率85%以上

地下构筑物顶均布活荷载标准值2.5KN/m2

地上构筑物顶均布活荷载标准值0.7KN/m2

基本风压0.35KN/m2

设计基准期20年

七、项目建设目标及规模

7.1建设目标

项目建成后，形成年处理800头集约化奶牛养殖场粪污10120吨、年产沼气13万立方米、年产沼肥1.15万吨的生产能力。

所产沼气通过集中供热系统，为奶牛小区冬季生产和维持沼气发酵装置高常温发酵提供热量，并用于奶牛场职工生活用能和饲料加工生产用能；发酵后的上清液，通过液肥输肥管网或移动式运肥设备，向场部附近果园、菜地、农田提供优质有机沼肥；发酵后的排泥经固液分离机，分离出固体物料，再和前处理分离的牛粪渣一起经堆沤、调质、烘干、造粒工艺，生产有机颗粒复混肥料。

达到养牛场粪污“零排放”，实现能源生产、肥料生产、环境治理和发展生态农业，生产无公害水果、蔬菜的多重目标。

7.2总体布局

本项目建设地点选在新牧奶牛养殖小区西测，占地面积5亩左右，与养殖区相连，是比较理想的沼气工程和沼气站建设地址，不需征地费用。

沼气管道的铺设和沼气、沼肥利用极为方便。

本工程在充分满足生产工艺及物料流程要求的基础上，力求各建筑工程简洁、美观、经济。

7.3总体规模

根据800头集约化养牛小区的养殖规模，按照优化设计选定的工艺及其参数，本项目大型沼气工程建设主要包括如下设施的建造、购进与安装：

（1）700m3厌氧发酵塔（包括沼气和沼液工艺管路系统）；

（2）200m3贮气装置（包括贮气罩、钢筋混凝土水封池）；

（3）操作控制系统（包括测定、监视系统）；

（4）沼气脱水、脱硫装置和输配系统；

（5）发酵料液前处理装置和泵站。

（6）沼液贮存、运输和利用装置。

（7）沼渣有机颗粒复混肥加工设备和500m3设施

（8）附属性生产设施、道路、管道、电气、围墙等。

八、项目建设内容

8.1土建工程

本项目土建工程新建各类生产设施、辅助生产设施11座，建设内容、规模、结构和造价详见表4。

表4沼气工程生产设施和辅助生产设施明细表

序号

建设内容

建筑形式

单位

数量

单位造价

（元）

合计

（万元）

1

厌氧发酵塔　

钢筋混凝土

m3

700

700.00

49.00

2

贮气水封池

砖　　混

m3

200

300.00

6.00

3

沉砂池

砖　　混

m3

50

300.00

1.50

4

集水酸化池

砖　　混

m3

100

300.00

3.00

5

升温调节池

砖　　混

m3

100

300.00

3.00

6

沼液贮存池

砖　　混

m3

400

300.00

12.00

7

沉淀池

砖　　混

m3

100

300.00

3.00

8

预处理间

彩钢保温板

m2

100

350.00

3.50

9

保暖温室

阳光保温板

m2

400

100.00

4.00

10

泵站

彩钢保温板

m2

60

350.00

2.10

11

有机肥加工中心

彩钢保温板

m2

500

350.00

17.5

合计

104.60

8.2附属工程

本项目附属工程新建各类附属性生产设施、道路、管道、电气、围墙9项，建设内容、规模、结构和造价详见表5。

表5沼气工程附属性生产设施明细表

序号

建设内容

建筑形式

单位

数量

单位造价

（元）

合计

（万元）

1

锅炉房

砖混

m2

40

600.00

2.40

2

配电房

砖混

m2

40

600.00

2.40

3

道路工程

砼路

m2

800

70.00

5.60

4

管道工程

热镀锌钢管

m

800

100.00

8.00

5

电气工程

m

800

25.00

2.00

6

配电柜

台

1

10000.00

1.00

7

绿化工程

观赏树、草

m2

4000

5.00

2.00

8

电动门、围墙

不锈钢、铁艺

m2

500

300.00

15.00

9

库房

m2

200

200.00

4.00

　合计

42.40

8.3配套设备

本项目配套设备包括贮气柜、生产设备21台（套），建设内容、规模、规格和造价详见表6。

表6沼气工程配套设备明细表

序号

设备购置

产品型号

厂商及产地

单位

数量

单位造价

（元）

合计

（万元）

1

贮气柜

自行加工

m3

180

1000.0

18.00

2

固液分离机

HWL－400

上海离心机厂

台

1

100000.0

10.00

3

粪草分离机

JL-A

浏河净水设备厂

台

1

100000.0

10.00

3

污水泵

7KW

上海水泵厂

台

4

4000.0

1.60

4

泥浆泵

7KW

上海水泵厂

台

4

4500.0

1.80

5

单螺杆泵

G80

上海水泵厂

台

2

6000.0

1.20

6

脱水器

自行加工

台

4

2000.0

0.80

7

水封罐

自行加工

台

2

2000.0

0.40

8

固体脱硫塔

TS－1

浏河净水设备厂

台

2

5000.0

1.00

9

快速脱硫器

上海明星环保公司

台

2

9000.0

1.80

10

分气缸

自行加工

台

2

1000.0

0.20

11

布水装置

自行加工

套

1

18000.0

1.80

12

煤气混烧炉

　1t

武功县锅炉厂

台

1

60000.0

6.00

13

热交换器.管道

自行加工

套

1

30000.0

3.00

14

固体肥运输车

台

1　

42000.0

4.20

15

液体肥运输车

台

1

30000.0

3.00

16

沼渣干燥机

自行加工

台

1

50000.0

5.00

17

混料搅拌机

台

1

35000.0

3.50

18

肥料造粒机

台

1

50000

5.00

19

肥料包装机

台

1

30000

3.00

20　

　合计

81.30

九、投资估算和资金筹措

9.1投资估算

本项目建设概算总投资255.30万元，其中土建工程费104.60万元，配套工程费42.40万元，设备购置及加工费81.30万元，工程设计、监理、管理等其它费用17万元，不可