农村乡镇畜禽粪便污染治理项目初步设计 精品.docx

1、农村乡镇畜禽粪便污染治理项目初步设计 精品第一部分 设计总说明部分第二部分 概算部分第三部分 设计图纸部分第一章 项目摘要1.1项目基本情况1、项目名称：农村乡镇畜禽粪便污染治理项目2、建设单位：环保局3、设计单位：4、建设地点：5、建设期限：4个月6、建设性质：新建7、项目主管单位：8、建设单位负责人：1.2建设目标、建设内容及实施进度1.2.1建设目标7个行政村为2014年农村连片环境整治工作的重点示范村。综合考虑畜禽粪便的污染情况以及地理位置、自然环境、社会环境等因素确定整治区域，整治区域分布和范围情况。项目区内畜禽废弃物污染急待加强防治，开展污染防治示范工程等措施，进一步做好畜禽养殖污

2、染防治工作，以保护和改善农村生态环境为目的，以废弃物整治和综合利用为立足点，以环境容量为基准，以减量化、资源化、无害化和综合利用优先的原则，合理规划、防治结合，努力促进畜禽养殖环境与经济的协调发展，有效的保护和改善农村生态环境势在必行。表1-1 连片村基本情况表村名养殖类型养殖数量（只、头）废弃物日产生量（吨）废弃物年产生量（吨）废弃物需处理量（吨）备注牛200414601460牛113722.7483008300牛1533.061116.91116.9牛1452.91058.51058.5牛1723.441255.61255.6牛126025.291989198牛10002073007300

3、1.2.2 项目地自然条件1、地理位置2、 地形地貌3、气候状况地处中温带大陆性季风气候区内。气候特征为：冬季受极地大陆气团影响，常为势力较强的蒙古高压所控制，严寒而干燥；夏季由于太阳照射角度的增大，升温较快，降雨集中，光照时间长，雨热同季，加上受东南季风影响，气候温和；春季多大风，降水较少，易出现旱情；秋季降温急剧，常有早霜。根据海伦气象站多年气象资料统计标明，气象数据如下： 年平均气温 2.90 最冷月平均气温 19.6(一月份) 最热月平均气温 21.5(七月份) 极端最高气温 37.70 极端最低气温 -40.30 年平均降水量 476.5mm 年平均蒸发量 1390.2mm 年平均无

4、霜期 118d 年平均相对湿度 65 年有效积温 2453.90C 年平均风速 2.9ms 最大冻土深度 231cm 常年主导风向 夏季：东南；冬季：西北4、地震根据1：400万中国地震动参数区划图（GB18306-2001）可知，该区地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度度。地震动反应谱特征周期0.35s。1.2.3 技术目标发酵原料：畜禽粪便、秸秆；日处理粪便及秸秆：104吨；其中畜禽粪便80吨，秸秆24吨。产量目标：有机肥12600吨/d，每年生产360天；原料参数：含水量65，C/N比25-351，pH 5.5-8.5； 发酵温度：堆肥堆体温度50；堆肥翻堆机参数：25 KW

5、.h ；发酵周期：一次发酵7天；二次发酵15天；堆肥发酵工艺：槽式好氧发酵工艺；产品：有机肥有机质含量30；减排COD892.80吨、 NH3-N 48.99吨。1.2.4建设内容本项目为新建项目，年处理粪污28800吨，秸秆8640吨，生产有机肥12600吨。建设规模：主要设施如下发酵车间 490.56m2；发酵槽230m3；辅助车间418.75m2，其中包括：二次腐熟区138m2，辅料区60m2，成品库区198 m2，综合用房102.51m2，连片村临时储存点设置5处，每村一处。1.2.5实施进度1、实施进度表：本工程实施年限为4个月，实施进度表如下图所示：序号项目实施内容2014年9月1

6、0月11月12月1初步设计、招投标2施工准备、设备购置3土建工程、设备安装5项目验收2、工作流程：工作内容：项目设计、生产、实施工作（签订合同后执行），工作流程如下：首先制定详细的项目实施计划；由设计组负责循环经济规划、工艺确定、初步设计和施工图设计；由采购组进行设备采购、工程分包及招标采购；由工程组负责购进设备和设备安装；由调试组负责工程联合试车，调试并培训甲方操作人员；工程竣工验收完成后进入售后服务阶段。1.3工程方案论证1.3.1日产量计算牛昼夜可排泄50公斤粪尿，一年18980公斤，约有210公斤的氮、磷、钾等；一头役用牛一昼夜排粪尿30公斤，一年排10050公斤；一头肉用牛年产粪肥8

7、500公斤，约含氮、磷、钾120公斤；一头乳牛排粪量等于1.52匹马、1520头猪的排粪量，排尿量等于24匹马、34头猪的排尿量。由此看来，肉牛养殖技术员应该算出一头牛相当于一个小化肥厂。1.3.2牛粪为主要原料生产有机肥成分分析牛粪作为肥料是世界各国传统上常用的方法。这一利用方式不仅可以有效地利用牛粪中的有机质、氮、磷及一些微量元素,而且还具有费用低、处理数量大、效果好等优点,同时还可以通过好氧高温发酵消化掉大量农作物秸秆等废弃物,既可作肥料,又可用来生产食用菌等。作为肥料还田,不仅可以给土壤提供大量营养元素,还对土壤结构的改良和土壤透水性以及保肥性等有很大的促进作用,对防治环境污染和资源的

8、循环再利用起到了很重要的作用。今后对牛粪肥料化处理的研究应集中在高效性和无害化方面,同时应关注向工厂化和规模化发展。利用牛粪生产商品有机肥的主要目的可以概括为“四化”，一是稳定化，通过集中好氧堆肥规模化处理使牛粪中的有机质得到降解，达到稳定的目的，避免物料发霉、发臭造成环境的二次污染；二是无害化，通过消毒杀灭寄生虫卵和病原微生物，防止传染病通过土地扩散，促进食品安全生产；三是资源化，实现牛粪循环利用，做到化害为利、变废为宝，为有机农业发展提供数量巨大、品质良好的肥料来源；四是产业化，为养牛场构建一个新的经济增长点，通过兴建有机肥厂规模化、机械化生产，将牛粪堆肥后物料进一步加工成粉状或颗粒状的商

9、品有机肥。上述“四化”中，稳定化是前提，无害化是核心，资源化是最终解决牛粪出路的有效手段，产业化则是实现商品化规模生产提高经济效益的重要举措。总体而言,牛粪生物质资源利用的多层次、无害化、高效性的综合循环利用模式将会越来越被人们所应用和推广,其不仅可有效地解决养殖业的环境污染问题,还综合利用了其他农业废弃物,并将其转化为商品,形成产业链条,在取得良好环境效益的同时,也取得了很好的经济效益和社会效益1.奶牛粪有机肥生产工艺流程2. 牛粪堆肥与制肥生产工艺2.奶牛粪有机肥生产操作方法2.1牛粪集纳根据奶牛场牛粪实际输送条件，本着简便省事，不污染环境等原则，运用管道、沟渠、机械、车辆等设施将牛舍和运

10、动场的牛粪集纳至牛粪处理场的集粪池内。奶牛场集粪池容量，可根据奶牛饲养数量和牛粪产生和处理数量等因素确定。饲养规模达到1000头的奶牛场集粪池容量不要低于500m3，须能储存15天左右的牛粪。奶牛场集粪池须配备混合搅拌器和牛粪输送泵。混合搅拌器的功能是把大块的牛粪和杂草纤维等物质搅碎切断，防止堵塞牛粪输送泵，混合搅拌器可配备1122kW功率的动力。牛粪输送泵的功能是将集粪池的牛粪泵送至牛粪固液分离机进行固液分离，牛粪输送泵也带有搅拌切割功能，可配备1130kw功率的动力。混合搅拌器和牛粪输送泵同时工作时会推动集粪池的牛粪液体做圆周运动，将其中的沙石等杂物集中到集粪池的中心位置，保证了设备运行的

11、安全。2.2固液分离奶牛粪经固液分离后，固体部分为奶牛粪的有机肥生产创造了有利条件；粪液部分也为泵送、储存、灌溉、冲洗等再利用打好了基础；还解决了消除臭味和奶牛粪中的盐类物质污染地下水的环保问题。奶牛粪固液分离就是牛粪输送泵将集粪池中的固液混合牛粪泵送到牛粪分离机内，通过安置在筛网中的挤压螺旋装置，将牛粪脱水形成固态从出料分离出来，而牛粪中的液体则通过筛网滤出。牛粪固液分离机可通过调整机头和筛网调整牛粪固体的含水率。牛粪固液分离机需配备47kw功率的动力，牛粪固液分离能力达到2060m3/h。2.3物料混合在水泥硬化地面上用铲车将脱水牛粪摊开，如水分较多，超过60%，应先用机械划沟晾晒至水分降

12、至55%左右，并通过添加石灰粉将酸碱度调整至7.5左右，然后按照牛粪70%，辅料30%的配比，加入发酵菌种和各种辅料。添加发酵菌种。要选用发酵升温快，粗纤维降解好，杀灭病虫卵、细菌和杂草种籽能力强的发酵菌种，按供应商说明书的要求确定发酵菌种的添加数量。添加辅料。般可添加秸秆粉（玉米秸、地瓜蔓、花生秧和青干草等）。添加秸秆粉的目的主要是利用秸秆粉比重轻，空隙大的特点，用于吸附牛粪，有利于牛粪有氧发酵和消除臭味。2.4一次发酵次发酵采用连续投料、连续出料的半封闭式发酵槽搅拌好氧发酵技术。一般发酵槽宽6m；深1.31.5m，长50m。在发酵槽两侧槽壁的顶面上安装翻混机运行轨道，以便配置的自动翻混机能

13、前后运行作业。年产量5000吨奶牛粪有机肥需配套4条50m长并列发酵槽。自动翻混机在向前运行的过程中，安装在下部的旋转翻混刀片对物料进行翻混搅拌，以增氧促进发酵和水分蒸发。同时对结块的物料和较大的秸秆进行切割粉碎，并利用离心作用将物料向后（出料）方向抛送约2m左右，发酵池前端也可腾出2m左右的空间，供连续投入新料用。经翻混搅拌的新料与正在发酵的物料混合，使发酵温度在24h后达到50，3天后达到70，保持1520天。经2025天翻混机即可将发酵腐熟后的物料翻混移送至出料。翻混机每天作业12次，翻混机借助横向移行车移动，可对其它并列发酵槽依次进行翻混作业。一般翻混机翻混作业速度为500mm/min

14、，每小时前进30m，台翻混机可在8h以内完成4条发酵槽的翻混作业任务。2.5二次发酵用铲车将完成一次发酵的物料掺混二次发酵菌种后，运送到二次发酵场，在水泥硬化地面上堆成底宽1.51.8m，上宽0.81.0m，高0.81.0m的梯形条堆，条堆之间间隔1.52.0m。二次发酵时间需要2128天，每7天用骑跨自行式翻混机翻堆一次。如无骑跨自行式翻堆机，也可人工翻堆。翻堆要做到上下物料混合均匀。通过翻堆进一步促进发酵腐熟和水分蒸发。二次发酵完成时物料颜色由褐黄色渐变为黑褐色；物料温度降低至25左右；物料结构疏松；稍有氨味，原臭味不明显；物料内有白色菌丝；水分含量低于45%，如水分含量高于35%，要摊开

15、晾晒达到水分含量要求。2.6粉碎调配首先，使用半湿物料粉碎机对完成二次发酵的物料进行粉碎，粉碎细度要达到2030目要求。粉碎机的要求：按有机肥生产规模配套产能23t/h，电机功率2230kw，可对含水率35%的物料进行粉碎的半湿粉碎机。第二，按牛粪有机肥氮、磷、钾含量不得低于5%的标准和发酵后物料中氮、磷、钾的实际含量，核算氮、磷、钾各种无机肥料的添加调配数量，并均匀地添加至粉碎后的物料中。2.7圆盘造粒把经发酵与粉碎调配好的物料输送至圆盘造粒机，调整好物料造粒淋水用量，并保证满足物料成球用水量的供应。圆盘造粒的原理是：旋转的圆盘对物料产生摩擦力和离心力，使物料周向运动，物料粉粒间相互摩擦挤压

16、，逐渐团聚成合适规格的球状体并抛离出圆盘造粒机。完成造粒的物料，再经输送带输送到热风旋转烘干机中，以不高于40的低温热风烘干物料，烘干后的物料水分含量达到30%标准即可。圆盘造粒机产能要与物料发酵设备产能配套，年产5000吨牛粪有机肥规模，可选择产能23t/h，电机功率11kw的圆盘造粒机。2.8筛分包膜选用产能2t/h，电机功率1.5kw，滚筒式筛分机对完成圆盘造粒的物料进行筛分。筛分机先将成品与需返工的物料分离，再对成品进行等级分离。随后使用输送带将筛分的成品物料输送到包膜机，采用粉体扑粉或液体涂膜工艺，对物料颗粒进行包膜。包膜后的成品物料不仅观感好，还能有效地防止成品物料结块。成品物料包

17、膜通常要配套选用产能23t/h，电机功率5.5kw的包膜机。2.9包装入库奶牛粪有机肥成品包装可选用称量范围在4050kg/袋，包装产能1215kw/h，称量精度每袋0.2%，采用斗式连续白动计量封口包装机进行奶牛粪有机肥成品包装。奶牛粪有机肥包装后应运送至防雨、防潮、通风、避光和便于装卸的仓库储存保管待售。3.奶牛粪有机肥质量标准奶牛粪有机肥质量标准应符合NY525-2011的规定。有机质质量分数（以烘干基计，%）45；总养分（氮+五氧化二磷+氧化钾）质量分数（以烘干基计，%）5.0；水分（鲜样）质量分数（%）30；酸碱度（pH值）5.58.5。重金属限量指标（以烘干基计，mg/kg）：总砷

18、15；总汞2；总铬150；总镉3。蛔虫卵死亡率和大肠杆菌群数指标，符合NY884的要求。1.4工程投资及资金来源1.4.1 工程投资本项目总投资500万元，其中建筑工程费198.8万元；设备购置费187.44万元；安装工程费31.31万元；工程其他费82.66万元。1.4.2资金来源总投资：500万元，其中中央投资250万元；省级投资100万元；县级资金150万元。第二章 工艺技术方案2.1 工艺设计依据2.1.1相关国家法律、法规和政策1、中华人民共和国环境保护法2、中华人民共和国水污染防治法 3、中华人民共和国水污染防治法实施细则4、中华人民共和国畜牧法5、畜禽养殖污染物防治管理办法6、中

19、华人民共和国农业技术推广法7、中华人民共和国节约能源法8、中华人民共和国循环经济法9、资源综合利用条例10、中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议11、中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见12、全国生态环境保护纲要13、“十一五”资源综合利用指导意见14、国家鼓励的资源综合利用认定管理办法2.1.2 相关规范与标准1、畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）；2、畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-2001）；3、畜禽养殖污染防治管理办法（国家环境保护总局，2001年）；4、给水排水设计手册；5、中华人民共和国水污染防治法实

20、施细则（环发1999214号）；6、畜牧养殖及畜产品加工项目可行性研究报告编制大纲；7、畜牧业发展行动计划（农业部）；8、农业基本建设项目管理办法；9、畜禽养殖业能源环保站运行维护及其安全技术规程（农业部）；10、畜禽养殖业能源环保站设计规范（农业部）；11、生态农业中废弃物的处理与再生利用（化学工业出版社）；12、畜牧业“十五”计划和2015年远景目标规划（农业部）；13、电力装置的继电保护和自动装置设计规范；14、粪便无害化卫生标准（GB 7959-87）；15、室外排水设计规范； 16、给水排水工程结构设计规范；17、钢结构设计规范；18、工业锅炉设计规范；19、工业企业采暖、通风及空气

21、调节设计规范；20、工业锅炉设计规范；21、工业企业采暖、通风及空气调节设计规范；22、工业与民用供配电系统设计规范；23、低压配电装置及线路设计规范；24、建筑结构可靠度及设计统一标准（GB50068-2001）；25、房屋建筑制图统一标准（GB5/T5001-2001）；26、建筑结构荷载规范（GB5/T50105-2001）；27、建筑抗震设防分类标准（GB50223-95）；28、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；29、建筑地基基础设计规范（G5007-2002）；30、混凝土结构设计规范（G50010-2002）；31、砌体结构设计规范（G50013-2002）；32、混

22、凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图（03G101-1）（03G101-2）；33、中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见（2007年中央一号文件）；34、国务院关于印发国家环境保护“十一五”规划的通知（国发200737号）；35、国务院节能减排综合性工作方案和国务院关于加强节能工作的决定；36、有机肥料标准（NY 525-2012）；37、生物有机肥（NY 884-2012）；2.1.3其他依据1、黑龙江省2013年度农村环境连片整治示范项目预算安排2、同行业、同工艺工程实例。2.2工艺设计原则2.2.1技术先进性、可靠性和适应性原则1、根据场区实际

23、情况，选择最先进的工艺方案。2、根据当地的实际情况，选择有成功案例的工程方案，确保工程可以长期稳定运行。3、根据业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，便于实际运行和维护。2.2.2经济效益最大化原则 1、在保证技术先进性的基础上优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期。 2、遵循循环经济理念，对整个场区进行能流物流分析和设计，确保该工程为企业带来整体最大效益。2.2.3 环境和社会效益最大化原则1、对产品进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一。2、设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境

24、、经济和社会发展规划，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展。2.2.4工艺方案选择原则1、采用先进、成熟、运行可靠的工程技术适应企业的发展；2、在保证工程达到设计要求的前提下，尽量减少投资和运行成本；3、设备质量优良可靠确保运行稳定，具有良好的性价比创建“放心工程”。4、工程系统力求操作管理简便降低劳动强度。2.3堆肥发酵工艺技术方案2.3.1典型好氧堆肥工艺比较1、好氧静态堆肥工艺静态好氧堆肥常采用露天的静态强制通风垛形式，或在密闭的发酵池、发酵箱、静态发酵仓内进行。一批原料堆积成条垛或置于发酵装置内后，不再添加新料和翻到，直到堆肥腐熟后运出。但由于堆肥物料一直处于静止状态，导致物料及微生

25、物生产的不均匀性，尤其对有机质含量高于50%的物料，静态强制通风较困难，易造成厌氧状态，使发酵周期延长。2、间歇式好养动态堆肥工艺间歇式堆肥采用静态一次发酵的技术路线，其发酵周期缩短，堆肥体积小。它将原料分批发酵，一批原料堆积之后不再添加新料，待发酵成为腐殖土后运出。发酵形式通常采用间歇翻堆的强制通风垛或间歇进出料的发酵仓。间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、立式圆筒形发酵仓等。其特点是采用分层均匀进出料方式：一次发酵仓底部每天均匀出料一层，顶部每天均匀进料一层，分层发酵。发酵仓内控制在一定温度内，促使菌种在最佳条件下繁殖。进出料及时，可大大缩短发酵周期（约为5d），发酵仓数也可

26、比静态一次性发酵工艺减少一半。3、连续式好氧动态堆肥工艺（也称槽式好氧动态堆肥）连续式堆肥采取连续进料和连续出料的方式，原料在一个专设的发酵装置内完成中温和高温发酵过程。此系统中的物料处于一种连续翻动的动态情况下，物料组分混合均匀，为传质创造了良好条件，加快了有机物的降解速率，同时易形成空隙，便于水分蒸发，因而使发酵周期缩短，可有效地杀灭病原微生物，并可防止异味的产生，是一种发酵时间更短的动态二次发酵工艺。连续式堆肥可有效地处理高有机质含量的原料，因此在一些发达国家被广泛地采用。通过对以上几种技术的对比，常用技术的比较结合当地具体情况，本项目主要污染源为养殖小区内畜禽粪污。结合考虑冬季运行费用

27、问题，本项目选用槽式动态好氧发酵工艺处理畜禽粪便。畜禽粪便好氧发酵系统固定投资、运行费用、维护费用相对较低，不需要复杂的设备以及处理过程。因此广大农村和城市郊区均适用，并且好氧发酵堆制处理后的产物有较好的生物活性，施肥后有利于提高土壤品质，发展绿色农业对于平山镇生态、环境、旅游等产业具有明星带动作用。2.3.2 工艺流程描述有机肥的生产工艺主要是将含水量低于60%的有机固体废弃物与辅料（植物秸秆等）、微生物发酵菌剂等混合匀匀，通过槽式好氧连续发酵使其充分腐熟、灭菌、除臭、去水。腐熟后的物料水分含量一般在3035范围内，经筛选和磁选后经过进一步干燥生产粉状有机肥。具体工艺如下：工艺流程图2.3.

28、3 工作原理如工艺流程图所示，本项目共需1个发酵槽，由1台翻堆机完成整个发酵池的翻堆工作。每天将有机固体废弃物与植物秸秆等辅料及发酵菌剂按配方要求进行配比，经强制搅拌机充分混合后，用铲车均匀地送入每个发酵池前端（原始空池前端1/8或翻堆后腾出的池前端1/8），每天翻堆2次，每次运行约1小时。发酵物料在池内堆积厚度为1米，靠翻堆时物料与空气接触提供的氧气进行连续好氧发酵，使发酵物料快速腐熟、灭菌、除臭、去水、干燥，发酵周期7天。翻堆机由两大部分组成，大车行走装置及小车螺旋装置。大车行走装置与桥式或龙门式吊车装置，小车螺旋桨装置主要包括可以移动的小车，立柱，螺旋桨及其传动系统几部分组成。工作时，小

29、车及大车带动螺旋桨在发酵池内，不停的翻动，翻堆机的纵横移动，把物料定期地向出料端移动。每天从发酵池尾端（一天的处理量，池长的1/8）将发酵好的物料运走，将发酵池前端腾出的空间（一天的处理量，池长的1/8）补充新的发酵物料，从而形成了一种连续的好氧发酵过程。发酵翻堆过程实现了全自动智能化控制。发酵后的物料堆成料堆储存的同时进行二次发酵，进一步腐熟并去除部分水分。堆制一段时间（根据生产任务及场地决定）后对其进行筛选、磁选去除其中的石块、杂物、磁性金属等，经过进一步干燥生产粉状有机肥。 2.3.4 工艺特点有机肥发酵是利用部分有益微生物能促进各种粪便等有机废弃物快速腐熟的特点，采用独特的连续槽式发酵

30、技术，使蓄禽粪便等影响环境的有机废弃物快速腐熟、去水、除臭，达到无害化、资源化和减量化的目的。与其他有机肥发酵技术相比较，具有以下特点和优势：1、菌种多功能在大量试验的基础上，选用细菌、放线菌等多种微生物，并使其成功复合，各菌种之间互不拮抗，互惠共生。它们可在不同温区生长繁殖，相互发挥效力，从根本上保障了发酵效果。7天即可使畜禽粪便等固体有机废弃物物快速腐熟，同时有效去除臭味。有机肥中的有益微生物还能分泌出多种代谢产物，这些物质与植物根系接触后，刺激植物生长，调节新陈代谢，提高植物的综合抗御能力。2、工艺技术先进采用槽式连续发酵技术在有益微生物的基础上，人为提供畜禽粪便发酵所需的温度和氧气，使各种粪便发酵在池内可控条件下进行，减少了自然界不利因素的影响，确保常年能够生产，使之与养殖等行业的特点相适应。2.3.5 设备特点1.本项目采用国内最大的有机肥池式连续发酵翻堆装置（单机），该机器具有功率小、耗能低的特点，可以根据每天处理畜禽