经典版马铃薯渣综合利用及污水处理改造项目可行性研究报告Word格式.docx

1、（摘自国家计委委托中国国际工程咨询公司编写的投资项目可行性研究指南（试用版），2002年）2） 建设单位提供的相关基础资料3） 相关文件及现行规范1.1.4.2 可行性研究报告研究工作范围本可行性研究报告针对甘*公司薯渣及污水综合利用项目相关建设内容，污水处理系统、薯渣沼气系统、公用工程及辅助设施、环境保护、节约能源、投资估算和资金筹措、财务经济评价等方面进行全面考察、分析、研究，对项目的可行性做出论证和评价。1.2 项目概况1.2.1项目改造地点1.2.2 改造内容及规模原有污水处理设施比较简陋，污水处理未能稳定达标，改造原有污水处理系统，使处理能力达到1000m3/d。新建薯渣沼气系统，将

2、原有2吨燃煤锅炉改造为2吨沼气锅炉。1.3 研究成果概要1.3.1 设备选型本项目所有设备均选用国内先进设备。设备选型遵循实用、先进、可靠、经济、节能的原则。1.3.2 燃料供应情况项目改造完成后年需燃煤11668吨/年，较改造前减少1768吨/年，仍由天祝炭山岭煤矿供给，供应有保证。1.3.3 建设条件1） 厂址及土建工程*公司位于武威市东南郊的武威工业园区内，公司西北距武威市中心约8km，东北与国道312线相连、南邻兰新铁路线。武威市至武南镇公路主干道从区内通过，交通十分便利。2） 能源动力供电：本项目新增全年用电量为3.3105KWh。供水：本项目工程为污水处理、沼气工程及锅炉设备改造，

3、全厂用水量没有大的变化，现有厂区给水工程可以满足改造后的正常生产需要，无需进行改造和添置。供热：本项目需将2t/h蒸汽锅炉改造为沼气锅炉，项目改造前年需燃煤13436吨，改造后年需燃煤11668吨，天祝炭山岭煤矿供给。1.3.4 环境保护1） 废水本项目所产生的生产污水来自生产车间，日排放量1000m3/d，该污水不含有毒物质，但其有机物浓度、悬浮物含量超过排放标准，而原有污水处理设施比较简陋，污水处理未能稳定达标，经改造后的污水处理站处理后可达标排放。 2） 废渣 废渣主要是薯渣共10000吨/年。薯渣送沼气站处理，沼气供锅炉使用，实现原料废渣综合利用，沼液可做肥料，用于附近农田。1.3.5

4、 工作制度本项目生产线实行三班工作制，全年生产天数250天，每天工作22.5小时。厂部实行常日班制。1.3.6 劳动定员本项目为节能改造项目，不增加劳动定员，企业原有劳动定员180人，其中管理及销售人员20人，工程技术人员30人，工人130人。1.4 项目总投资及经济效益1.4.1 总投资本项目投入总资金970万元。1.4.2 经济效益项目的运营正常年可降低成本（可视作利润）51.28万元。1.4.3 主要技术经济指标 见表1.4.1。第二章 项目背景和发展概况2.1 项目背景2.1.1 国家相关政策国家国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出：“强化能源节约和高效利用的政策导向，加大节能力

5、度。通过优化产业结构特别是降低高耗能产业比重，实现结构节能；通过开发推广节能技术，实现技术节能；通过加强能源生产、运输、消费各环节的制度建设和监管，实现管理节能。突出抓好钢铁、有色、煤炭、电力、化工、建材等行业和耗能大户的节能工作。加大汽车燃油经济性标准实施力度，加快淘汰老旧运输设备。制定替代液体燃料标准，积极发展石油替代产品。鼓励生产使用高效节能产品。”国务院国发200628号关于加强节能工作的决定要求 “到“十一五”期末，万元国内生产总值（按2005年价格计算）能耗下降到0.98吨标准煤，比“十五”期末降低20%左右，平均年节能率为4.4%。重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国

6、际先进水平。初步建立起与社会主义市场经济体制相适应的比较完善的节能法规和标准体系、政策保障体系、技术支撑体系、监督管理体系，形成市场主体自觉节能的机制。国家发改委“十一五”十大重点节能工程实施意见中指出“ 以科学发展观为指导，落实节约资源基本国策，围绕实现“十一五”GDP能耗降低20%左右的目标，以提高能源利用效率为核心，以企业为实施主体，大力调整和优化结构，加快推进节能技术进步，建立严格的管理制度和有效的激励机制，加大政府资金的引导力度，充分发挥市场配置资源的基础性作用，调动市场主体节约能源资源的自觉性，尽快形成稳定可靠的节能能力，为实现国家节能目标奠定坚实的基础。中华人民共和国国民经济和社

7、会发展第十一个五年规划纲要提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。这是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是提高人民生活质量，维护中华民族长远利益的必然要求。2.1.2 项目的提出*公司是*集团嫁接改造原武威天艺食品公司3000吨马铃薯颗粒全粉生产线基础上成立的。公司按照*集团总部的发展规划，投资1.2亿元改扩建，使生产能力达1.5万吨，年处理马铃薯10万余吨。但扩建中原有辅助生产设施设备落后、能耗较高、污水排放不达标等问题未能很好解

8、决。近年来，国内马铃薯加工业发展迅速，产品市场竞争加剧，给行业内企业的生存带来了严重压力。如果仍维持原有状况，已经建立起来的市场占有量将逐步被高起点的产品所取代。目前企业存在的主要问题有：1）企业原有的污水处理设施比较简陋，只经过简单的格栅拦截，沉淀池沉淀后直接排放，污水处理不能稳定达标，处理后的水供农户用于灌溉季节浇地，但长期浇地后，会因集聚到土壤表层耕土层的淀粉、纤维等物质发酵发生植物根系腐烂等不利影响而导致减产；而非灌溉季节污水最终经水渠流入至杨家坝河（属石羊河水系），当汛期及洪水季节南营水库泄洪时，金塔河地面水就会经杨家坝河流入下游的石羊河红崖山水库进入民勤县境内，对当地的水资源造成一

9、定的污染。2）原有生产线在生产过程中大量的薯渣排出，投产初期曾作为饲料出售给附近的农户和饲养场，但当地的农户和饲养场用量有限，多余皮渣堆积在厂区内腐烂发霉、造成厂区散着严重的异味、污染环境。为了彻底解决存在的问题，实现 “十一五”规划纲要提出的国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标，公司决定建设沼气池，用薯渣生产沼气用于锅炉，节约燃煤。同时改造污水处理系统，使处理后废水水质稳定的达到排放标准。2.2 发展概况*公司通过节能综合利用改造项目，使动力消耗、污水排放、废渣排放等各项技术指标均达到国内领先水平，在市场竞争中处于明显优势地位。本项目改造完成后，年节约标煤

10、约1768吨，改造后的污水处理系统稳定达到排放标准。第三章 市场分析与改造规模3.1 市场分析3.1.1 市场前景分析马铃薯是世界上最重要的粮食、经济作物之一，是仅次于小麦，玉米，水稻的第四大作物，马铃薯的营养成分齐全。含有较丰富的维生素，其产品开发潜力很大。在欧美发达国家，马铃薯多以主食形式消费。美国马铃薯加工量约占总产量76%，每人年平均消费马铃薯食品58Kg。欧洲加工量约占总产量90%，每人年平均消费马铃薯食品80Kg。中国加工量约占总产量5%，每人年平均消费马铃薯食品11.7Kg。数字显示，我国深加工比例远低于国际平均水平，国内的马铃薯加工行业还有很大的可发展空间。全世界主要种植马铃薯

11、的国家148个，种植面积1930万hm2，产量3.2亿吨。目前，我国马铃薯种植面积近472万hm2，年产马铃薯7500万吨，约占全世界种植总面积20%25%，总产量约占20%左右，我国马铃薯种植面积、总产量均居世界第一位。我国马铃薯加工技术水平近年来有较快提高，精淀粉及其下游制品加工、马铃薯膨化小食品加工、油炸马铃薯片、马铃薯全粉和速冻薯条加工均有所发展，加工总量约占马铃薯总产量的10%左右。而在欧美等发达国家，马铃薯用于加工的比例则很高。据统计资料显示，美国约有50%的马铃薯用于深加工，其生产的马铃薯食品有70多种，全国有300多家马铃薯深加工企业；荷兰有40%的马铃薯深加工后方进入市场。马

12、铃薯全粉是马铃薯深加工代表产品之一，主要品种包括雪花粉、颗粒粉、雪花颗粒粉等，主要生产国有美国、荷兰、德国、芬兰等。据有关专家统计，全世界马铃薯全粉类产品年产量在40万吨以上。我国国内全粉生产起步较晚，现有马铃薯全粉厂仅10余家。其中雪花粉厂8家，设备主要从欧洲引进，年设计生产能力约3.5万吨，实际产量约2万吨/年，雪花颗粒粉生产厂一家，生产能力5000吨/年。马铃薯全粉是加工各类马铃薯复合加工制品的基础原料，其生产过程中注意保持薯块植物细胞的完整，最大限度保留了马铃薯所含的全部营养成分，复水后可重新获得鲜薯的营养和品味。马铃薯全粉除可直接调制土豆泥外，主要用于加工复合薯片、膨化食品等，在方便

13、、休闲食品生产中具有不可替代的重要地位。由于这一类产品符合现代人生活节奏和健康价值观要求，市场发展十分迅速。3.2 改造规模改造原有污水处理系统，使处理能力达到1000m3/天。3.3改造效果随着武威市马铃薯产品深加工的规模进一步扩大，产品加工中的污水处理问题、废渣处理问题日渐突出。本项目承办单位*公司是当地起步较早、发展较快、经营初具规模的产业化重点企业。*集团于2005年9月份，收购改制的*酒业（集团）有限责任公司食品厂现有生产厂区，组建了甘肃*食品公司。企业原有设计能力为年产3000t马铃薯全粉，按照*集团总部的发展规划，将生产线改扩建至生产能力1.5万吨/年，年处理马铃薯10万吨。由于

14、受当时建设资金的制约，原有生产线的污水处理设施比较简单，污水处理效果不能完全达标。处理后的水供农户用于灌溉季节浇地，但长期浇地后，会使淀粉、纤维等过滤到土壤的表层，这些物质发酵过程中可能造成耕土层的植物根系腐烂、作物减产等不利影响；而非灌溉季节污水经水渠直接流入石羊河，对当地的水资源造成一定的污染，因此，公司决定改造污水处理车间，使污水处理达到国家排放标准。生产中产生薯渣可生产沼气，用于锅炉，节约燃煤。本项目的实施不仅减少了对当地水资源的污染，而且每年可通为公司降低成本（可视作利润）51.28万元。第四章 建设条件及厂址4.1 建设地点本项目属技术改造，在*公司现有厂区内改改造。4.2 地理位

15、置武威市地处甘肃省西北部，河西走廊东端、祁连山北麓，位于东经1014910416，北纬36293927之间。东北毗邻内蒙古，东南与兰州市、白银市接壤，西南紧靠青海省，西北和金昌、张掖接壤。区域总面积33238Km2。厂址位置图见附图01。4.3 地质概况武威市处于武威盆地中部，所在的平原区可分为两个大的地貌带，即城市南部山前洪积冲积倾斜平原带和城北部冲积洪积细土平原带。武威城恰处两带之间，属过渡地带，地下水供水条件比较优越。评价项目厂区所在地属第四系冲洪积扇前缘部位，呈缓坡地形，地表平整，无沟谷冲刷、土石堆积地貌形态。厂区周围地势平坦、开阔，地形标高在1550.11553.9m之间，南高北低，

16、附近没有建筑群体。该区地层特点是，由于武威盆地平原区是自新生代以来剧烈沉降区，盆地基底以古生代地层为主，覆盖层除第三系外，主要为巨厚的第四系沉积物。据钻孔资料揭示，金塔河冲积扇中下部（即厂区所在地部位）松散层厚度可达300m，主要为卵砾石含砂层，其下为第三系甘肃群，组成以紫红、桔红色砂岩、泥岩、砾岩为主，与下伏下古生界深灰绿色变质矿岩呈不整合接触。气象条件：年平均气温： 7.7最热月平均气温 21.9最冷月平均气温 -8.7常年主导风向 NW年平均风速 2.0m/s年平均最大风速 3.1m/s冬季平均风速 1.5m/s夏季平均风速 1.8m/s年日照时数 2968hr年平均降水量 161mm年

17、平均蒸发量 2020mm4.4 地震根据建筑抗震设计规范（GB50011一2001）附录A，武威市抗震设防烈度为8度（第二组）， 设计基本地震加速度值为0.20g ，本项目所有新建建构筑物设计均按据此进行抗震设防。4.5 交通运输及通讯公司西北距武威市中心约8km，东北与国道312线相连、南邻兰新铁路线。交通便捷，路网纵横交错，通讯十分便利，建厂条件良好。第五章 工程技术改造方案5.1沼气工程方案5.1.1工艺设计方案确定原则1）工艺设计应根据工程规模和建设目标，选择投资省、占地少、工期短、操作简单的工艺路线，做到技术先进，经济合理，安全实用。2）在经济合理的原则下，对经常操作且稳定性要求较高

18、的设备、管道及监控部位，应尽可能采用机械化、自动化控制，以方便运行管理，降低劳动强度。3）应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，积极采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。4）应尽可能地降低工程造价和运行成本。5.1.2工艺选择及确定沼气的产生是以纤维素为主的碳水化合物在发酵性细菌的作用下逐步分解生成简单的糖、酸、醇类等物质，这些物质再被分解性细菌分解，产生甲烷和二氧化碳，同时进一步还原二氧化碳生成甲烷。马铃薯薯渣的主要成分是残余淀粉和纤维素物质，同时它还含有足够产醇和酸的菌类所需的各种营养成分。本工程拟新建沼气站一处，采用马铃薯薯渣和残次马铃薯作为发酵原料生产沼气

19、，供锅炉房燃烧使用，达到节能减排、减少环境污染、变废为宝的目的。工程设计日产沼气6000m3。沼气站采用技术先进、经济合理的完全混合式厌氧消化器（CRST）为主的沼气生产工艺。企业年产薯渣10000t，总固体含量TS为29.8%,马铃薯薯渣TS产气率为510mL/gTS，可年产沼气1518000m3。满足锅炉房2t/h沼气锅炉用气量需求。完全混合式厌氧消化器（CSTR）有效容积单位产气率为3.03.2m3/m3d，本工艺设计方案采用2座1000m3的CSTR 消化罐，日产沼气6000m36400m3，满足锅炉房2t/h沼气锅炉用气量需求。5.1.3沼气站工艺流程1） 沼气站工艺流程框图污 水薯

20、渣 调渣池调节池混流泵CSTR消化器一体化 水 封 罐沼液贮池 气水分离器脱 硫 塔附近农田 阻 火 器原料管路沼渣沼液管路 储气罐沼气管路 锅炉使用图5.1 .1薯渣利用处理工艺流程框图 2） 工艺流程说明薯渣与一部分污水一起进入调渣池，池内设有浆式搅拌机，通过搅拌机的机械混合搅拌，将薯渣稀释；稀释后的渣污进入调节池，用混流泵将渣污提升进入CSTR消化器一体化设备。在一体化设备中，有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生可燃性的沼气。由一体化设备出来的沼气通过水封罐，进入装有填料的气水分离器进行脱水，再进入脱硫塔中进行脱除硫化氢处理，处理后经阻火器后

21、存储与高压储气罐中，用于锅炉燃烧。由一体化设备出来的沼渣沼液可用于农田肥料。3）沼气利用工艺特点预处理阶段采用了搅拌机的机械混合搅拌，有利于发酵原料产气率的提高；关键设备采用CSTR消化器一体化设备，土建费用减少沼气站占地及土建费用均较小。自动化程度高，有效降低运行成本。5.1.4 沼气站设备沼气站主要设备一览表 表5.1.1序号名称型号数量备注1机械搅拌机碳钢防腐21200HLB-12一用一备3沼液泵300S-19A4CSTR一体化设备1000m35高压储气罐柜BY-QG400碳钢6阻火器不锈钢7浮球开关8流量计9脱硫罐含托脱硫剂10水封罐11气水分离器12避雷装置13电控系统14调渣池5

22、.04.5m 钢混结构15沼液贮池12.08.04.5m粘土防渗16CRST反应器基础8.50.5m17沼气净化车间5.2污水处理工程5.2.1工艺方案确定原则1） 本设计严格遵守国家相关工程设计标准规范，以及工程安装施工的相关规定。2） 采用先进、可靠、经济合理的处理工艺，工艺构筑物布局紧凑合理，占地节省。3） 设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、维护管理简便，确保污水处理站长期稳定运行。4） 采取合理措施处理污水站运行中所产生的废弃物，避免处理站对环境造成二次污染。5） 建筑设计在满足工艺要求的前提下，建筑风格及色调上力求新颖、简洁、明快，结合环境，建设一座和谐有致、环保绿色

23、的废水处理站。6） 在设计中充分兼顾处理站投资、占地与运行成本之间的经济合理性，以实现环境效益、经济效益与社会效益的协调统一。5.2.2 污水处理工艺方案的选择污水处理站进水水质水量及出水水质要求1）项目设计水量：日处理水量：Q=1000m3/d设计运行周期：T=24h/d设计规模：Q=41.7m3/h2）设计处理水质：a 设计进水水质根据甲方提供的原水水质及多方资料，设计进水水质见表5.3.1： 污水处理进水水质表 表5.2.1项目污染物浓度CODcr3816.1mg/LBOD53007.9mg/LSS1529.3mg/Lb 出水水质根据环保部门及甲方的要求，处理后出水需达到污水综合排放标准

24、（GB8978-1996）一级排放标准，具体排放水质标准见表5.3.2 污水处理出水水质表 表5.2.2项 目污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准100mg/L30mg/L70mg/L5.2.3 污水处理工艺的确定1）污水处理系统的确定本项目属于食品生产加工行业废水处理。根据上述水质分析及对出水水质的要求，结合同类企业废水水质资料分析,本项目处理工艺的关键点为：通过可靠、稳定的物化预处理工艺去除废水中的泥砂等悬浮物及沉淀物，同时可有效降低废水中的COD的含量，为后续的核心生化处理工艺创造良好的水质条件。根据淀粉生产废水的特点，即有机物含量高，可生化性好，废水中不含有毒有害和持久性

25、（如重金属）污染物，易于生物降解。为节省投资、减少占地及考虑运行成本之间的经济合理性，本项目拟采用稳定、高效、先进的ABR+CASS的工艺对此类废水进行有效处理。ABR法称厌氧折流反应器。反应器内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过与微生物充分的接触而得到去除。反应器中的水流大多呈推流与完全混合流相结合的复合型流态，因而具有较高的反应器容积利用率，可获得较好的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长，与

26、不同阶段的进水相接触，在一定程度上实现生物相的分离，从而可稳定和提高设施的处理效果。CASS法称周期循环活性污泥法，其主要原理是：把反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子内周期循环进行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。CODCr去除率可达90%，并有良好的脱氮除磷效果。2）污泥处理系统的确定：由于该项目的废水水量为1000m3/d，水量较大，且核心生化处理工艺中采用了好氧厌氧工艺，其主要的特点是剩余污泥量少，污泥性质比较稳定。考虑到废水处理站的投资和运行成本，因此对于产生的剩余污泥，送到

27、浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥经隔膜泵输送至压滤机进行干化处理，最终的泥饼外运填埋或作农作物的肥料再利用，避免污泥所造成的二次污染。5.2.4 废水处理工艺流程1）工艺流程个框图废水格栅井 调节池 风机污泥浓缩池 ABR池 污泥脱水机 CASS池泥饼外运 出水图5.2 .1污水处理工艺流程框图图例：污水管线 污泥管线配气管线2）工艺流程说明生产废水经污水管网收集后汇集到污水处理站，经机械格栅去除较大的漂浮物和悬浮物后，进入调节池进行水质水量的混合均质。调节池内的污水经提升泵提升至厌氧折流板反应池（ABR），进行厌氧生物处理。ABR池处理后的污水重力自流至CASS反应池，产生的剩余污泥重力排至污泥浓缩池。进入CASS池的污水进行好氧生化处理，根据预设时间进行周期运行，污染物得到进一步的去除，污水经处理达标后排放。CASS反应池内的剩余污泥排至污泥浓缩池。各种污泥混合浓缩后，上清液经集水池收集送回调节池，和原污水合并处理，浓缩污泥经板框压滤机脱水，泥饼外运填埋或用于沤制肥料，避免污泥所造成的二次污染。3）处理工艺特点：处理