大型养猪场沼气工程设计方案
- 格式:doc
- 大小:76.00 KB
- 文档页数:25
**养猪场沼气工程初步设计建设地点:**县镇村建设单位:**县**养猪场法人代表:联系电话:目录一、概述3二、设计依据与设计范围42.1、设计依据42.2、设计原则42.3、设计范围5三、基本设计参数及要求53.1、基本设计参数53.2、主要设计参数5四、沼气系统规划设计5五、工艺流程设计65.1、设计原则65.2、工艺流程设计65.3、工艺流程描述7六、各单体设计和主要设备选型7七、总平面设计87.1设计依据87.2总平面布置8八、主要仪器设备选型9九、工程造价概算9十、劳动定员和操作管理1010.1、............................................................................................................................. 劳动定员1010.2、............................................................................................................................. 操作管理1010.3、............................................................................................................................. 劳动保护和安全生产11十一、技术经济指标分析1111.1、占地面积:1111.2、运行费用分析:11十二、效益分析1212.1、经济效益分析1312.2、环境效益分析:1312.3、社会效益分析:13一、概述**县**生态农业开发位于**县****八组,是一独资民营企业,主要从事生态安全猪的养殖和饲料加工,公司注册资本金300万元,总资产400万元,其中固定资产310万元,公司拥有员工18人,其中中级职称2人,大专学历以上员工3人。
安全性□对信息系统安全性的威胁任一系统,不管它是手工的还是采用计算机的,都有其弱点。
所以不但在信息系统这一级而且在计算中心这一级(如果适用,也包括远程设备)都要审定并提出安全性的问题。
靠识别系统的弱点来减少侵犯安全性的危险,以及采取必要的预防措施来提供满意的安全水平,这是用户和信息服务管理部门可做得到的。
管理部门应该特别努力地去发现那些由计算机罪犯对计算中心和信息系统的安全所造成的威胁。
白领阶层的犯罪行为是客观存在的,而且存在于某些最不可能被发觉的地方。
这是老练的罪犯所从事的需要专门技术的犯罪行为,而且这种犯罪行为之多比我们想象的还要普遍。
多数公司所存在的犯罪行为是从来不会被发觉的。
关于利用计算机进行犯罪的任何统计资料仅仅反映了那些公开报道的犯罪行为。
系统开发审查、工作审查和应用审查都能用来使这种威胁减到最小。
□计算中心的安全性计算中心在下列方面存在弱点:1.硬件。
如果硬件失效,则系统也就失效。
硬件出现一定的故障是无法避免的,但是预防性维护和提供物质上的安全预防措施,来防止未经批准人员使用机器可使这种硬件失效的威胁减到最小。
2.软件。
软件能够被修改,因而可能损害公司的利益。
严密地控制软件和软件资料将减少任何越权修改软件的可能性。
但是,信息服务管理人员必须认识到由内部工作人员进行修改软件的可能性。
银行的程序员可能通过修改程序,从自己的帐户中取款时漏记帐或者把别的帐户中的少量存款存到自己的帐户上,这已经是众所周知的了。
其它行业里的另外一些大胆的程序员同样会挖空心思去作案。
3.文件和数据库。
公司数据库是信息资源管理的原始材料。
在某些情况下,这些文件和数据库可以说是公司的命根子。
例如,有多少公司能经受得起丢失他们的收帐文件呢?大多数机构都具有后备措施,这些后备措施可以保证,如果正在工作的公司数据库被破坏,则能重新激活该数据库,使其继续工作。
某些文件具有一定的价值并能出售。
例如,政治运动的损助者名单被认为是有价值的,所以它可能被偷走,而且以后还能被出售。
目录第一章概述 (1)第一节项目概况 (1)一、项目背景及意义 (1)二、项目性质 (2)三、地理位置 (2)四、自然资源 (2)五、工程地质、地震烈度及水文地质概况 ..................................................六、当地气象条件 ......................................................................................第二节设计依据、设计原则和设计范围 (2)一、设计依据 (3)二、设计原则 (3)三、设计范围 (4)第二章沼气工程项目设计条件和工艺方案 (5)第一节工程规模 (5)第二节可利用粪便资源 (5)第三节物料平衡和水量平衡 ............................................................................一、物料(TS)平衡计算 ..........................................................................二、水量平衡 .............................................................................................三、总平衡................................................................................................. 第三章工艺流程设计 . (6)第一节沼气工程工艺选择 (6)一、沼气工程工艺路线 (6)二、工艺流程说明 (7)第二节沼气净化与贮存工艺 (10)一、沼气净化工艺 (10)二、沼气储存工艺 (10)第三节热电联供沼气发电机配置 (11)一、热电联供发电机配置方案选择 (11)二、热电联供发电机能量转换计算 (12)第四章工艺单元设计与设备选型 (13)第一节预处理系统 (13)一、格栅集水池 (13)二、匀浆沉砂池 (13)第二节厌氧消化及后处理部分 (14)一、切割泵 (14)二、进料泵 (14)三、厌氧消化罐 (14)四、后发酵罐 .............................................................................................五、沼液出水池..........................................................................................六、固液分离 .............................................................................................七、沼液贮池 .............................................................................................第三节沼气脱硫净化与沼气发电机组 (16)一、沼气净化系统 (16)二、沼气贮存系统 (16)三、沼气发电系统 (17)四、热水贮罐 (17)五、沼气锅炉 (18)第五章建筑、结构与电气设计 (19)第一节设计原则 (19)第二节建筑与结构设计 (19)一、工程地质情况 (19)二、主要构(建)筑物结构设计 (19)三、抗震设计 (21)第三节电气设计 (21)一、设计依据 (21)二、设计范围 (21)三、供电电源 (21)四、负荷计算 (22)五、供电系统 (22)六、保护方式 (23)七、启动方式 (23)八、计量方式 (23)第四节控制及仪表 (23)一、控制系统 (23)二、仪表 (24)第五节机械设备设计 (24)第六节总图设计 (24)一、平面布置原则 (24)二、功能区划分 (24)三、建筑单体设计 (25)四、道路 (25)五、绿化 (25)六、建筑物装修标准 (25)七、建筑防火 (25)八、高程设计 (26)九、给水 (26)十、排水 (26)十一、运输 (26)十二、通讯 (26)第六章消防、劳动生产保护与人员编制 (27)一、消防 (27)二、劳动保护和安全生产 (27)三、沼气站建设与环境保护 (27)四、沼气站对外部环境的影响 (28)五、人员编制 (28)第七章工程投资估算 (29)第一节编制说明 (29)一、估算范围 (29)二、估算原则 (29)第二节投资估算 (29)一、土建投资估算 (29)二、工艺设施投资估算 (31)三、设备投资估算 (31)四、其它投资 (32)五、总投资 (33)六、运营成本分析 (33)七、经济效益评价 (35)第八章建设期限和进度安排 ..................................................................................第一章概述第一节项目概况一、项目背景及意义日产鲜猪粪80 t(含水率82%),利用猪场日产的鲜猪粪80 t和污水为原料,通过大型沼气工程生产沼气。
大型养猪场沼气工程设计目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 废水特点及基本参数 (1)2 工艺路线确实定及选择根据 (2)2.1 初沉池 (2)2.2 厌氧生物处理 (2)2.3 好氧生物处理 (4)2.3.1 氧化沟法 (4)2.3.2 接触氧化法 (5)2.3.3 生物滤池法 (5)2.3.4 序批式活性污泥法 (6)3 工艺流程及简要阐明 (8)4 重要构筑物及设备旳选型 (9)4.1 格栅 (9)4.2 集水池 (11)4.3 混凝沉淀池 (12)4.3.1 混合阶段 (12)4.3.2 絮凝阶段 (12)4.3.3 沉淀阶段 (15)4.4 水解酸化池 (18)4.4.1 反应池容积 (18)4.4.2 上升流速旳核算 (19)4.5 厌氧反应器UASB (19)4.5.1 反应机理 (19)4.5.2 工作原理 (19)4.5.3 设计计算 (20)4.6 配水池 (29)4.7 好氧反应器SBR (30)4.7.1 设计参数 (30)4.7.2 设定条件 (30)4.7.3 水质指标 (30)4.7.4 设计计算 (31)4.7.5 注意事项 (35)4.8 高效浅层气浮池 (36)4.9 污泥浓缩 (38)4.9.1 设计阐明 (38)4.9.2 容积计算 (38)4.9.3 工艺构造尺寸 (39)4.9.4 排水和排泥 (39)5 总结 (39)参照文献 (40)道谢 (42)附图..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题研究背景近年来, 我国工厂化生产旳大型猪场发展迅速, 并且规模不停扩大, 生产规模从几千头发展到几十万头。
但与此同步, 由于规模化养猪场往往建在大中都市近郊和城镇结合部, 环境法规不健全, 认识局限性, 尤其是资金短缺, 绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。
种猪原种场大型沼气工程项目设计方案目录第一章前言 (4)第二章项目背景 (5)2.1工程名称 (5)2.2工程规模 (5)2.3项目业主及基本情况 (6)2.4设计单位及基本情况 (6)第三章畜禽粪便的处理方法及资源化利用 (9)3.1 是一种肥料资源 (10)3.2 是一种燃料资源 (10)3.3 是一种饲料资源 (10)第四章沼气及发酵副产物的用途 (11)4.1 厌氧产生的沼气的用途 (11)4.2 发酵余物利用 (11)第五章项目要求 (14)第六章设计依据、原则及范围 (15)6.1编制依据 (15)6.2 编制原则 (16)6.3设计范围 (16)6.4主要规范和标准 (16)第七章工艺技术分析 (17)7.1污染物质分析 (17)7.2工艺选择 (18)第八章工艺设计 (19)8.1工艺流程设计 (19)8.2设计基本参数 (19)8.3工艺流程叙述 (20)8.4工艺单元设计参数 (20)8.4.1预处理单元 (20)8.4.2消化处理单元 (22)8.4.3沼肥单元 (22)8.4.4沼气净化处理单元 (20)8.4.5沼气贮存单元 (25)8.4.6沼气的输配和利用单元 (25)8.4.7沼气计量 (26)8.4.8公用工程 (27)第九章总体设计 (28)9.1站内总体布置 (28)9.2站外配套设计 (28)9.2.1站外道路 (28)9.2.2站外供电 (28)9.2.3站外供水、通讯 (28)第十章土建设计 (29)10.1建筑设计 (29)10.1.1主要规范 (29)10.1.2设计标准 (29)10.1.3设计内容 (29)10.2结构设计 (30)10.2.1主要规范 (30)10.2.2设计标准 (31)10.2.3设计内容 (31)第十一章电气设计 (32)11.1设计依据 (32)11.2设计范围 (32)11.3供电电源与供电负荷 (32)11.4控制与保护 (32)11.5照明 (33)11.6防雷与接地 (33)第十二章自控设计 (35)第十三章暖卫和通风设计 (36)13.1目的 (30)13.2设计依据 (30)13.3厂区供热管网 (30)13.4通风与空调 (30)第十四章安全、节能及消防 (31)14.1安全生产 (31)14.2防火消防 (31)14.3节能 (39)第十五章人员编制 (40)第十六章工程概算 (42)第十七章技术经济 (45)17.1运行费用 (45)17.2工程收益 (46)17.3综合收益(不含折旧及设备维修费用) (47)第十八章、施工组织设计 (47)18.1 工程概况 (47)18.2 工程管理目标 (40)18.3 施工部署 (41)18.4 施工配合管理 (59)18.5 质量保证措施 (65)18.6 工期保证措施 (70)18.7 运行人员技术培训 (76)第一章前言近几年,随着农村和农业结构的优化调整,人民生活水平的提高,养殖业发展较快,呈现出三个特点:一是规模养殖场数量大幅度增加;二是养殖场的投资大,设备标准高,管理规范;三是发展的区域化明显。
大型养猪场绿化沼气工程设计方案(之三).1.2.2 厌氧处理工艺选择1、各类厌氧工艺性能概述(1)完全混合厌氧工艺(CSTR)传统的完全混合厌氧工艺(CSTR)是借助消化池内厌氧活性污泥来净化有机污染物。
有机污染物进入池内,经过搅拌与池内原有的厌氧活性污泥充分接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解,使废水中的有机污染物转化为沼气。
完全混合厌氧工艺池体体积较大,负荷较低,其污泥停留时间等于水力停留时间,因此不能在反应器内积累起足够浓度的污泥,一般仅用于城市污水厂的剩余好氧污泥以及粪便的厌氧消化处理。
(2)厌氧接触工艺反应器厌氧接触工艺反应器是完全混合式的,是在连续搅拌完全混合式厌氧消化反应器(CSTR)的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。
反应器排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离,污水由沉淀池上部排出,沉淀池下部的污泥被回流至厌氧消化池内。
这样的工艺既保证污泥不会流失,又可提高厌氧消化池内的污泥浓度,从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率,与普通厌氧消化池相比,可大大缩短水力停留时间。
目前,全混合式的厌氧接触反应器已被广泛应用于SS浓度较高的废水处理中。
(3)厌氧滤器(AF)厌氧滤器是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜。
生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。
厌氧滤床可分为上流式厌氧滤床和下流式厌氧滤床二种。
污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。
厌氧滤器的缺点是填料载体价格较贵,反应器建造费用较高,此外,当污水中SS含量较高时,容易发生短路和堵塞。
(4)上流式厌氧污泥床反应器(UASB)待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状厌氧污泥的污泥床。
随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气引起污泥床的扰动。
在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。
大型养猪场绿化沼气工程工艺参数设计方案
1.沼气设施规模
根据养猪场的规模和产生的废弃物量,确定沼气设施的容量。
一般推
荐每头猪产生的废物量为0.05-0.1m³/天,根据养猪场的实际情况进行计算。
同时考虑到养猪场未来的发展规划,适当增加一定的冗余量。
2.畜禽粪便处理
养猪场产生的废弃物经过必要的预处理后,可以输送到沼气池发酵产气。
预处理包括废弃物的固液分离,采用机械离心机等设备进行处理。
离
心机的主要参数包括旋转速度、筛板间距等,根据实际情况进行调整。
此外,还需要考虑废弃物的进料速度和含水率等因素。
3.废水处理
养猪场的废水一般含有大量的有机物和悬浮物,需要进行处理后才能
排放。
常见的废水处理方式包括厌氧处理和好氧处理。
厌氧处理主要是通
过厌氧池进行有机物的分解,产生沼气;好氧处理则是将废水加入到好氧
池中进行生化反应,降解有机物。
具体的工艺参数包括池体容量、进水量、回流比等,根据废水的水质和处理要求进行设计。
4.沼渣利用
沼气池中的沼渣经过沉淀和脱水处理后,可以得到沼渣。
沼渣具有一
定的肥料价值,可以用于农田施肥。
根据沼渣的含水率和肥料需求量,可
以确定沼渣的处理方式和利用途径。
综上所述,一个大型养猪场绿化沼气工程的工艺参数设计方案需要综
合考虑养猪场的规模、废物处理、废水处理和沼渣利用等多个因素。
在设
计过程中,需要根据实际情况进行参数的确定,并且保证各个环节的协调运作,以实现沼气工程的高效运行和可持续发展。
大型养猪场沼气工程设计方案受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响,中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位,养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。
1983年到2023年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。
2023年中国肉猪存栏48189.1万头,出栏61800.7万头,猪肉产量4701.6万吨,居世界第一位,肉类人均占有量达55.73 kg/人,其中猪肉36.17 kg/人,超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。
2023年我国全年畜禽养殖业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨,其中猪年排泄粪便为12.31亿吨,占总粪便量的47.8%,随着养猪业的发展,必然导致更大量的粪便废弃物,因此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。
2.1沼气产量计算2.1.1干物质量计算猪场基础母猪存栏量500头,猪场总存栏量为5354头,设计采用干清粪工艺,按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算,夏季污水排放量为1.8m3/(百头.d),冬季污水排放量为1.2m3/(百头.d),则排放污水量为64.2~96.4 m3/d。
日产粪便量为5.1t/d,猪粪含水率按82%设计,干物质(TS)量计算见表2-1。
本项目中,干物质量按照0.92 t/d进行设计。
2.1.2物料总量和补充水量计算本设计中采用高浓度反映器设计,养殖场产生的5.1t鲜猪粪所有投放到高浓度反映器,并调配成10%干物质浓度,约需要4.1m3污水,余下猪场排放的污水通过水力筛,将部分存留在污水中的猪粪渣筛除,投入到配料池,与鲜猪粪一同调配(该部分物料包含在5.1t鲜猪粪中),过筛后污水进入储肥池,进行厌氧解决储存。
加水量计算:W=X q(α×m0-W0)式中X q=16t m0=18% W0=1- m0=82%配水比a= 11.5若发酵物料干物质含量m p=8% 含水量w p=92%则X=则α==11.5W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t天天进入发酵罐物料总量约16+17=33t(理论和实践测定:TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3).通过有效保温和增温措施,保证全年恒定中温发酵(t=33℃-38℃),则设计容积产气率ξ=0.8—1.2m3/m3.d发酵罐的容积大小与发酵原料的特性、发酵液浓度和水力滞留期有关。
大型养猪场沼气工程设计设计目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 废水特点及基本参数 (1)2 工艺路线的确定及选择依据 (2)2.1 初沉池 (2)2.2 厌氧生物处理 (2)2.3 好氧生物处理 (3)2.3.1 氧化沟法 (3)2.3.2 接触氧化法 (4)2.3.3 生物滤池法 (5)2.3.4 序批式活性污泥法 (5)3 工艺流程及简要说明 (7)4 主要构筑物及设备的选型 (8)4.1 格栅 (8)4.2 集水池 (10)4.3 混凝沉淀池 (11)4.3.1 混合阶段 (11)4.3.2 絮凝阶段 (11)4.3.3 沉淀阶段 (13)4.4 水解酸化池 (16)4.4.1 反应池容积 (16)4.4.2 上升流速的核算 (16)4.5 厌氧反应器UASB (17)4.5.1 反应机理 (17)4.5.2 工作原理 (17)4.5.3 设计计算 (18)4.6 配水池 (26)4.7 好氧反应器SBR (27)4.7.1 设计参数 (27)4.7.2 设定条件 (27)4.7.3 水质指标 (27)4.7.4 设计计算 (27)4.7.5 注意事项 (31)4.8 高效浅层气浮池 (32)4.9 污泥浓缩 (33)4.9.1 设计说明 (33)4.9.2 容积计算 (33)4.9.3 工艺构造尺寸 (33)4.9.4 排水和排泥 (33)5 总结 (34)参考文献 (35)致谢 (37)附图 (38)1 绪论1.1 课题研究背景近年来,我国工厂化生产的大型猪场发展迅速,而且规模不断扩大,生产规模从几千头发展到几十万头。
但与此同时,由于规模化养猪场往往建在大中城市近郊和城乡结合部,环境法规不健全,认识不足,特别是资金短缺,绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。
畜禽排放的大量粪尿与养殖场的大量废水,大多未经妥善回收利用与处理、处置即直接排放,对环境造成严重的污染,产生极其不良的影响。
大型养猪场绿化沼气工程设计方案存栏500头母猪沼气工程设计方案目录前言 1第一章项目背景和设计思想 11.1项目背景 11.2项目设计思想 11.2.1循环经济思想 11.2.2“猪——沼——茶”三位一体经济模式架构 2 1.3沼气工程节点功能 2第二章项目资源/产物计算 32.1沼气产量计算 32.1.1干物质量计算 32.1.2物料总量和补充水量计算 32.1.3沼气产量计算 32.2 沼肥产量估算 42.2.1干物质减量化计算 42.2.2沼肥产量估算 4第三章产物供需平衡分析和解决方案选择 5 3.1沼气利用方案 53.2沼肥种养平衡和有效利用解决方案 53.2.1 沼肥优势分析 53.2.2 沼肥承载土地量分析 6第四章工程设计范围和处理能力 84.1 设计依据 84.2 设计原则 84.3 设计范围 94.4 粪污处理量 9第五章能环工程工艺流程设计 105.1处理工艺选择 105.1.1 预处理工艺选择 105.1.2 厌氧消化处理工艺选择 105.2沼气应用系统工艺选择 165.2.1 沼气净化工艺选择 165.2.2 沼气储存工艺选择 165.2.3 沼气输配工艺选择 175.3 沼肥利用工艺选择 175.4 工艺流程设计 175.5工艺流程描述 175.5.1 预处理阶段描述 175.5.2 厌氧消化处理阶段描述 175.5.3 沼气净化储存阶段描述 185.5.4 沼肥处理阶段描述 18第六章工艺参数设计 196.1 物料负荷 196.2 预处理阶段工艺参数设计 196.2.1 格栅槽 196.2.2 人工格栅 196.2.3集水池 196.2.4集水池污水提升泵 196.2.5集粪池 206.2.8进料池 206.2.9配料池搅拌机 206.3 厌氧消化处理阶段工艺参数设计 20 6.3.1厌氧消化罐1 206.3.2厌氧反应器进料泵 216.4 沼气净化储存阶段工艺参数设计 21 6.4.1沼气净化系统 216.4.2沼气贮存系统 226.5 沉淀池参数设计 226.5.1沉淀池 22第七章其它设计 237.1 建筑与结构设计 237.1.1设计原则 237.1.2工程地质情况 237.1.3主要构(建)筑物结构设计 23 7.1.4抗震设计 247.1.5反应器设计 247.2机械设备设计 247.3电气设计 257.3.1设计依据 257.3.2设计范围 257.3.3供电电源 267.3.4负荷计算 267.3.5供电系统 267.3.6保护方式 267.3.7启动方式 277.3.8计量方式 277.4控制及仪表设计 277.4.1控制系统 277.4.2仪表 277.5平面设计 277.5.1平面布置原则 277.5.2建筑单体设计 277.5.3道路 277.5.4绿化 277.5.5建筑物装修标准 277.5.6建筑防火 287.5.7高程设计 287.5.8给水 287.5.9排水 287.5.10运输 287.5.11通讯 287.6消防、劳动生产保护与人员编制设计 28 7.6.1消防 287.6.2劳动保护和安全生产 287.6.3沼气站建设与环境保护 297.6.4沼气站对外部环境的影响 297.6.5人员编制 30第八章投资估算与经济分析 318.1估算依据 318.1.1工程规模 318.1.2估算范围 318.1.3估算依据 318.2投资估算 318.2.1土建投资估算 318.2.2设备电气投资估算 328.2.3其它直接投资费估算 338.2.4间接费和工程总投资估算 34九章附图 35前言随着经济发展和人民生活水平的提高,全国各地的畜禽养殖业得到了迅猛的发展。
但由于畜禽养殖场产生的粪污等污染物对环境的不利影响,使我国畜禽养殖业面临着发展与环保的双重压力。
在不以牺牲环境质量为代价的前提下,实现畜禽养殖的快速增长,改变传统的能源生产方式和消费方式,利用畜禽粪水开发利用生物质产生清洁的能源是最好的选择之一。
利用厌氧消化技术处理畜禽养殖废水,制取清洁能源——沼气,在治理污染的同时变废为宝,减少温室气体的排放量,从而实现国民经济的可持续性发展。
受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响,中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位,养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。
1983年到2005年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。
2004年中国肉猪存栏48189.1万头,出栏61800.7万头,猪肉产量4701.6万吨,居世界第一位,肉类人均占有量达55.73 kg/人,其中猪肉36.17 kg/人,超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。
2004年我国全年畜禽养殖业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨,其中猪年排泄粪便为12.31亿吨,占总粪便量的47.8%,随着养猪业的发展,必然导致更大量的粪便废弃物,因此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。
随养殖数量的增多,我国规模化养殖场的数量和规模不断扩大,“十五”期间,畜牧业的规模化、区域化和产业化进程呈现出加快发展的趋势。
2005年生猪规模化达饲养水平达到37.2%。
在“十一五”畜牧业发展目标中预计,畜牧业规模化、标准化、产业化程度将进一步提高,畜牧业继续向集约型、资源高效利用型和环境友好型转变,到2010年主要畜禽品种适度规模以上的标准化养殖场的产品比例分别提高10个百分点。
养猪业的发展为人们提供了大量高品质的肉食来源,提高了人们的生活品质;同时带动了地方农牧副业的发展,吸引了大量社会劳动力,增加了社会就业,实现了农民增收;大型养殖场的建设提高了养猪业的整体科技水平,带动了养猪业的发展。
然而,养猪生产过程中产生大量有机废弃物,这些有机废弃物中含有大量的生物质能和有机肥资源,如不进行处理和综合利用而直接排放,不仅严重污染了水源、生态自然环境,对生产产生不利影响,也造成资源的极大浪费;同时,粪水四溢,将导致病菌传播,对企业扩大再生产和安全生产也将产生限制。
因此,必须对大中型养猪场生产过程中产生的废弃物、废水进行综合利用和有效处理。
开发生物质能源,回收有机肥资源,将治理污染、净化环境、回收能源、综合利用、改善生态环境有机的结合起来,走生态畜牧业产业化可持续发展的道路,在正常生态环境条件下组织畜牧生产,使之成为绿色生态型养猪场。
通过该项目的实施,发挥当地龙头企业的示范和辐射作用,逐步将项目所在的地区建设成为“自然环境优美、人民生活满意、绿色畜牧业兴旺、农村经济发达”的现代化生态畜牧业和绿色食品生产的示范地区。
本工程项目的目的就是在国家政策的鼓励下,采用科学与全面的处理方法对养殖场的废弃物进行有效的处理,使其转化为有用的资源,实现无害化、资源化处理的最终目标,为该地区养猪场废弃物的处理树立一个样板。
第一章项目背景和设计思想1.1项目设计思想1.1.1循环经济思想循环经济,本质上是一种生态经济,它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。
随着上个世纪50、60年代以来生态学的勃兴,使人们产生了模仿自然生态系统的愿望,按照自然生态系统物质循环和能量流动规律重构人类的经济系统,使得经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中,建立起一种新形态的经济。
传统经济与循环经济的不同之处在于:传统经济是一种由“资源—产品—消费—污染排放”所构成的物质单向流动的线形经济。
在这种经济中,人们以越来越高的强度把地球上的物质和能源开采出来,在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排放到环境中去,对资源的利用常常是粗放的和一次性的,通过把资源持续不断地变成废物来实现经济的数量型增长,导致了许多自然资源的短缺与枯竭,并酿成了灾难性环境污染后果。
与此不同,循环经济倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,它要求把经济活动按照自然生态系统的模式,组织成一个“资源—产品—消费—再生资源”的物质反复循环流动的过程,使得整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者只产生很少的废弃物,其特征是自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放,从而根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。
从提倡一些废弃资源回收和综合利用到循环经济的提出,是经济发展理论的重要突破,它打破了传统经济发展理论把经济和环境系统人为割裂的弊端,要求把经济发展建立在自然生态规律的基础上,促使大量生产、大量消费和大量废弃的传统工业经济体系转轨到物质的合理使用和不断循环利用的经济体系,为可持续发展的经济提供了新的理论范式。
在西方国家,循环经济已经成为一股潮流和趋势,有些国家甚至以立法的方式加以推进。
循环经济是实施可持续发展战略必然的选择和重要保证,而在世界上呼声很高的清洁生产,则是实现循环经济的基本形式。
生态农业是以物质循环和能量转化规律为依据,以科学技术为支撑,以经济、生态、社会效益有机统一为目标的良性循环的新型农业综合系统。
发展生态农业,一是抓好无公害农产品生产基地建设。
应通过科学规划、突出重点、成片开发、综合治理,把农业产业化基地建成农业生态园;二是积极发展有机农业;三是积极探索循环农业。
根据生态循环再利用、再生产的循环链原理发展农业,不仅可以净化生活环境,解决能源与照明问题,而且还可以有效转化利用废弃物,促进种养业的良性循环,实现农业生产无害化。
1.2.2“猪——沼——农”三位一体经济模式架构为满足人们对肉食品的需求,拟建立万头猪场,常年向市场供应优质商品猪。
而为实现养殖发展与环境保护的协调发展,本养殖场建设中引进能源生态工程思想,采用沼气工程技术治理养猪场粪污水,利用污水处理过程中的主要产物沼气作为能源供应养殖场利用,副产物沼肥供应四季茶园使用,建立“猪——沼——农”三位一体生态系统,实现猪场粪污水的综合利用。
1.3沼气工程节点功能沼气工程作为三位一体生态农业系统的纽带,其功能主要有两点。
一是以生物质能转化技术为核心,将养殖业粪污资源充分利用,并将有机质转化为能源(沼气);第二,保留污水中对植物生长有利的成分,使之转化为优质有机肥(固态、液态)。
第二章项目资源/产物计算2.1沼气产量计算2.1.1干物质量计算猪场基础母猪存栏量500头,猪场总存栏量为5354头,设计采用干清粪工艺,按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算,夏季污水排放量为 1.8m3/(百头•d),冬季污水排放量为1.2m3/(百头•d),则排放污水量为64.2~96.4 m3/d。
日产粪便量为5.1t/d,猪粪含水率按82%设计,干物质(TS)量计算见表2-1。
本项目中,干物质量按照0.92 t/d进行设计。
表2-1 猪粪干物质量计算表猪粪产量(t/d)(含水率78%) 1.13猪粪产量(t/d)(含水率80%) 1.03猪粪产量(t/d)(含水率82%) 0.92猪粪产量(t/d)(含水率84%) 0.82猪粪产量(t/d)(含水率86%) 0.72猪粪产量(t/d)(含水率88%) 0.62干物质量(t/d) 0.92含固率10%粪污总量(t/d) 9.22.1.2物料总量和补充水量计算本设计中采用高浓度反应器设计,养殖场产生的5.1t鲜猪粪全部投放到高浓度反应器,并调配成10%干物质浓度,约需要4.1m3污水,余下猪场排放的污水经过水力筛,将部分存留在污水中的猪粪渣筛除,投入到配料池,与鲜猪粪一同调配(该部分物料包含在 5.1t 鲜猪粪中),过筛后污水进入储肥池,进行厌氧处理储存。