1、山东省日照市莒县农业废弃物资源化无害化处置项 目 规 划（规划建议稿） 集中处理秸秆、畜禽粪便等 实现农业循环化生产、建设美丽乡村江南大学日照健通新能源科技有限公司2017 年 02 月3目录一 总论 31.1 项目名称 .31.2 项目建设单位 .31.3 建设单位简介 .31.4 拟建地点 .61.5 建设内容与规模 .61.6 建设时间 .71.7 概算投资 .7二 项目建设必要性和条件 82.1 项目建设必要性 .82.2 项目建设相关政策及支持 .112.3 建设条件分析 14三 项目规模与产品方案 163.1 项目建设规模及模式 .163.2 产品方案 .17四 技术方案 204.
2、1 工艺技术情况介绍 .204.2 工艺技术选择 .22五 投资估算及资金筹措 255.1 投资估算 .255.2 资金筹措 .25六 效益分析 256.1 经济效益分析 .256.2 社会效益分析 .27七 建议 2745一 总论1.1 项目名称山东省日照市莒县农业废弃物（秸秆、畜禽粪便）资源化、无害化处置项目1.2 项目建设单位 江南大学，江苏省厌氧生物技术重点实验室。 日照健通新能源科技有限公司1.3 建设单位简介日照健通新能源科技有限公司日照健通新能源科技有限公司是由山东绿通燃气股份有限公司主导成立的环保新能源类企业，主要经营范围为沼气多级多相精制气（）、城市生物质高级厌氧产沼技术开发
3、和技术服务，于2014 年 9 月 22 日经莒县工商行政管理局批准注册成立，公司注册资本 2000 万元，办公地点位于莒县北坛路西首。日照健通新能源科技有限公司的控股股东-山东绿通燃气股份有限公司为淄博市最大的石油液化气（LPG）经营企业，占有淄博市 70%以上的 LPG 市场份额，年销售量达 5 万余吨。同时拥有 7 家CNG 加气站，在淄博市压缩天然气(CNG)市场占据主导地位。公司本着“人为先，策为后，赢为共，业昌盛”的经营理念和“服务每一位用户，关爱每一位员工，激励每一次创新，回报每一位股东”的6经营宗旨，努力打造让政府放心、让用户满意的一流品牌。山东绿通燃气股份有限公司与江南大学阮
4、文权教授强强联合，在山东浮来春生物化工 150000m/d 项目积极合作，承担了国家科技支撑计划“酒精废液燃气化产业技术研发及应用模式示范”任务，积极探索工业废弃物等有机废物的综合治理及利用。主要产品为生物质天然气（）及其他相关衍生物。企业运用阮文权教授的相关科研技术、成果，致力于绿色、环保、新能源的开发及应用，致力于分布式能源的推广、致力于循环经济及生态农业的打造。江南大学江南大学是中国发酵工程学科的诞生地，创建了我国第一个发酵工程国家重点学科，是我国工业生物技术领域（特别是发酵工程学科）中最具品牌影响力和竞争力的高等教育基地之一。技术保障：阮文权，博士，江南大学教授、博士生导师。现担任江苏
5、省厌氧生物技术重点实验室主任。主要从事厌氧处理技术和废物资源化研究，尤其是在利用高浓度有机质厌氧发酵产甲烷（沼气）方面积累了丰富的研究和实践经验。主持并完成国家 863、国家自然科学基金、国家科技支撑计划：年处理 100 万吨啤酒废水超低排放关键技术开发、小分子有机酸在固态厌氧发酵产甲烷过程、蓝藻和牲畜粪便混合发酵产沼气关键技术、100 万吨/年发酵高浓终端废水生产高纯清洁能源技术与示范等多项省部级和国家级科研项目；国内外发表论文 100 多篇；申请专利 20 余项；主编废水生物7处理工程设计实例详解（2006，化工出版社），参编生物工程工厂设计（2007，轻工出版社）。完成大型废水治理工程及
6、沼气工程项目 20 余项，技术被鉴定达到国内领先水平；入选江苏省第四期“333 工程”培养对象、入选 2012 年度“南京 3000 人计划”、2013 年度常州“龙城英才”计划。荣获 2013 年中国轻工业联合会科技一等奖、2011 年中国石油和化学工业科学技术奖、江苏省科学技术进步一等奖，教育部科学技术进步奖。阮文权教授领导的江苏省厌氧生物技术重点实验室拥有国内先进的厌氧发酵技术研发平台，以应用基础研究为重点，以厌氧微生物生态及酶学机制、生物质能厌氧转化的过程优化及调控策略和厌氧生物技术新原理及应用等为主要研究内容，以获取原始创新成果和自主知识产权为主要目标，逐步建立厌氧生物过程调控的新理
7、论、新方法、新技术和新应用体系，开发了固体废弃物和高浓度有机废水的资源化利用和无害化处置系列技术，在餐厨垃圾、生活垃圾、垃圾渗滤液、农畜业废弃物等领域得到了广泛应用，将废弃物转化为沼气生物质能源，实现了资源的循环利用。江南大学拥有国内先进的厌氧发酵技术研发平台，在餐厨垃圾、生活垃圾、垃圾渗滤液、农畜业废弃物等领域得到了广泛应用。通过这些技术将有机废弃物转化为沼气生物质能源和生态有机肥。沼气用于发电或制成生物天然气（BNG），生态有机肥回用于农业生产有机农产品和改善土壤。从而实现了废弃物资源化，实现了农业8的循环化生产、改善农村环境，实现美丽新农村。江南大学已有 20 年研究农业废弃物资源化处置
8、技术的经验，2005 年申请了“秸秆、畜禽粪便、厨余等有机废弃物厌氧发酵资源化”的专利，是国内最早利用农业废弃物厌氧发酵资源化处置的专利技术；江南大学拥有国内最好的发酵工程专业，建立了国内唯一以厌氧生物技术为目标的省级重点实验室江苏省厌氧生物技术重点实验室，正全力打造国内一流、专注于废弃物处理的厌氧技术平台，更好地造福于社会。申请的部分相关专利如下：用厨余物、秸秆、畜禽粪便和活性污泥为原料的沼气生产技术，200510094483.7；产沼气的废水处理装置及该装置所用的自循环厌氧反应器，200610040925.4；生活垃圾渗滤液的处理方法，200910213517.8；一种餐厨垃圾厌氧发酵生产
9、沼气的方法，201210037257.5；一种快速启动厌氧氨氧化反应的方法，201210016244.X；1.4 拟建地点据来自莒县各部门的数据，该县可以建设日处理 200 吨农业废弃物处置平台 49 个。按日处理 200 吨废弃物计，单个农业废弃物处9置项目可日产沼气 2.5 万 m3，生态有机肥 71 吨以上，用地约 50 亩。1.5 建设内容与规模日处理 200 吨农业废弃物的处置单元， 单 体 原 材 料 消 耗 量 为 ：44 吨农作物秸秆+156 吨畜禽粪便。考虑到现有农作物秸秆和畜禽废弃物收集流失等情况，拟在全县规划 24 座日处理 200 吨以上农业废弃物处置厂，如全部建成将形
10、成覆盖全县的农村废弃物处置网络，真正实现农业废弃物资源化和农业循环化生产，做到农村环境的连片整治，实现美丽乡村的目标。每一个项目建设点规划日处理农业废弃物 200 吨以上，单个处理点覆盖 5-10km 范围内的有机废弃物处置。每个处理点需建设原料处理、厌氧发酵和生态有机肥生产的相关设施。每一个处理项目年产电量约 1788 万度（或产生物天然气（CNG ）450 万 m3）和生态有机肥 2.5 万吨以上，可以消纳周边绝大部分的畜禽粪便、农作物秸秆等废弃物，在区域内实现供电、供气、供热三联供，这对于分布式能源的推广和利用以及改善居民居住环境也具有重大意义。每一个处置点可以提供 1 万亩以上的生态农
11、业所需的生态有机肥。农村废弃物处置网络建成后，可提供 24 万亩以上生态农业所需的生态有机肥，形成农业循环经济的产业链，形成规模效应。生产出的有机农业产品具有较高的附加值和食品安全性，实现绿色可持10续发展。1.6 建设时间单体项目约 6 个月完成建设、投产。1.7 概算投资每个处置工厂估算投资 1 亿元。后续的有机生态农业生产基地会有更大的投入。二 项目建设必要性和条件2.1 项目建设必要性中国的农业发展现已经遇到了瓶颈：1、农业收益低，青壮年纷纷弃农打工，中国遭遇“ 农民荒” ，农村凋零现象严重； 2、农业废弃物严重影响环境，农业产业模式不可持续；3、几十年来为农业增产，农田农药化肥使用过
12、度，农田板结现象严重，土壤结构发生变化，严重影响了农业可持性发展；4、农药使用过度，农产品安全性受到影响，对百姓生活及食品产业链带来消极的影响；5、秸秆直接还田使得农田病虫害增多、生产力下降；6、秸秆焚烧造成环境污染，大量农业废弃物得不到有效利用，成为危害农村环境的重要因素。不系统解决以上问题，农业发展就不会有质的转变。 长期以来，政府一直在提倡生态农业，但农业生产没有根本性的改观。人们专注于改良种子质量，甚至通过转基因来改变种子特11性，针对土壤品质的改良被严重忽略。造成这一问题的最大原因是没有实现生态农业生产的抓手。农业废弃物规模化、资源化、无害化处置是实现生态农业循环发展的关键。“农为邦
13、本” 。农业可持续发展，一方面要确保我国粮食安全保障能力可持续；另一方面，要确保我国农业资源永续利用。当前，我国水土资源约束日益趋紧，农业面源污染加重，农业生态系统退化明显，水土资源管理、生态补偿等体制机制不健全，传统的农业发展方式已难以为继。近期发布的全国农业可持续发展规划（20152030 年）着力让现代农业发展插上可持续的翅膀。规划中明确提出农业可持续发展的五大任务，即优化发展布局，稳定提升农业产能；保护耕地资源，促进农田永续利用；节约高效用水，保障农业用水安全；治理环境污染，改善农业农村环境；修复农业生态，提升生态功能。生态、循环、环保式新农村模式能全方位解决中国农业面临的问题，真正实
14、现农业朝绿色循环生态模式的升级。在绿色生态循环农业中，秸秆、杂草、害虫等资源作为食物链中的成分已被充分利用起来。将其厌氧发酵资源化处置，作为绿色生态有机肥料替代化肥，不仅能够充分满足农田增肥问题，还能有效改良由于长期施用化肥对农业耕地造成的严重退化；作为绿色、环保新能源可以解决区域内能源供应问题。以中国 18 亿亩耕地中50%为中高产田的比例计算，中国生态农业可解决 2225 亿人的温饱需求。生态农业前途无量，并且是中国未来农业的发展方向。如12果大力发展生态循环型农业，加大对农业废弃物资源的综合利用，将其转化为绿色、环保新能源及绿色生态有机肥作为农业耕地的生态调理剂，其环境保护与节能减排的意
15、义非常大。（1）秸秆我国作为农业大国，巨大的农业生产规模产生大量有机废弃物。一方面，我国秸秆资源丰富，全国农业秸秆资源达到 7 亿吨/ 年。但秸秆综合利用方面存在诸多问题：秸秆直接焚烧会引发雾霾等空气污染问题，严重危害人体健康，降低居民生活质量，已被国家严令禁止；秸秆打碎后还田，也已严重影响土壤质量和后续农业生产。传统的秸秆处置方式如饲料和还田等不足以解决秸秆问题，形式比较粗放，秸秆的利用和转化效率有限、经济效益不明显。秸秆压制成燃烧棒或直接燃烧发电等形式存在高能耗及二次污染等问题；秸秆打碎后还田易引起农作物病变及影响后期农业生产，已对农业可持续带来危害。秸秆通过厌氧生物技术处理形成的生态循环
16、利用模式是农业废弃物处置的有效途径。将秸秆加工转化，变废为宝，化害为利，减少环境污染，促进生态友好型农业发展，具有重要的现实意义和战略意义。大力扶持以农业废弃物综合利用为主要建设内容的新兴能源及生态有机肥生产试点项目，是建设生态友好型农业、实现农业可持续发展的重要举措。（2）畜禽粪便随着人们饮食结构的调整，对禽畜产品消费量日益增加，大规13模、集约化禽畜养殖发展迅猛。畜禽粪便废弃物量随着畜禽养殖业的发展而增加，给农村环境带来了压力。处理不当会污染农村土壤和水体，危及健康。禽畜粪便富含氮、磷、钾等有机质，是很好的有机肥料。但如把未腐熟的禽畜粪便施入农田，会消耗作物根基土壤中的氧，造成作物根系被高
17、温灼伤；还会产生低分子质量的有害物质，引入各种病原菌。目前堆肥处理是禽畜粪便处理方法中的常用方法，但存在占地面积大、产生臭气和发酵时间长等缺点，中小规模畜禽养殖场存在畜禽粪便的乱丢乱弃现象，污染环境。我国巨大的农业生产规模使得农业废弃物处置问题尤为突出；国家经济腾飞和人民生活水平的提高使得公众对生活品质的要求逐渐提高，营造健康生活、绿色生态和循环农业模式已成为环保式新农村的主流方向。因此，如何有效处置农业废弃物，实现农业的生态化、可持续化发展迫在眉睫。农业有机废弃物厌氧发酵综合化利用是解决农业污染的关键，是实现废弃物高效资源化利用的有效手段，是建设生态、循环、环保新农村的最佳途径。一方面，秸秆
18、和禽畜粪便共同发酵有效解决了单一生物质碳氮比失衡造成的代谢效率低的问题；另一方面，厌氧发酵可促进农业废弃物的矿质化和腐殖化，在生产出沼气能源的同时，还可获得肥效高、品质稳定、有利于土壤改良的生态有机肥。长效厌氧发酵技术实现了农业废弃物最大的资源化、能源化利14用，可与农业的季节性生产紧密相结合；是农业废弃物处置、实现生态循环农业发展的最佳实施平台；是建设生态友好型农业、实现农业可持续发展的重要抓手。2.2 项目建设相关政策及支持2013 年底，国务院总理李克强针对沼气新能源产业发展做出重要指示：“生物能源是可再生能源的重要内容。发展生物能源是我国调整能源结构，改善生态环境，促进农业资源综合利用
19、的重大措施，很有意义。针对此两件所反映的情况和建议，请发改委、财政部和环保部组织人员深入调研，认真论证并提出政策建议。”国家财政部正组织专家在全国范围内对新能源项目进行视察评估，计划从建立风险基金制度、实施弹性亏损补贴，原料基地补助，示范补助，税收优惠等四个方面予以扶持。国家农业综合开发办公室在 2014 年发布的“国家农业综合开发办公室关于支持有机肥生产试点的指导意见”中指出：将农业废弃物加工转化，可以变废为宝，化害为利，对减少环境污染，促进生态友好型农业发展，具有重要的现实意义和战略意义。大力扶持以农业废弃物综合利用为主要建设内容的有机肥生产试点项目，是建设生态友好型农业、实现农业可持续发
20、展的重要举措。意见建议地方政府做好引导，充分发挥财政资金的导向作用，帮助企业做大做15强；同时坚持市场在资源配置中的决定性作用，根据市场和企业发展需求有针对性地予以扶持；坚持突出重点，择优立项。优先扶持有一定生产规模、对改善环境作用较大、技术水平较高、市场前景较好、带动农民增收能力较强的技术改造或扩大产能项目。在选项过程中，坚持好中选优原则，严格审查，择优立项；坚持公平公正、公开透明。严格按照农业综合开发产业化经营项目管理的有关规定，选项立项、建设监管、验收评价，确保公平公正，公开透明的基本原则下，选择部分地区开展以农作物秸秆综合利用为主的试点项目，兼顾畜禽粪便无害化处理生产有机肥等其他循环农
21、业经济发展项目。通过 5 年的努力，扶持一批规模较大、效益较好、示范带动能力较强、影响力较大的农业循环经济发展项目，逐步做到农业生产废弃物排放明显减少、资源综合利用水平显著提高、农业循环经济发展层次进一步提升，充分发挥农业综合开发在促进生态友好型农业发展中的重要作用。农业部 2015 年农村沼气工程转型升级工作方案支持建设规模化大型沼气工程。在适宜地区支持建设一批规模化大型沼气工程，开展规模化生物天然气工程建设试点，年可新增沼气生产能力 4.87 亿立方米（折合生物天然气生产能力 2.92 亿立方米），年处理 150 万吨农作物秸秆或 800 万吨畜禽鲜粪等农业有机废弃物。2015 年促进农村
22、沼气转型升级试点，重点围绕规模化生物天然气工程，综合考虑不同区域特点、不同原料来源、不同建设运营模式等，择优选取典型项目开展试点，在创新项目建设管理机制和运营模式、完善支16持政策、破除行业壁垒和体制机制障碍、提高沼气工程科技水平等方面，探索总结有价值、可复制、可推广的经验。开展规模化生物天然气工程试点。支持日产生物天然气 1 万立方米以上的工程开展试点。提纯后的生物天然气主要用于并入城镇天然气管网、车用燃气、罐装销售等。沼渣沼液用于还田、加工有机肥或开展其他有效利用。对于具备条件的规模化大型沼气工程，若项目业主和地方政府有积极性，也鼓励在项目建管模式、工程运营机制、终端产品补贴政策、税收优惠
23、等方面开展试点。中央对符合条件的规模化大型沼气工程、规模化生物天然气试点工程予以投资补助。当地政府已出台沼气或生物天然气发展的支持政策、对中央补助投资项目给予地方资金配套、已按照或在申报时明确将按照试点内容开展相关工作的地区，中央将优先支持。对于已经建成或已投入运营的规模化生物天然气工程，也鼓励按上述内容积极开展试点，中央将进一步研究完善有关支持政策。前段时间，习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上，专题研究了六个人民群众普遍关心的突出问题，并讨论研究了具体解决方案，也为我们如何解决好这些问题指明了方向。其中推进北方地区冬季清洁取暖、普遍推行垃圾分类制度、解决畜禽养殖废弃物处理和资源化就
24、是我们项目应用的方向。172.3建设条件分析项目建设地点选择农业生产总量大，农业废弃物资源丰富的地区。莒县耕地面积 160 万亩（其中小麦 52 万亩；玉米、水稻、大豆和薯类 57 万亩；花生 31.4 万亩；棉花 0.7 万亩；瓜菜 19 万亩），全年粮食总产 125.6 万吨（其中小麦 21.1 万吨；玉米、水稻、大豆和薯类 25.5 万吨；花生 9 万吨；棉花 0.65 万吨；瓜菜 69.3 万吨），农业种植产生的废弃秸秆量也非常巨大，年产各种秸杆 78 万吨，其中小麦秸秆 25.3 万吨；玉米、水稻、大豆和薯类秸秆 34.2 万吨；花生秸秆 9 万吨；棉花秸秆 1.1 万吨；瓜菜秸秆
25、8.4 万吨。莒县畜禽养殖点分布于 21 个地区，家畜（猪）存栏量共 53 万头，年产粪便191 万吨；其他家禽存栏量共 1185 万只，年产粪便 85 万吨，畜禽粪便总计 276 万吨。由于现有养殖废弃物无法处置已造成巨大的环境压力，大量规模化养殖项目建设被搁置，严重影响了莒县畜禽养殖业的健康发展。妥善解决农业废弃物处理问题，是保障经济发展和农村环境的关键。表 2-1 莒县农业生产规模编号 农产品 年产量 废弃物产量1 玉米、水稻、大豆、薯类 25.5 万吨 34.2 万吨2 小麦 21.1 万吨 25.3 万吨3 花生、瓜菜 78.3 万吨 17.4 万吨4 猪 53 万头 191 万吨1
26、85 禽类 1185 万只 85 万吨注：表中未含建成未投产的规模化养殖企业。莒县巨大的农业规模充分保证了原料来源，为绿色生态农业构想的实现提供了充分的现实保障。通过农业废弃物的资源化利用，在解决环境污染物处置问题的同时，又能稳定供应燃气及生态有机肥（土壤调理剂）等环境友好型产品，为实现生态循环农业，建设环保型新农村提供了一条现实可行的道路，具有巨大的现实意义。需 地 方 政 府 配 套 扶 持 的 相 关 政 策 ：（ 1） 为 使 原 料 能 保 质 保 量 征 集 ， 政 府 需 明 确 项 目 所 属 单 位为 农 业 废 弃 物 集 中 收 集 处 置 单 位 。（ 2） 对 原 料
27、 收 集 成 本 ， 政 府 可 在 相 关 政 策 指 导 下 给 予 相 应的 补 偿 ； 或 统 一 征 收 废 弃 物 处 理 费 用 ； 或 者 以 补 贴 农 民 的 方 式 鼓励 农 业 废 弃 物 征 收 行 为 ， 降 低 收 集 成 本 ；（ 3） 政 府 在 项 目 建 设 征 地 、 项 目 建 设 审 批 等 方 面 为 建 设 单位 提 供 便 捷 ， 确 保 项 目 建 设 顺 畅 。（ 4） 政 府 积 极 协 助 建 设 单 位 拓 展 产 品 （ 新 兴 能 源 及 生 态 有机 肥 ） 的 销 售 ， 引 导 农 民 对 生 态 有 机 肥 料 积 极 使
28、 用 。（ 5） 政 府 积 极 配 合 支 持 建 设 单 位 参 加 国 家 、 省 、 市 相 关 科研 项 目 的 申 请 。（ 6） 为 确 保 项 目 的 顺 利 运 行 ， 政 府 需 协 调 发 电 并 网 以 及 天然 气 进 入 城 市 燃 气 管 网 的 相 关 工 作 。19三 项目规模与产品方案3.1 项目建设规模及模式3.1.1 建设规模莒 县 位 于 山 东 省 东 南 部 ， 是 日 照 市 的 一 个 县 。 莒 故 城 为 莒 国 、城 阳 国 都 治 ， 是 山 东 省 重 点 文 物 保 护 单 位 和 历 史 文 化 名 城 。 辖21 处 乡 镇 （
29、 街 道 ） ， 1260 个 行 政 村 ， 总 面 积 1952.42 平 方 公 里 ，总 人 口 113.3 万 。 莒 县 交 通 便 利 ， 南 靠 兖 石 铁 路 ， 北 近 胶 济 铁 路 ，东 临 日 照 港 ， 206 国 道 ， 225、 335、 336 省 道 交 汇 莒 城 ， 连 接 京沪 高 速 、 同 三 高 速 的 日 东 高 速 公 路 、 瓦 日 铁 路 （ 又 称 山 西 中 南 部铁 路 通 道 、 晋 豫 鲁 铁 路 、 晋 中 南 铁 路 ） 和 胶 新 铁 路 贯 穿 境 内 。 根据 本 县 现 有 畜 牧 养 殖 及 种 植 规 模 计 算
30、 ， 处 置 全 部 农 村 废 弃 物 需 要建 设 49 个循环 生 态 农 业 单 元 （ 农 业 废 弃 物 处 置 厂 ） ， 每 个 单 元日处理农村废弃物 200 吨。结 合 农 村 废 弃 物 收 集 过 程 中 的 损 耗 ， 本方 案 拟 在 全 县 范 围 内 建 设 24 个 循环 生 态 农 业 单 元 。每 个 处 置 厂 日 处 理 废 弃 物 量 约 为 200 吨 (44 吨农作物秸秆+156 吨畜禽粪便）以上，年 产 沼 气 约 900 万 m3、 农 业 土 壤 调 理 剂2.58 万 吨 。 各 处 置 厂 主 要 处 置 周 边 产 生 的 农 业 废
31、 弃 物 ， 各 厂 间 形成 原 料 供 给 、 肥 料 销 售 、 能 源 利 用 协 调 网 络 ， 形 成 全 县 范 围 的农 业 废 弃 物 处 置 网 络 ， 形 成 规 模 处 置 效 能 。 网 络 建 成 后 ， 全 县 年产 沼 气 量 可 达 21600 万 m3， 农 业 土 壤 调 理 剂 61.92 万 吨 。203.1.2 运营模式针 对 畜 禽 粪 便 的 收 集 ： 政 府 牵 头 ， 建 立 统 一 集 中 处 置 制 度 ，明 确 处 置 点 。 建 设 单 位 可 与 养 殖 户 签 订 收 集 合 同 ， 养 殖 户 提 供 畜禽 粪 便 ， 建 设
32、 单 位 统 一 组 织 车 辆 运 输 ， 定 时 定 点 收 集 （ 或 由 养殖 户 送 达 ） 。 由 于 畜 禽 养 殖 受 季 节 影 响 较 小 ， 因 此 畜 禽 粪 便 的 供应 较 为 稳 定 。 从 养 殖 户 处 收 集 的 畜 禽 粪 便 经 短 暂 储 存 后 便 会 被 有效 利 用 。针 对 农 作 物 秸 秆 的 收 集 ： 由 于 农 作 物 秸 秆 产 生 时 间 较 为 集 中 ，根 据 一 年 种 植 两 季 农 作 物 的 情 况 制 定 收 集 计 划 ， 充 分 发 挥 农 机局 等 农 业 部 门 作 用 ， 在 处 置 厂 所 在 行 政 村
33、 范 围 内 每 年 组 织 2 次秸 秆 统 一 收 集 工 作 。3.2 产品方案按日处理 200 吨有机废弃物处置厂计，单个农业废弃物处置项目可日产沼气 2.5 万 m3，生态有机肥 71 吨以上。沼气经过净化系统净化处理后，用于提纯（BNG）或发电。发电余热用于系统加热或外供，系统配置 1000KW 发电机组三台，日发电 4.98 万度，大部分销售给国家电网，作为可再生电，可以获得国家电价补贴。沼渣是优质的有机生态肥。秸秆类农业废弃物及畜禽粪便经过微生物厌氧发酵分解，杀灭了有害病毒菌，变成腐熟的优质有机肥料。有机肥运送至农业基地用于生产绿色农业作物。沼渣和沼液不仅能作为绿色果蔬生产的优
34、质有机肥料，同时还可以作为天然的防21病试剂，提高果蔬农作物的质量和品质，为农作物的安全提供了强有力的保障，是农业生产和农村经济可持续发展的保障。我们可以提供最小剂量的沼液产生发酵技术，可以避免因沼液造成的二次污染问题，且沼液经加工后可作为优质叶面肥使用。3-2 生态、循环农业生产示意固相产品 气相产品余热回收供热、供冷22图 3-3 技术路线图秸秆类农业废弃物及畜禽粪便经过微生物厌氧发酵分解，杀灭了有害病毒菌，变成腐熟的优质土壤调理剂，富含腐殖酸。按单个日处理 200 吨农业废弃物规模，可日产此类生态有机肥（土壤调理供气、供热、供电23剂）71 吨以上，根据农业生产需要可集中投放，也可日常销
35、售。生态有机肥不仅能作为绿色农业生产的优质有机肥料、改善土壤性质、防止土壤污染，还可以作为天然的防病试剂，减少农作物的病害发生率。大量的生态有机肥的保障供应可以建设真正意义上的生态有机农业，确保有机农业产业的可持续发展，提高农作物的质量和避免农作物农药过多造成的次生危害，为农业生产的安全提供了强有力的保障。图 3-4 厌氧发酵生产厂区效果图24四、技术方案4.1 工艺技术情况介绍在瑞典、德国等沼气能源生产较为发达的国家，湿法厌氧发酵技术在秸秆、能源作物、畜禽粪便和农产品加工残留物等原料的厌氧发酵中广泛应用。相对于干法厌氧发酵，湿法厌氧发酵技术更为成熟、应用更为广泛。湿法厌氧发酵工艺具有传质效果
36、好，底物转化率高，产气量大等优点。尤其在有害病菌的去除和沼气的转化率方面，湿法厌氧技术具有明显的优势。湿法厌氧技术本身也有多种方式，如何实现低消耗高产出是关键。下图是几种常用的湿法厌氧技术案例。图 4-1：生活垃圾厌氧产沼气工厂，采用 2 台 3000m3 厌氧沼气发酵罐，日处理 100 吨有机垃圾，厌氧发酵后物料分离后沼液回流，固态物质进行好氧堆肥，堆肥后再用作肥料销售，该工厂发电量 1MW。25图 4-2：为餐厨垃圾厌氧产沼气工厂，采用 2000m3 厌氧沼气发酵罐。日处理餐厨 400 吨，日产沼气 3 万方，带动一台 8 吨锅炉，一台 1 吨导热油锅炉，一台 600kw 发电机组。图 4
37、-3：农业废弃物及生活垃圾沼气工厂，配有前酵、后酵和后熟系统，图为 2 个 1800m3 前发酵罐和2500m3 后发酵罐，发电量 1MWh。下图为沼气工厂平面和设备示意图。反应系统集中，系统美观耐用。26沼渣脱水后可直接回田，沼液回用，农业生产季节，沼液可直接作为液态肥使用。4.2 工艺技术选择选择工艺技术的关键是如何实现低耗高效及安全。每天农业废弃物处置厂会投入大量的废弃物原料，产生大量的沼渣和沼液，维持处置厂正常稳定运行非常关键。其中，最难的是沼液处理，由于液态肥存储及使用有许多限制，较难形成常态化的处置模式。减少沼液的产生和排放是废弃物处置厂良性发展关键。处置厂每天会产生大量的沼渣，沼
38、渣作为优质肥有很好的用途。由于农业生产有明显的季节性现象，对沼渣制备的生态有机肥的使用带来困难，因此在工艺技术选择中要处理好这些问题，寻找一条适合农业发展需要的生态有机肥生产、销售和使用途径。长效厌氧发酵技术是解决肥料安全使用的有效手段。通过前酵、后酵和后熟几个发酵阶段，将发酵原料中的有机物最大限度地进行代谢，减少沼渣产生量，提高原料的沼气转化率和沼气产量；长效厌氧发酵技术抑制有害病菌生长，消除沼渣使用安全隐患。4.2.1 长效厌氧发酵工艺如上所说，采用中温（37左右）长效厌氧发酵工艺技术，可以提高底物沼气转化率，减少沼渣产生量，消除沼肥病原菌和提高沼渣使用安全性。在长效厌氧发酵技术中，设置了
39、前酵、后酵和后熟三段式厌氧发酵。所有发酵全部采用全混流厌氧反应器，前酵和后酵带保温措施，维持发酵温度 37左右，后熟随环境温度。60%以上有机物在27前酵中代谢后产生沼气，前酵发酵时间控制在 20 天；后酵继续对前酵的物料进行厌氧消化，进一步降解物料中的有机物，转化为沼气，后酵反应时间约为 30 天；后熟通过对后酵的物料进一步分解和代谢，大部分有机物比较彻底地转化为沼气。原料中难降解的木质纤维类物质，在长效厌氧处理中得到有效分解，产生沼气。原料中的有害微生物通常是好氧微生物，在长效厌氧环境下失去活性，被分解代谢，消除危害。技术中使用的后熟和后酵反应罐，也作为沼气贮存罐，提高沼气的存储量，使系统
40、更加稳定。4.2.2 工艺方案有机废弃物厌氧发酵生产过程中主要的产品是沼气和生态有机肥（土壤调理剂），保障厌氧发酵系统原料和产品的正常进出是关键。每天厌氧发酵系统会投入大量的废弃物原料，同时会产生大量的发酵后沼渣。28图 4-5 农业有机废弃物资源化利用工艺示意图图 4-5 所示为日处理 200 吨农业废弃物处置厂的有关流程和布置情况。全部采用全混流厌氧反应器，60% 以上有机物在前酵中消耗产生沼气，反应器设计总容量 4000 m3；后酵继续对前酵的物料进行厌氧消化，进一步降解和腐熟物料中的有机物，使之转化为沼气，后酵反应时间约为 30 天，设计总容量 6000 m3；后熟可进一步降解底物中有
41、机物转化为沼气能源。通过三段厌氧发酵，原料中最难降解的纤维类物质最大限度地分解代谢，产生沼气，形成的沼渣还土后更易被土壤和植物吸收。后熟反应也可作为沼渣的存放池，设计总容积 12000 m3，实现 60 天的沼渣停留时间，满足季节性农业生产的需要，减少劳动强度，系统更合理完善。五 投资估算及资金筹措5.1 投资估算单个处理工厂综合投资如表 5-1 所示。按莒县 24 个生产单元的29规划。单个项目投资约 1 亿元，总投资约 24 亿元。表 5-1 单个处理工厂综合投资序号 名称 金额（万元） 说明 1 机械装备 7000 含发电2 土建工程 15003 流动资金 15004 合计 100005
42、.2 资金筹措项 目 资 金 通 过 企 业 筹 措 、 银 行 贷 款 等 形 式 筹 集 。六 效益分析6.1 经济效益分析6.1.1 工程项目效益的定性分析项目产品覆盖沼气发电、生物质天然气（BNG）提纯、生物质提取二氧化碳生产、生物质有机肥、有机农业种植等。项目最直接收入来源是沼气发电和生态有机肥。项目可以带动下游生态及观光农业发展，减少污染物的排放；替代化石能源，减少 CO2 排放；实现农业生产的可持续发展和美丽乡村减少需求。本项目可以为我国农业废弃物处置提供一条理想的样板模式。306.1.2 工程项目直接收益估算单个处理工厂年总成本运行费用如下表 6-1 所示：表 6-1 单个处理
43、工厂年总成本运行费用序号 费用名称年运行费用（万元/年）备注1 折旧费用（15 年） 666 设备等统一按 15 年计2 动力及能源消耗费 200 按现行市场价格3 人工费 1004 产品运输成本费用 205 管理及维护费 206 合计：年经营成本费用(15) 1006注：未计物料运输、收购成本。单个处理工厂工程项目收益、税收和净利润收益如下表 6-2 所示：表 6-2 工程项目收益、税收和净利润收益表序号 收益来源 费用名称 万元 /年1 发电收益 49788kwh/d0.75(电价)365 天 13632 固态有机肥 71t/d500 元/t(肥料价)365 天 12963 年度收益合计 26414 年均成本费用 10065 营业税等税收 免7 所得税 免
