北川维斯特农业科技集团 大型沼气示范项目
沼液无害化处理及高值利用工程
方案及预算
烟台荣和环保能源有限公司
二0一一年六月
北川维斯特农业科技集团
大型沼气示范项目
沼液无害化处理及高值利用工程
一、工程概述
沼液是人、畜粪便及农作物秸杆等各种有机物质经沼气工程厌氧发酵后的残余液体，其中含有各种非常丰富的溶解性物质、生物活性物质、无机灰分杂质以及大量水分。
沼液中的溶解性物质包括有机类物质和离子类物质。溶解性物质主要是被微生物分解的可溶性小分子物质，由于其结构简单，可处理后用于作物营养调节培育或被牲畜消化吸收；离子类物质，如钙、磷、钾、铁、铜、锌、锰、钼等微量元素，它们可以渗进作物细胞内，刺激生长也是牲畜所必需的，但是由于其中包含的重金属离子类具有毒性和沉积性等不利因素，制约了后续的有价值开发。
沼液中的生物活性物质，如氨基酸、生长素、纤维素酶、单糖、不饱和脂肪酸以及某些抗生素类物质，它们对种子萌发、植株长大、开花结果的整个过程具有重要调控作用，也有助于牲畜的生长发育和提高机体抗病能力。但同时这些带菌生物活性，使沼液无法像商品一样具有稳定的质量和保质期，甚至形成二次污染源，给作物栽培或牲畜饲喂带来经济损失。
沼液中的无机灰分杂质，影响沼液商品的感官、货架期和商品性能。
沼液中的大量水份导致了其有效成份浓度过低，导致包装和运输
成本高。
综合以上，营养物质不均衡、效果不显著、二次污染、经济性差，致使沼液作用几乎等同于一般的生活废水，不适宜于商品化要求，湮没了其宝贵的生态农业资源。
因此，规模化沼气工程的沼液无害化处理及高值利用技术及工程实施，是实现沼液规模化、商品化供应的一项重大课题，是实现有机农业工业化生产流程、低成本运营的基本保障，而且是提高沼气工程与生态农业综合性能和经济价值的重要纽带。由于规模沼气工程产生沼渣沼液的数量大，如果沼渣沼液废弃，则会造成当地严重的环境和水域污染。在已有发展局面的基础上，实现沼渣沼液资源化高值利用后，解决了现代化农业生产污染问题，促使沼气产业进一步提升，实现生态农业可持续发展。
二、沼液利用现有背景技术
㈠、国内外现有技术
很早以前人们就知道应用厌氧发酵后的残余物作为有机肥料肥田，把农业废弃物经过微生物的处理返回到农田中，符合生态规律。近10年来，厌氧发酵后的残余物沼渣沼液的综合功能不断被重视，例如用沼液作基肥料浇灌果树、用于作物的追肥、水产养殖、沼渣农家肥等等。但是，现有的的沼液沼渣利用的方法，由于当前的技术原因，还只是简单粗放的个体行为，无明显经济效益，未能达到专业化、工业化、商品化的要求，针对沼液的无害化处理及经济利用，也尚无详尽完整的产品技术标准。
㈡、本工程的技术路线和创新点
烟台荣和环保能源有限公司成立于1998年，是长期致力于沼液/渣的理化研究及生物综合应用、节能科技开发的科技型企业。公司具有生物培养实验室、化学检测、光谱检测等高精试验条件，有多年的设计施工经验，具有多项自主知识产权技术，其中“沼气池低成本工业化生产技术”、“模块化污水处理系统”获得国家发改委的国家新兴战略产业振兴资金和科学技术委员会的科研经费。
1、工程技术路线
沼液混凝预沉后通过自清洗压差过滤器，去除颗粒较大的杂质，再通过三维渗透膜聚结系统（3dmocs ）、热移位式多效蒸发节能浓缩技术，对沼液减量化处理。浓缩液及相应的无机成份与其它有机液综合配方进行络合、复配，通过理化条件PLC 自动控制，可以适应后续复配工艺生产出无土栽培的作物营养剂或牧渔饲料微生物添加剂等。
2、工程技术创新点
本工程是系列成熟技术的集成优化，先进实用，尤其在沼液的生物着床改性技术、三维渗透膜聚结技术、热移位式低耗浓缩技术，具有显著的技术优势和自主创新点，是国内最为先进实用的沼液无害化处理及高附加值利用的综合工艺：
①、沼液的生物腐熟改性着床技术
沼液中含有未完全发酵的有机物，又由于与氮磷及微量元素等有机无机基质的肥效配合，需要一个复配及缓慢络合过程，如果采用常规理化方法，处理的费用较高。本工程中采用了生物着床改性技术，既利于沼液中有机质腐化、病虫卵去除，又给络合反应过程提供了适
宜的环境和载体，从而提高沼液的肥效和安全；
②、沼液高频电磁灭活增效技术
以诺贝尔物理奖得主比利时科学家洛伦兹博士的电磁理论为基础多功能管式高频处理器，当沼液吸收高频电磁能量后，使其物理结构发生变化，从而使沼液中的钙镁离子无法与碳酸根结合，达到防止系统堵塞影响持续运行的能力和效果。
而且由于高频电磁波在沼液中产生紊流，破坏了生物细胞膜的离子通道，改变了细胞适应的内控电流和生存所需的环境条件，同时激励后的沼液溶剂分子能将溶解氧包围封锁，从而达到了灭活的效果，防止微生物二次污染。
同时由于沼液吸收大量被激励的电子，使沼液中溶剂的偶极矩增，使更多的营养物质溶解和均质，显著增强了沼液肥效。
③、三维渗透膜聚结技术
采用沼液的高效、低耗浓缩和减量化处理工艺与设备，制成高浓度、富含多种营养物质的作物营养液，可广泛用于无土基栽培、水根栽培及根外防病追肥；
沼液的综合功能不断被揭示证明，它是一种具有多功能的宝贵农业资源，将其运用到农林渔牧生产中，意义要远远大于一般的有机肥料。
三、工程目标与任务
本工程的目标，是通过国内领先的工业化生产工艺，将沼液资源化高附加值利用，深加工制成作物无土栽培营养液、牧渔饲料微生物
添加剂，以适应规模化、商品化生产经营要求，并为维斯特公司有机作物低成本、无公害的农业工业化生产模式，提供宝贵经验和操作范本。
为了具体指导和检验本工程的实施情况，目标量化指标如下： ㈠、满足3500立方米沼气发酵工程所产沼液的配套处理量； ㈡、形成沼液浓缩制肥工艺，减少沼液多余水份达到70%以上； ㈢、稀液达到景观绿化、酒店冲厕等用水的中水水质标准，或者回流稀释沼气发酵原料，并对厌氧发酵无抑制作用；
㈣、沼渣回收利用装臵运行稳定，一年之内无大修； ㈤、总结制定出一套沼渣安全及高值化利用的技术指南； ㈥、自主创新，形成维斯特公司具有自主知识产权的专利技术四项以上。
三、工程设计依据
在维斯特公司生态农业工业化、高标准、高效益的原则要求下，结合北川地址环境与沼气工程规模，并遵循工艺设计如下：
㈠、基本准则
1、《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》 2、《复混肥料（复合肥料）》国家标准GB15063-2001、《有机-无机复混肥料》国家标准GB18877-2002、《肥料标识内容和要求》国家标准GB18382-2001基本依据。
3、
4、《生活杂用水水质标准》(CJ/T48-1999)
5、《污水再生利用 景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002) 6、《污水再生利用 杂用水水质》《GB/T 18920-2002》 7、《建筑中水设计规范》（GB50336-2002） 8、《污水再生利用工程设计规范》(GB 50335-2002) 9、《城市污水处理工程项目建设标准》（2001） 10、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）
11、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002） ㈡、工艺要求
1、系统技术是先进的、可靠的； 2、系统运行是最大限度节能的；
3、 控制为PLC 系统，具有连续无人值守全自动运转能力； 4、须冬季及全年全天候正常运行的完善设计和设施保障。 5、非标设备的制造工艺和材料将符合以下标准： a.设备制造、验收和材料符合下列最新版本的要求 （1） 设备制造按JB2932 99《水处理设备制造技术条件》 制作和试验。
（2） 设备衬胶按HGJ32 90《橡胶衬里化工设备》中的要 求进行。
（3） 各类防腐涂料的施工按有关规范标准施工。
（4） 防腐验收按HGJ229 83《化工设备、管道防腐施工及 验收规范》。
（5） 设备外表面的油漆和包装按ZDJ98003 87《水处理设 备、油漆、包装技术》的规定执行。
（6） 平台及栏杆的设计、制造参照最新劳动保护规范标准。 b. 对外接口法兰符合下列要求
(1) GB9119.3-88《焊接平面钢法兰》 (2) 接口法兰与阀门法兰配套 6、进口设备的制造工艺和材料符合以下标准： 〃 AISC-美国钢结构学会 〃 ANSI-美国国家标准学会 〃 NEMA-国家电气制造商协会 〃 IEEE-电气和电子工程师协会 〃 ISA-美国仪表协会
7、所提供的材料及外购设备符合所应用的标准。 8、所使用的各标准如有新版本，以最新版本为准。 9、噪声
10、 在所有条件下，设备的噪声水平遵守下列保证值：距设备1m 、
离运行平台1.2m 高处的噪声值不大于85 dB（A ）。外壳
四、工程预算
沼液无害化处理及高值利用工程价格一览表
烟台荣和环保能源有限公司
2011年6月21日
北川维斯特农业科技集团 大型沼气示范项目
沼液无害化处理及高值利用工程
方案及预算
烟台荣和环保能源有限公司
二0一一年六月
北川维斯特农业科技集团
大型沼气示范项目
沼液无害化处理及高值利用工程
一、工程概述
沼液是人、畜粪便及农作物秸杆等各种有机物质经沼气工程厌氧发酵后的残余液体，其中含有各种非常丰富的溶解性物质、生物活性物质、无机灰分杂质以及大量水分。
沼液中的溶解性物质包括有机类物质和离子类物质。溶解性物质主要是被微生物分解的可溶性小分子物质，由于其结构简单，可处理后用于作物营养调节培育或被牲畜消化吸收；离子类物质，如钙、磷、钾、铁、铜、锌、锰、钼等微量元素，它们可以渗进作物细胞内，刺激生长也是牲畜所必需的，但是由于其中包含的重金属离子类具有毒性和沉积性等不利因素，制约了后续的有价值开发。
沼液中的生物活性物质，如氨基酸、生长素、纤维素酶、单糖、不饱和脂肪酸以及某些抗生素类物质，它们对种子萌发、植株长大、开花结果的整个过程具有重要调控作用，也有助于牲畜的生长发育和提高机体抗病能力。但同时这些带菌生物活性，使沼液无法像商品一样具有稳定的质量和保质期，甚至形成二次污染源，给作物栽培或牲畜饲喂带来经济损失。
沼液中的无机灰分杂质，影响沼液商品的感官、货架期和商品性能。
沼液中的大量水份导致了其有效成份浓度过低，导致包装和运输
成本高。
综合以上，营养物质不均衡、效果不显著、二次污染、经济性差，致使沼液作用几乎等同于一般的生活废水，不适宜于商品化要求，湮没了其宝贵的生态农业资源。
因此，规模化沼气工程的沼液无害化处理及高值利用技术及工程实施，是实现沼液规模化、商品化供应的一项重大课题，是实现有机农业工业化生产流程、低成本运营的基本保障，而且是提高沼气工程与生态农业综合性能和经济价值的重要纽带。由于规模沼气工程产生沼渣沼液的数量大，如果沼渣沼液废弃，则会造成当地严重的环境和水域污染。在已有发展局面的基础上，实现沼渣沼液资源化高值利用后，解决了现代化农业生产污染问题，促使沼气产业进一步提升，实现生态农业可持续发展。
二、沼液利用现有背景技术
㈠、国内外现有技术
很早以前人们就知道应用厌氧发酵后的残余物作为有机肥料肥田，把农业废弃物经过微生物的处理返回到农田中，符合生态规律。近10年来，厌氧发酵后的残余物沼渣沼液的综合功能不断被重视，例如用沼液作基肥料浇灌果树、用于作物的追肥、水产养殖、沼渣农家肥等等。但是，现有的的沼液沼渣利用的方法，由于当前的技术原因，还只是简单粗放的个体行为，无明显经济效益，未能达到专业化、工业化、商品化的要求，针对沼液的无害化处理及经济利用，也尚无详尽完整的产品技术标准。
㈡、本工程的技术路线和创新点
烟台荣和环保能源有限公司成立于1998年，是长期致力于沼液/渣的理化研究及生物综合应用、节能科技开发的科技型企业。公司具有生物培养实验室、化学检测、光谱检测等高精试验条件，有多年的设计施工经验，具有多项自主知识产权技术，其中“沼气池低成本工业化生产技术”、“模块化污水处理系统”获得国家发改委的国家新兴战略产业振兴资金和科学技术委员会的科研经费。
1、工程技术路线
沼液混凝预沉后通过自清洗压差过滤器，去除颗粒较大的杂质，再通过三维渗透膜聚结系统（3dmocs ）、热移位式多效蒸发节能浓缩技术，对沼液减量化处理。浓缩液及相应的无机成份与其它有机液综合配方进行络合、复配，通过理化条件PLC 自动控制，可以适应后续复配工艺生产出无土栽培的作物营养剂或牧渔饲料微生物添加剂等。
2、工程技术创新点
本工程是系列成熟技术的集成优化，先进实用，尤其在沼液的生物着床改性技术、三维渗透膜聚结技术、热移位式低耗浓缩技术，具有显著的技术优势和自主创新点，是国内最为先进实用的沼液无害化处理及高附加值利用的综合工艺：
①、沼液的生物腐熟改性着床技术
沼液中含有未完全发酵的有机物，又由于与氮磷及微量元素等有机无机基质的肥效配合，需要一个复配及缓慢络合过程，如果采用常规理化方法，处理的费用较高。本工程中采用了生物着床改性技术，既利于沼液中有机质腐化、病虫卵去除，又给络合反应过程提供了适
宜的环境和载体，从而提高沼液的肥效和安全；
②、沼液高频电磁灭活增效技术
以诺贝尔物理奖得主比利时科学家洛伦兹博士的电磁理论为基础多功能管式高频处理器，当沼液吸收高频电磁能量后，使其物理结构发生变化，从而使沼液中的钙镁离子无法与碳酸根结合，达到防止系统堵塞影响持续运行的能力和效果。
而且由于高频电磁波在沼液中产生紊流，破坏了生物细胞膜的离子通道，改变了细胞适应的内控电流和生存所需的环境条件，同时激励后的沼液溶剂分子能将溶解氧包围封锁，从而达到了灭活的效果，防止微生物二次污染。
同时由于沼液吸收大量被激励的电子，使沼液中溶剂的偶极矩增，使更多的营养物质溶解和均质，显著增强了沼液肥效。
③、三维渗透膜聚结技术
采用沼液的高效、低耗浓缩和减量化处理工艺与设备，制成高浓度、富含多种营养物质的作物营养液，可广泛用于无土基栽培、水根栽培及根外防病追肥；
沼液的综合功能不断被揭示证明，它是一种具有多功能的宝贵农业资源，将其运用到农林渔牧生产中，意义要远远大于一般的有机肥料。
三、工程目标与任务
本工程的目标，是通过国内领先的工业化生产工艺，将沼液资源化高附加值利用，深加工制成作物无土栽培营养液、牧渔饲料微生物
添加剂，以适应规模化、商品化生产经营要求，并为维斯特公司有机作物低成本、无公害的农业工业化生产模式，提供宝贵经验和操作范本。
为了具体指导和检验本工程的实施情况，目标量化指标如下： ㈠、满足3500立方米沼气发酵工程所产沼液的配套处理量； ㈡、形成沼液浓缩制肥工艺，减少沼液多余水份达到70%以上； ㈢、稀液达到景观绿化、酒店冲厕等用水的中水水质标准，或者回流稀释沼气发酵原料，并对厌氧发酵无抑制作用；
㈣、沼渣回收利用装臵运行稳定，一年之内无大修； ㈤、总结制定出一套沼渣安全及高值化利用的技术指南； ㈥、自主创新，形成维斯特公司具有自主知识产权的专利技术四项以上。
三、工程设计依据
在维斯特公司生态农业工业化、高标准、高效益的原则要求下，结合北川地址环境与沼气工程规模，并遵循工艺设计如下：
㈠、基本准则
1、《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》 2、《复混肥料（复合肥料）》国家标准GB15063-2001、《有机-无机复混肥料》国家标准GB18877-2002、《肥料标识内容和要求》国家标准GB18382-2001基本依据。
3、
4、《生活杂用水水质标准》(CJ/T48-1999)
5、《污水再生利用 景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002) 6、《污水再生利用 杂用水水质》《GB/T 18920-2002》 7、《建筑中水设计规范》（GB50336-2002） 8、《污水再生利用工程设计规范》(GB 50335-2002) 9、《城市污水处理工程项目建设标准》（2001） 10、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）
11、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002） ㈡、工艺要求
1、系统技术是先进的、可靠的； 2、系统运行是最大限度节能的；
3、 控制为PLC 系统，具有连续无人值守全自动运转能力； 4、须冬季及全年全天候正常运行的完善设计和设施保障。 5、非标设备的制造工艺和材料将符合以下标准： a.设备制造、验收和材料符合下列最新版本的要求 （1） 设备制造按JB2932 99《水处理设备制造技术条件》 制作和试验。
（2） 设备衬胶按HGJ32 90《橡胶衬里化工设备》中的要 求进行。
（3） 各类防腐涂料的施工按有关规范标准施工。
（4） 防腐验收按HGJ229 83《化工设备、管道防腐施工及 验收规范》。
（5） 设备外表面的油漆和包装按ZDJ98003 87《水处理设 备、油漆、包装技术》的规定执行。
（6） 平台及栏杆的设计、制造参照最新劳动保护规范标准。 b. 对外接口法兰符合下列要求
(1) GB9119.3-88《焊接平面钢法兰》 (2) 接口法兰与阀门法兰配套 6、进口设备的制造工艺和材料符合以下标准： 〃 AISC-美国钢结构学会 〃 ANSI-美国国家标准学会 〃 NEMA-国家电气制造商协会 〃 IEEE-电气和电子工程师协会 〃 ISA-美国仪表协会
7、所提供的材料及外购设备符合所应用的标准。 8、所使用的各标准如有新版本，以最新版本为准。 9、噪声
10、 在所有条件下，设备的噪声水平遵守下列保证值：距设备1m 、
离运行平台1.2m 高处的噪声值不大于85 dB（A ）。外壳
四、工程预算
沼液无害化处理及高值利用工程价格一览表
烟台荣和环保能源有限公司
2011年6月21日