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1、1000立方果蔬垃圾沼气工程项目实施方案目 录第1章设计方案11.1、产品方案11.2、方案编制依据11.3、设计方案2第2章项目实施方案42.1、工艺概述42.2、主要构筑物52.3、建筑结构设计与保温72.4、电气与自控设计82.5、工程技术创新点9第3章项目建设内容103.1、土建工程103.2、主要配套设备123.3、公共工程14第4章投资估算16第1章 设计方案1.1、 产品方案 1.1.1、 沼气的产生农业废弃物果蔬垃圾是物质和能量的载体，是一种特殊形态的可再生资源，具有巨大的开发潜力。作物果蔬垃圾含有丰富的营养成分，并且表面密度小，纤维含量丰富，完全可应用于沼气工程领域。沼气产生
2、原理是利用厌氧细菌的分解作用，将有机物(碳水化合物、蛋白质和脂肪)经过厌氧消化作用转化为沼气和二氧化碳，可用于发电或直接满足生活、照明用能。1.1.2、 沼渣、沼液沼渣、沼液用于农田施肥，在保持和提高土壤肥力的效果上远远超过化肥。其中的磷属有机磷，肥效优于磷酸钙，不易被固定，相对提高了磷肥肥效；其中含有大量腐殖质，可改良土壤并提高产量；能调节土壤水分、温度、空气和肥效，适时满足作物生长发育的需要；能调节土壤的酸碱度，形成土壤的团粒结构，刺激作物根系多吸收养分；能延长和增进肥效，提高土壤通透性，促进水分迅速进入植物体，并有催芽、促进根系发育等作用。 同时，沼液还是高效的叶面肥，具有较强的抗病虫害
3、作用。实践证明，沼肥可使农作物增产幅度10%-30%，还可以减轻农作物病虫害，降低成本，经济效益显著，这在农业生产中是很重要的一个增收环节。1.2、 方案编制依据1、国家能源中长期发展规划纲要（20042020）（草案）2、国家“十五”能源发展重点专项规划3、中华人民共和国农业行业标准 沼气工程技术规范第1部分：工艺设计NY/1220.1-2006 沼气工程技术规范第2部分：供气设计NY/1220.2-2006 沼气工程技术规范第3部分：施工及验收NY/1220.3-2006 沼气工程技术规范第5部分：质量评价NY/1220.5-20064、本项目相关资料1.3、 设计方案1.3.1、 甲方提
4、供基础数据1施工地点：2原料种植情况：（1）周围种植大棚作物;（2）每天果蔬垃圾用量50吨(参照，非技术统计数)；（3）含固量：7%左右；3沼气站建设规模 以果蔬垃圾为发酵原料，建设1000立方米发酵罐的沼气工程。1.3.2、 本公司设计方案1.3.2.1、 工程工艺（1）预处理果蔬垃圾要切碎，添加足够的优质接种物，添加适量氮源。（2）工艺流程结合果蔬垃圾的实际情况，将采用能源生态型的半全混气搅拌恒定中温厌氧发酵方式。工艺流程如下图：工艺流程图果蔬垃圾沼气利用储气气体计量沼气净化粉碎气水分离预处理池好氧处理存储池厌氧处理固液分离出售或生产有机复合肥沼渣脱水沼渣浓缩沼渣储池后处理达标排放或回用（
5、3）全年恒定中温（3540）发酵，获得稳产、高产和高品位再生能源，其容积产气率可达0.81.2m3/ m3d.1.3.2.2、 工程依据参数（1）、果蔬垃圾含水量：约13%。（2）、果蔬垃圾在罐内滞留期：20天（3）、沼气罐中发酵料液：浓度7% ，投料体积比90%（4）、设计有效容积产气率：0.50.8 m3 /m3.d。（5）、我们选择容积为500m3的发酵罐（2个）。第2章 项目实施方案2.1、 工艺概述本项目综合利用系统包括了以下内容：果蔬垃圾前期处理技术SMSTR厌氧发酵生物技术太阳能加热技术沼气净化和利用技术2.2、 主要构筑物2.2.1、 粉碎机果蔬垃圾粉碎机2台，功率为5.5KW
6、，其工作量为：每小时粉碎3吨果蔬垃圾2.2.2、 上料机上料机2台，功率为4KW，运送物料为每小25吨。2.2.3、 预处理池罐容60立方米，有恒温监测与控制系统，单罐D=4m,H=3m。共2个罐。2.2.4、 预混池池容20m3，钢混防渗结构。入口处装有隔栅，兼顾料液成分配比和拦截水中悬浮物的双重作用，以保护后续动力设备的正常运行，如水泵等。栅渣由人工定期清除。格栅栅宽1m栅隙 5mm2.2.5、 厌氧发酵罐总罐容1000m3，单罐尺寸D=8.5m,H=9m，固定顶式，共2个罐，全钢体结构做防腐处理，兼顾美观、实用、耐用。该工程采用具有国际领先的半全混气搅拌恒定中温发酵技术。该技术在黑龙江农
7、垦、河北固安、黑龙江齐齐哈尔、内蒙古塞飞亚等沼气工程中得到应用。实践证明，它与现有沼气发酵工艺及其立式沼气池相比，具有投资省、耗能低、产气率高、操作方便和有利综合利用（沼液排量少、浓度高）等特点。2.2.6、 柔性贮气罐罐容为500m3。2.2.7、 净化装置包括气水分离器、脱硫净化塔。（1）冷凝水及杂质的去除沼气是高湿度的混合气。沼气自发酵罐进入管道时，温度逐渐降低，管道中会产生大量含杂质的冷凝水。如果不从系统中除去，容易堵塞、破坏管道设备。沼气管道最靠近消化池的位置，沼气温降值最大，产生的冷凝水最多，在此点设置了冷凝水去除罐。在沼气系统中，管线一般都设计为1左右或更大的坡度，低点设置冷凝水
8、去除罐。较长的管线特别考虑一定的距离设置了一个去除罐。另外，在重要设备如沼气压缩机、沼气锅炉、沼气发电机、废气燃烧器、脱硫塔等设备沼气管线入口，在干式气柜的进口和湿式气柜的进出口处都设置冷凝水去除罐。有时在某些设备如沼气压缩机出口处还需要设置高压水去除罐。（2）硫化氢的去除发酵过程中原料消化产生的沼气中H2S约占总体积的0.51.0。一般沼气利用设备要求沼气中H2S的含量低于0.009，所以，沼气利用系统必须设置脱硫装置。2.2.8、 沼气利用装置净化后的沼气从贮气柜进入后续沼气利用系统，一般有三个分支：（1）沼气搅拌系统沼气由沼气压缩机送回消化池用以对消化污泥进行搅拌。（2）沼气利用系统沼气
9、直接发电，余热为发酵罐或其他建筑物提供热能。（3）废气燃烧系统当沼气利用设备不能完全消耗消化池产生的沼气时，为防止沼气量不断增加致使系统压力超出正常范围，多余的沼气将被废气燃烧器烧掉。本系统在稳定的工作运行状况下，每天可产沼气600m3，沼气经加压、气水分离器、脱硫净化塔、净化处理、阻止回火处理后进入输气管道。 2.2.9、 太阳能加热系统在气温较低，发酵料温度低于35度时，太阳能加热系统可提供75度左右的热水，用循环泵给发酵罐内料液加热。2.3、 建筑结构设计与保温2.3.1、 设计依据砌体结构设计规范GBJ388建筑地基基础设计规范GBJ789建筑结构荷载规范GBJ987混凝土结构设计规范
10、 GBJ1089建筑抗震设计规范GBJ1189给水排水工程结构设计规范GBJ6984构筑物抗震设计规范GB50191932.3.2、 结构设计结构选型及措施水池一律采用C25 抗渗混凝土加膨胀剂UEA，采用钢制止水带进行止水处理。辅助生产建筑物均采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱和圈梁，加强建筑物的刚度以利抗震，基础采用钢筋混凝土或砖条形基础，屋面采用预制钢混凝土空心板。2.3.3、 罐体保温罐体保温：采用聚苯乙烯泡沫保温板保温，外加彩钢板。寒冷季节采用太阳能加热系统。2.3.4、 建筑设计内部装修:机房外墙作涂料装修，其颜色与周围建筑物协调一致，内墙及顶棚除仪表控制室为乳胶漆外，其余
11、为抹灰喷大白，地面均为水泥地面。门窗:门采用木门，窗采用双层钢窗。2.4、 电气与自控设计2.4.1、 设计依据低压配电设计规范GB5005495建筑电气通用图集92DQ2.4.2、 设计范围本工程电气设计包括工程区域内的动力、照明设计、主要内容如下：用电设备的电气负荷计算；低压供、配电系统设计；用电设备的电气控制；动力电缆和照明电缆（线）的敷设；全场防雷及接地2.4.3、 供配电系统由于果蔬垃圾发酵采用生物处理方式，长时间停电将造成供电中断，导致微生物处理系统代谢失常，影响沼气站的正常运行。因此，本能环工程的供电等级确定为二类。由于本工程用电负荷较低，所以确定其供电电压为1.5kv 等级，电
12、源采用三相五线制。2.4.4、 电缆敷设来自变电站的1.5kv电源电缆接入中控室低压配电柜，通过输出电缆（电线）给用电设备。全场配电采用树干式与放射式相结合的方法，根据建、构筑物结构情况及用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方法，室内电缆采用穿钢管或电缆桥架敷设方式。整个场区照明电源亦来自电控室低压配电箱。2.5、 工程技术创新点1、建立全新的观念，视果蔬垃圾为资源，不再认为是废弃物，并以系统工程的观点，全方位、多层次、多功能、快速率的开发环保廉价资源。2、系统以种殖业为龙头，以沼气能源开发为纽带，以沼渣沼液制取生物有机商品肥为驱动，实施农业生产的无废弃物过程（零排放），使一个生产过程的排
13、泄物变为另一个生产过程的原料资源，从而达到环境保护与资源综合利用两大目标。技术开发路线是建立和实现能源和肥料共生体系。3、工程的技术特色是集成式，并不断开发出高新产品。4、我们建立的果蔬垃圾处理系统，积极面对入世后的挑战，以市场经济为导向，具有生态、环保、无害化、资源化、商品化和经济回报率高的特色。第3章 项目建设内容3.1、 土建工程3.1.1、 设计依据（1）建筑设计规范；（2）建筑设计防火规范；（3）建筑及各专业提供的设计条件。3.1.2、 设计范围土建工程范围：预混池基础、格栅渠、调节池、厌氧反应器基础、贮气罐、锅炉房、办公室、配电室等各种建筑、构筑物。以上建筑物的耐火等级均为一、二级
14、。表3-1 土建工程估算序号项目名称规模预算价格（万元）备注1厂房460.2M241.5砖砼结构2储存库500 M240.0砖砼结构3下料池容积3M30.30钢混结构4预处理池60M35.85预混调节池直径D=3.6M，池深H=3M，容积30M34钢混结构6贮气柜基础直径13M4.2钢混结构7发酵罐基础直径12M，2座24钢筋混凝土结构8发酵后沼液贮存池1085,容积400M314下为混凝土结构，池壁为砖混(含防水处理)9防雷接地系统接地网土建3.5010阀门井2 M30.8钢混结构11水封井2 M30.812工艺地下管道沟、电线电缆沟的挖填313其他机械设备基础314厂区围墙、道路、绿化及大
15、门12小计156.93.2、 主要配套设备3.2.1项目设备主要有进料系统、厌氧反应器系统、 内搅拌系统、沼气净化设备等。具体设备型号、数量见表3-2。表3-2 设备工程估算（含电气、消防安全等）序号名 称规格型号数量总 价(万元)1粉碎机MSB1004212.002上料机SRL-Z300/60028.003排料泵WQK45-2025.004搅拌泵BLD-2914.125输送机13.506潜水搅拌器QJB2.2/8-320/3-740/C/S420.807循环泵LW250-22-3023.968脱硫罐XW-SX28.509脱水罐XW-LS25.4010沼气压缩机ZW-1.5/826.3811储
16、气柜直径D=11.16m500 M3148.0012增压装置125.0013防腐钢板发酵罐单体500 M3V总=1000M32104.4814发酵罐的保温苯板19.7515发酵罐外挂采钢板18.4316一二次调压阀23.9417各种阀门国标17.4518控制柜非标13.8219涡轮流量计11.4820生物质固化燃料锅炉18.021生物质固化燃料生产线125.022管道及管道保温国标18.4423各种仪表国标12.5624排污格兰非标10.8525脱硫剂11.5026进料格兰非标10.8527防雷接地系统24.6028气柜控制系统17.0029温度传感器PT10081.4030压力传感器PC20
17、.7031阻火器QZW-125-120.9032过滤器10.7033中央电脑控制系统113.9834太阳能增温系统128.2335吊链10.5036供气管道系统118.0037沼渣沼液输送系统125.00合 计438.223.2.2沼气发电工程：序号名 称规格型号单位数量单 价(万元)总 价(万元)1热电联产机组65KW台130302发电机房m800.086.43配电系统套15.55.5工程费用合计41.93.2.3固体有机肥工程序号名 称规格型号单位数量单 价(万元)总 价(万元)1德国固液分离机 Pss1。2台13131.00 2烘干设备套11515.00 3输送机套32.26.60 4泵
18、套21.53.00 5厂房m1000.088.00 合 计63.603.2.4工程投资总额序号项目名称费 用 (万元)备 注1沼气工程土建156.92沼气工程构件与设备438.223固体有机肥工程63.604沼气发电工程41.90工程费用合计700.624、 效益分析4.1收入部分利用果蔬垃圾为原料生产沼气，既解决了能源紧张状况，同时生产的沼渣沼液可生产高效有机固、液肥用以农业生产，减少农药、化肥用量，提高农作物产品质量。（1）沼气提纯：年产沼气21.90万m3，可发电32.85万度，获得经济效益18.06万。（2）沼渣液肥：产生高效固体生物有机肥1277.5吨/年，每吨按1200元计，年产值
19、153.3万元；产生沼液生物有机肥1.01万吨，每吨按60元计，年产值60.6万元。预计高效有机肥、沼液可实现产值213.9万元。年总收入231.96万元4.1.2支出部分年总支出：139.22万元厂房及设备折旧：设备残值5% 543.72万元(1-5%)/15年34.43万元运行动力费：日用电量：200kw.h单价：0.55元/kw.h 4.02万元/年运行人工费： 2.40万元/年8=19.2万元设备维护费： 543.72万元2%=10.87万元固体有机肥加工成本： 200元/吨1277.5吨=25.55万元液体有机肥加工成本： 15元/吨1.01万吨=15.15万元管理费用： 10.00
20、万元销售费用： 20.00万元4.1.3年收益：231.96-139.22=92.74万元4.1.4回收期：700.6292.747.5年4.1.5投资利润率：92.74 700.6213.2%4.2效益分析：（1）社会效益：该项目符合国家提倡的“发展循环经济，建设节约型社会”的产业政策。项目完成后，将成为垃圾区的能源环境示范工程，有效遏制由于果蔬垃圾而造成的生态环境的破坏，提高广大公众保护生态环境意识，促进废弃物资源综合利用，具有积极作用。（2）生态效益：项目建设后，生态效益明显。通过对有机垃圾的无害化处理，建立以沼气为核心的良性循环生态系统，大量消减污染物，解决了畜禽粪便污染治理问题，减少
21、了对环境的危害，使当地生态环境得到有效保护。避免了污染物的无序排放，净化了地表水和地下水，同时，封闭式处理也减少了空气污染，有利于生活条件的改善，达到源头治理良好的生态环境.4.3结论：该技术具有处理周期段、卫生效果好、产品肥效高、环境效益好、投资少、占地面积小、节约水资源等特点，是一项适合我国果蔬垃圾的实用技术。该技术的核心部分是厌氧杀菌、半混气搅拌发酵方式。该技术通过除臭、杀菌、絮凝、脱水、干燥、制肥形成的处理系统，工艺流程合理。整个技术在原理上是可行的，具有创新性和技术突破，是一种有机垃圾处理的新技术。该技术的总体技术水平大国内领先水平，其中杀菌和发酵技术达国际先进水平。本项目实施后，可产生巨大的经济、社会、生态、环境效益，为畜禽粪便的处理建设起到很好的示范作用。
