山庄养殖场大型沼气工程初步设计.doc

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1、XX市XX山庄养殖场大型沼气工程初 步 设 计北京XX环保工程有限公司2011年12月第一卷初步设计说明书目 录第1章 总说明11.1项目名称11.2建设单位11.3建设地点11.4 建设年限11.5工程模式11.6建设目标11.7建设单位情况及建设内容11.8主要技术经济指标21.8.1 技术指标21.8.2 经济指标31.9 工艺流程31.10工程投资31.11资金筹措31.12占地面积31.13劳动定员31.14建设工期4第2章 编制依据52.1相关国家法律、法规和政策52.2相关规范与标准62.3其他依据6第3章 编制原则93.1资源化原则93.2可靠性原则93.3生态化原则93.4管

2、理简便原则93.5经济效益最大化原则93.6环境和社会效益最大化原则10第4章 工艺总说明114.1 工艺技术选择原则114.1.1工艺确定原则114.1.2原料调查114.1.3主要工艺技术参数114.2工艺技术流程124.2.1主要厌氧消化器工艺选择方案134.2.2主要厌氧消化器结构选择方案154.2.3主要配套设备选型方案184.2.3.1出料方式选择184.2.3.2保温与增温选择194.3 三沼利用设计204.3.1沼气利用204.3.2沼渣沼液利用20第5章 站址选择225.1 选址原则225.1.1 符合卫生防疫要求225.1.2 符合城镇建设规划要求225.1.3 节约投资降

3、低成本、提高经济效益225.1.4 具有沼液消纳的配套种植土地225.2 选址方案22第6章 总图设计236.1平面布置原则236.2平面布置236.3总体设计236.4厂区给排水设计256.4.1设计依据256.4.2设计内容256.4.3设计方案256.5道路及绿化26第7章 工艺设计277.1预处理单元277.2核心厌氧单元277.3后存贮单元307.4配套设施30第8章 结构设计338.1 结构设计依据338.2设计范围338.3 结构设计33第9章 建筑设计369.1设计依据369.2建筑装修369.2.1外装修369.2.2内装修36第10章 消防和安全设计3710.1设计依据37

4、10.2火灾隐患分析3710.3防火设计3710.3.1平面布置3710.3.2危险物料的安全控制3710.3.3电气防火3810.3.4建筑物、构筑物防火3810.3.5火灾报警3810.4预期效果38第11章 电气设计3911.1设计范围3911.2配电系统3911.3电缆敷设3911.4照明4011.5防雷及接地40第12章 控制设计4512.1站区控制4512.2各个工艺单元常用控制4512.2.1预处理单元4512.2.2物料反应单元4512.2.3后处理单元4612.2.4锅炉单元4612.3站区传感器及仪表46第13章投资概算及效益分析4713.1 概算依据4713.2总概算47

5、13.3资金组成4713.4运行成本4813.5经济效益48第14章 安全生产与劳动保护4914.1工程安全设计49第15章 运行管理和劳动定员5415.1运行管理5415.2维护保养5415.3岗位定员5515.4人员培训55第16章 工程实施计划5716.1建设期限5716.2实施进度计划表5716.3工作流程58第17章 项目组织管理5917.1 组织管理5917.1.1项目法人责任制5917.1.2项目组织保障措施5917.1.3合同管理6017.2建设管理6017.2.1项目监管责任制6017.2.2项目监理6117.3财务管理6117.4资产管理61第1章 总说明1.1项目名称XX

6、市XX山庄养殖场大型沼气工程1.2建设单位XX市XX山庄养殖场1.3建设地点湖北省XX市XX镇XX村1.4 建设年限2012年1.5工程模式能源生态型1.6建设目标工程采用USR产、储气一体化工艺，建设500mUSR一体化厌氧反应器一座，日产沼气500m，容积产气率1.0m/（md）。沼气主要用于养殖场日常热水锅炉耗能、内部食堂炊事用能以及周边300户居民日常用气。该项目将养殖、种植、能源和生态环境保护有机结合起来，形成“猪-沼-农作物”的生态、循环链，达到废弃物的无害化、资源化、减量化的目标；通过生产沼气可缓解农村能源供需矛盾，降低不可再生能源的消耗。1.7建设单位情况及建设内容（1）项目单

7、位介绍XX市XX镇玉屏山庄养殖场位于XX村玉屏山庄内，于2005年出资筹建，总投资700万元，总养殖栏舍面积12000亩，种植桃、梨果树1500多棵。2006年初在武汉中粮引进优良二元母猪360头，大约克母猪60头，经自繁自养，现有经产母猪560头，后备母猪100头。目前该场采用猪鱼配套、猪沼果配套，年出栏生猪可达1万头。公司投资配套建设规模化养殖场大中型沼气工程.采用能源生态模式,使养殖场废水在经厌氧消化处理和沉淀后,做污水处理,并最终达到养殖区内的粪污“零排放”。 （2）建设内容本项目建设用地2亩，建设内容如下：预处理单元：预处理池一座，容积48.0m3；匀浆池一座，容积48.0m3，立轴

8、桨式搅拌机2台；进料提升泵2台（一用一备），加热盘管一套；沼气生产、存贮单元：搪瓷拼装USR一体化反应器（500m3）1座及附属设施，中温发酵； 半球形柔性气膜（250m3）1座及附属设施；锅炉加热系统及附属设施一套；沼气净化单元：气水分离器2套、脱硫塔2套及其他附属设施；沼气利用单元：沼气集中供气管网入户系统及附属设施；沼渣沼液利用单元：沼渣沼液池容积150m。1.8主要技术经济指标1.8.1 技术指标产气量：500m3/天反应器有效容积产气率：1.0m3/（m3d）进料浓度：610%（TS）发酵温度：3521.8.2 经济指标总投资：340.56万元年收入：51.6万元年运行费用：9.19

9、万元日运行费用为0.5035元/m3（沼气）年收益：42.41万元1.9 工艺流程采用以“预处理+中温USR厌氧消化”为核心的处理工艺。利用气、煤两用锅炉供热，维持中温发酵。该工艺模式既可获得较高产气量，又整体能耗低，综合效益较好。1.10工程投资本项目总投资约340.56万元，其中：土建工程61.66万元；设备购置费229.81万元；其他费33.59万元；预备费15.50万元。1.11资金筹措申请国家补助135.00万元，地方配套59.00万元，业主自筹146.56万元。1.12占地面积工程占地面积2亩1.13劳动定员 运行需定员2人1.14建设工期10个月第2章 编制依据2.1相关国家法律

10、、法规和政策(1) 中华人民共和国环境保护法(2) 中华人民共和国水污染防治法(3) 中华人民共和国水污染防治法实施细则(4) 中华人民共和国可再生能源法(5) 中华人民共和国畜牧法(6) 畜禽养殖污染物防治管理办法(7) 中华人民共和国农业技术推广法(8) 中华人民共和国电力法(9) 中华人民共和国节约能源法(10) 中华人民共和国循环经济法(11) 资源综合利用条例(12) 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议(13) 中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见(14) 全国生态环境保护纲要(15) 可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法(

11、16) 关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见(17) 可再生能源发展专项资金管理暂行办法(18) “十一五”资源综合利用指导意见(19) 国家鼓励的资源综合利用认定管理办法2.2相关规范与标准 (1) 沼气工程技术规范（NY/T 1220-2006）(2) 室外排水设计规范（GB50014-2006）；(3) 给水排水设计手册；(4) 环境工程设计手册（水污染防治卷）；(5) 建筑设计防火规范（GB50016-2006）；(6) 中、小型集约化养殖场建设的国家标准（GBT17824.1-1999）(7) 有机认证标准-畜牧生产(8) 畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-200

12、1）(9) 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）(10) 钢结构设计规范（GB50017-2003）(11) 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）(12) 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）(13) 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）(14) 工业与民用建筑供配电系统设计规范（GB50052-19）(15) 砌体结构设计规范（GB50003-2001）(16) 城镇燃气输配工程施工及验收规范（CJJ33-89）(17) 有机肥料标准（NY525-2002）2.3其他依据 （1）省发展改革委批复的XX市XX山庄养殖场大型沼气工程的可行性研究报告；（2）湖

13、北省2011年大中型沼气项目的批复；（3）农业部农业建设项目初步设计文件编制规范；（4）在沼气工程领域的应用案例。表2-1 工程实例序号项目名称工程概况开、竣工日期质量达到标准1鄂州杨叶镇陈塘湖养殖场大型沼所工程600 m3USR一体化2010.1优2010.52梁子湖良种猪场大型沼气工程800 m3USR一体化2011.1优2011.83蕲春恒利牧业有限责任公司大型沼气工程800 m3USR一体化2011.3良2011.114潜江宏光畜牧大型沼气工程600 m3USR一体化2010.12良2010.15潜江海天牧业大型沼气工程500 m3USR一体化2010.11良2011.116荆州明鹰生

14、态农庄养殖场大型沼气工程600 m3USR一体化2011.1良2011.97京山县永隆镇杨丰村养殖小区大型沼气工程600 m3USR一体化2011.3良2011.118荆门雷都牲猪养殖大型沼气工程600 m3USR一体化2010.12良2011.69通城牌合玉立农产品专业合作社养猪场大型沼气工程600 m3USR一体化2010.12良2011.710麻城市恒源农业开发有限公司大型沼气工程600 m3USR一体化2011.2良2011.111黄冈英山百丈河万头猪场大型沼气工程600 m3USR一体化2010.12良2011.712应城市永盛牧业有限公司大型沼气工程900 m3USR一体化2010

15、.11优2011.813武汉银河生态农业大型沼气工程600 m3USR一体化2010.12良2011.714当阳民生牧业大型沼气工程600 m3USR一体化2010.4良2011.715宜昌市民大农牧开发有限责任司大型沼气工程600 m3USR一体化2010.12良2011.716宜昌市秭归牧兴养殖有限责任司500 m3USR一体化2010.12良2011.717黄冈市浠水县洗马镇兄弟养殖场大型沼气工程500 m3USR一体化2011.3良2011.1118XX鑫东生态农业有限公司大型沼气工程600 mUSR一体化2011.2优2011.919钟祥市腾达畜禽养殖有限公司大型沼气工程1000 m

16、USR一体2011.3良2011.720XX市榨桥塘伟养殖场大型沼气工程300 mUSR一体2008.12良2009.921鄂州市路口原种场大型沼气工程300 mUSR一体2009.9良2010.422荆门市金旭农牧有限公司大型沼气工程400 mUSR一体2009.9良2011.223荆州市张家湾畜牧有限公司大型沼气工程500 mUSR一体2009.6良2010.4第3章 编制原则3.1资源化原则畜禽粪污是一种有价值的宝贵资源，充分利用畜禽粪污资源是污染防治的重要原则。畜禽粪污经过处理后，可以产出再生能源（沼气），具有较好的经济价值。3.2可靠性原则遵循技术先进、工艺成熟的原则，在设计中吸取国

17、内外先进的处理工艺和施工技术，根据当地的实际情况，选择有成功案例的工程方案，确保工程可以长期稳定运行。3.3生态化原则遵循循环经济指导思想，依据物质循环、能量流动的生态学基本原理，强化种养平衡，促进种植业与养殖业结合，实现生态系统的良性循环。3.4管理简便原则根据业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，合理处理人工操作和自动控制的关系，对不便人工操作，且人工成本较高的工艺，采用自动化技术，提高系统运行管理水平。3.5经济效益最大化原则(1) 在保证技术先进性的基础上，优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期。(2) 遵循循环经济理念，对整个场区进行能流

18、物流分析和设计，确保沼气工程为企业带来整体最大效益。3.6环境和社会效益最大化原则(1)对产品（沼气、沼渣沼液）进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一，符合当地总体规划，与猪场客观实际紧密结合，能够正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。(2)设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后可改善企业自身用电和周边农业用肥等条件，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展。第4章 工艺总说明4.1 工艺技术选择原则4.1.1工艺确定原则（1）XX市XX山庄养殖场的经济条件和投资目的；（2）养殖场的地理

19、位置、处理规模和粪污特点；（3）工艺路线的能量和物料衡算，政府要求和业主的实际操作水平；（4）创建“示范工程”、“样板工程”或“放心工程”。4.1.2原料调查XX市XX山庄养殖场日平均处理日排粪便10吨，污水20吨,年处理粪污10950立方米。4.1.3主要工艺技术参数根据XX市XX山庄养殖场提供的有关资料，该场污水主要来自于养殖生产过程中产生的猪粪尿和冲洗污水等有机污水。该类污水呈灰黑色，有机物及悬浮物含量高，具有较强的臭味，含有较多的病源微生物。污水流量变化幅度大，冲击负荷较高。其污水可生化性较好（BOD5/CODcr0.5），比较适于采用生化法处理，而且比较经济。根据生猪污水水质的特点和

20、各种不同处理方法的类比，结合我公司大型养殖场能源生态型污水处理工程实例，我们选择了技术上成熟可靠、经济指标合理的 “预处理+中温USR厌氧消化”为核心的处理工艺。中温USR一体化厌氧反应器的设计进料浓度为6%，进料量为30m3/d，设计停留时间为16天，设计中温厌氧反应器有效容积为500m3，产气量为500m3/d，有效容积产气率：1.0m3/m3d。该工程日产气量为500m3，年产气量约为18万m3。该工程日产沼渣沼液30吨，年产沼渣沼液肥约10000吨。4.2工艺技术流程结合物料特点，本工程工艺流程图如下：回流沼渣加热 匀浆池USR一体化反应器气水分离器脱硫塔加热系统保温 粪 污粪污水WU

21、SHUI 人工清渣 沼渣沼液池 热水 沼气阻火器格栅进料泵阻火器农田沼液用 户预处理池柔性气膜图4-1 工艺流程图工艺流程说明:1、预处理阶段：猪舍内的干清粪进入进料斗，泵入污水混合进入预处理池，在池内进行沉砂，内立轴搅拌器对物料进行搅拌，使其达到浓度均一后自流进入下一个处理单元匀浆池。物料进入到匀浆池后，池内设置立轴搅拌器进行连续搅拌，进一步调节物料均匀度，池中设置热水加热盘管，对物料进行加热至20-25，然后物料通过进料提升泵打入厌氧反应器进行厌氧消化。2、厌氧消化处理阶段：厌氧消化阶段是整个物料发酵的关键环节。在这里发酵底物将经过厌氧微生物的降解作用，别分发生水解、酸化、产氢产乙酸和耗氢

22、产乙酸、产甲烷等过程，有机物最终被分解产生沼气。3、进料-搅拌-反应循环过程 物料进入厌氧反应器后，反应器搅拌机将实现物料的均匀和温度的均匀分布，使发酵底物与厌氧微生物充分接触，本工程设计采取分批进料方式进行。4、产沼 物料进入厌氧反应器与厌氧活性污泥混合接触，通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使有机污染物转化为CH4和CO2为主的气体（沼气）。厌氧反应器内设置三台搅拌机，使物料与厌氧活性污泥充分混合。厌氧罐内设置热水循环加热盘管，对物料进行加热。温度保持在382。5、集气 厌氧反应器产生的沼气由罐顶双层膜储气柜收集并储存，经沼气输送管路送入后续沼气净化处理单元。6、排料 厌氧罐采用液

23、面排料方式，排出的物料进入抽渣池中。7、沼气储存阶段：沼气储存柜，即位于反应器顶部的双层膜式储气柜收集USR产生的沼气。根据储气压力的不同，沼气储存方式可以分为低压和高压储气。从安全和沼气集中供气用途来考虑，本工程采用低压储气。目前，常见的低压储气柜有低压湿式储气柜和双层膜式储气柜。本工程采用双层膜式储气柜。4.2.1主要厌氧消化器工艺选择方案目前，在国内应用于能源生态大中型沼气工程的工艺主要有以下几种（1）升流式固体反应器(UpflowSolidsReactor，简称USR)升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料

24、得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。USR的特点：n 反应器结构简单；n 采用上流式污泥床原理，不使用机械搅拌，物料通过外部泵循环，产气率视温度不同在0.4-1.2之间。n 沼渣沼液COD浓度含量很高，不适宜好氧处理达标排放，一般用于农业施肥进行生态化处理，是典型的能源生态型沼气工程工艺。n USR工艺的缺点是不带搅拌装置，不利于粪污的充分混合，产气率相对低些。USR工艺作为国内较成熟的工艺，目前在我国大中型

25、沼气工程中应用较多，但最近新建设的大型养殖场沼气工程已经不主要使用该工艺。（2）完全混合厌氧反应器（Complete stirred tank reactor，简称USR）完全混合厌氧反应器是在常规反应器内安装搅拌装置，使发酵料和微生物处于完全混合状态，与常规反应器相比其活性区域遍布整个反应器，其效率比常规反应器有明显提高。该反应器采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。USR工艺主要特点：n USR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料。消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会;n USR工艺技术原料适应性广泛，要求较高的进料浓度；n

26、该工艺中采用搅拌技术和热电联产技术，热输出能满足原料升温要求，产气率高，热能的回收利用可保障工程在寒冷地区正常运行; 沼渣沼液COD浓度和TS浓度含量高，在欧洲一般不经固液分离即可直接用于农田施肥，而我国一般先进行固液分离，制成有机肥再进行利用。（3）厌氧接触反应器厌氧接触工艺的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（USR）的基础上进行了改进的一种较高效的厌氧反应器。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的污泥浓度，从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率。目

27、前，全混合式的厌氧接触反应器已被用于废水中SS浓度较高的高浓度有机废水的处理上。（4）塞流式反应器(PlugFlowReactor，简称PFR)塞流式反应器也称推流式反应器，是一种非完全混合式反应器，高浓度悬浮物固体原料一般从一端进，从另一端出。由于反应器内沼气的产生垂直的搅拌作用，而横向搅拌作用甚微，原料在反应器的流动呈活塞式推移状态。从以上介绍可知，各类型的厌氧工艺各有其优缺点，在一定的条件下选择适当的工艺是厌氧处理成功的关键所在。USR工艺是一种成熟的工艺，是目前世界上大型沼气工程中的通用工艺，而且目前在国内的沼气工程中均大量的成功运用案例，能适应本项目现在情况和未来发展需要，所以本项目

28、采用USR工艺。4.2.2主要厌氧消化器结构选择方案USR一体化厌氧反应器是新型、高效、实用的沼气工程设备，具有可靠、安全、低成本和适应冬季正常运行的优势。反应器安装机械搅拌器，罐内安装增温管道，利用沼气锅炉为反应器增温。目前，USR一体化厌氧反应器主要采用钢混结构、碳钢焊接结构、Lipp卷制钢、搪瓷拼装钢结构、ECPC拼装罐结构。本工程罐体采用搪瓷拼装一体化反应器。搪瓷拼装厌氧罐与柔性气柜相结合，对其优点从结构、经济性和推广度三方面进行分析有以下优势：1）结构搪瓷拼装厌氧反应器是利用国际上先进的搪瓷拼装制罐技术与高效的厌氧处理工艺相结合而产生的,大大提高了我国水处理工业的设备化、标准化、系统

29、化程度，促进了污水处理工程从传统土木工程型向设备型的转变，提高了设计和工程施工的技术含量，更加有利于先进污水处理工艺的发展和推广。搪瓷拼装罐的优越性(a)、外形美观搪瓷拼装罐体主要由搪瓷钢板、自锁螺栓和密封胶等组成，主体构件是搪瓷拼装钢板。搪瓷拼装钢板是对搪瓷专用钢板进行双面双层搪瓷，搪瓷表面光滑润泽，具有瓷器的特性，标准颜色采用绿色，鲜艳亮丽，特别适合现代化建厂的要求。我们还可以根据用户的要求而用其他任何颜色。(b)、抗腐蚀性强搪瓷专用钢板是我公司独立开发的钛合金专用钢板，厚度可达到12mm.钢板经过特殊的工艺处理，在钢板的内外两面涂上二至三层搪瓷涂层，涂层厚度达到300m。钢板经过加热聚合

30、，使搪瓷层和钢板之间形成很强的结合力。搪瓷涂层形成的保护层不仅能阻止罐体腐蚀，而且具有抗强酸，强碱，耐高温等特点。(c)、安装周期短搪瓷拼装钢板在工厂生产加工，采用标准化生产。经包装后运输到施工现场进行组装，钢板的连接完全采用螺栓连接，并且使用专用的安装工具，使安装变的非常简单。安装过程受天气影响小，且安装周期容易控制。(d)、安装、维护简单搪瓷拼装罐的安装是采用专用安装工具，工人在地面安装罐顶层板，然后由专用工具将其提升起一层板的高度，再接着装第二圈板，如此重复操作，直至罐体安装完毕。自始至终，工人都只需要站在地面进行操作，简单安全。而搪瓷钢板优越的防腐性能，保证了搪瓷拼装罐的维护非常简单。

31、(e)、可扩容、迁移搪瓷拼装罐体是由标准搪瓷钢板用螺栓拼接而成，可以在建成运行后对罐体进行拆除或重装，可以很容易地做到罐体的扩容和迁移。(f)、设备标准化、设备化程度高搪瓷拼装反应器也是作为一个整体，进行设计、加工，安装和售后服务，采用流水线生产作业，实现了搪瓷拼装罐的标准化和设备化。(g)、造价更合理非熟练工 = 更低的工程费用非现场涂装 = 更低的工程费用快速组装 = 更低的工程费用简单的维护过程= 更低的工程费用2)经济性双层膜式沼气储存器生物气体储存器由外层膜、内层膜、底膜组成, 外层膜和内层膜之间气密，外层膜构成存储器外部球体形状，内层膜则与底膜围成内腔以存储生物气体。储存器设有防爆

32、鼓风机,防爆送气鼓风机自动按要求调节气体的进/出量，以保持存储器内气压的稳定，同时在恶劣天气条件下保护外层膜。气体的体积由进入与排出的气体体积决定。外层膜设有一道上下走向的软管,由上述鼓风机把外面空气经此软管送进外层膜与内层膜之间的空间,使外层膜保持球体形状并同时把生物气体压送出去。安装时,使用特殊密封技术密封至完全气密，膜边缘固定在罐体边缘角钢上。内外层膜及底部膜均经过HF熔接工序熔接而成，所用材料包括经过表面特殊PVC处理的高强度聚酯纤维和丙烯酸脂清漆。PES纤维的最大拉伸强度是根据DIN 53 354标准测试的，且在经纬方向均达到了每5cm宽的长条可以承受5,000N拉力的标准。根据DI

33、N4102-B1标准，该纤维具有高度防火性能，特殊表面处理的配方使之具有防紫外线及防泄漏功能。同时，该纤维不会与各种生物气体成分发生反应或受之影响，而白色外层膜有助于反射，阳光。双层膜生物气体储存器的建造和面积符合所有相关标准。此外，存储器可抵抗强风的吹刮及积雪的重压，保证设备安全运行。适用温度为-30至+70。鉴于上节阐述的USR工艺的优势，本项目最终选择工艺为USR产气储气一体化工艺。4.2.3主要配套设备选型方案本项目反应器选用的搪瓷拼装罐，是欧洲最常用的发酵罐之一，在国内规模化沼气工程中也是使用最广泛的，是质量最可靠的罐体。搪瓷拼装罐的使用寿命长（承诺为30年）、施工周期短、日常需要的

34、维修工作量少，检修维护方便，所以维护费低。搪瓷拼装罐的高惰性釉质防腐保护层不仅能阻止罐体腐蚀，而且具有抗酸碱的功能，可以出色地解决沼气工程的防腐难题，能保持长期稳定运行，仅投标人在国内已经投入使用的2000多座搪瓷拼装罐一直处于稳定正常运行，得到用户的高度评价。4.2.3.1出料方式选择目前，在大中型沼气工程中，厌氧反应器的出料方式主要有三种：液下出料方式、液面出料方式、出水堰收水出料方式。其中，前两者是适用于高悬浮物浓度物料的出料，第三种方式适用于处理低SS含量的废水出料。液下出料是一种常见的典型USR反应器出料方式，这种方式结构简单，采用了连通器的原理，可有效地密封沼气。对于完全混合的典型

35、USR反应器来讲，不会形成结壳层，易采用该出料方式。如果液体表面形成结壳层，斜插液面以下的连通管道将大大增加出料管排除浮渣的难度。液面出料方式适用于无充分搅拌、容易形成结壳层的物料发酵过程。溢流的口径达到500mm，在无搅拌的情况下，底部进料促使液面上升，加上适当的水力或机械搅拌，更容易使结壳从溢流口顺利排出。另外，为防止溢流管道跑气，在出料管的末端设置一个水封井即可解决。图4-5两种出料方式的对比结合本工程发酵底物浓度低、无充分搅拌的实际运行情况，本工程采用液面出料方式。4.2.3.2保温与增温选择厌氧消化反应过程受温度影响很大，本项目厌氧处理单元设计为中温，其最佳温度范围为382。为了保证

36、厌氧反应在冬季仍可正常运行，必须对系统实施整体保温措施，同时还需对厌氧反应器进料进行增温处理。1）保温 系统整体保温包括管道、阀门保温、厌氧反应器的保温。对于各种管路能地埋的则地埋，地上管路采用常规保温方式实现；对厌氧反应器采用岩棉等材料进行强化保温。2）增温增温能耗主要分为两部分，一部分为物料的温度由常温提升到反应温度，这一过程主要在匀浆池中进行，另一部分是保证USR反应器在相对稳定的温度下运行，补偿其运行过程中散失到环境中的能量。为降低反应过程中的能耗，在本设计中一方面采用较高的物料浓度，在保证有机负荷不变的情况下，降低水的含量，降低物料增温能耗，另一方面，在反应器池体外增设一层保温层，以

37、降低反应器的热量散失。增温的热源来自煤气两用热水锅炉，在罐体内部设置余热交换管，锅炉热水经交换管交换热量，实现对罐体的增温。热量分两部分输出，一部分沿线经过匀浆池，提升池内物料温度，另一部分给厌氧反应器增温，补偿反应器的热能损失。4.3 三沼利用设计4.3.1沼气利用本项目产生沼气500m3/d，所产沼气计划用途：300户居民的日常用气、作为沼气锅炉原料为系统补充热量、场区生活用能等。4.3.2沼渣沼液利用本项目产生沼渣沼液10000吨/年。经过厌氧消化罐发酵完的沼液将从反应器上部溢流进入沼渣沼液池中，作为液体有机肥料。沼渣通过反应器底部的排泥管道进入沼渣沼液池暂存，然后通过泵进行灌溉或外运制

38、作有机肥。沼渣可直接作基肥，也可堆沤后再施用沼肥对土地具有良好的促肥效果，可作基肥，也可作追肥；但必须考虑周边土壤的承载量。沼肥的施用量与果树的品种、大小、生长周期及季节等有关。养殖场现有300亩水塘，本项目所产生的沼渣沼液做污水处理。第5章 站址选择5.1 选址原则5.1.1 符合卫生防疫要求为防止畜禽粪便中的病原体传播疫病，项目选址应与居民区、食品类加工企业和畜禽养殖场有一定的距离，尽量选于在下风向，并设置专用原料运输通道，防止病原体传播。5.1.2 符合城镇建设规划要求项目位置的选择应服从城镇建设规划、地区规划和行业规划，远离人口稠密区，远离环境敏感区，如水源区、河流上游地区、上风向区、

39、自然保护区、风景旅游区等。同时考虑要选择有一定的坡度、排水良好的地方。5.1.3 节约投资降低成本、提高经济效益选择交通运输便利，各方面条件（如水、电、路等）较好的场地，以节约基本建设投资，降低工程造价，节约成本，提高经济效益。5.1.4 具有沼液消纳的配套种植土地为方便沼液沼渣的消纳，选址时应尽量考虑周边农田的分布及规模，尽量选择覆盖周围农田较多的且方便沼液沼渣运输外销的位置。5.2 选址方案经过实地踏勘，本项目的选址拟定为养殖场场界内原规划地块，该站址可以满足以上条件，符合工程的功能要求。占地面积：约2亩。第6章 总图设计6.1平面布置原则沼气站平面布置遵循以下原则：（1）功能分区明确，构

40、筑物布置紧凑，节约用地，减少占地面积；（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复；（3）建筑物布置在南北朝向；（4）站内绿化面积不小于35%，总平面布置满足消防的要求；（5）交通顺畅，使运行、管理方便。6.2平面布置对沼气站的原料存贮和预处理区、消化器和沼气存贮区、沼渣沼液存贮区、锅炉和办公区的区划、周围环境、场内环境布置和考虑要素进行描述，图中体现出人流（生产和参观人员流动）、物流（原料、煤炭、碳渣和沼渣沼液的运输）和能流（沼气输配和农户炊用）这“三流”的安全性、独立性和合理性，沼气站同站外的养殖场整体环境风格、养殖场周边整体环境风格和业户的企业文化理念等大环境的协调统一，同时按功能区分布置，一

41、次规划用地，充分考虑到业主远期发展的需要。6.3总体设计（1） 沼气工程的总体布置应考虑到养殖场远期生产规模扩展的可能性，如必要，应依此作出分期建设方案。（2） 总体布置应满足沼气工程工艺的要求，布置紧凑，便于施工、运行和管理。应结合地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定。（3） 竖向设计应充分利用原有地形坡度，并达到排水畅通、降低能耗、土方平衡的要求。（4） 构筑物的间距应紧凑、合理，并应满足施工、设备安装与维护、安全的要求。（5） 附属建筑物宜集中布置，并应与生产设备和处理构筑物保持一定距离。（6） 厌氧消化器、贮气柜、输气管道的设计及防火要求见GBJ16中的相关规定。（7） 各

42、种管线应全面安排，避免迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和沼气管线布置应尽量减少管道弯头，以减少能量损耗和便于清通。各种管线应用不同颜色加以区别。（8） 应设置废渣等物料堆放及停车的场地。（9） 平面布置应留有汽车进出通道，各建筑物间应留有连接通道，其设计应符合下列要求：1） 主要车行道的宽度：单车道为3m，双车道为5m，并应有回车道。车行道转弯半径不小于6m；2） 人行道的宽度为1m1.5m；3） 通向建筑物顶端的扶梯与水平面夹角不大于40，其宽度0.8 m1.0 m；4） 高架物上不经常通行的部位可设置爬梯，其宽度为0.4m；5） 绿地面积不宜小于总面积的30。（10） 沼气工程应设围墙(

43、栏)。（11） 各建筑物和构筑物群体效果应与周围环境相协调。（12） 主要畜禽污水处理设施应设置溢流口、排泥管、排空阀和检修人孔。厌氧消化器和贮气柜应设有安全窗，确保装置正常运转。（13） 应设置给水和排水系统，拦截暴雨的截水沟和排水沟应与场区排水通道相连接。（14） 应配置简单的化验设备和必要的仪器、仪表、自动控制设备及沼气流量计。（15） 处理构筑物和贮气柜应设置护栏等安全设施，护栏高度不宜低于1.1m。（16） 沼气工程应有保温防冻措施。（17） 沼气工程供电应按三类负荷设计，厂区内设置操作控制间、独立的动力和照明配电系统。（18） 沼气工程的安全、防爆、防雷与接地参照GB12801、G

44、B50028、GBJ16 、GB50057、GBJ65等的相关规定执行。（19） 控制室应有良好的照明，设有监控所有设备运转、故障、程序操作、显示的控制屏（台），操作应具有集中与就地操作的功能。应有紧急状态报警装置。应采用可靠的自动控制系统进行自动控制、自动检测。并应设有值班人员休息室。6.4厂区给排水设计6.4.1设计依据（1）建筑给水排水设计规范 GB50015-2003（2）室外给水设计规范 GB50013-2006（3）室外排水设计规范 GB50014-2006（4）建筑设计防火规范 GB50016-2006（5）建筑灭火器配置设计规范 GB50140-20056.4.2设计内容（1）预处理给水系统（2）室内外给排水系统(含预留绿化用水)（3）消防系统6.4.3设计方案（1）给水系统工程用净水由养殖场内输配管网引入，主进水管采用De635 的PE 给水管，供水