...wd......wd......wd...***公司大型沼氣工程工程初步設計方案編制單位：***公司編制日期：2009年6月6日目錄TOC\o"1-2"\h\z第一章工程概況41.1工程名稱：41.2工程建設單位：41.3工程建設法人：41.4工程主管單位：41.5工程監管單位：41.6工程建設地點：51.7工程建設規模：51.8工程總投資及資金籌措：51.9工程建設期限：51.10效益分析：5第二章建設背景概述62.1工程由來及必要性62.2工程建設的目標82.3建設條件9第三章設計依據與原則103.1初步設計編制依據103.2設計原則11第四章總體布局124.1總體設計指導思想124.2布局劃分124.3沼氣站布置12第五章工藝設計145.1糞便資源量145.2設計參數145.3厭氧發酵工藝的選擇155.4沼氣工程工藝流程:185.5工藝說明18第六章工藝單元設計226.1預處理單元226.2厭氧發酵單元236.3沼氣儲存、凈化單元246.4沼氣發電單元256.5沼液、沼渣存儲利用單元266.6建、構筑物匯總一覽表276.7主要設備材料一覽表28第七章建筑設計297.1設計依據297.2設計范圍297.3建筑設計297.4設計說明30第八章構造設計328.1設計依據328.2自然條件328.3設計說明32第九章電器設計349.1設計依據349.2設計原則349.3設計說明34第十章給排水、消防設計3610.1設計依據3610.2設計內容3610.3設計方案36第十一章供暖設計3811.1設計依據3811.2設計內容3811.3設計方案38第十二章安全生產與勞動保護39第十三章工程運行管理模式4013.1運行模式4013.2運行管理4013.3人員培訓4113.4維護保養與檢修4113.5使用及維修年限41第十四章沼氣站建設與環境保護43第十五章工程投資概算4515.1總投資概算45第十六章資金籌措47第十七章實施方案4817.1工程建設期限：4817.2工程實施進度：48第十八章工程組織管理4918.1工程組織機構：4918.2工程及儀器設備招標實施方法：4918.3基建財務管理方法：49第十九章效益分析5019.1經濟效益5019.2社會效益5219.3環保及生態效益53附表1總投資概算表54附表2土建單項工程投資概算表55附表3儀器設備購置投資概算表56附表4招標方案57附表5建設期限58附表6新增生產能力59附表7工程管理責任制60第一章工程概況1.1工程名稱：***公司大型沼氣工程工程1.2工程建設單位：***公司1.3工程建設法人：***公司法人代表：聯系：1.4工程主管單位：1.5工程監管單位：1.6工程建設地點：1.7工程建設規模：工程將建設厭氧發酵消化塔1500立方米〔有效容積〕1座，儲氣膜頂500立方米，500立方沼液罐一座、150KW沼氣發電機組一臺；日處理污水71噸，鮮豬糞29噸。1.8工程總投資及資金籌措：工程總投資為363.20萬元,其中申請，省財政配套資金55萬元由企業自籌資金228.82萬元。1.9工程建設期限：2009年1月—2009年12月1.10效益分析：該沼氣工程年發電收益39.31萬元，年沼渣沼液收益36萬元。上述兩項每年合計增收節支75.31萬元，扣除每年動力費1.2萬元，固定資產折舊費17.66萬元，檢修費1.77萬元，人員工資3.6萬元，管理費用0.72萬元，年運行本錢合計24.95萬元，每年可純盈利50.36萬元，投資回收期為7.2年。工程實施后，除上述經濟效益外，還能收到保護農業生態環境，推動無公害農產品的生產等一系列的社會生態效益。第二章建設背景概述2.1工程由來及必要性2.1.1工程建設背景為有效應對當前國際國內急劇變化的經濟形勢，確保經濟平衡較快增長，中央和國務院出臺了擴大內需的10項措施，其中加大對“三農〞的投入是擴大內需、促進保持經濟穩定較快增長的重點之一。不久前召開的國務院常務會議將農村沼氣建設列入了加大農村根本建設力度的主要內容。為了貫徹十一屆三中全會和中央最近一系列的擴大內需、保持經濟平穩較快開展的精神，省、市、縣各級也出臺了一系列的落實措施。***公司積極響應中央和各級地方政府的號召，同時為了解決養殖場自身的污染治理和實現生態養殖的需要，準備盡快地建設相應規模的大型沼氣工程。建設沼氣工程、實現生態養殖是國家環境保護的需要，是凈化農業生產環境的需要，也是畜牧業生產開展步入良性生態循環的需要。改革開放以來，國內經濟有了長足的開展，人民生活水平有了很大的提高，環保觀念，安康意識日益增強，富裕起來的農民對農村環境質量也提出了更高的要求。養豬場排污量大，尤其是大型養豬場，每年排糞水等污物如不很好的處理，將成為工業、生活污染之外的又一個主要污染源，對環境優化和生態環境產生極大的危害。因此，減少養殖場的污染，對養豬場產生的大量污物通過建設大型沼氣工程進展資源化處理后利用，是優化農村環境，改善生態環境的重要措施。建設沼氣工程、實現生態養殖，減少污染，保護環境，改善生態質量是國家環境保護的政策。**地處經濟興旺地區，農民生活水平較高，農民對提高生活質量、優化農村環境呼聲強烈，實現生態養殖，是農業經濟良性循環的必然趨勢，涉及到入世后產業構造調整和提高農業經濟效益的長遠利益。***公司為了確保繼續按生態養殖的模式開展，更加有效處理豬場每年43200多噸糞水等污物，興建大型沼氣工程，對糞水進展厭氧發酵，去除有機物等物質，減少對周邊環境和水體的污染，同時變廢為寶，為豬場生產提供優質、干凈的能源，減少能源支出，提高養殖效益。***公司大型沼氣工程的建設將使養殖場內的豬糞尿等污染物得到有效的治理和利用。2.1.2工程建設的必要性1〕畜牧生產開展的需要開展畜牧生產是各級政府高度重視的民生工程。近幾年**二、三產業向一產的投資加大，規模養殖場數量多、規模大，而豬場排污量大，尤其是大型養豬場，許多養豬場為了減少對環境的污染，減少對周邊農戶生活的影響，采用干濕分開處理方法和化糞池處理，但大量的糞水等污染物，不經有效的厭氧發酵，COD含量仍然很高，使周邊環境不堪重負，產生雜草叢生、病原菌傳播、惡臭遠揚、蚊蠅滋生等后果。對環境的污染不僅破壞了生態質量，也嚴重影響周邊農戶的正常生活，由此，引發民事糾紛，影響安定團結、和諧社會的建設，嚴重的制約了養殖場的開展。進入WTO，我國對外更加開放，對農業產品保護的減少，使農業生產效益受到較大的影響，影響了農民生活水平提高，而適應WTO后的經濟形勢，開展農業產業構造調整，開展畜牧業，轉化價格低廉的糧食產品，是農民致富的較好途徑。而由于養殖場產生的糞水等污染物對環境的污染，成為制約養殖生產開展重要因素，將使全市乃至更大范圍的農業生產開展受阻，產生惡性循環。加強對養殖場糞水等污染物的有效處理，保護環境，對農業生產的開展、產業構造的調整、農業生產效益的提高和解決三農問題將起到促進作用。2〕維護生態平衡，改善生態質量的需要從國內和我省已實施的沼氣工程治理養殖糞水情況看，沼氣工程處理效果和效益十清楚確，符合國家環境保護的要求，養殖場的畜禽糞水通過厭氧發酵處理能變廢為寶，產生清潔能源，節約養殖能源支出，推動養殖業的開展，既實現了生態養殖，又提高了養殖效益。3〕農業標準化、無公害生產的需要隨著人民生活水平提高，對農產品質的要求已有明顯的提高，無公害產品普遍受到消費者的青睞。而進入WTO，歐美等興旺國家依靠其雄厚的資金實力，投資設施建設，有效地提高了農業生產的環境質量，結合先進的生產技術，產品質量好，有毒、有害物殘留少，必將對我國的農產品市場產生極大的沖擊，開展無公害生產，提高產品質量，是農業生產可持續開展的需要。開展無公害生產，優化生產環境是必不可少的條件。水體的污染，使養殖場不可防止地飲用污染水，直接影響畜產品質量，影響農業標準化的執行。水體污染及養殖場未能無害化處理的糞水等污染物形成的環境惡化，會影響畜禽的安康，大大提高發病率，增加用藥量，擴大用藥品種，使藥物等殘留，影響產品質量。同時，污染物中附著的病菌、寄生蟲、藥物、重金屬等殘留和不合格的動物產品也影響到人體安康，使人畜共患病等發病機率也上升。優化生態環境，對養殖場糞水進展無害化處理，可以促進無公害生產開展，提高產品質量，增強產品在國內和國際市場的競爭力，增加生產效益。從長遠來說，無公害生產與生態環境質量相輔相承。2.2工程建設的目標根據本工程養殖場年排放的3.6萬噸豬糞污水能夠得到有效治理，建設以下工程目標：1、厭氧消化系統其中建設1500立方米厭氧罐一座，500立方米貯氣系統一套，500立方米沼液池一座，年產沼氣量65.52萬立方米。2、沼氣凈化與發電系統其中建設脫硫脫水系統各一套，配備一臺150kW發電機組，年發電量43.67萬度左右。3、利用畜牧場現有資源，為周邊農田建設沼液的輸配管網，作為無公害農產品生產的優質有機肥料，提高農產品的產量和質量。4、經濟目標：將豬場糞便污水進展厭氧發酵處理，所產沼氣用于發電，作為豬場生產和生活用能，沼渣、沼液用于無公害農產品生產，每年新增利潤50.36萬元。2.3建設條件2.3.1**縣地處**省西北部，位于東經117°31′～118°10′，北緯33°40′～34°10′，是徐州東南門戶。北臨邳州市，東與宿遷市毗鄰，西南部與安徽泗縣、靈壁接壤。全縣面積1773平方公里，轄16個鎮，401個村〔居〕委會，人口130萬。睢寧縣具有優越的資源優勢，以糧、棉、油為主，林果、畜牧、蠶桑、工副業并舉的國家綜合農業基地，盛產優質小麥、玉米、山芋、山羊、黃牛和生豬。農副業非常興旺，已列為全國商品糧基地縣、優質棉基地縣和生態農業示范縣。2.3***公司是由杭州蕭山法慶農牧開展、杭州全信種豬和杭州蕭山東江供港良種豬場三家養豬企業共同投資興建的，創辦于2007年10月，是目前蘇北最大的集養殖、屠宰、肉食深加工、有機肥生產為一體的大型養豬基地。位于睢寧縣王集鎮魯廟村，104國道833公里處北側，豬場總占地面積182畝，豬舍總面積25000平方米，倉庫、辦公樓、職工宿舍及豬糞收集棚25000平方米，種公、母豬1400頭，年出欄商品豬2.5萬頭。2.3工程單位附近建設可以消納沼渣、沼液的農牧業觀光示范園。將糞尿混合物在厭氧反響器內經過微生物分解，殺滅了有害病毒菌，變成腐熟的液狀肥料，可對作物實施噴灌、澆灌、滴灌，具有殺蟲、防蟲、抗旱、保菌、增產增收等多種作用，是生產綠色無公害有機農產品必不可少的肥源，周邊有萬畝優質三水梨園，完全可以消納工程排放的沼液沼渣，商品有機肥還可以就近銷售給農民開展種植業，增加企業的經濟效益。第三章設計依據與原則3.1初步設計編制依據1、**省開展和改革委員會和**省農林廳文件：《關于***公司大型沼氣工程工程可行性研究報告的批復》；2、建設單位提供的相關數據資料3、初步設計編制中所采用的建筑工程、沼氣工程建設標準及標準：《規?；笄蒺B殖場沼氣工程設計標準》NY/T1222-2006《規模化畜禽養殖場沼氣工程運行、維護及其安全技術規程》NY/T1221-2006《沼氣工程技術標準第1局部：工藝設計》NY/T1220.1-2006《沼氣工程技術標準第2局部:供氣設計》NY/T1220.2-2006《沼氣工程技術標準第3局部：施工及驗收》NY/T1220.3-2006《沼氣工程技術標準第4局部：運行管理》NY/T1220.4-2006《沼氣工程技術標準第5局部：質量評價》NY/T1220.5-2006《畜禽養殖業污染物排放標準》GB18596-2001《污水綜合排放標準》GB8978-1996《建筑構造荷載標準》GB50009-2001《砌體構造設計標準》GB50003-2001《建筑地基根基設計標準》GB50007-2002《混凝土構造設計標準》GB50010-2002《建筑抗震設計標準》GB50011-2001《鋼構造設計標準》GBJ17-88《建筑設計防火標準》GBJ16-87《工業建筑防腐蝕設計標準》GB50046-95《建筑防雷設計標準》GB50057-94《給水排水工程構筑物構造設計標準》GB50069-2002《給水排水工程混凝土構筑物變形縫設計規程》CECS117：2000《給水排水工程鋼筋混凝土水池構造設計規程》CECS137：2002《工業與民用供配電系統設計標準》GB50052-95《低壓配電裝置及線路設計標準》GBJ54-83《爆炸和火災危險環境電力裝置設計標準》GB50058-92《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計標準》GB50062-923.2設計原則〔1〕執行國家關于環保的政策，符合國家的有關法規標準及標準?！?〕采用先進、成熟的技術和設備，保證工程質量，使運行穩定，管理方便靈活，盡可能實現自動控制，減輕日常工作強度，提高管理水平?！?〕按“減量化、資源化、無害化〞的原則，妥善處理和處置生產過程中產生的沼渣、沼液、廢水防止二次污染。第四章總體布局4.1總體設計指導思想根據工程可研報告和農業部關于該工程的批復，經過現場實地勘測，收集資料，進展方案討論，著重從總平面、工藝選擇、池體構造、配套設施、環境保護、設備、電氣、安全、給排水、加熱保溫、建筑單體和技術經濟等環節進展了分析研究，形成該初步設計技術方案。按照建設部“建筑工程設計文件編制深度的要求〔09年新版〕〞和**省農林廳“**省農業根本工程〔沼氣工程〕初步設計編制要求〞完本錢初步設計方案。在設計方案中，充分利用場地和周邊地形條件，提高土地利用率，力求最正確設計布局方案，在滿足工藝要求的前提下，努力創造出一個整體有序、布局合理、物流暢通、環境優美的沼氣中心，提供安全、衛生、清潔的工作環境。4.2布局劃分根據工程選址原則以及工程運行過程對材料、能源的需求，考慮豬糞、尿沖洗水收集的要求，工程建設地點選擇在徐州寧山種豬場內，已預留5畝沼氣工程建設用地。養殖場遠離居民區，周邊均為農田，在養殖場附近有2處千畝設施疏菜種植基地，為消納沼氣工程所產生的沼渣、沼液提供了有利條件。4.3沼氣站布置沼氣站場區占地3477m2，全場建筑物占地1089m2，場區綠地面積1371m2，綠化率39.4%，場區內道路及硬化地面占地面積1017m2，建筑密度31.3％，場區內修主干路〔凈道〕路寬為4.5m，環繞廠內各建筑通道。場區物流沿主輔路干道均能行走，沼氣站內交通道路暢通，消防通道滿足要求。沼氣站與其它建筑和人員活動區域相距很遠，施工不會造成對周圍環境的影響?？偲矫娌贾靡姵醪皆O計總平面。1、沼氣站場區建筑布置分為三個功能區，即沼氣生產儲存區，包括厭氧發酵系統和貯氣系統；沼氣凈化、發電區，包括發電機房、凈化間和控制室；預處理區，包括集水池勻漿進料池；空余局部為綠化草坪和道路，廠區內道路連接成一個整體。2、沼氣站布置依場區現有面積，考慮建筑、場區方位等以及沼氣生產各環節和發電輸配方案，設計沼氣站內物流由東到西，排水向西北方向，以期各類能流物流運移路程最短。道路各控制點之間縱向、橫向坡度均大于1.0％，場區雙車道路邊轉彎半徑為6m。3、交通組織：沼氣站內主要物流直接與各功能區連接，沼氣站與整個場區交通環路通暢，消防通道滿足要求。4、沼氣站內各類建筑和總平面技術經濟指標如下：沼氣站內建筑工程一覽表序號名稱尺寸m×m數量序號名稱尺寸m×m×m數量1控制室4.0×5.016沼液池500m12凈化室4.0×5.017貯氣膜頂500m13發電機房8.0×5.018集水池8.0×5.0×2.814洗手間4.0×5.019勻漿池φ5.0×2.815厭氧發酵罐1500m110進料池φ5.0×2.81第五章工藝設計5.1糞便資源量工程承當單位***公司是由*****公司投資的大型養殖企業，創辦于2007年10月，位于****處北側，豬場總占地面積182畝，豬舍總面積25000平方米，倉庫、辦公樓、職工宿舍及豬糞收集棚25000平方米，種公、母豬1400頭，年出欄商品豬2.5萬頭。發酵糞便資源量按：1、種母豬存欄1400頭；每頭豬日產鮮糞6公斤，計8.4噸。日產豬尿及沖洗水8公斤，計11.2噸。2、商品豬存欄量10000頭；每頭豬日產鮮糞2公斤，計20噸。豬尿及沖洗水6公斤，計60噸。3、合計日產鮮糞28.40噸，豬尿及沖洗水71.2噸，總糞污量99.60噸。5.2設計參數5.2.1設計發酵污水量：100噸5.2.2厭氧發酵參數1、有效容積：1500M2、水力停留時間：15d3、Ph：6.8-7.24、運行溫度：35、發酵罐日產氣量：豬糞水CODcr取26000mg/l〔即26kg/M3〕計算，USR發酵罐CODcr去除率為80%，每公斤CODcr產甲烷按0.35M326×0.8×100×0.35÷0.6=1213M3/d，50M5.2.3發電、儲氣參數：1、日最大發電量：1213×1.5=1820度/天；2、發電機運行時間：12小時/天(間隔運行)，即每天6：00點-12：00點和14：00點-20：00點運行。3、儲氣容積：500M3，最大間隔時間≤10h，間隔時間內最大產氣量≤500M5.2.4發電機余熱利用參數：1、余熱量：在標準狀態下〔0℃，101.325kPa〕，每立方米沼氣含熱值為5500kcl，其中用于發電熱值為1.5kw.h×860kcal/kw.h=1290kcal，占總能量的23.45%；總能量的40%左右可以以余熱的形式回收，則可回收余熱量為：5500×0.4=2200kcal；本工程可產余熱量為：1213×2200=2668600kcal，即：2668600kcal÷238=11213MJ/天，用于發酵罐增溫。5.3厭氧發酵工藝的選擇5.3.11、完全混合厭氧反響器〔CSTR〕完全混合厭氧反響器〔CSTR〕適用于畜禽糞污發酵工藝。它在沼氣發酵罐內采用攪拌和加溫技術，這是沼氣發酵工藝中的一項重要技術突破。攪拌和加熱，使沼氣發酵速率大大提高，完全混合式厭氧反響器也被稱為高速沼氣發酵罐。其特點是：固體濃度高，TS8~12%，可使畜禽糞便污水全部進展沼氣發酵處理。優點是處理量大，產沼氣量多，便于管理，易啟動，運行費用低。一般適宜于以產沼氣為主，有使用液態有機肥條件的地區。由于這種工藝適宜處理含懸浮物高的畜禽糞污和有機廢棄物，具有其他高效沼氣發酵工藝無可比較的優點，現在被歐洲等沼氣工程興旺地區廣泛采用。2、厭氧接觸反響器厭氧接觸工藝的反響器是完全混合式的，是在連續攪拌完全混合式厭氧消化反響器〔CSTR〕的根基上進展了改良的一種較高效率的厭氧反響器。反響器排出的混合液首先在沉淀池中進展固液別離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內。這樣的工藝既保證污泥不會流失，又可提高厭氧消化池內的污泥濃度，從而提高了反響器的有機負荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可縮短水力停留時間。目前，全混合式的厭氧接觸反響器已被用于廢水中SS濃度較高的高濃度有機廢水的處理上。3、上流式厭氧污泥床反響器〔UASB〕待處理的廢水被引入UASB反響器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發生厭氧反響，產生沼氣引起污泥床的擾動。在污泥床產生的沼氣有一局部附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反響器的上部。在反響器上部三相別離器實現氣、液、固的別離。UASB反響器的特點在于可維持較高的污泥濃度，較高的進水容積負荷率，從而大大提高了厭氧反響器單位體積的處理能力。但是對于SS含量很高的糞污水不適用，而且投資費用也較大。4、升流式厭氧固體反響器〔USR〕升流式厭氧固體反響器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反響器，其構造特點是反響器內不設三相別離器和其它構件。升流式固體沼氣發酵工藝適合處理固體含量〔TS〕3~8%的有機廢液。當含高濃度有機物固體〔TS3~8%左右〕的廢水由底部配水系統進入，依靠進料和產氣的上升動力按一定的速度向上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床時，有機物得到分解發酵，并產生了沼氣。產生的沼氣隨水流上升具有一定攪拌混合作用，使得余下的未消化的固體物與中、上部的微生物進一步接觸與氧化，最終到達較高的去除率和產氣率。在TS>6%時，需采取局部強化攪拌措施。5、幾種典型的厭氧反響器適用性能比較上述幾種典型的厭氧反響器性能比較如表3-1所示。反響器名稱優點缺點適用范圍完全混合厭氧反響器〔CSTR〕投資省、運行管理簡單、具有攪拌裝置、耐沖擊負荷能力較強、產氣率高必須要有攪拌裝置適用于高濃度、高懸浮物的糞污處理厭氧接觸反響器投資較省、運行管理簡單，容積負荷率較高，耐沖擊負荷能力強停留時間相對較長，需要設置污泥回流裝置適用于高濃度、高懸浮物的有機廢水上流式厭氧污泥床反響器〔UASB〕處理效率高，耐負荷能力強，出水水質相對較好投資相對較大，對廢水SS含量要求嚴格適用于SS含量低的可溶性有機廢水升流式厭氧固體反響器〔USR〕處理效率較高，投資較省，運行管理簡單，容積負荷率較高對進料均布性要求高，當含固率大于6%以上時，采取強化攪拌措施適用于含固量較高的有機廢水表3-1幾種典型的厭氧反響器性能比較5.3.2厭氧工藝的選擇確定從以上列表可知，各種類型的厭氧反響器各有其優缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇適當的反響器型式是厭氧處理工藝成功的關鍵所在。對于養殖場廢水而言，由于需將糞便及沖洗水等一起均勻混合后進入厭氧罐進展厭氧發酵處理，其廢水中含固量很高，因此，本工程選擇升流式厭氧固體反響器〔USR〕是較為適宜的，罐體采用搪瓷罐體，有利于節約投資；較長的水力停留時間也有利于糞污的分解與消化，沼氣的產量也相對穩定，同時，更有利于工程的順利實施與運行管理。本工程發酵溫度選擇中溫33℃-35℃。5.4沼氣工程工藝流程:養豬場豬糞、豬尿污水不僅含有高濃度有機污染物和高濃度固態懸浮物，而且富含氮、磷等營養元素，氨氮含量高。針對該豬糞、豬尿的特點，設計工藝采用“格柵攔渣——厭氧發酵——沼氣發電——沼液沼渣綜合利用——零排放〞工藝路線。工藝流程如圖3-1所示。氣水別離器氣水別離器脫硫氣柜發電機余熱利用沼液沼渣池豬糞收集集水池進料池厭氧發酵反響器YA勻漿池YA農田回用沖洗污水沖洗污水圖3-1工藝流程示意圖5.5工藝說明養豬場每天產生的豬糞、尿經格柵攔渣去除如塑料袋、草繩、樹葉等無機雜物后進入預處理池。預處理池內安裝攪拌器，通過攪拌使之均勻，然后泵入厭氧發酵罐進展厭氧發酵處理，產生的沼氣通過熱電聯產的沼氣發電機組用來發電，供養殖場內作為生產和生活所需局部電能；沼氣發電機組所產生的余熱用于厭氧消化罐增溫；厭氧發酵所產生的沼液用于無公害蔬菜基地和有機稻田。為了真正做到減量化、資源化、無害化，到達處理結果為零排放的目標，不對周圍環境造成危害，該工程采用將豬糞、尿收集后一同進入厭氧消化罐進展厭氧發酵處理的工藝路線，與其它養殖場糞污別離后分別處理的方法有所不同。目前國內對養殖場畜禽糞便的處理一般是糞污別離后，豬干糞還田或送至有機肥料廠，豬尿及沖洗水等進展厭氧處理。這樣的工藝路線并沒有充分利用豬糞的價值，處理后的水仍不能到達排放標準，并沒有完全做到將治理污染與能源開發、資源回收利用有機結合起來的目標。因此，我們采用所有豬糞、尿全部進展厭氧處理的工藝路線，通過沼氣生態工程對養殖場大量豬糞、尿進展無害化處理，可以極大消除污染源，保護環境，改善生態，最終到達污染物零排放，維護生態平衡，促進養殖生產步入良性循環，推進農業構造的調整。為了不使處理水量增大，應在豬糞、尿與污水收集過程中實行雨污別離的原則，集糞池與輸送糞溝等污水池、渠均應加蓋處理，確保雨季時雨水不會進入到豬糞收集系統中。5.5.1預處理池內糞污由提升泵向厭氧消化單元分批進料。5.1、反響器內攪拌系統厭氧反響器設置回流泵，通過抽吸反響罐中上部清沼液分別對反響罐底部沉積物和上部的浮渣進展水力攪拌；進料采用底局部散多管進料，使進料均勻分布于罐體底部并充分與厭氧微生物接觸。并使厭氧罐內料液溫度均勻，有利于提高產氣率。反響器上部設出料系統，溢流進入下一個處理單元。2、保溫與增溫厭氧消化反響過程受溫度影響很大，如以下圖。本工程厭氧處理單元設計為中溫，其最正確溫度范圍為33~35℃。為了保證厭氧反響在冬季仍可正常運行，必須對系統實施增溫和整體保溫措施a.保溫系統整體保溫包括管道、閥門保溫；厭氧消化罐體的保溫。對厭氧消化罐采用聚苯乙烯等材料進展強化保溫。b.增溫增溫的熱源來自熱電聯供發電機組產生的余熱；在罐體內部設置余熱交換管，發電機余熱經交換管交換熱量，實現直接對罐體內發酵原料的增溫。發電機余熱給厭氧消化罐進展增溫后，熱交換后的水再回到發電機系統。5.5.3沼液沼渣的利用厭氧發酵后的出水〔沼液〕中含有大量的固體物質，TS=2-4%，可直接作為高效液體肥料用于灌溉苗木、蔬菜基地、果園等。此外，沼液輸送單獨管道直接輸送，不受雨水干擾，以免對周邊環境構成二次污染。5.5.4沼氣凈化和貯存厭氧消化罐剛產出的沼氣是含飽和水蒸氣的混合氣體，除含有氣體燃料CH4和惰性氣體CO2外，還含有H2S和懸浮的顆粒狀雜質。H2S不僅有毒，而且有很強的腐蝕性。過量的H2S和雜質會危及發電機組的壽命，因此新生成的沼氣不宜直接作燃料，還需進展氣水別離、脫硫等凈化處理。該養殖場每天最大生產沼氣能力1213m3，本工程采用低壓濕式儲氣柜貯氣,厭氧反響器產生的沼氣經過管道需送到儲氣柜貯存，然后經過沼氣凈化系統，被送至沼氣發電機組。5.5.5沼氣發電系統根據有關資料,即使效率較高的沼氣發電機，也只能把沼氣中總含能量的30%左右轉化成電能?？偰芰康?0%左右可以以余熱的形式回收,其余的能量以各種形式被損失掉。由豬糞廢水厭氧消化處理后所產生的沼氣是一種優質的生物氣體能源。在標準狀態下〔0℃，101.325KPa〕，每立方米沼氣可產生熱量約為5500Kcal〔23.1MJ〕，理論上相當于電量6.4kWh〔1kWh=3.6MJ〕。沼氣發電機組所發出的電力在農場內自用，由余熱換熱器回收的余熱可以用于厭氧消化罐的增溫。本沼氣工程工程中沼氣發電機組采用國產熱電聯產純沼氣發電機組，發電機組由沼氣發電機組本體局部、余熱回收換熱器等系統組成。每m3沼氣發電能力：1.5kWh/m3沼氣〔國產機組〕發電機組功率：150kW日最大發電量：1820kWh厭氧消化過程在33-35℃時厭氧消化反響情況較好，生產沼氣量將較多，在33℃以下時產生的沼氣氣量將會有所減少，為了保證在冬季厭氧罐仍能夠正常運行，必須對厭氧罐進展增溫與保溫處理。利用發電機組的余熱，通過余熱換熱器對厭氧消化罐進展增溫，并在厭氧消化罐外設保溫層。為保證厭氧罐在冬季也可以產生出沼氣并發電，用于厭氧發酵的畜禽糞便中將嚴格控制沖洗水。第六章工藝單元設計6.1預處理單元預處理單元包括進料斗、集水池、勻漿池、進料池及附屬設備。6.1.1構筑物1、進料斗規格：1m×1m×1m有效容積：1m3數量：1座結構：磚混構造2、集水池規格：8m×5m×2.8m有效容積：100m3數量：1座結構：磚混構造布置在豬場內3、勻漿池規格：Φ5m×2.8有效容積：50m3數量：1座結構：磚混構造4、進料池規格：Φ5m×2.8有效容積：50m3數量：1座結構：磚混構造6.1.2主要設備：1、格柵型號：SY-5規格：柵間距5mm-10mm數量：2臺2、攪拌機型號：JBJ-3.0數量：2套技術參數：軸長L=2.5m，轉速=35rpm，N=4.0Kw3、集水池提升泵型號：WQ30-18-4數量：2臺〔池內安裝一臺，庫房備用一臺〕技術參數：N=4.0kW4、進料泵型號：WQ30-22-4數量：2臺〔池內安裝一臺，庫房備用一臺〕技術參數：N=4.0kW6.2厭氧發酵單元本工程采用的厭氧反響器是升流式厭氧固體反響器〔USR〕，中溫發酵。6.2.1發酵罐根基規格尺寸：φ14.09×0.5m結構：鋼筋混凝土構造6.2.2主要設備1、厭氧發酵罐功能：厭氧消化反響器數量：1座規格：Φ12.99m×12m有效容積：1500m3水力滯留期：15天發酵溫度：33℃-35℃構造形式：搪瓷拼裝構造出料裝置1套2、循環泵型號：DFG50-1數量：1臺技術參數：Q=30m3/h，H=25m，N=5.5kW形式：立式泵6.3沼氣儲存、凈化單元由于發酵罐產生出來的沼氣中含有水分和H2S，直接供發電機使用會腐蝕設備，所以必須經過脫水脫硫處理。中溫發酵罐產生的沼氣先經過水封器、脫水器和脫硫器，再經過增壓，由管道輸送到用氣處。本工程沼氣凈化處理系統采用一用一備兩套系統。沼氣脫水處理采用旋流法氣水別離器，脫硫采用干式脫硫。沼氣凈化處理單元包括氣水別離器、脫硫塔及凈化機房。沼氣儲存采用發酵罐體自帶的一體化儲氣膜頂，儲氣容積大于500m3。6.3.1建、構筑物凈化間和控制室規格尺寸：8.0m×5.0m〔與發電機房、洗手間合建〕建筑面積：40m2數量：1座結構：磚混構造6.3.2主要設備：1、一體化儲氣膜頂儲氣容積：500m3規格：Φ12.99m數量：1套2、水封器：型號：SYS-2尺寸：Φ500×1000mm數量：2套3、氣水別離器型號：STS-2尺寸：Φ500×1000數量：2套4、脫硫塔型號：STL-2尺寸：Φ1000×2800數量：2套〔一用一備〕5、沼氣產量計量流量計型號：LMN-25數量：2套6.4沼氣發電單元6.4.1建、構筑物發電機房規格尺寸：8m×5m〔與凈化間、控制室合建〕建筑面積：40m2數量：1座結構：磚混構造6.4.2主要設備沼氣發電機：功能：以沼氣為燃料發電，熱電聯產發電機組每日發電時間：12h〔間隔運行〕沼氣發電效率：1.5kw.h/m3沼氣發電機日發電量：1820kw.h發電機組裝機容量：150kw×1臺沼氣產生的電能用于豬場內部生產及生活用電。6.5沼液、沼渣存儲利用單元6.5.1建、構筑物1、沼液罐根基規格尺寸：φ12.57×0.5m結構：鋼筋混凝土構造2、沼渣干化場規格尺寸：15m×12m3、田頭沼液塘規格尺寸：25m×10m×2m規模：500m3結構：池塘改造6.5.2主要設備沼液罐:總容積：500m3數量：1座結構：搪瓷拼裝構造6.6建、構筑物匯總一覽表序號建設工程規格尺寸單位規模構造形式一設備根基一體化發酵罐根基φ14.09m×0.5mM361鋼筋混凝土構造沼液罐根基φ12.57×0.5mM369鋼筋混凝土構造二預處理系統集水池8.0m×5.0mM3100磚混構造勻裝池φ5.0m×2.8mM350磚混構造進料池φ5.0m×2.8mM350磚混構造三操作管理間操作管理用房20.0×5.0×3.3M3100磚混構造四室外工程圍墻墻厚240mm,高1.8mm236磚混構造道路寬6.0mM21017混凝土構造綠化面積M21371沼液池34m×15mM31000磚混構造田頭沼液塘25m×10m×2mM3500池塘改造沼渣干化場15m×12mM21806.7主要設備材料一覽表序號儀器設備名稱技術參數規模單位備注1一體化厭氧發酵罐Φ12.99×12m，T=15d1500m3搪瓷鋼板3沼液罐Φ11.47×6.0500m3搪瓷鋼板4集水池提升泵WQ30-18-4，N=4.0KW2臺池內安裝一臺，庫房備用一臺5進料泵WQ30-22-4，N=4.0KW2臺池內安裝一臺，庫房備用一臺6立式攪拌器JBJ-3.0，N=4.0KW2套用于勻漿進料池7循環攪拌泵DFG50-1，Q=30m3/h，H=25m1臺用于厭氧發酵罐8干式脫硫塔STL-2，Φ1000×28002臺9氣水別離器STS-2，Φ500×1000mm2臺11水封器SYS-2，Φ500×1000mm2臺12干式阻火器AF-802臺13沼氣發電機150KW1臺第七章建筑設計7.1設計依據〔一〕《建筑內部設計防火標準》GB50222－95〔2001版〕〔二〕《建筑設計防火標準》GBJ16－87〔2001版〕〔三〕《建筑物防震設計標準》GB50057－1994〔四〕《爆炸和火災危險環境電力裝置設計標準》GB50058－1992〔五〕《工業與民用電力裝置接地設計標準》GBJ65-83〔六〕《建筑抗震設計標準》GB50011－2001〔七〕《98系列建筑標準設計圖集》〔八〕城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準CJJ31－1989〔九〕城市糞便處理廠設計標準CJJ64－1995〔十〕城鎮燃氣設計標準GB50028－1993〔十一〕國家現行的有關標準和標準7.2設計范圍〔一〕預處理單元〔二〕厭氧沼氣發酵單元〔三〕沼氣儲存凈化單元〔四〕沼氣發電單元〔五〕沼液、沼渣利用單元〔六〕沼氣站內圍墻、道路、綠化7.3建筑設計〔一〕平面布置沼氣站的平面布置是整個建筑設計中最重要的局部，其布置將影響到整個工程的合理性。本著節省投資、布置緊湊、工藝流暢、便于建設實施的原則，根據地形、地貌、道路、環境等自然條件，考慮原料的收集、沼氣發電利用、沼液、沼渣的外運、工藝流程的走向、外界環境的風向、朝向和外觀等因素，沼氣站按功能區分區布置，一次規劃用地，充分考慮到場內遠期開展的需要。〔二〕道路及綠化為節省占地面積，減少投資,沼氣站內的車行道與場區保持一致，主路道寬為4.5m，場區道路環繞場內各建筑通道。道路能滿足防火及運輸要求。處理站路面坡度控制在0.5%左右，使雨水能及時排出處理站，保證處理站內不積水。主要道路兩側設綠籬，距綠籬1米處種植喬木，場區周圍建3m的綠化帶，其它空地鋪草坪。道路各控制點之間縱向、橫向坡度均大于1.0％，場區雙車道路邊轉彎半徑為6m。〔三〕建筑裝修標準根據沼氣站所處的位置以及站內各構筑物的功能，裝修標準充分考慮廠房使用情況，沼氣站內各單體建筑設計遵循以滿足工藝要求為主，整個場區建筑風格統一，色調一致，簡潔美觀，沼氣發酵罐、濕式儲氣柜和沼液罐形成全站的建筑核心，采用地上建筑；建筑物與構筑物的地上局部的外墻均采用外墻涂料裝飾，涂料顏色表達出清潔、明快、大方、環保，其它配套設施和附屬建筑的外飾顏色與整個沼氣站內各建筑協調一致。附屬建筑根據沼氣生產的要求，配有地下勻漿進料池、脫硫脫水設備間、發電機房、控制管理間等。全部采用磚混構造，藍色彩鋼板屋面〔具體做法詳見各單體設計圖紙〕。沼氣站內各個建筑的詳細做法應滿足國家相關的建筑標準要求，并符合建筑節能的要求。7.4設計說明〔一〕厭氧沼氣發酵池該發酵罐為升流式厭氧固體反響器〔USR〕，池體采用直徑為Φ12.99m，高為12m的地上立式消化器，厭氧消化器安裝有回流攪拌裝置，使發酵原料和微生物處于完全混合的狀態，單個罐體有效容積1500m3。構造形式為沼氣罐采用搪瓷鋼板構造，搪瓷拼裝制罐技術有其獨特的優越性，可以快速低耗的現場拼裝使之成型，預制鋼板采用栓接方式拼裝，栓接處加特制密封材料防漏。厭氧消化罐底座采用鋼砼構造，池內設有上下檢查孔2個，沼氣輸出管1個，取料管2個，裝有測溫傳感器2個，正負壓保護器各一套，安全閥1個，壓力表1個，回流攪拌1個。另裝有避雷裝置一套?！捕痴託鈨艋g、發電機房、控制室和洗手間沼氣凈化間、發電機房、控制室和洗手間為單層建筑物，磚混構造，四間聯建，屋頂采用輕鋼屋架，藍色夾心金屬屋面，外墻厚240mm，室內外高差為0.2m，四間房屋長20m，寬為5.0m，建筑面積100m2。凈化間、發電機房設雙扇通行門1.8m×2.4m，控制室和洗手間設單扇通行門0.9m×2.4m，地面硬化，塑鋼門窗?！踩愁A處理池預處理包括集水池、勻漿池和進料池。集水池長8m，寬5m，深2.8m，設置于豬場內，配有污水提升泵二臺，現場安裝一臺，庫房備用一臺；勻漿池和進料池均為φ5米×2.8米，均采用磚混構造，壁厚240mm-370mm，地下構筑，均配有勻漿攪拌器，且進料池配有污水提升泵二臺，現場安裝一臺，庫房備用一臺?！参濉迟A氣系統貯氣系統與厭氧發酵罐合建，布置于厭氧發酵罐的頂部，可節省占地，減少投資。有效儲氣容積為500m3；裝置配有逼雷系統、氣壓控制系統、以及爬梯和人行走到等。第八章構造設計8.1設計依據〔一〕《建筑構造荷載標準》GB50009-2001〔二〕《混凝土構造設計標準》GB50010-2002〔三〕《建筑抗震設計標準》GB50011-2001〔四〕《建筑地基根基設計標準》GB50007-2002〔五〕《磚體構造設計標準》GB50003-20018.2自然條件〔一〕根本風壓0.35KN/m2〔二〕根本雪壓0.30KN/m2〔三〕標準凍深5cm〔四〕地震根本裂度7度〔五〕抗震設防裂度7度設計根本加速度值0.10g〔六〕場地類別Ⅱ類〔七〕工程地質情況地基承載力特征值fak=180KPa〔八〕設計荷載活荷載：不上人屋面0.5KN/m2上人屋面2.0KN/m2〔九〕構造使用年限30年〔十〕建筑構造的安全等級二級8.3設計說明〔一〕厭氧沼氣發酵池〔1〕地基設計等級：二級〔2〕材料混凝土C20，水泥砂漿M5，鋼筋HPB235，HRB335。〔3〕具體設計概念：采用搪瓷鋼板拼裝，為地上立式形式，根基局部采用鋼筋混凝土現澆筑，根基埋深為0.5m，在池體外圍鋪設100mm厚巖棉保溫，巖棉的外側加0.6mm彩鋼板維護用以隔潮、防水?！捕愁A處理池〔1〕預處理池包括：集水池、勻漿池、進料池，均采用磚混構造，池深2.8米，其中埋入地下2.6米，露出地面0.2米。上、中、下均設有圈梁，各拐角處設構造柱?！?〕材料：砌體MU10標準磚，水泥沙漿1：2防水水泥砂漿。鋼筋HPB235，現澆混凝土C15、C20?！?〕具體設計描述：池底采用C10素砼墊層，C20鋼筋砼整體底板；池體下部1.4米為370標準磚墻，且上下部均設有與墻同寬圈梁；上部1.4米為240標準磚墻，頂部設與墻同寬圈梁壓頂。池體內外采用1：2防水水泥砂漿粉面?！踩巢僮鞴芾黹g〔1〕地基采用條形根基?！?〕磚混構造，輕鋼屋架，彩〔藍〕色金屬夾心板屋面，δ=100mm。〔3〕材料砌體MU10，水泥沙漿1：2防水水泥砂漿。鋼筋HPB235，現澆混凝土C15、C20?！?〕具體設計描述：根基采用370mm條形磚根基，根基埋深地面以下1.2m，底部、頂部各設有180mm高鋼筋混凝土圈梁。第九章電器設計9.1設計依據〔一〕《民用建筑電氣設計標準》JGJ/T16-92〔二〕《民用建筑照明設計標準》GBJ133-90〔三〕《工業與民用電力裝置的接地設計標準》GBJ65-83〔四〕《建筑物防雷設計標準》GB50057-94〔五〕《供配電系統設計標準》GB50052-1995〔六〕《爆炸和火災危險環境電力裝置設計標準》GB50058-1992〔七〕《電力設施抗震設計標準》GB50260－96〔八〕《通用用電設備配電設計標準》GB50055－93〔九〕《建筑工程施工現場供用電安全標準》GB50194－93〔十〕國家現行的有關設計標準和標準〔十一〕建設單位提供的本工程有關資料，其它專業提供的設計要求。9.2設計原則〔一〕電氣設計符合前述國家標準〔二〕設計應做到安全可靠，經濟合理，維護管理方便，滿足供電質量要求?！踩撤e極采取各種節能措施，減少電能消耗?！菜摹吃O計盡可能選用技術先進，經濟適用的定型產品。9.3設計說明〔一〕供電設計1、用電負荷分類：二級負荷：消防。三級負荷：場內其它用電。2、場區內各建筑物的用電為380/220V電源，場區低壓供電路采用地下電纜直埋鋪設，進戶線電纜經Π接箱入戶。〔二〕照明設計1、室內配電采用BV-0.45/0.75KV全塑銅芯導線，穿管沿墻、地面暗敷設。2、電源電壓為380/220V設照明配電箱。3、照度為50-75LX，照明燈具采用防爆燈具?！踩硠恿υO計所有動力設備均由動力配電箱供電，線路采用穿管埋地或沿墻內敷設。〔四〕防雷與接地及消防1、電纜線路在每個建筑物的進線處，均應重復接地。每個建筑物都采用總等電位聯結，重復接地通過總接地母線接地。接地電阻不得大于10歐姆。2、所有電氣設備的金屬外殼、穿線鐵管與保護線可靠連接。3、厭氧沼氣發酵罐、貯氣柜設計避雷針防雷。第十章給排水、消防設計10.1設計依據〔一〕《建筑給排水設計標準》GBJ15-88〔2001新版〕〔二〕《建筑設計給水設計標準》GBJ13-86〔97新版〕〔三〕《室外排水設計標準》GBJ14-87〔97新版〕〔四〕《農用污泥中污染物控制標準》GB4284-1984〔五〕《農田灌溉水質標準》GB5084-1992〔六〕《污水綜合排放標準》GB8978-1996〔七〕《生產過程安全衛生要求總則》GB12801-1991〔八〕各專業提供的設計要求10.2設計內容〔一〕操作管理間給水系統〔二〕操作管理間排水系統〔三〕沼液排污系統〔四〕室內外消防給水系統。10.3設計方案〔一〕給水系統場區給水系統從村供水系統引入，給水管網壓力為0.35MPa，室外地埋給水管道采用給水DN100鍍鋅管，分別引入控制室、凈化間、發電機房、洗手間、濕式儲氣柜、勻漿池及室內外消防系統?！捕撑潘到y1、場區采用雨污分流，屋面的雨水采用外排水系統，排至建筑物外散水后順地面自然排放。場區雨水順地面坡度自然排放。2、經處理后的沼渣貯存于沼渣干化場，并及時外運用肥處。沼液通過沼液罐排至田頭沼液塘儲存，供農田施肥用。詳細設計與運行管理見設計圖紙和說明。第十一章供暖設計11.1設計依據〔一〕《城鎮燃氣設計標準》GB50028-1993〔二〕《沼氣集中供氣管網系統的設計、施工及驗收標準》11.2設計內容沼氣發酵罐加熱系統11.3設計方案〔一〕沼氣發酵罐加熱采用熱水供熱，共有2個供水管，管徑為DN40，外敷厚度為100mm的硅酸鋁材料保溫，加防潮隔水層。每個熱水單管用閥門控制，埋地通入沼氣發酵罐。第十二章安全生產與勞動保護該沼氣工程設計采取了以下安全生產與勞動保護措施，以確保安全生產及運行管理人員的人身安全。1.生產構筑物均設便于操作和行走的操作平臺、走道板或安全護欄、扶手。2.各種用電設備均按國家的有關標準作好接零接地保護。3.電氣設備及機械設備的布置注意留有足夠的安全操作距離及操作空間。4.該工藝設計中充分考慮了生產運行過程的靈活調整，并在沼氣罐上設置負壓保護系統，溢流管道，水封等裝置，防止設備失靈時造成危險，使事故造成的影響減至最小。5.在所有可能產生有毒氣體的建筑物內保證通風，保證工人生產安全。6.沼氣站在運行前制定相應的安全規程，操作人員上崗前必須進展必要的專業技術與安全保護知識培訓，以確保沼氣站正常運轉。第十三章工程運行管理模式13.1運行模式沼