2022年头猪沼气工程技术方案.docx

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1、养猪场沼气工程方案2022 头）青岛三色源环保科技工程2022年11月第一章沼气工程工程设计条件与工艺方案第一节工程规模生猪存栏量2022头,设计日处理混合粪污9t的沼气集中供气工程，供斜里村村民生活数 量:1座尺寸：商、63mK5、43m+ 7、63mK3、43m 贮气袋容 积:248rri3 + 93 m3贮气袋停留时间：25d发酵温度:近中温33-35E装置产气率：。、85 ms/m3 d构造形式:电泳拼装钢构造。罐顶部为德国进口材料双膜贮气袋。厌氧罐有排渣口、超压保护器与负压保护装置，以及检修人孔及除砂系统，温度监测等设施。厌氧侧搅拌器功能:对发酵液进展搅拌，加强发酵液与微生物的充分接

2、触，提高产气率；功率:5、5kW数量：1台气柜鼓风机功能:用于支撑顶部贮气袋功率:0、11kW数量：1台厌氧罐增温方式增温热源:锅炉增温方式:承受增温盘管对厌氧罐进展增温。厌氧耀保温方式本设计发酵耀保温承受岩棉保温，错缝安装于厌氧罐外部，可保证发酵罐内温度稳定。保温层最外部用彩钢板掩盖。、厌氧出料池功能:厌氧出料进展沉淀分别尺寸:3miX3m容 积:21m3数量：1座四、干化床功能:对厌氧出料池沉淀的沼渣进展自然干化容积:10 m3数量：1座五、沼液贮池功能:贮存经固液分别后的沼液容 积:400 m3；停留时间：40 d池 数：1座构造形式：拟利用现有池子改造或利用HDPE膜敷设防渗水池第三节

3、沼气脱硫净化与集中供气、沼气净化系统功能：沼气净化设计参数与主要设备参数(1)凝水器型号:NS-300数量：1台(2)干式阻火器型号:ZHQ数量：1台(3)沼气流量计型号:JLQD数量:1台(4)脱硫塔型号：TL-600数量：2台(5)增压风机流量:1、02m3/min 压力:9、8kpa功率:0、75 kw数量：1台第四节附属设施附属设施包括综合治理房、净化间、锅炉房等，拟承受轻钢构造第四章建筑、构造与电气设计第一节设计原那么1 .依据工艺流程的要求，在满足站内工艺要求、交通运输、环保、防火等前提下，使建 筑物、构筑物、道路、绿化有机地结合在一起。2 .留意环境保护，使养殖场猪粪处理沼气生态

4、工程成为环境美丽的示范工程。其次节建筑与构造设计一、工程地质状况本沼气生态工程工程的主要构筑物厌氧发酵罐的体积较大，对不均匀沉降极为敏感，在地基处理当中要选择适宜的持力层150 kPa）。同时避开不均匀沉降及其它不利 因素。最终以钻探地质报告为准。当场地空间开阔时，基坑可以按肯定坡度进展放坡开挖。当构筑物距离很近且埋深不同 时，可承受一些措施进展临时支护。对于深基坑，施工中还应考虑降水及护坡处理。 二、主要构（建筑物构造设计（1）构筑物主要构筑物:包括集污池、调配池等。a、集污池地下钢松构造b、调配池地下钢碇构造c、厌氧罐根底地下钢碇构造d、厌氧出料池根底地下钢碇构造全部构筑物的抗渗问题，均以

5、混凝土本身的密实性来满足抗渗要求。依据构筑物的重要 性及水力梯度来确定其抗渗标号，混凝土强度等级一般不小于C25,抗渗等级不小于S6水灰 比不大于0、55。宜承受一般硅酸盐水泥，骨料应选择良好级配，严格把握水泥用量。为提 高混凝土的抗渗力量，满足工艺使用要求，尽量削减伸缩缝。建议在混凝土中参加适量的添加剂，用以补偿混凝土的收缩变形，提高混凝土的密实度及抗渗力量。建筑物主要建筑物包括:综合治理房、净化间、锅炉房等a、净化间功能:放置进料泵等。面 积:24 m2结构:轻钢构造数量：1间构造形式:地上b、锅炉房功能:放置锅炉面 积:16 m2结构:轻钢构造数量：1座构造形式:地上c、综合治理房功能:

6、电气把握、办公室面 积:16 m2结构:轻钢构造数量：1间构造形式:地上三、抗震设计遵照国家“建筑抗震设计规范” (GBJ1-189)及“构筑物抗震设计规 范(GB5019193)的有关规定。第三节电气设计、设计依据(1)低压配电设计标准GB50054-95(2)室外排水设计标准GBJ14-87(3)建筑物防雷设计标准GB50057-94 2022版(4)建筑设计防火标准GBJ16-87 2022版二、设计范围本沼气工程电气设计包括用电设备供电及把握设计与厌氧发酵罐防雷设计等。三、供电电源沼气站供电电源接自该养殖基地内总电源配电箱。四、负荷计算沼气站全部用电设备电压等级均为380/220V,总

7、装机容量为19、llkW,运行功率为39、6kW,主要用电设备总装机容量及计算负荷如表4-1所示：表4；沼气站用电负荷计算表工程设备名称装机功率常开功率间歇工作功率行功 率备用 功率数 量单机 功率装机功 率数 量功率数量估量每日： 工作时间I斤合全, 三功率潜污泵21工、3 51511111?51S3切浆搅拌机15、55、5142222厌氧罐搅拌器10、110、111101、11、1支撑风机热水循坏泵21、531699其她33合计19、1139、6五、供电系统(1)电气系统低压电源接自场内总配电箱，单路供电。38kV低压供电系统承受单母线分段运行。 (2)把握方式全部工艺设备均在治理房内把握

8、箱把握、现场把握，把握箱上设手动-停-自动”把握转换开关。(3)设备选择户内电缆承受电缆沟敷设，电缆承受聚氯乙烯护套电缆。户外电缆承受直埋敷设、桥架明 敷或电缆沟，电缆承受铠装电缆。六、保护方式(1)继电保护：低压进线总开关设过负荷长延时、短路速断保护、低压用电设备及馈线设短 路及过载保护。(2)接地保护接地系统均利用建筑物根底承受共用接地系统，其接地电阻应小于4欧姆，低压 馈线距离超过50 m时，设重复接地装置，其接地电阻不大于10欧姆。同时各单体金属管 道均应作为等电位联结。(3)防雷保护厌氧消化耀需按三类防雷建筑设防，承受共用接地系统接地电阻小于4欧姆。七、启动方式全部用电设备均承受直接

9、启动。八、计量方式在配电间场内总配电箱上设有电度表。第四节把握及仪表、把握系统全场把握均承受在治理房内现场把握柜上现场把握的方式。、仪表厌氧消化罐上设温度计。沼气流量计1台，显示各个时间段的沼气产量。第五节机械设备设计机械设备设计及选型设计原那么如下：1、各设备的选型力求经济合理满足工艺的要求，并协作土建构筑物形式的要求2、配套电机与就地把握箱防护等级不低于IP55。第六节总图设计一、平面布置原那么沼气站平面布置应遵循以下原那么：1、功能分区明确，构筑物布置紧凑，节约用地消I减占地面积。2、流程力求简短、顺畅，避开迂回重复。3、建筑物应尽可能布置在南北朝向。4、站内内绿化面积不小于35%,总平

10、面布置满足消防的要求。5、交通顺畅,使运行、治理便利。二、建筑单体设计站内建筑物应本着符合工艺要求为主的原那么确定，在满足功能要求的状况下，各建筑力求美观。三、道路站内车行道路大局部设计为4.0 m宽，道路系统能满足防火及运输要求，车行道承受混 凝土路面。四、绿化大面积绿化并配有适当绿篱，绿化面积到达并超过标准标准。五、建筑物装修标准建筑物装修按与四周环境相协调为唯一目标。六、建筑防火整个站内建筑物防火均严格依据国家标准建筑设计防火标准（GBJ16-87）进 展设计。站内建筑物均为二级耐火等级，相互之间的防火间距应符合防火标准。各建筑物单体 设计也均依据国家标准建筑设计防火标准进展设计。七、高

11、程设计沼气站内地面标高以原始地面高度为相对标高以0。计。八、给水沼气站内生产、生活、消防用水接自给水管网。九、排水生产、生活污水经污水管道收集后排入集水池一并处理。站内雨水经雨水管道收集后 排出场外。十、运输沼气站配备运粪车及沼液输送车第五章消防、劳动生产保护与人员编制一、消防工、沼气站内依据建筑设计防火标准（GBJ16-87）2022进展设计。2、站内道路满足消防车行驶要求。3、全部建筑物均按二级耐火等级设计，建筑材料均承受非燃烧体材料。4、在治理房内按要求配置干粉灭火器与砂箱。5、站内严禁烟火、在厌氧发酵耀处应张贴“严禁烟火”标志。二、劳动保护与安全生产1、在沼气站运转以前应对操作人员进展

12、培训，制定必要的安全操作规程与治理制度使其牢 记安全规程，符担忧全因素消灭在萌芽状态。2、各处理构筑物的平台走道或临空天桥均应设置保护栏杆，栏杆高度与强度应符合国家劳动保护规定。3、全部电气设备的安装与防护必需满足电气设备有关安全规定。三、沼气站建设与环境保护1、绿化隔离沼气站由围墙与绿化带将站区与外界相对分别，有效地削减气味对四周外部环 境的影响。2、污水站内生活与生产污水均通过污水管道系统收集并接入集水池统一进入处理系统。四、沼气站对外部环境的影响1、对人体安康的影响由于污染物得到大大降解，有利于职工与四周农民的安康。使用沼渣作为肥料 进展绿色食品，有利于消费者的身体安康。2、对大气环境的

13、影响使用沼气作为能源，一方面，由于畜禽粪便得到肯定程度的处理，可大大减轻空气中的恶 臭;另一方面,可削减向大气中排放甲烷、二氧化碳,为削减温室气体的排放做出奉献。3、 对水环境的影响工程的实施，将使畜禽场排放的粪便与污水进展治理，使污水中的各种污染物降低到一定的范围内，大大改善水环境的质量。五、人员编制沼气站运行操作治理人员编制为1人第六章工程投资估算第一节 编制说明本工程工程经济分析就是依据原国 家打算委员会、建设部建设工程经济评价方法与参数及给水排水建设工程经济评价细 那么的要求，结合企业的实际状况进行分析。一、估算范围本工程设计规模为存栏2022头的养猪场的粪便共4Vdo本工程估算范围为

14、沼气工程工 程，内容包括：土建投资、设备投资、电气、安装调试投资。不包括工程界区外的管网投资、 生活用水进场管网以及绿化投资。二、估算原那么估算编制依据类似工程的初步设计图纸与有关规定的资料进展编制炊用。工程年产沼气70956m3。其次节可利用资源量一、资源量因工程具体资料不全，暂按以往工程阅历及理论数据进展计算，猪场运营时存栏2022 头全部依据育成猪考虑。依据猪粪粪便排放量资料统计，育成猪猪排粪量为2 kg/d。那么本工程每日粪便资源量 为：存栏育成猪粪便：2022头X2 kg/头-d = 4 t/d猪粪TS为18%,每天产粪便TS为:4 t/d 1S%= 0、72 t/d因养猪场现有清粪

15、模式不详，暂按干清粪考虑设计。考虑发酵浓度、温度及停留时间影响，按每吨TS猪粪产气270 m3计，那么每天产沼气 量为：0、72 t/d 270 ma/t = 194、4 m3二、处理后沼液、沼渣的去向粪污经厌氧消化可作为有机肥就地消纳或外运。第三节沼渣产量估算物料全天输入总量为0、72t/d,厌氧阶段消耗量为0、432 t/d,该局部TS消耗就是生物 质能转化、沼气生产的主体。厌氧阶段TS的输出量为0、288t/do物料(TS)平衡计算见表 l-lo表物料(TS)平衡计算表，艺阶段处理单元投入量(t/d)降解系数TS 量(t/d)厌氧阶段厌氧反响器0、7260%0、432固液分别阶段干化床0

16、、28830%0、 0864储存阶段沼液& 28沼渣0、288编制原那么为主要建（构筑物按图纸计算工程量，套用相应定额与取费标准；次要建（构）筑物按指标或类其次节投资估算、土建投资估算序号 建（构筑物名称构造尺寸（m）规模（m3/m2）数量 单价（元） 合价1调配池 3、Om X 2、5m17. 6170012厌氧耀根底nr /=： 1 1 中、| a4n 8、63m X。、4m11 rr c23、381150033仄游出料池ZT 11 rt-w S、Um a 3、Oni2117001A-4/Q iprh101300U516180016综己后理房1618001/序化间内、过 、1夕+R k24

17、18U01c8皆道、汉雷根J氐u9目计11、主要工艺设施投资估算表6-2主要工艺设施投资估算表序号建（构筑物名称尺寸（m）规模函）数量合价1万元）1一体化厌氧反响器罐体 7、63X5、43248115、252一体化厌氧反响器气柜 7、63X3、439316、23侧搅拌机5、5kw12、4序号建（构）筑物名称尺寸（m）规模（m3）数量合价（万元4罐体保温13、05合计26、85三、设备投资估算表6-3设备投资估算表序号设备名称规格型号功率(kW)单位数量单价 （力金额（万元1潜水渣浆泵3台2儿0、81、69调虾甘粉料相JRJ-4001 5台10 R5o 55I V u凝水器U*T W非未示110

18、 4n 44沼气流量计rL 1小JLQD台11n a p -n. 65干式阳小器ZHQ杳t1ur、 un 07n 076热水循环伞40HG1、52-x台90 360, 771”管道及周口杳1a na nt管道油漆、防腐、保温Z-A杳111. 51 . 5Q中气兄自摔背114 - 64. 510小计119, 911为浩（15%）1、941 112合价14、8四、工程直接投资估算表6-4工程直接费用计算表序号工程名称价格（万儿）备注1土建投资估算11、482主要工艺设施投资估算26、853设备投资估算14、864直接费用合计53、19五、其它直接投资估算表6-5其它直接费用计算表序号建（构）筑物名

19、称单位数量工程造价（万元计费基数费率金额1设计费53、193、00%1、62系统调试费41、713、00%1、253 1菌种米运费0合计2、85六、总投资估算本工程总投资为57、96万元。见表6-6表6-6工程总投资汇总序号名称金额（万元J1工程直接投资估算53、192其她直接费用2、853小计(1+2)56、044税金3、43%1、922b工程总投资57、96七、运营本钱分析工动力费Ej工程装机容量19、llkW,实际运行功率39、6kW,电费按0、6元/度计。全年用电量=39、6X365=14454kWh全年电费 Ei=144540、6=0、87万元2、人员工资E?依据工艺要求，本工程需要

20、配置1名专职工作人员维护系统的运行治理。按每人每年30000元计算，那么:全年人员工资E2=30000X=3万元3、治理费用E3取人工费用的10%,即：全年治理费用E33X10%=0、3 1万元4、固定资产折旧E4土建构筑物（不包括土地价格）按20年使用寿命，主要工艺设施按20年使用寿命，设备按15年使用寿命，固定资产残值率按5%计，计算综合折旧率为5、50%o年固定资产折旧E4=53、190、50%=2、92 1万元）5、检修维护费E5取设备直接投资的0、5%,即：全年检修维护费E5=4171X） 5%=0、2（万元）6、年运行本钱年运行总本钱（含折旧）为上述6项之与，年运行总本钱二+2+3

21、+4+5+6=7、29（万元八、经济效益评价1、收益计算（1）供气收益计算本沼气工程工程建成后年产沼气70956m3,依据以往工程沼气集中供气的售价.每方1、5元计算，可产生收益10、64万元。（2） 沼渣收益计算本沼气工程工程建成后年产沼渣105、12t，依据以往工程阅历，沼渣售价按500元/吨计 算，可产生收益5、26万元。（3） 沼液销售具有不确定性，暂不计入本工程收益。2、经济效益与投资回收期计算本工程工程建成后，每年收入15、9万元，运行本钱为7、29万元，净利润为8、61 万元，静态投资回收期为6、73年，工程完全可行。物料(TS)平衡图按表1-1计算结果，每天沼渣干物质产量为0、

22、0864 t/d见图1-1沼气0、432沼渣图1-1物料(TS)平衡图288t/do沼渣含水率70 %左右，沼渣干物质产量为0、0864 t/d,那么沼渣产量为0、年产沼渣105、12吨,年产沼液3022、2吨。其次章工艺流程设计第一节沼气工程工艺选择、沼气工程工艺路线本沼气工程工艺路线如图2-1所示污水集污池图2-1养猪场沼气工程工艺流程本沼气工程工程实行雨污分流，避开雨水进入沼气工程。混合粪污经厌氧发酵后产生 的沼气经净化增压后通过管道给村里农民户用。锅炉用于厌氧罐增温；厌氧发酵所产生的沼渣 沼液作为有机肥就地消纳或外运。1、预处理工艺预处理环节由集污池与调配池组成。(1)集污池收集养猪场

23、污水。(2)调配池将干清粪在调配池内调整到8%浓度混合均匀后进入厌氧罐。2、厌氧消化工艺厌氧消化工艺包括进料单元、厌氧消化单元、保温单元等构成。(1)进料方式调配池内粪污由进料泵向厌氧消化单元进料。(2)厌氧反响器工艺本沼气工程厌氧反响器承受完全混合厌氧反响器。完全混合厌氧反响器(CSTR)适用于畜禽粪污发酵工艺。它在沼气发酵槽内承受搅拌与 加温技术，这就是沼气发酵工艺中的一项重要技术突破。搅拌与加热，使沼气发酵速率大大提高，完全混合式厌氧反响器也被称为高速沼气发酵罐。其特点就是：固体浓 度高,可使畜禽粪便污水全部进展沼气发酵处理。优点就是处理量大，产沼气量多，便于治理，易启动,运行费用低。一

24、般适宜于以产沼气为主，有使用液态有机肥条件的地 区。由于这种工艺适宜处理含悬浮物高的畜禽粪污与有机废弃物，具有其她高效沼气发酵工 艺无可比拟的优点，现在被欧洲等沼气工程兴旺地区广泛承受。本工程发酵温度选择中温发酵33-35C。本工程厌氧消化罐拟承受电泳拼装构造的产气贮气一体化厌氧消化罐。(3)厌氧消化罐与贮气柜构造形式本工程承受产气、贮气一体化构造厌氧罐。型、高效、有用的一体化沼气工程由于其 牢靠性、安全性、低本钱与适应北方冬季正常运行的优势，推广程度已经大大超过其她构造 形式的沼气工程。构造特点：一体化沼气发酵装置下部为发酵局部，耀内安装侧搅拌器，罐壁上安装增温管，利用 锅炉增温厌氧耀。罐体

25、上部为双膜式柔性贮气柜，用于收集、贮存与输送沼气。其中外膜保护并维 持贮气 柜的构造，内膜收集并贮存沼气。通过支撑鼓风机的充气，调整并维持内外膜之间夹层中的空 气压力，并将内膜内的沼气送入输气管道，供村民使用。主要优势：(1)适合高浓度粪草混合发酵原料:TS 8%-12% (2)安全牢靠:低压产气，低压贮气，防止沼气泄漏。(3)低本钱:削减分体式气柜,厌氧罐与贮气装置造价降低15%占地面积小：减小装置规模，节约占地面积30%(5)工期短:建设周期缩短50%(6)严寒地区冬季也能正常运行。图1:一体化沼气发酵外形装置(4)厌氧罐配置厌氧反响器内设置一台侧搅拌器，使进料均匀分布于罐体底部并充分与厌

26、氧微 生物接触。并使厌氧罐内料液温度均匀，有利于提高产气率。反响器上部法.系统，溢流进入下一个处理单元。(5)保温与增温厌氧消化反响过程受温度影响很大，如图2-2所示。本工程厌氧处理单元设计为中温， 其最正确温度范围为35-38C。为了保证厌氧反响在冬季仍可正常运行，必需对系统实 施增温与整体保温措施。a、保温系统整体保温包括管道、阀门 保温；厌氧消化罐体的保温。对厌氧消化罐承受聚苯乙烯材 料进展强化保温。b、增温对厌氧系统的增温主要就是通 过对厌氧罐的增温来实现的。增温的热源来自锅炉燃烧在厌 氧罐外设置增温盘管对罐体进展增温3、沼液、沼渣储存工艺温侵对庆氧中温发酵产气率的影响曲线图图2-2温

27、度对厌氧中温发酵产气率的影响厌氧出料经厌氧出料池沉淀后，沼渣通过干化床自然干化，上清液贮存在沼液池中， 沼液、沼渣可作为有机肥就地消纳或外运。其次节沼气净化与贮存工艺一、沼气净化工艺厌氧罐输出的沼气经过凝水器、脱硫塔等专用设备净化处理后，降低沼气中的相对湿 度，并去除局部S,利于后续供气。、沼气储存工艺本工程选择产气贮气一体化的厌氧消化罐，消化罐上部空间可实现沼气的贮存。沼 气经净化后用于村庄集中供气。第三章工艺单元设计与设备选型第一节预处理、集污池功能：收集养猪场污水容 积:30m3备 注:不建，利用猪场原有人工格栅数量套材质：碳钢防腐、调配池4能：将粪便、猪尿与冲洗水等均匀混合，功寸：的 mX25m尺积:17、6m3容调配搅拌机功 能：使池内粪污混合均匀功 率：1、5kW数 量：1台其次节厌氧消化及后处理局部、进料泵功 能：向厌氧消化反响器进料；进料泵类型：潜水渣浆泵流 量：15 m3/h扬程：20m功率：3kW数 量：2台（1用1备）、厌氧消化贮气一体罐能:厌氧消化反响器、顶部贮气