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1、某种猪养殖大型沼气工程初步设计方案初步设计方案编制单位：公司编制日期：2009年6月6日第一章项目概况51.1 项目名称：51.2 项目建设单位：51.3 项目建设法人：51.4 项目主管单位：51.5 项目监管单位:51.6 项目建设地点：51.7 项目建设规模:51.8 项目总投资及资金筹措：61.9 项目建设期限：61.10 效益分析：6第二章建设背景概述72.1 项目由来及必要性72.2 项目建设的目标92.3 建设条件10第三章设计根据与原则113.1 初步设计编制根据113.2 设计原则12第四章总体布局134.1 总体设计指导思想134.2 布局划分134.3 沼气站布置13第五
2、章工艺设计155.1 粪便资源量155.2 设计参数155.3 厌氧发酵工艺的选择165.4 沼气工程工艺流程:185.5 工艺说明19第六章工艺单元设计236.1 预处理单元236.2 厌氧发酵单元246.3 沼气储存、净化单元256.4 沼气发电单元266.5 沼液、沼渣存储利用单元276.6 建、构筑物汇总一览表286.7 要紧设备材料一览表29第七章建筑设计307.1 设计根据307.2 设计范围307.3 建筑设计307.4 设计说明31第八章结构设计328.1 设计根据358.2 自然条件358.3 设计说明35第九章电器设计379.1 设计根据379.2 设计原则379.3 设计
3、说明37第十章给排水、消防设计3910.1 设计根据3910.2 设计内容3910.3 设计方案39第十一章供暖设计4111.1 设计根据4111.2 设计内容4111.3 设计方案41第十二章安全生产与劳动保护42第十三章工程运行管理模式4313.1 运行模式4313.3 人员培训4313.4 保护保养与检修4413.5 使用及维修年限4413.6 沼气站建设与环境保护45第十五章工程投资概算错误!未定义书签。15.1 总投资概算错误!未定义书签。第十六章资金筹措错误!未定义书签。第十七章实施计划错误!未定义书签。15.2 项目建设期限：错误!未定义书签。15.3 项目实施进度：错误!未定义
4、书签。第十八章项目组织管理错误!未定义书签。18.1 项目组织机构：错误!未定义书签。18.2 工程及仪器设备招标实施办法：错误!未定义书签。18.3 基建财务管理办法：错误!未定义书签。第十九章效益分析错误!未定义书签。19.1 经济效益错误!未定义书签。19.2 社会效益错误!未定义书签。19.3 环保及生态效益错误!未定义书签。表表表表表表附附附附附附1 总投资概算表错误!未定义书签。2 土建单项工程投资概算表错误!未定义书签。3 仪器设备购置投资概算表错误!未定义书签。4 招标方案错误!未定义书签。5 建设期限错误!未定义书签。6 新增生产能力错误!未定义书签。附表7项目管理责任制错误
5、!未定义书签。第一章项目概况1.1 项目名称：*公司大型沼气工程项目1.2 项目建设单位：*公司1.3 项目建设法人：*公司法人代表：_联系电话：一1.4 项目主管单位：1.5 项目监管单位：1.6 项目建设地点：1.7 项目建设规模：项目将建设厌氧发酵消化塔1500立方米（有效容积）1座，储气膜顶500立方米，500立方沼液罐一座、150KW沼气发电机组一台；日处理污水71吨，鲜猪粪29吨。1.8 项目总投资及资金筹措：项目总投资为363.20万元，其中申请中央财政基本建设投资95万元，省财政配套资金55万元由企业自筹资金228.82万元。1.9 项目建设期限：2009年1月2009年12月
6、1.10 效益分析：该沼气工程年发电收益39.31万元，年沼渣沼液收益36万元。上述两项每年合计增收节支75.31万元，扣除每年动力费1.2万元，固定资产折旧费17.66万元，检修费1.77万元，人员工资3.6万元，管理费用0.72万元，年运行成本合计24.95万元，每年可纯盈利50.36万元，投资回收期为7.2年。项目实施后，除上述经济效益外，还能收到保护农业生态环境，推动无公害农产品的生产等一系列的社会生态效益。第二章建设背景概述2.1 项目由来及必要性2.1.1 项目建设背景为有效应对当前国际国内急剧变化的经济形势，确保经济平衡较快增长，中央与国务院出台了扩大内需的10项措施，其中加大对
7、“三农”的投入是扩大内需、促进保持经济稳固较快增长的重点之一。不久前召开的国务院常务会议将农村沼气建设列入了加大农村基本建设力度的要紧内容。为了贯彻十一届三中全会与中央最近一系列的扩大内需、保持经济平稳较快进展的精神，省、市、县各级也出台了一系列的落实措施。*公司积极响应中央与各级地方政府的号召，同时为熟悉决养殖场自身的污染治理与实现生态养殖的需要，准备尽快地建设相应规模的大型沼气工程。建设沼气工程、实现生态养殖是国家环境保护的需要，是净化农业生产环境的需要，也是畜牧业生产进展步入良性生态循环的需要。改革开放以来，国内经济有了长足的进展，人民生活水平有了很大的提高，环保观念，健康意识日益增强，
8、富裕起来的农民对农村环境质量也提出了更高的要求。养猪场排污量大，特别是大型养猪场，每年排粪水等污物如不很好的处理，将成为工业、生活污染之外的又一个要紧污染源，对环境优化与生态环境产生极大的危害。因此，减少养殖场的污染，对养猪场产生的大量污物通过建设大型沼气工程进行资源化处理后利用，是优化农村环境，改善生态环境的重要措施。建设沼气工程、实现生态养殖，减少污染，保护环境，改善生态质量是国家环境保护的政策。*地处经济发达地区，农民生活水平较高，农民对提高生活质量、优化农村环境呼声强烈，实现生态养殖，是农业经济良性循环的必定趋势，涉及到入世后产业结构调整与提高农业经济效益的长远利益。*公司为了确保继续
9、按生态养殖的模式进展，更加有效处理猪场每年43200多吨粪水等污物，兴建大型沼气工程，对粪水进行厌氧发酵，清除有机物等物质，减少对周边环境与水体的污染，同时变废为宝，为猪场生产提供优质、洁净的能源，减少能源支出，提高养殖效益。*公司大型沼气工程的建设将使养殖场内的猪粪尿等污染物得到有效的治理与利用。2.1.2 项目建设的必要性1）畜牧生产进展的需要进展畜牧生产是各级政府高度重视的民生工程。近几年*二、三产业向一产的投资加大，规模养殖场数量多、规模大，而猪场排污量大，特别是大型养猪场，许多养猪场为了减少对环境的污染，减少对周边农户生活的影响，使用干湿分开处理方法与化粪池处理，但大量的粪水等污染物
10、，不经有效的厌氧发酵，CoD含量仍然很高，使周边环境不堪重负，产生杂草丛生、病原菌传播、恶臭远扬、蚊蝇滋生等后果。对环境的污染不仅破坏了生态质量，也严重影响周边农户的正常生活，由此,引发民事纠纷，影响安定团结、与谐社会的建设，严重的制约了养殖场的进展。进入WT0,我国对外更加开放，对农业产品保护的减少，使农业生产效益受到较大的影响，影响了农民生活水平提高，而习惯WTo后的经济形势，开展农业产业结构调整，进展畜牧业，转化价格低廉的粮食产品，是农民致富的较好途径。而由于养殖场产生的粪水等污染物对环境的污染,成为制约养殖生产进展重要因素,将使全市乃至更大范围的农业生产进展受阻，产生恶性循环。加强对养
11、殖场粪水等污染物的有效处理，保护环境，对农业生产的进展、产业结构的调整、农业生产效益的提高与解决三农问题将起到促进作用。2）保护生态平衡，改善生态质量的需要从国内与我省已实施的沼气工程治理养殖粪水情况看，沼气工程处理效果与效益十分明确，符合国家环境保护的要求，养殖场的畜禽粪水通过厌氧发酵处理能变废为宝，产生清洁能源，节约养殖能源支出，推动养殖业的进展，既实现了生态养殖，又提高了养殖效益。3）农业标准化、无公害生产的需要随着人民生活水平提高，对农产品质的要求已有明显的提高，无公害产品普遍受到消费者的青睐。而进入WT0,欧美等发达国家依靠其雄厚的资金实力，投资设施建设，有效地提高了农业生产的环境质
12、量，结合先进的生产技术，产品质量好,有毒、有害物残留少，必将对我国的农产品市场产生极大的冲击，进展无公害生产,提高产品质量，是农业生产可持续进展的需要。进展无公害生产，优化生产环境是必不可少的条件。水体的污染，使养殖场不可避免地饮用污染水，直接影响畜产品质量，影响农业标准化的执行。水体污染及养殖场未能无害化处理的粪水等污染物形成的环境恶化，会影响畜禽的健康，大大提高发病率，增加用药量，扩大用药品种，使药物等残留，影响产品质量。同时.，污染物中附着的病菌、寄生虫、药物、重金属等残留与不合格的动物产品也影响到人体健康，使人畜共患病等发病机率也上升。优化生态环境，对养殖场粪水进行无害化处理，能够促进
13、无公害生产进展，提高产品质量，增强产品在国内与国际市场的竞争力，增加生产效益。从长远来说，无公害生产与生态环境质量相辅相承。2.2 项目建设的目标根据本项目养殖场年排放的3.6万吨猪粪污水能够得到有效治理，建立下列项目目标：1、厌氧消化系统其中建立1500立方米厌氧罐一座，500立方米贮气系统一套,500立方米沼液池一座，年产沼气量65.52万立方米。2、沼气净化与发电系统其中建立脱硫脱水系统各一套，配备一台150kW发电机组，年发电量43.67万度左右。3、利用畜牧场现有资源，为周边农田建立沼液的输配管网，作为无公害农产品生产的优质有机肥料，提高农产品的产量与质量。4、经济目标：将猪场粪便污
14、水进行厌氧发酵处理，所产沼气用于发电，作为猪场生产与生活用能，沼渣、沼液用于无公害农产品生产，每年新增利润50.36万兀O2.3 建设条件2.3.1 项目区基本情况*县地处*省西北部，位于东经117。31，118。10。北纬334034l（T,是徐州东南门户。北临邳州市，东与宿迁市毗邻，西南部与安徽泗县、灵壁接壤。全县面积1773平方公里，辖16个镇，401个村（居）委会，人口130万。睢宁县具有优越的资源优势，以粮、棉、油为主，林果、畜牧、蚕桑、工副业并举的国家综合农业基地，盛产优质小麦、玉米、山芋、山羊、黄牛与生猪。农副业非常发达，已列为全国商品粮基地县、优质棉基地县与生态农业示范县。2.
15、3.2 项目区现状描述：*公司是由杭州萧山法庆农牧进展有限公司、杭州全信种猪有限公司与杭州萧山东江供港良种猪场三家养猪企业共同投资兴建的，创办于2007年10月，是目前苏北最大的集养殖、屠宰、肉食深加工、有机肥生产为一体的大型养猪基地。位于睢宁县王集镇鲁庙村，104国道833公里处北侧，猪场总占地面积182亩，猪舍总面积25000平方米，仓库、办公楼、职工宿舍及猪粪收集棚25000平方米，种公、母猪1400头，年出栏商品猪2.5万头。2.3.3 项目区可消纳沼渣、沼液的农田及种植情况项目单位邻近建设能够消纳沼渣、沼液的农牧业观光示范园。将粪尿混合物在厌氧反应器内通过微生物分解，杀灭了有害病毒菌
16、，变成腐熟的液状肥料，可对作物实施喷灌、浇灌、滴灌，具有杀虫、防虫、抗旱、保菌、增产增收等多种作用，是生产绿色无公害有机农产品必不可少的肥源，周边有万亩优质三水梨园，完全能够消纳项目排放的沼液沼渣，商品有机肥还能够就近销售给农民进展种植业，增加企业的经济效益。第三章设计根据与原则3.1 初步设计编制根据1、*省进展与改革委员会与*省农林厅文件：关于*公司大型沼气工程项目可行性研究报告的批复;2、建设单位提供的有关数据资料3、初步设计编制中所使用的建筑工程、沼气工程建设标准及规范:规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范NY/T 1222-2006沼气工程技术规范沼气工程技术规范沼气工程技术规范第3部分
17、:施工及验收NY/T 1220.3-2006沼气工程技术规范第4部分:运行管理NY/T 1220.4-2006沼气工程技术规范第5部分:质量评价NY/T 1220.5-2006畜禽养殖业污染物排放标准GB18596-2001污水综合排放标准GB8978-1996建筑结构荷载规范GB509-2001砌体结构设计规范GB503-2001建筑地基基础设计规范GB507-2002混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑抗震设计规范GB50011-2001钢结构设计规范GBJ17-88建筑设计防火规范GBJ16-87工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-95规模化畜禽养殖场沼气工程运行、保护及其安
18、全技术规程NY/T1221-2006第1部分：工艺设计NY/T1220.1-2006建筑防雷设计规范GB50057-94给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECSl 17： 2000第2部分：供气设计NY/T1220.2-2006给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS137：2002工业与民用供配电系统设计规范GB50052-95低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83爆炸与火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92电力装置的继电保护与自动装置设计规范GB50062-923.2 设计原则（1）执行国家关于环保的政策，符合
19、国家的有关法规规范及标准。（2）使用先进、成熟的技术与设备，保证工程质量，使运行稳固，管理方便灵活，尽可能实现自动操纵，减轻日常工作强度，提高管理水平。（3）按“减量化、资源化、无害化”的原则，妥善处理与处置生产过程中产生的沼渣、沼液、废水防止二次污染。第四章总体布局4.1 总体设计指导思想根据项目可研报告与农业部关于该项目的批复，通过现场实地勘测，收集资料,进行方案讨论，着重从总平面、工艺选择、池体结构、配套设施、环境保护、设备、电气、安全、给排水、加热保温、建筑单体与技术经济等环节进行了分析研究，形成该初步设计技术方案。按照建设部“建筑工程设计文件编制深度的要求（09年新版）”与*省农林厅
20、“*省农业基本项目（沼气工程）初步设计编制要求”完成本初步设计方案。在设计方案中，充分利用场地与周边地形条件，提高土地利用率，力求最佳设计布局方案，在满足工艺要求的前提下，努力制造出一个整体有序、布局合理、物流畅通、环境优美的沼气中心，提供安全、卫生、清洁的工作环境。4.2 布局划分根据项目选址原则与工程运行过程对材料、能源的需求，考虑猪粪、尿冲洗水收集的要求，项目建设地点选择在徐州宁山种猪场内，己预留5亩沼气工程建设用地。养殖场远离居民区，周边均为农田，在养殖场邻近有2处千亩设施疏菜种植基地，为消纳沼气工程所产生的沼渣、沼液提供了有利条件。4.3 沼气站布置沼气站场区占地3477r112,全
21、场建筑物占地10892,场区绿地面积1371m绿化率39.4%,场区内道路及硬化地面占地面积1017m2,建筑密度31.3%,场区内修主干路（净道）路宽为4.5m,围绕厂内各建筑通道。场区物流沿主辅路干道均能行走，沼气站内交通道路畅通，消防通道满足要求。沼气站与其它建筑与人员活动区域相距很远，施工不可能造成对周围环境的影响。总平面布置见初步设计总平面。1、沼气站场区建筑布置分为三个功能区，即沼气生产储存区，包含厌氧发酵系统与贮气系统；沼气净化、发电区，包含发电机房、净化间与操纵室；预处理区，包含集水池匀浆进料池；空余部分为绿化草坪与道路，厂区内道路连接成一个整体。2、沼气站布置依场区现有面积，
22、考虑建筑、场区方位等与沼气生产各环节与发电输配方案，设计沼气站内物流由东到西，排水向西北方向，以期各类能流物流运移路程最短。道路各操纵点之间纵向、横向坡度均大于1.0%,场区双车道路边转弯半径为6mo3、交通组织：沼气站内要紧物流直接与各功能区连接，沼气站与整个场区交通环路通畅，消防通道满足要求。4、沼气站内各类建筑与总平面技术经济指标如下：沼气站内建筑项目一览表序号名称尺寸mXm数量序号名称尺寸mmm数量1操纵室4.05.016沼液池500mi12净化室4.05.017贮气膜顶500ms13发电机房8.05.018集水池8.05.02.814洗手间4.05.019匀浆池5.02.815厌氧发
23、酵罐1500m110进料池5.02.81第五章工艺设计5.1 粪便资源量项目承担单位*公司是由*公司投资的大型养殖企业，创办于2007年10月，位于*处北侧，猪场总占地面积182亩，猪舍总面积25000平方米，仓库、办公楼、职工宿舍及猪粪收集棚25000平方米，种公、母猪1400头，年出栏商品猪2.5万头。发酵粪便资源量按：1、种母猪存栏1400头；每头猪日产鲜粪6公斤，计&4吨。日产猪尿及冲洗水8公斤，计11.2吨。2、商品猪存栏量I(X)OO头；每头猪日产鲜粪2公斤，计20吨。猪尿及冲洗水6公斤，计60吨。3、合计日产鲜粪28.40吨，猪尿及冲洗水71.2吨，总粪污量99.60吨。5.2
24、设计参数5.2.1 设计发酵污水量：100吨5.2.2 厌氧发酵参数1、有效容积：1500MP2、水力停留时间：15d3、Ph：6.8-7.24、运行温度：33C35C5、发酵罐日产气量：猪粪水CODCI取26000mgl(即26kgM3)计算，USR发酵罐Cc)DCr去除率为80%,每公斤CODCr产甲烷按0.35M3计算，沼气中甲烷含量为60%,则最大日产沼气量为：260.81000.350.6=1213M3d,50M3h;5.2.3 发电、储气参数:1、日最大发电量：1213X1.5=1820度/天；2、发电机运行时间：12小时/天（间隔运行）,即每天6：00点-12：00点与14：00
25、点-20：00点运行。3、储气容积：500M3,最大间隔时间Wloh,间隔时间内最大产气量W500M3,满足储气要求。5.2.4 发电机余热利用参数：1、余热量：在标准状态下（0,101.325kPa）,每立方米沼气含热值为5500kcl,其中用于发电热值为1.5kw.hX860kcalkw.h=1290kcal,占总能量的23.45%；总能量的40%左右能够以余热的形式回收，则可回收余热量为：55000.4=2200kcal;其余的能量以各类形式被缺失掉。本工程可产余热量为：12132200=2668600kcal,即：2668600kcal238=11213MJ/天，用于发酵罐增温。5.3
26、 厌氧发酵工艺的选择5.3.1 厌氧反应器工艺分析1、完全混合厌氧反应器（CSTR）完全混合厌氧反应器（CSTR）适用于畜禽粪污发酵工艺。它在沼气发酵罐内使用搅拌与加温技术，这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，完全混合式厌氧反应器也被称之高速沼气发酵罐。其特点是:固体浓度高，TS8-12%,可使畜禽粪便污水全部进行沼气发酵处理。优点是处理量大，产沼气量多，便于管理，易启动，运行费用低。通常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，具有其他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发达地区
27、广泛使用。2、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（CSTR）的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。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可能流失，又可提高厌氧消化池内的污泥浓度，从而提高了反应器的有机负荷率与处理效率，与普通厌氧消化池相比,可缩短水力停留时间。目前，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。3、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）待处理的废水被引入UASB反应器的底部，向上流过由絮状或者颗粒状厌氧污
28、泥的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气引起污泥床的扰动。在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡与附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。在反应器上部三相分离器实现气、液、固的分离。UASB反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度，较高的进水容积负荷率，从而大大提高了厌氧反应器单位体积的处理能力。但是关于SS含量很高的粪污水不适用，而且投资费用也较大。4、升流式厌氧固体反应器（USR）升流式厌氧固体反应器是一种新型的专用以处理固体物含量较大的反应器，其构造特点是反应器内不设三相分离器与其它构件。升流式固体沼气发酵工艺适合处理固体含量（TS）38%的有机废液。当含高浓
29、度有机物固体（TS38%左右）的废水由底部配水系统进入，依靠进料与产气的上升动力按一定的速度向上升流通过含有高浓度厌氧微生物的固体床时，有机物得到分解发酵，并产生了沼气。产生的沼气随水流上升具有一定搅拌混合作用，使得余下的未消化的固体物与中、上部的微生物进一步接触与氧化，最终达到较高的去除率与产气率。在TS6%时，需采取局部强化搅拌措施。5、几种典型的厌氧反应适用性能比较上述几种典型的厌氧反应器性能比较如表3-1所示。反应器名称优点缺点适用范围完全混合厌氧反应器(CSTR)投资省、运行管理简单、具有搅拌装置、耐冲击负荷能力较强、产气率高务必要有搅拌装置适用于高浓度、高悬浮物的粪污处理厌氧接触反
30、应器投资较省、运行管理简单，容积负荷率较高，耐冲击负荷能力强停留时间相对较长，需要设置污泥回流装置适用于高浓度、高悬浮物的有机废水上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理效率高，耐负荷能力强，出水水质相对较好投资相对较大，对废水SS含量要求严格适用于SS含量低的可溶性有机废水升流式厌氧固体反应器(USR)处理效率较高，投资较省，运行管理简单，容积负荷率较高对进料均布性要求高，当含固率大于6%以上时，采取强化搅拌措施适用于含固量较高的有机废水表31几种典型的厌氧反应器性能比较5.3.2 厌氧工艺的选择确定从以上列表可知，各类类型的厌氧反应器各有其优缺点与使用范围，在一定的条件下选择适当的反应器型式
31、是厌氧处理工艺成功的关键所在。关于养殖场废水而言，由于需将粪便及冲洗水等一起均匀混合后进入厌氧罐进行厌氧发酵处理，其废水中含固量很高，因此，本工程选择升流式厌氧固体反应器(USR)是较为合适的,罐体使用搪瓷罐体，有利于节约投资；较长的水力停留时间也有利于粪污的分解与消化，沼气的产量也相对稳固，同时，更有利于项目的顺利实施与运行管理。本工程发酵温度选择中温33C35CO5.4 沼气工程工艺流程：养猪场猪粪、猪尿污水不仅含有高浓度有机污染物与高浓度固态悬浮物，而且富含氮、磷等营养元素，氨氮含量高。针对该猪粪、猪尿的特点，设计工艺使用“格栅拦渣厌氧发酵沼气发电沼液沼渣综合利用零排放”工艺路线。工艺流
32、程如图3-1所示。脱硫气水分离器r冲洗污V图3-1工艺流程示意图5.5 工艺说明养猪场每天产生的猪粪、尿经格栅拦渣去除如塑料袋、草绳、树叶等无机杂物后进入预处理池。预处理池内安装搅拌器，通过搅拌使之均匀，然后泵入厌氧发酵罐进行厌氧发酵处理，产生的沼气通过热电联产的沼气发电机组用来发电，供给殖场内作为生产与生活所需部分电能；沼气发电机组所产生的余热用于厌氧消化罐增温；厌氧发酵所产生的沼液用于无公害蔬菜基地与有机稻田。为了真正做到减量化、资源化、无害化，达到处理结果为零排放的目标，不对周围环境造成危害，该项目使用将猪粪、尿收集后一同进入厌氧消化罐进行厌氧发酵处理的工艺路线，与其它养殖场粪污分离后分
33、别处理的方法是完全不一致的。目前国内对养殖场畜禽粪便的处理通常是粪污分离后，猪干粪还田或者送至有机肥料厂，猪尿及冲洗水等进行厌氧处理。这样的工艺路线并没有充分利用猪粪的价值，处理后的水仍不能达到排放标准，并没有完全做到将治理污染与能源开发、资源回收利用有机结合起来的目标。因此，我们使用所有猪粪、尿全部进行厌氧处理的工艺路线，通过沼气生态工程对养殖场大量猪粪、尿进行无害化处理，能够极大消除污染源，保护环境，改善生态，最终达到污染物零排放，保护生态平衡，促进养殖生产步入良性循环，推进农业结构的调整。为了不使处理水量增大，应在猪粪、尿与污水收集过程中实行雨污分离的原则，集粪池与输送粪沟等污水池、渠均
34、应加盖处理，确保雨季时雨水不可能进入到猪粪收集系统中。5.5.1 反应器进料方式预处理池内粪污由提升泵向厌氧消化单元分批进料。5.5.2 厌氧罐配置1、反应内搅拌系统厌氧反应器设置回流泵，通过抽吸反应罐中上部清沼液分别对反应罐底部沉积物与上部的浮渣进行水力搅拌；进料使用底部分散多管进料，使进料均匀分布于罐体底部并充分与厌氧微生物接触。并使厌氧罐内料液温度均匀，有利于提高产气率。反应器上部设出料系统，溢流进入下一个处理单元。2、保温与增温厌氧消化反应过程受温度影响很大，如图所示。本项目厌氧处理单元设计为中温，其最佳温度范围为3335。为了保证厌氧反应在冬季仍可正常运行，务必对系统实施增温与整体保
35、温措施。a.保温系统整体保温包含管道、阀门保温；厌氧消化罐体的保温。对厌氧消化罐使用聚苯乙烯等材料进行强化保温。b.增温增温的热源来自热电联供发电机组产生的余热；在罐体内部设置余热交换管，发电机余热经交换管交换热量，实现直接对罐体内发酵原料的增温。发电机余热给厌氧消化罐进行增温后，热交换后的水再回到发电机系统。5.5.3 沼液沼渣的利用厌氧发酵后的出水（沼液）中含有大量的固体物质，TS=2-4%,可直接作为高效液体肥料用于灌溉苗木、蔬菜基地、果园等。此外，沼液输送单独管道直接输送，不受雨水干扰，以免对周边环境构成二次污染。5.5.4 沼气净化与贮存厌氧消化罐刚产出的沼气是含饱与水蒸气的混合气体
36、，除含有气体燃料CH4与惰性气体C02外，还含有H2S与悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。过量的HzS与杂质会危及发电机组的寿命，因此新生成的沼气不宜直接作燃料，还需进行气水分离、脱硫等净化处理。该养殖场每天最大生产沼气能力1213nA本工程使用低压湿式储气柜贮气,厌氧反应器产生的沼气通过管道需送到储气柜贮存，然后通过沼气净化系统，被送至沼气发电机组。5.5.5 沼气发电系统根据有关资料,即使效率较高的沼气发电机，也只能把沼气中总含能量的30%左右转化成电能。总能量的40%左右能够以余热的形式回收,其余的能量以各类形式被缺失掉。由猪粪废水厌氧消化处理后所产生的沼气是一种优质
37、的生物气体能源。在标准状态下(0,101.325KPa),每立方米沼气可产生热量约为5500KCaI(23.1MJ),理论上相当于电量6.4kWh(1kWh=3.6MJ)0沼气发电机组所发出的电力在农场内自用，由余热换热器回收的余热能够用于厌氧消化罐的增温。本沼气工程项目中沼气发电机组使用国产热电联产纯沼气发电机组，发电机组由沼气发电机组本体部分、余热回收换热器等系统构成。每nP沼气发电能力：1.5kWhm3沼气(国产机组)发电机组功率：15OkW日最大发电量：1820kWh厌氧消化过程在33-35C时厌氧消化反应情况较好，生产沼气量将较多，在33下列时产生的沼气气量将会有所减少，为了保证在冬
38、季厌氧罐仍能够正常运行，务必对厌氧罐进行增温与保温处理。利用发电机组的余热，通过余热换热器对厌氧消化罐进行增温，并在厌氧消化罐外设保温层。为保证厌氧罐在冬季也能够产生出沼气并发电，用于厌氧发酵的畜禽粪便中将严格操纵冲洗水。第六章工艺单元设计6.1 预处理单元预处理单元包含进料斗、集水池、匀浆池、进料池及附属设备。6.1.1 构筑物1、进料斗规格：ImXlmXlm有效容积：In?数量：1座结构：砖混结构2、集水池规格：8m5m2.8m有效容积：100n?数量：1座结构：砖混结构布置在猪场内3、匀浆池规格：5m2.8有效容积：50m3数量：1座结构：砖混结构4、进料池规格：5m2.8有效容积：50
39、m3数量：1座结构：砖混结构6.1.2 要紧设备：1、格栅型号：SY-5规格：栅间距5mm-10mm数量：2台2、搅拌机型号：JBJ-3.0数量：2套技术参数：轴长L=2.5m,转速=35rpm,N=4.0Kw3、集水池提升泵型号：WQ30-18-4数量：2台（池内安装一台，库房备用一台）技术参数：N=4.0kW4、进料泵型号：WQ30-22-4数量：2台（池内安装一台，库房备用一台）技术参数：N=4.0kW6.2 厌氧发酵单元本工程使用的厌氧反应器是升流式厌氧固体反应器（USR）,中温发酵。6.2.1 发酵罐基础规格尺寸：14.090.5m结构：钢筋混凝土结构6.2.2 要紧设备1、厌氧发酵
40、罐功能：厌氧消化反应器数量：1座规格：12.99m12m有效容积：1500n?水力滞留期：15天发酵温度：33-35结构形式：搪瓷拼装结构出料装置1套2、循环泵型号：DFG50-1数量：1台技术参数：Q=30m3h,H=25m,N=5.5kW形式：立式泵6.3 沼气储存、净化单元由于发酵罐产生出来的沼气中含有水分与H2S,直接供发电机使用会腐蚀设备,因此务必通过脱水脱硫处理。中温发酵罐产生的沼气先通过水封器、脱水器与脱硫器，再通过增压，由管道输送到用气处。本工程沼气净化处理系统使用一用一备两套系统。沼气脱水处理使用旋流法气水分离器，脱硫使用干式脱硫。沼气净化处理单元包含气水分离器、脱硫塔及净化
41、机房。沼气储存使用发酵罐体自带的一体化储气膜顶，储气容积大于500n?。6.3.1 建、构筑物净化间与操纵室规格尺寸：8.0m5.0m（与发电机房、洗手间合建）建筑面积：40m2数量：1座结构：砖混结构6.3.2要紧设备:1、一体化储气膜顶储气容积：500m3规格：12.99m数量：1套2、水封器：型号：SYS-2尺寸：500100Omm数量：2套3、气水分离器型号：STS-2尺寸：5001000数量：2套4、脱硫塔型号：STL-2尺寸：10002800数量：2套（一用一备）5、沼气产量计量流量计型号：LMN-25数量：2套6.4 沼气发电单元6.4.1 建、构筑物发电机房规格尺寸：8m5m（
42、与净化间、操纵室合建）建筑面积：40m2数量：1座结构：砖混结构6.4.2 要紧设备沼气发电机：功能：以沼气为燃料发电，热电联产发电机组每日发电时间：12h（间隔运行）沼气发电效率：1.5kw.hm3沼气发电机日发电量：1820kw.h发电机组装机容量：150kw1台沼气产生的电能用于猪场内部生产及生活用电。6.5 沼液、沼渣存储利用单元6.5.1 建、构筑物1、沼液罐基础规格尺寸：12.570.5m结构：钢筋混凝土结构2、沼渣干化场规格尺寸：15m12m3、田头沼液塘规格尺寸：25m10m2m规模：5OOm3结构：池塘改造6.5.2 要紧设备沼液罐：总容积：500m3数量：1座结构：搪瓷拼装
43、结构6.6 建、构筑物汇总一览表序号建设项目规格尺寸单位规模结构形式设备基础1.一体化发酵罐基础14.09m0.5mM361钢筋混凝土结构2.沼液罐基础12.57O.5mM369钢筋混凝土结构预处理系统1.集水池8.OmX5.0m2.8mM3100砖混结构2.匀装池5.OmX2.8mM350砖混结构3.进料池5.Om2.8mM350砖混结构操作管理间1.操作管理用房20.05.03.3M3100砖混结构四室外工程1.围墙墙厚24Omm,高1.8mm236砖混结构2.道路宽6.OmM21017混凝土结构3.绿化面积M213714.沼液池34m15m2mM3100O砖混结构5.田头沼液塘25m10
44、m2mM3500池塘改造6.沼渣干化场15m12mM21806.7 要紧设备材料一览表序号仪器设备名称技术参数规模单位备注1一体化厌氧发酵罐12.9912m,T=15d1500m3搪瓷钢板3沼液罐11.476.0m500m3搪瓷钢板4集水池提升泵WQ30-18-4,N=4.OKW2台池内安装一台，库房备用一台5进料泵WQ30-22-4,N=4.0KW2台池内安装一台，库房备用一台6立式搅拌器JBJ-3.0,N=4.0KW2套用于匀浆进料池7循环搅拌泵DFG5O-1,Q=30m3h,H=25m,N=5.5kW1台用于厌氧发酵罐8干式脱硫塔STL-2,100028002台9气水分离器STS-2,5001OOOmrn2台11水封器SYS-2,5001OOOmrn2台12干式阻火器AF-802台13沼气发电机150KW1台第七章建筑设计7.1 设计根据（一）建筑内部设计防火规范GB50222-95（2001版）（二）建筑设计防火规范GBJ16-87（2001版）（三）建筑物防震设计规范GB5005
