安徽天叶食品有限公司大中型沼气工程建设项目初步设计.doc

安徽天叶食品有限公司大中型沼气工程建设项目初步设计目 录第一章 总说明3第一节 概述3第二节 设计依据6第三节 建设目标及设计内容6第四节 设计指导思想及设计特点8第五节 总指标8第六节 投资规模及资金来源9第七节 效益评价9第二章 工艺技术方案及设备选型12第三章 平面规划设计说明33第四章 建筑与结构35第一节主要单项工程的建筑设计35第二节 主要单项工程的结构设计39第五章 电 气43第六章 给水、排水46第七章 消防48第八章 环境保护与安全生产50第九章 项目组织管理与运行54第十章 招标方案58第十一章 项目实施计划59附 件：附件1、安徽省发展改革委安徽省农委关于下达2014年农村沼气项目中央预算内投资计划的通知（皖发改投资【2014】371号）； 附件2、安徽天叶食品有限公司大中型沼气工程项目可行性研究报告批复。 第一章 总说明第一节 概述一、项目名称安徽天叶食品有限公司大中型沼气工程项目初步设计。二、建设单位本项目建设单位为：安徽天叶食品有限公司。安徽天叶食品有限公司位于永丰镇工业园区，由天长市供销社与安徽天叶肥料有限公司共同出资创建，公司成立于2007年4月，注册资金2000万元。是集畜禽规模养殖（畜禽养殖专业合作社）、畜禽屠宰加工、冷冻制品及熟食加工储存、冷链物流配送、终端市场销售于一体的安徽省供销系统龙头企业及安徽省农业产业化龙头企业。现公司拥有员工186人，2012年实现产值5030万元，创利润372万元。公司占地60000平方米，建有的生产车间10000平米，年屠宰1000万只活禽（鸡、鸭）自动化宰杀生产线及熟食加工生产线两条，年生产“上泊湖”牌系列鸡、鸭产品800多万只。新型排管式冷藏库（0-18）40000立方米、速冻库（-36）800立方米和与之相配套的农副产品批发市场，其主要经营范围:代存、代贮、代购及配送（批发）畜、禽等主副产品，果蔬产品、水产品及副食产品等八大类1000多种农副产品，年吞吐储存农副产品20 多万吨。冷链物流配送车辆及设备20台（套）。近年来，公司先后投资2000多万元兴建了规模化“天叶养殖基地”，流转养殖用地面积近10万平米，建设标准化肉鸭养殖棚舍30000多平米，年出栏量达60万只以上。专业从事肉鸭养殖，并通过提供贷款担保、补贴贷款利息、免费技术服务等各项优惠政策，实行“五统一分”的经营模式（统一供苗、统一饲料、统一防疫、统一收购、统一技术指导，分户养殖），规范运作，形成了“基地+农户+公司+配送”的良性营销模式。带动及发展养殖合作大户200多户，户均增收10000元以上，解决近千名农村剩余劳动力就业，同时在周边省、市发展多个养殖基地，带动了当地和周边地区的畜禽饲料、孵化、药剂供应、养殖技术服务及相关行业的共同发展，推动了我市农业产业化结构的调整步伐。公司技术力量较强，有完善的生产管理组织体系，运营情况良好，有能力落实工程项目的自筹资金，能认真执行项目建设的有关政策。三、建设地点本项目建设地点选择在在天长市大通镇街南村安徽天叶食品有限公司所属的土地使用区域内。四、项目建设条件1、区位优势（1）项目点建设在该公司养殖场内，通过架线、铺管就可以满足供水、供电要求；（2）项目周边有大量的农田，农户很少，不影响周边环境；（3）当地土质有利于工程建设；（4）有足够的场地用于项目工程的实施；（5）工程建设地点周边有大量的农田，有利于沼气工程的综合利用，发挥最大的经济效益。（6）项目点符合当地畜牧业发展长期规划，政府大力支持，养殖场也强烈要求。当地适宜推广“鸭-沼-农户”、“鸭-沼-有机肥-农田”等能源生态模式，当地农村能源管理部门技术力量强，项目建成后能对工程进行长期有效的管理，能较好的促进本地区生态农业发展和农业增效、农民增收。2、项目地址天长市地处江淮丘陵向苏北平原过渡地带，地势由西南向东北倾斜，西南部丘陵起伏，东北部多平原，濒临高邮湖。天长属于北亚热带季风气候，年均气温14.8，雨量适中，旱、雨季分明。多年平均降水量1048mm。旱季长7个月、雨季5个月，雨季降水量占年降水量的68%。灾害性天气较频繁。暴雨（日降水量>50毫米）平均每年3.6次，日最大暴雨量258.4mm。12月多寒潮，频率5年4遇。矿藏有石油、天然气、铁矿、石灰岩、花岗岩、大理厂、白云石、陶土、矿泉水。项目区交通快速便捷，区域位置优越。天长市三面与江苏省扬州市的高邮市、邗江区、仪征市，江苏省南京市六合区，江苏淮安市的金湖县，盱眙毗邻，西部与滁州市来安县相依，素有“安徽东大门”之称。天长地处华东腹地，南临长江，北枕淮河，东临高邮湖，西傍京沪铁路，205国道宁连高速公路以及宁淮高速公路纵贯境内，市区距南京市区75公里，到上海也仅3个小时左右路程；水路经高邮湖直达沿江、沿海各大港口。大通镇位于天长市西北，自然条件优越，交通便利，西与205国道濒临，内有乔平、通乐、通便路贯穿其境，距南京80公里，离扬州60公里。3、供电要求：场区内配有专用变压器，完全可以满足项目建设和运行要求。4、供水情况：场区原有给水管道齐全，本项目用水可直接从养殖场给水管道接入。第二节 设计依据1、安徽省发展改革委安徽省农委关于下达2014年农村沼气项目中央预算内投资计划的通知（皖发改投资【2014】371号）；2、中华人民共和国环境保护法（1989年12月）；3、畜禽养殖污染防治管理办法（2001年）；4、畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）；5、国家行业标准有机肥料（NY525-2011）；6、沼气工程技术规范（NY/T1220-2006）；7、规模化畜禽养殖沼气工程运行、维护及其安全技术规程（NT/T1221-2006）；8、规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范（NT/T1222-2006）；9、国家有关行业标准及法律法规；10、安徽天叶食品有限公司提供的其它资料。第三节 建设目标及设计内容一、建设目标本项目以1000立方米CSTR厌氧发酵罐、400立方米贮气柜为主体及相关粪污处理的配套设施建设，购置粪污处理设备36台（套），将有效地解决养殖场的粪污问题。项目建成后，将达到年处理养殖场粪污排放量约20.08万吨，年产沼气36.50万立方米的能力。二、设计内容1、土建工程主要建设内容有：集污沉砂池60立方米；预处理池100立方米；二次沉砂池50立方米；调节计量池40立方米；CSTR厌氧发酵罐900立方米；贮气柜400立方米；沼液储池400立方米；干化池50立方米；沼气净化间30平方米；发电机房61平方米；锅炉房60平方米；有机肥生产车间及仓库600平方米；场区电外线工程1套；场区给排水工程1套，沼气、沼液工艺管道、配套附属工程及相关仪器设备。2、仪器设备购置仪器设备36台（套）。3、沼气服务网点建设天长市能源局在安徽天叶食品有限公司内建立沼气服务网点，服务养殖场和周边农户。安徽天叶食品有限公司沼气服务网点，为养殖场和农户配置沼气进出料车、沼气检测设备、沼气维修工具、柜台、宣传书册等三沼综合利用的配套设备，同时安排专业技术人员，保证不漏岗。沼气技术人员都持有国家有关部门颁发的沼气工生产证书，有一定的实践能力，能够解决沼气使用过程中存在的一些故障和问题。天长市能源局负责网点建设、技术指导、资金统筹，由安徽天叶食品有限公司具体负责服务网点的日常运行，实行定岗、定员、定责制度。由于国家资金有限，由公司提供沼气服务站办公场所，由天长市能源局安排技术人员业务培训、发放宣传资料、总体设计和业务指导。沼气服务网点把安全高效使用三沼作为工作重点，解决三沼在运行中存在的问题，提高使用效率。第四节 设计指导思想及设计特点一、建设内容、建筑面积及投资控制以农业部批复要求为指导思想；二、贯彻执行经济、适用、安全、美观的建设方针，以生产设施为主，辅助和服务设施尽量配套为原则，节约投资，加快建设速度；三、工艺方案上采用成熟的沼气生产工艺，选用性能稳定，经济实用的设备；四、切合养殖场实际条件，设计使用工程；五、以生产设备完善，服务配套设施齐全为原则。第五节 总指标一、总用地面积： 3750平方米。二、总生产指标：1、年资源化处理粪便污水20.08万吨（55吨/日）；2、年产沼气36.50万立方米：（1000立方米/日）；3、年产有机肥1808吨左右；4、年产沼液肥18086吨左右；三、项目总投资：420.00万元。第六节 投资规模及资金来源本项目总投资420.00万元，其中土建工程244.62万元，仪器设备134.91万元，工程建设其他费用20.60万元，预备费18.71万元。资金来源：本项目建设总投资420.00万元，其中申请中央投资147.00万元，地方配套63.00万元，公司自筹资金210.00万元。第七节 效益评价一、经济效益项目建成后，每天可产沼气1000立方米，沼气可供场区日常生活直接使用、供应周边农户，同时，发酵后的沼液作为液态肥可用于农业种植等，沼渣可以制成优质有机肥施肥于农田。由此可见项目的实施不仅有较大的直接经济效益，潜在的间接效益更是不可估量的。1、运行成本：（1）折旧：29.70万元土建249.83万元/20年=12.49万元机械130.86万元/10年=13.09万元其他20.60万元/5年=4.12万元（2）电费300度*365*0.6元/度=6.57万元（3）肥料包装费：3.3吨/天*365*50元/吨=6.02万元（4）肥料原料费：3.3吨/天*365*200元/吨=24.09万元（5）机械保养费：130.86*1.5%=1.96万元（6）人工费：5人*2.0万元=10万元合计：78.34万元2、运行收入（1）有机肥收入：1808吨/年*600元/吨=108.48万元（2）沼气（节省费用）：年产沼气36.50万立方米。本单位用能，按每公斤2.4元液化气计算，每立方米沼气折算为1.20元（每公斤液化气相当于2立方米沼气）；10.95万立方米沼气直接利用，按1.20元/立方米测算，年沼气产值为13.14万元。（3）沼气发电（节省费用）：1050KW/天*365天*0.6元/KW=23.00万元（4）沼液：年产量为18086吨，无偿供应给周边的农户使用灌溉到周边的蔬菜、粮食种植基地。合计：144.62万元3、年运行效益年运行效益为：144.62-78.34=66.28万元从以上分析可以看出，项目的实施将给公司带来一定的经济效益。二、社会效益该项目完成后，将成为天长市的能源环境示范工程，对当地的畜禽养殖场废弃物资源化利用起到示范带头作用，将有效遏制由于畜禽粪污乱排放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，促进农业资源综合利用和当地农业和农村经济可持续发展，具有积极作用。项目副产品沼肥的供应，改善土壤质量，促进当地生态有机农业的发展。三、生态效益项目建成后，养殖场每年约有20.08万吨畜禽粪污通过沼气工程得到无害化处理，并资源化利用，避免环境污染。畜禽粪便经过厌氧发酵使寄生虫卵灭活，减轻土壤污染与水污染，将有机肥料、沼渣还田，能增加土壤有机质、总氮、速效磷及土壤酶活性，使作物病害较小，降低农药使用量，提高农作物产量和品质，促进农业结构调整和优化。通过项目建设，使环境资源、土地资源和水资源得到有效保护、合理利用，生态环境不断改善，达到社会、生态、经济的有机结合。62安徽省农业工程设计院有限公司第二章 工艺技术方案及设备选型一、工艺设计原则本项目依据国内大中型沼气工程普遍的技术原理，吸取国内先进的技术与经验，以粪污“四化”为原则。1、减量化：从污染的源头抓起，有效地削减污染总量。鸭场实行干清粪分离工艺，粪便污水与雨水分流收集，把冲棚、冲凉用水减少到最低限度，减少治理费用，达到将污染源控制在最低限度的目的。2、无害化：选用厌氧工艺技术，粪污水经过16天左右的厌氧发酵，可去除污水中的CODcr85%左右，TS分解率50%以上，病菌杀灭率96%以上，无毒无味运行，消除蚊蝇孳生地，切断寄生虫的生长源，处理后沼液成为无害化的有机肥。3、资源化：粪污综合利用，达到变废为宝的目的。污水经过厌氧发酵后成为有机沼肥，经进一步加工或直接利用，可作为果林、花卉、蔬菜等大田作物的基肥或追肥。沼液中富含溶解氮、磷、钾和关闭植物生长细胞的黄腐酸，浓缩后可制成植物叶面有机喷施肥。沼渣制成有机肥用于农田。沼液和有机肥的施用可节省大量农药和化肥，提高饲料质量，促进增产增收。主产品沼气可供应周边农户和养殖场食堂、发电和锅炉使用。4、生态化：将处理后的无毒无害无臭味的有机液肥，输送到紧靠该场的苗木种植区喷灌，形成“鸭污沼种植基地”的生态循环系统。喷施沼液可修复长期施用无机肥板结的土壤，可少施或不施农药和化肥，促进增产增收，提高经济效益。5、产业化原则畜禽粪便收集、处理和环境治理坚持产业化原则，就是根据国家的产业政策，进行产业转型，优化产业体系，把沼气生产、粪便堆肥、污水处理纳入产业系统，为整个产业系统的可持续发展提供可靠的物质保障，增强产业活力，提高经济效益。通过产业化，吸引多方投资和劳力，通过专业化运营，实现资源环境、经济和参与者“共赢”。6、循环经济理念工程工艺设计、建设和运营，必须把经济活动组成一个“资源、产品、再生资源”的反馈式流程，对产业系统总体来讲，要实现减少生产投入，增加资源利用层级，提高利用效率，减轻环境压力，增加生产收益，把经济活动对生态环境的负面影响降低到尽可能小的程度。把循环经济理念应用于畜禽养殖中，在生产过程中节约资源投入量，减少废物的产生排放量，同时将废弃物转化为可再生能源和资源，通过种植、养殖、加工的有效结合实现良性循环和可持续发展。二、沼气工程原料来源及副产品利用情况安徽天叶食品有限公司采用CSTR厌氧发酵工艺来处理养殖场粪便污水，发酵后产生的沼气供应周边农户和养殖场自用，沼渣制肥，沼液作为无公害液态有机肥施用于周边农田。1、CSTR厌氧发酵工艺CSTR是在常规消化器内安装了搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态，该消化器常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。在该消化器内，新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵期内的发酵液混合，使发酵罐底浓度始终保持相对较低的状态。而其排除的料液又与发酵液的底物浓度相等，并且在出料时微生物也一起被排出，所以，出料浓度一般较高。该消化器具有完全混合的状态，其水力停留时间、污泥停留时间、微生物停留时间完全相等，即HRT=SRT=MRT。为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出速度保持平衡，要求HRT较长，一般要1015d或更长的时间。2、原料来源根据安徽天叶食品有限公司提供的基础资料，养鸭场的常年存栏量为5万只，以此为计算依据，每只鸭每天产粪0.3kg，养殖场每天约产鸭粪15吨。鲜鸭粪平均干物质含量为26%，通过与水调和，使厌氧消化器进料干物质浓度在78%左右，每天的总进量约为55吨。设计沼气发酵温度为中温，发酵水力滞留时间（HRT）为16天，厌氧发酵罐的有效容积为：V=55×16=880立方米；考虑到气体约占总容积的1015%，设计选用1000立方米厌氧发酵罐。经测算，沼气（甲烷）直接排入空气会带来臭味，而且对温室气体的形成作用很大。同样数量的甲烷排放到空气中比二氧化碳对温室气体的“贡献”要高出21倍。一年四季中，每天的生活用气量不同，所以考虑配套建设400立方米的贮气柜，场区生活用气后剩余的沼气储存在贮气柜中。2、产品综合利用沼气技术是一项变废为宝的高效转换技术，有机废弃物经过沼气池厌氧发酵产生了沼气、沼液和沼渣。安徽天叶食品有限公司大中型沼气工程产生的沼气主要作为清洁能源供应周边农户和养殖场自用；沼液、沼渣含有丰富的有机质、腐殖酸、氮、磷、钾等营养成份，沼液作为优质高效的液态有机肥料施用于养殖场周边的苗木种植区和农田，沼渣直接加工成有机肥，沼液沼渣的综合利用有效减少化肥、农药的使用，提高农作物的产量和品质。（1）沼气由于反应在中温下进行，厌氧反应罐内的每立方米产气率约为1.0立方米/天，则每天沼气产量为：1000立方米；沼气年产量为：1000×365=365000立方米，约为36.50万立方米。沼气用量确定农户用气：养殖场附近供气户数为80户。用气量按1.5立方米/日·户计算（户均人口约为4人），沼气用量120立方米/日，未预见气量按总用气量的5%计算，考虑沼气收集、贮存、传输损失10%，日均实际用量约为140立方米。养殖场用气：160立方米沼气用于养殖场自用和维护沼气工程正常运行。沼气发电：剩余沼气700立方米用于发电。养殖场每年约有25.55万立方米沼气用于发电，按每立方米沼气发电1.5千瓦时计算，每年可发电38.325万千瓦时。根据沼气工程的发电量，配置一台额定功率为80KW的发电机组。（2）沼渣鸭粪经过预处理阶段和厌氧阶段，干物质被降解了48%，同时固液分离时所产沼渣中的干物质含量流失了25%，其中沼渣的含水量为65%。沼渣日产量为：4.28吨/日×（1-48%-25%）÷（1-65%）=3.30吨/日。沼渣年产量为：3.30×365=1205吨。按照每吨沼渣生产1.5吨有机肥，每年生产有机肥约1808吨。（3）沼液沼液的日产量为：54.90-4.28吨/日×48%-3.30吨/日=49.55吨/日，沼液年产量为49.55×365=18086吨。本项目建设单位安徽天叶食品有限公司周边有大面积的蔬菜种植基地和粮食种植基地，该沼气工程生产的沼液全部作为液态有机肥料施用于养殖场周边的蔬菜和粮食种植基地，有机肥直接出售。三、生产工艺的选择养殖场粪污治理的模式由于养殖场所处地区不同，对粪污治理工程具体内容的要求也有所不同。其基本上可分为两种模式：能源生态模式和能源环保模式。1、能源生态模式能源生态模式适合于一些周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽养殖场，它是以生态农业的观点统一筹划系统安排，使周边的农田、鱼塘或水生植物塘完全消纳经厌氧消化处理后的废水。2、能源环保模式能源环保模式主要是针对一些周边既无一定规模的农田，又无闲暇空地可供建造鱼塘和水生植物塘的畜禽养殖场的废水处理。这两种模式的不同之处在于：一是两种模式追求的排放标准不同；二是适用的规模和条件不同，大型规模化养殖场和没有土地利用的场合适用于环保能源模式；三是两种模式的工艺流程不同，主要是后处理不同。能源生态模式是处理高SS浓度的畜禽养殖场粪污，宜选用CSTR或USR工艺，能源环保模式中的畜禽养殖场粪污先经过固液分离，是处理低SS浓度的畜禽养殖场粪水，宜选用UASB（或UBF）或AF工艺。结合项目单位多年生产实际情况，该项目选择能源生态模式，装置选择CSTR工艺。四、生产工艺流程及说明1、沼气工程工艺流程（1）工艺流程图见图2-1。计量池厌氧发酵罐脱硫塔流量计沼液储池养殖场污水（TS为7-8%）供应农户发电生活用气蔬菜种植基地和粮食种植基地等预处理池气水分离出售沼液回流沉渣沼渣发电余热阻火器沼气沼液沼渣余热利用粪污有机肥集污池沉沙沼气沼液干化池沉渣上清液鸭粪贮气柜图2-1 沼气工艺流程图（2）工艺说明本项目采用CSTR厌氧发酵工艺。CSTR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。使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应，避免了反应器液面上的“结盖现象”。其原理是在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。消化器内安装有搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态。投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的全部发酵液菌种混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。原料在中温（30左右）及厌氧的环境下，通过三个基本过程（一是水解把不溶解的有机化合物和聚合物，通过酶法转化为可溶解的有机物；二是将上一步转化成的产物如碳水化合物、蛋白质、脂肪类、醇等发酵为有机酸；三是产甲烷菌将有机酸发酵产生甲烷）将有机物消化成甲烷、二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）和稳定的排泄物。 集污沉砂池：养殖场的粪污通过管道由场区的污水管道流入集污池，集污池内设置格栅,栅距为20毫米.由于废水排放过程中携带有大量的悬浮物及固形物、漂浮物，去除这些固形物有利于后续工艺的处理，防止管道堵塞，集污沉砂池池内设两台提升泵，一用一备。 预处理池：粪污经集污沉砂池池进入预处理池，鸭粪与鸭尿污水等在水解酸化池内通过搅拌机混合均匀。预处理池作用在于降解部分悬浮物质，将复杂的有机物转化为简单的有机物质，提高其生化性能，有利于厌氧消化。预处理池内设置一台搅拌机，两台水泵。 二次沉砂池：二次沉砂池对混合后的鸭粪污水进行再次沉降分离去除，否则会影响后续处理设备的运行，最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。 调节计量池：为了使管道和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，在厌氧发酵罐处理设施之前设置计量池，并且蒸汽的通入点设在调节池内，使进料温度保持在30左右。计量池内设置两台进料泵。 厌氧发酵罐：原料由计量池经进料泵输送到厌氧发酵罐，滞留期为16天，产气率约为1.0立方米/立方米*天，整个流程非常稳定。 沼液储池：主要用于储存沼液，沼液内产生的沼渣进入干化池。 干化池：沼渣的含水率一般在65%以上，排出的沼渣进入干化池，通过固液分离，使沼渣的含水率降低。干化池内固液分离产生的沼液回流至水解酸化池内。干化池内设置固液分离机。 沼气的贮存与利用。在工程建设进入正常运行阶段，每天可产沼气1000立方米左右，配置400立方米贮气柜可以满足项目生产要求。沼气作为清洁高效能源，热值为2180017700千焦/立方米，不允许向外排放而形成二次污染，必须加以完全利用。沼气经气水分离器（入口管内流速宜为15米/秒，出口管内流速宜为10米/秒）、脱硫塔（沼气进入脱硫塔时温度大于35时应先对沼气进行降温）、计量后进入贮气柜，沼气经干式阻火器后，用于生活用气。2、有机肥生产工艺流程（1）工艺流程图见图2-2所示：NPK元素计量、混合粉 碎干 燥沼 渣出 售有机肥计量包装冷却筛分干燥造粒一体化图2-2 有机肥加工工艺流程图（2）工艺流程说明经固液分离后的沼渣，仍然具有较高的含水量，不能直接用于肥料生产，需添加一定量的秸秆或木屑等辅料，使原料含水率降低至20%，后添加配定的NPK植物营养肥料进行混合，使N+P2O5+K2O15%,进入干燥造粒机一体化机器中进行造粒，制成成品有机肥，然后再进行筛分、计量、包装及出售。沼渣加工有机肥，生产转化率约为1.5，即每吨沼渣经加工可制成1.5吨有机肥。沼渣日产量为3.3吨/日，沼渣年产量为：3.3×365=1204.5吨，则每年生产有机肥约1808吨。五、工艺设计参数1、发酵温度：中温，352、水力滞留期：16天3、混合物料TS浓度：78%4、原料产气率：1.0立方米/ 立方米·天5、CODcr去除率：85%6、“三沼”完全利用，全系统实现零排放7、厌氧消化速率：75-85%8、贮气装置：湿式标准贮气柜，贮气量400m³9、沼气甲烷含量55%10、工艺：连续搅拌反应器（CSTR）11、固液分离：去除污水，分离的滤渣作固体有机肥。六、沼气净化、储存、供气系统设计1、沼气净化（1）一般规定厌氧发酵产生的沼气经过脱水、脱硫处理后进入沼气储存和的输配系统。经过净化处理后的沼气质量指标应符合下列要求：沼气低位发热值大于18兆焦/立方米；沼气中硫化氢含量小于20毫克/立方米；沼气温度低于35。（2）沼气脱水本项目沼气脱水采用重力法脱除，气水分离器的入口管内流速宜为15m/s，出口管流速宜为10m/s。气水分离器内装入填料可选用不锈钢丝网、聚乙烯丝网、聚四氟丝网或陶瓷拉西环等。（3）沼气脱硫沼气中含有少量硫化氢气体，脱除沼气中的硫化氢可采用干法和湿法，本项目中采用干法脱硫，干法脱硫采用氧化铁作为脱硫剂。脱硫装置设置两套，一用一备。2、贮气装置容积设计沼气用于民用炊事时，贮气柜的容积按日产气量的40%60%计算，本项目中日产沼气量为1000立方米，配400立方米的贮气柜可以满足要求。3、供气管道计算（1）沼气用气量居民每户生活用沼气量按1.5m3/d计算，本项目中供应距离养殖场1000米远的80户农户用气，总用气量为120立方米；未预见气量按总用气量的5%计算，沼气传输过程中损失按照总用气量的10%计算，则每日农户的总用气量约为140立方米。（2）沼气干管、支管的计算流量，按计算月的小时最大用气量计算Qj= Ky·Kr·Ks式中：Qj管道计算流量，单位为立方米每小时（m3/h）；Qn年用气量，单位为立方米每年（m3/a）；Ky月高峰系数，Ky=1.1-1.3；Kr日高峰系数，Kr=1.05-1.2；Ks时高峰系数，Ks=2.2-3.2；本项目设计中月高峰系数选用1.2，日高峰系数选用1.1，时高峰系数选用2.7，则输送沼气的干管、支管的流量中每月的小时最大用气量为Qj=21.56m3/h。（3）室内沼气管道的计算流量，按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数确定：Qj=KNQn式中：Qj管道计算流量，单位为立方米每小时（m3/h）；K燃气的同时工作系数；N同一类型燃气的数量；Qn燃气的额定耗气量，单位为立方米每小时（m3/h）。本项目供气户数为80户，根据居民生活用燃具的同时工作系数的表格查看，本项目中的燃气同时工作系数为0.34，设计燃气用具的额定耗气量为0.5 m3/h，则室内沼气管道的流量为Qj=14.00m3/h。 （4）管径的选择本项目中贮气柜的压力约为3000pa，灶前压力约为1000pa-2000pa，为低压输送。主干管采用DN100燃气管，支管采用DN80、DN65，其余依次取、DN50、DN40、DN32。当沼气压力不能满足沼气用气设备压力要求时，要设置加压泵。详见以下具体管道布置表2-1：表2-1 管道布置表长度单位管径备注农户供气主干管1000米DN100供应80户农户供气支管600米DN80-DN32农户供气入户管1000米DN20农村供户阀门及配件等1项4、管材及管件（1）本项目中采用低压沼气管道输送，室外沼气管道选用PE燃气管，管道应符合GB1558.1-1995和GB1558.2-1995的规定，室内沼气管道采用镀锌钢管。（2）沼气管道最小壁厚应满足下列要求：镀锌钢管，2.75毫米PE燃气管，3.0毫米穿越重要障碍物管壁应加厚1毫米-3毫米。（3）沼气管道阀门应符合国家标准规定适用于燃气介质，并有良好的密封性和耐腐蚀性。在室外宜选用球阀、新型蝶阀或密封面为不锈钢闸阀；在室内宜选用旋塞或球阀。5、室外沼气管道（1）室外沼气管道宜采用埋地敷设；场区及庭院内埋地困难时，钢管可采用架空敷设；PE燃气管要符合有关标准的规定。（2）沼气管道不得与其他管道和电缆同沟敷设；同时严禁在下列场所敷设：高压电缆走廊；易燃易爆材料和具有腐蚀性液体堆放场；固定建筑物下面；交通隧道。（3）地下沼气管道与其他相邻建筑区、构筑物的最小水平与垂直净距，应符合GB50028-93第5.3.2条的规定。（4）沼气管道埋地敷设时，埋深应在冻土层以下，同时管顶的覆土最小厚度应符合下列要求：埋设在车行道下时，不得小于0.9米；埋设在非车行道下时，不得小于0.6米；埋设在庭院内时，不得小于0.3米；埋设在水田下时，不得小于0.8米。（5）沼气管道坡度应与地形相适应，沼气管道的低处必须设置凝水器，管道坡度坡向凝水器不得小于0.003。（6）沼气管道埋地敷设时，尽量避开主要交通干道，避免与铁路、河道交叉；当沼气管道穿越铁路、公路和主要城镇干道时应符合GB50028-93第5.3.8条的规定。（7）室外架空沼气管道可沿建筑物外墙或支柱敷设，并应符合GB50028-93第5.3.15条的规定。（8）沼气管道通过河流时，应符合GB50028-93第5.3.9条的规定。（9）沼气管道上阀门应设置在便于应急操作的地方，宜按以下原则设置：沼气支管的起点应设阀门；穿越或跨越重要河流的沼气管道，在河流两岸均应设置阀门。低压沼气管道上可不设阀门。（10）地下沼气管道的凝水器、阀门，均应设置防护罩或阀门井。6、室内沼气管道（1）沼气引入管应直接从室外管引入厨房或其他用气设备房间，室内沼气管道不得敷设在易燃易爆品仓库和有腐蚀性介质的房间、配电房、变电室、电缆沟、烟道及进风道等地方。（2）沼气管道严禁引入卧室。当沼气水平管道穿越卧室、浴室或地下室时，必须采用焊接连接并安装在套管中；沼气管道进入密闭室时，密闭室必须进行改造，设置换气口，通风换气次数每小时不得小于3次。（3）沼气引入管的坡度不小于0.01，且坡向庭院管道。（4）沼气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设在套管内；套管与沼气管之间用沥青、油麻填实，热沥青封口；套管穿墙孔洞应与建筑物沉降量相适应；套管尺寸见下表2-2。表2-2 套管尺寸管道直径（毫米）152025-32405070套管直径（毫米）3240507080100（5）庭院支管采用PE燃气管，引入管采用镀锌钢管。（6）沼气引入管上阀门设置应符合下列要求：阀门宜设置在室内，重要用户室内外均应设置阀门，阀门应选择快速式切断阀。低压沼气引入管直径小于80毫米时，可在室外设置带丝堵的三通，不另设阀门。（7）室内沼气管道应明设。当建筑或工艺有特殊要求时沼气管道可暗设，但应符合下列要求：暗设的沼气立管，可设在墙上的管槽或管道井中，暗设的沼气水平管，可设在吊顶和管沟中；暗设沼气管道的管槽应设活动门和通风孔；暗设沼气管道的管沟应设活动盖板，并填充干沙；暗设的沼气管道可与空气、供水管道、热力管道等一起敷设在管道井、管沟或设备层中，但沼气管道应采用焊接连接；沼气管道不得敷设在可能渗入腐蚀性介质的管沟中；当敷设沼气管道的管沟与其他管沟相交时，管沟之间应密封，沼气管道应敷设在钢套管内；敷设沼气管道的设备层和管道井应通风良好。每层的管道井应设在楼板耐火极限相同的防火隔断层，并应有进出方便的检修门；沼气管道应涂黄色的防腐识别漆。（8）室内沼气管道与电气设备、相邻管道之间的净距不应小于下表2-3的要求：表2-3 沼气管道与电气设备、相邻管道之间的最小净距管道和设备与沼气管道的净距（米）平行敷设交叉敷设明装的绝缘电线或电缆0.25 0.10 电压小于1000V的裸露电线的导电部分1.00 1.00 配电盘或配电箱0.30 不允许相邻管道保证安装和检修0.02（9）沿墙、柱、楼板等明设的沼气管道应采用管卡、支架或吊架固定。沼气钢管的固定间距不应大于下表2-4：表2-4 沼气钢管的固定间距管径，mm1520253240507080间距，m2.533.544.5566.5（10）室内沼气管道水平敷设高度，距室内地坪不应低于2.2米，距厨房地坪不应低于1.8米，距顶棚不应小于0.15米。（11）室内沼气管道的水平坡度不应小于0.003，且分别坡向立管和灶具。（12）室内沼气管道应在流量计和用气设备前分别设置阀门。（13）沼气管道与民用沼气灶的连接可采用软管连接，其设计应符合下列要求：连接软管的长度不应超过2米，中间不应有接口；沼气用软管采用耐油橡胶专用燃气软管；软管与沼气管道、沼气灶等用气设备的连接处应采用压紧螺帽或管卡固定；软管不得穿墙、窗和门。（14）暴露在大气中的钢管应选用漆膜性能稳定、表面附着力强、耐候性好的防腐涂料，并根据涂料要求对管道表面进行处理。七、产品质量的控制（1） 沼气主要特性参数CH4含量 60%热值 约25075千焦/ 立方米H2S 0.3%（2）有机肥料产品质量控制标准该产品执行NY525-2011标准，其指标为：序号项目名称技术要求1水分（鲜样）的质量分数30%2有机物的质量分数（以烘干基计）%45%3总养份(N+P2O5+K2O) （以烘干基计）%5%4酸碱度（pH）5.58.55总砷（As）（以烘干基计）（mg/kg）156总汞（Hg）（以烘干基计）（mg/kg）27总铅（Pb）（以烘干基计）（mg/kg）508总镉（Cd）（以烘干基计）（mg/kg）39总铬（Cr）（以烘干基计）（mg/kg）15010外 观褐色或灰褐色，呈粉状或小颗粒状，均匀，无恶臭，无机械杂质八、主要设备选型方案1、设备选购依据：1、安徽省发展改革委安徽省农委关于下达2014年农村沼气项目中央预算内投资计划的通知（皖发改投资【2014】371号）的要求，配备相关的仪器设备。2、新增仪器规格及参数。新增仪器设备36台（套），其技术指标详见下页“仪器设备清单表”。仪器设备清单表序号名称数量单位单价投资技术参数参考型号(元)（万元）1格栅1台50000.5栅隙为20mm，不锈钢材质，非标定制2污水提升泵2台50001电机功率：2.2KW，转速（r/min）：290032ZW20-123预处理搅拌装置1套300003配套发电机转速比为1:42/3，桨叶直径2.5m，轴长2.3m3进料泵2台150003流量20m3/h,扬程18米，电机功率3.0KW,不锈钢材质，防爆