某养殖废水沼气技术方案-.doc

河北养殖有限公司畜禽养殖沼气工程设 计 方 案河北环境工程有限公司2013年10月设计单位：河北环境工程有限公司 项目名称：河北养殖有限公司畜禽养殖 沼气工程设计方案 河北养殖有限公司畜禽养殖沼气工程目 录1 项目概况11.1 项目背景11.2 项目概况12 设计依据、原则及范围22.1 设计依据22.2 设计原则32.3 设计范围33 工艺选择33.1 核心工艺比较及工艺选择33.2 加热方式选择53.3 沼渣、沼液处置方式选择54 工艺设计74.1 工艺流程设计74.2 工艺流程叙述74.3 物料平衡计算84.4 热量平衡计算84.5 工艺单元设计参数124.6 工艺特点195 总体设计205.1 站内总体布置205.2 站外配套设计206 土建设计206.1 建筑设计206.2 结构设计217 电气设计227.1 设计依据227.2 设计范围237.3 供电电源与供电负荷237.4 控制与保护237.5 照明237.6 防雷与接地237.7 自控设计238 暖卫设计248.1 目的248.2 设计依据248.3 厂区供热管网249 安全、节能及消防249.1 安全生产249.2 节能259.3 消防2510 运行管理和劳动定员2710.1 运行管理2710.2 维护保养2710.3 岗位定员2810.4 人员培训2810.5 使用及维修2911 工程投资估算3011.1 土建参数及报价3011.2 设备参数及报价3111.3 其他费用及工程总报价3312 技术经济3412.1 项目技术经济汇总表3412.1 运行费用3412.2 工程收益36ii河北养殖有限公司畜禽养殖沼气工程1 项目概况1.1 项目背景近几年，随着农村和农业结构的优化调整，人民生活水平的提高，养殖业发展较快，呈现出三个特点：一是规模养殖场数量大幅度增加；二是养殖场的投资大，设备标准高，管理规范；三是发展的区域化明显。目前已基本形成以大中城市郊区为中心的养殖区。在大中型养殖场迅速发展的同时，养殖场粪便污染和处理利用情况堪忧。在北京和上海，采用工程化技术措施处理的粪、水量，仅占排放量的3%和4%。对粪便处理仅限于晒干销售，但是一些养殖场由于市场及回收成本等原因而任其自流，浪费掉。这种状况带来了严重的不良后果：一是造成了严重的资源浪费；二是污染了周围的环境，影响了附近居民的身体健康；三是加剧了养殖场与附近村民的矛盾。目前集约化养殖场大型沼气工程在我国呈现出良好的发展态势。发展集约化养殖场大型沼气工程，既是发展生态农业的一个重要内容和关键环节，又改善了生态环境，治理了养殖场粪便污染问题，同时提高了农户生活用能水平，改善了居住环境。 规模化养殖能源环境工程项目的建设，目的是高效利用养殖业废弃物，减轻畜禽粪便污染，促进养殖场可再生能源技术规模化和产业化发展。1.2 项目概况本项目为河北省盐山县益民养殖沼气工程项目，河北盐山县益民养殖服务有限公司始建于1997年，养殖规模为年存栏肉牛4000头。养殖场采用干清粪方式，固含量约为18%。项目设计700m3厌氧反应器，日处理鲜粪15.5吨，采用中温厌氧发酵。产生的沼气用于罐体加热和外送。沼渣可作为有机肥出售，沼液灌溉农田、草场，实现零排放。本项目目标：建设成能源生态型工程，实现资源的最大化利用。以往养殖场粪水不经处理，乱堆乱放，粪便资源利用率基本为“零”。通过建立此项目，一是能够将厌氧发酵产生的沼气用于供气，减少不可再生能源的消耗：二是能够将开发的有机肥产品直接应用于农田，为开发安全食品和绿色食品生产储备肥源。2 设计依据、原则及范围2.1 设计依据沼气工程技术规范第1部分：工艺设计 ny/t 1220.1-2006沼气工程技术规范第2部分：供气设计 ny/t 1220.2-2006沼气工程技术规范第3部分：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规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程ny/t 1221-2006规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 ny/t 1222-2006畜禽养殖业污染防治技术规范 hj/t 81-2001畜牧业发展行动计划 （农业部）农业基本建设项目管理办法 （农业部）畜禽养殖业能源环保站运行维护及其安全技术规程 （农业部）畜禽养殖业能源环保站设计规范 （农业部）畜禽养殖业污染物排放标准 gb 18596-2001采暖、通风及空气调节设计规范 gb 50019-2003供配电系统设计规范 gb 50052-95低压配电设计规范 gb 50054-952.2 设计原则（1） 按照建设方总体规划及畜牧业专业规划制定的指导思想；（2） 执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规规范及标准；（3） 采用先进、成熟的技术和设备，保证工程质量，使运行稳定，管理方便灵活，尽可能实现自动控制，减轻日常工作强度，提高管理水平；（4） 妥善处理和处置生产过程中产生的沼渣、沼液、废水防止二次污染；（5） 降低能耗和成本，减少工程总投资，充分发挥项目的社会、经济和环境效益；（6） 合理布局，精心布置，减少占地，提高土地利用率；（7） 预处理间内电机均采用防爆电机，室内灯具采用防爆灯，净化机房和预处理间开关设置在室外。2.3 设计范围设计范围包括：原料预处理部分、沼气厌氧反应部分、沼气净化与储存部分、沼气利用部分、沼肥利用与储存部分及其它附属基础设施建设等。3 工艺选择3.1 核心工艺比较及工艺选择工艺选择是大型沼气综合利用工程建设的关键。处理工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。厌氧反应工艺是沼气工程的核心，厌氧反应工艺选择是否恰当直接影响沼气工程的处理效果、沼气产量、运行管理和基建投资。在我国，目前主要的厌氧消化工艺有：塞流式消化器（pfr）、升流式厌氧污泥床、污泥滤床、升流式厌氧固体反应器（usr）和完全混合厌氧反应器（cstr）。表3-1 厌氧反应工艺比较表序号项目pfrusrcstr1原料范围粪便等适应性广2水力滞留期 (d)152081510203codcr负荷(kg/(m3d)38255104ts浓度(%)71035365投配率(%)510577126优点不需要搅拌、池形结构简单、能耗低、运行方便不设三相分离器，适于处理高含固量物料，适于处理高含固量物料，发酵速率高，容积产气率较高，7缺点固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，使hrt和srt降低，效率较低，需要固体和微生物的回流作为接种物适合中小规模猪粪发酵运行费用高，投资大。从以上各种厌氧反应器的介绍可知，各种类型的厌氧工艺各有其优缺点和使用范围，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。考虑到项目规模、运行稳定性等，本工程采用发酵速率高cstr厌氧反应器，中温发酵。为了缩短施工周期，节省建筑材料，提高厌氧反应器的施工质量，建设美观大方的沼气工程处理装置。本工程采用拼装制罐技术，使用热喷涂钢板，以快速低耗的现场拼装使之成型，预制钢板采用栓接方式拼装，栓接处加特制密封材料防漏。此种预制钢板形成的保护层不仅能阻止罐体腐蚀，而且具有抗酸碱的功能。拼装罐具有技术先进、性能优良、耐腐蚀性好、维修便利、外观美观的特点。3.2 加热方式选择厌氧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33-35。对物料的加热的方式可采用热水锅炉、蒸汽锅炉、太阳能和发电余热等。结合本工程的实际情况，选择气煤两用热水锅炉加热。3.3 沼渣、沼液处置方式选择在沼气发酵过程中，作物生长所需的氮、磷、钾和微量元素基本上都被保存下来。沼渣中含有有机质、腐殖酸和氮、磷、钾，有机质含量在3050% ，腐殖酸含量达到1020% ；全氮在0.82.0% ，五氧化二磷在0.41.2% ，氧化钾在0.62.0%之间。每公顷施用15000千克(湿重)沼渣，相当于土壤补充了氮素4560千克、磷18.837.5千克和钾3060千克，也就相当于施用尿素100130千克、过磷酸钙150300千克和氯化钾50100千克。据分析，沼肥中的全氮含量比堆沤肥高4060%，全磷比堆沤肥高4050%，全钾比堆沤肥高8090%，作物利用率比堆沤肥提高1020%。沼渣既是优质肥料，又是良好的土壤改良剂。使用沼渣作基肥，具有肥效持久、苗壮、土肥相融性好等特点，连续3年施用沼肥的土壤，有机质能增加0.200.83%，因此，能够有效地改善土壤肥力和土壤理化性状。果树每亩施用12001500kg湿沼渣，连年施用，具有明显的改良土壤作用。沼渣作追肥，每亩用量1000100kg。长期施用沼肥，不但能充分改良果园土质，防止土质角化，而且果树树冠大，叶色呈现浓绿色，特别是对病虫害的防治具有明显效果，且抽梢整齐，挂果率高，幼果成长快，成活率高，果实味道纯正，提高甜度0.5-1.0度，产量能够明显提高。所以沼气发酵后的沼渣经堆肥后，既可施用于农作物自用，也可加工成商品有机肥料销售使用，必定会取得意想不到的效果。沼气发酵残留物中的沼液除了含有氮、磷、钾等大量营养元素外，还含有钙、铁、铜、锌、锰、钼等微量元素和对动植物生长有调控作用。对某些病虫害有杀灭作用的生物活性物质，如氨基酸、生长素、赤霉索、维生素、单糖、腐殖酸和某些抗菌素类，它们对农作物生长发育具有重要的调控作用。可以刺激种子提早发芽，促进农作物生长，增强抗旱、抗病能力。沼液中速效性营养成分高，用于果树根外追肥和叶面施肥，施沼液时将沼液混合浇灌水冲进果树畦垄，渗进果树根部，可起到很好的效果，使用时每亩用量1000-1500kg。沼液施用后见效快，利用率高，一般施后24小时内，根系和叶片可吸收喷施量的80%左右，能及时补充果树生长对养分的需要。所以，沼肥是一种很好的有机肥料，施用沼肥不仅解决了二次污染问题，而且改良了土壤，促进了农作物的生长，具有很好的经济效益，利用前景非常广阔。4 工艺设计4.1 工艺流程设计沼气进料设备cstr反应器锅炉系统水封池加热 水封器气水分离器脱硫塔沼液 固液分离机沼液储池沼渣 增压风机调浆池膜式储气柜沼肥回流 供气进料池出料池沼肥泵肉牛鲜粪便 图4-1 工艺流程图4.2 工艺流程叙述养殖场收集的鲜牛粪便干物质含量大概18%左右，直接倒入进料池后，然后用养殖场的废水或回流的沼肥来稀释泡粪，稀释后的粪污通过格栅进入调浆池，并用养殖场的废水或回流的沼肥稀释到设计固含量，进行搅拌，再用进料设备提升至cstr反应器进行沼气发酵，在此通过厌氧反应消解大部分污染物质。cstr反应器发酵产生的沼气首先经水封器、气水分离器、脱硫塔等装置净化处理，并通过气体流量计计量后，储存到膜式储气柜，然后通过增压风机增压后输送到用气点。cstr反应器反应后溢流出来的料液通过出料管到水封池，再自流进入出料池；出料池内的沼肥用沼肥泵到固液分离机分离成沼液和沼渣，沼渣可作为有机肥出售，沼液灌溉农田、草场，实现循环利用。4.3 物料平衡计算表4-1 物料平衡计算表总沼气量700m3/d肉牛粪便沼气量700肉牛粪便产气率0.25m3/kgts肉牛粪便总量（ts）2800kg肉牛粪便固含量18%需肉牛粪便量15600t/天进料固含量（鲜粪浓度）8%进料量35m3/d稀释用水量19.45m3/d沼渣产率0.35kg/kgts沼渣固体量980kg/d沼渣含固率30%产生的沼渣量3.27m3/d沼液回流率50%回流沼液量7.29m3/d沼液量14.58m3进料次数3次每次进料量11.67m3/次沼液储存天数10天沼液储池容积80m34.4 热量平衡计算本工程加热主要在厌氧罐内对料液进行加热，加热温度控制在33-35，本工程的热量计算主要考虑厌氧罐需要的热量，同时考虑池体和罐体及储气膜的散热量。表4-2 热量平衡计算表（春秋季）罐体料液需热量q1需加热的进料量35m3/d罐内料液温度35.00料液起始温度15.00进料次数3.00次每次加热时间8.00h罐体料液需热量q1122092kj/小时其它耗热量q2罐体及管道热损量q21221kj/小时所需热量qt=q1+q2123313kj/h29458kcal/h所需热量0.03mw换算成锅炉热功率0.05mw热水锅炉锅炉内热水水温85.00供水水温65.00水的比热4.19kj/(kg.)锅炉热效率70.00%锅炉供热水量2102.16l/h2.10m3/h需沼气量：需要热量：4227860.00kj/天沼气发热量：20489kj/m3需沼气量206m3/天1000方沼气相当于标准煤700.00公斤节省煤量144公斤工程向外供气量494m3/天表4-3 热量平衡计算表（夏季）罐体料液需热量q1需加热的进料量35m3/d罐内料液温度35料液起始温度25进料次数3次每次加热时间6h罐体料液需热量q181394 kj/小时其它耗热量q2罐体及管道热损量q2407 kj/小时所需热量qt=q1+q281801 kj/h19542 kcal/h所需热量0.02 mw换算成锅炉热功率0.03 mw热水锅炉 锅炉内热水水温85供水水温65水的比热4.19kj/(kg.)锅炉热效率70.00%锅炉供热水量1394.50 l/h1.39 m3/h需沼气量：需要热量：2804620.00 kj/天沼气发热量：20489kj/ m3/需沼气量137 m3/天1000方沼气相当于标准煤700公斤节省煤量96 公斤工程向外供气量563m3/天表4-4 热量平衡计算表（冬季）罐体料液需热量q1料液耗热量q1需加热的进料量35m3/d罐内料液温度35料液起始温度10进料次数3次每次加热时间10h罐体料液需热量q3122092 kj/小时其它耗热量q2罐体及管道热损量q23663 kj/小时建筑物采暖需热量q3房屋建筑面积200m2建筑物耗热量80w/m2总耗热量57600kj/h所需热量qt=q1+q2+q3183354 kj/h换算成mw0.05 mw锅炉热功率0.07 mw热水锅炉锅炉内热水水温85供水水温65水的比热4.19kj/(kg.)锅炉热效率70.00%锅炉供热水量3125.71 l/h3.13 m3/h需沼气量：需要热量：6286437.14 kj/天沼气发热量：20489kj m3/需沼气量307 m3/天1000方沼气相当于标准煤700公斤节省煤量215 公斤工程向外供气量393m3/天4.5 工艺单元设计参数4.5.1 预处理单元预处理单元包括进料池、调浆池及预处理间内格栅、切割泵、螺杆进料泵、预处理搅拌机等附属设备。构筑物1）进料池功 能：收集粪便，初步稀释，去除较大杂质结 构：地下钢砼，与调浆池连接处设格栅一道。总 容 积：3m3尺 寸：2.52.00.6数 量：1座2）调浆池功 能：将混合料液稀释到8%的固含量，并搅拌均匀。总 容 积：21.20m3有效容积：17.66m3尺 寸：32.5m结 构：地下钢砼加盖。数 量：1座 主要设备1）格栅功 能：去除较大的杂质，防止对后续处理中的管道及设备堵塞。技术参数：栅间距20mm数 量：1台2）预处理搅拌机功 能：将调浆池中物料搅拌均匀。技术参数：轴长l=3m，转速r=20rpm， n=1.1kw数 量：1台3）切割泵功 能：将物料破碎，便于进料泵顺利将物料提升到反应器。技术参数：q=0-60m3/h，n=2.2kw数 量：1台4）螺杆进料泵功 能：将预处理后物料提升至厌氧反应器。技术参数：q=15m3/h，h=20m，n=2.2kw数 量：2台（一用一备）4.5.2 厌氧处理单元厌氧处理单元包括cstr反应器、搅拌设备等。构（建）筑物1）cstr反应器基础尺 寸：11.310.6m结 构：地下钢砼。数 量：1座 主要设备1）cstr反应器功 能： 原料进入罐体发酵产生沼气。有效容积：700m3尺 寸：10.318.40m材 质：电泳喷涂钢板形 式：拼装数 量：1座2）cstr反应器搅拌机功 能：将罐体内料液搅拌均匀，使物料有效接触，增加产气率。型 号：jbj-3技术参数：3kw、转速 2025 r/min，材 质：碳钢防腐数 量：2台3）cstr反应器破渣搅拌机功 能：有效防止牛粪结壳阻塞出料。型 号：jbj-0.75技术参数：功率0.75kw、转速 2025 r/min，材 质：碳钢防腐数 量：1台4.5.3 沼气储存单元由于产气量和用气量经常不平衡，所以必须设置储气柜进行调节，本工程沼气储存采用膜式储气柜。膜式储气柜安装在cstr反应器上。 构（建）筑物主要设备1）膜式储气柜功 能：暂存沼气。有效容积：300m3尺 寸：10.315.16m结 构：双层膜式数 量：1套2）气柜风机功 能： 对膜体鼓风。技术参数：电机：0.75kw数 量：1台4.5.4 沼气净化处理单元沼气净化处理单元包括水封器、气水分离器、脱硫塔及净化机房。由于发酵产生出来的沼气中含有水分和h2s，未经处理的气体会腐蚀设备，所以必须经过处理。经过净化系统处理后的沼气质量指标，应符合下列要求：a）甲烷含量55%以上；b）硫化氢含量小于20 mg/m3。沼气脱水处理采用重力法气水分离器，脱硫采用干式脱硫。构（建）筑物净化机房面 积：30m2尺 寸：6.05.03.5结 构：砖砌 数 量：1座主要设备1）水封器功 能：对中温沼气可以起到控制压力及降温作用；同时清洗沼气从发酵装置带出的泡沫及污物，在系统中起逆止阀作用，防止回火。尺 寸：5001000mm数 量：1台2）气水分离器功 能：在脱硫塔前设置，可以将沼气中的水分降至脱硫剂所需要的含水量。尺 寸：5001750数 量：1台3）脱硫塔功 能：去除气体中的h2s，保证沼气的质量。尺 寸：9002750数 量：2台（一用一备）4）流量计参 数：dn25，8-60m3/h数 量：1台4.5.5 沼气利用单元增压风机功 能：对沼气增压。技术参数：风压：10kpa/cm2，风量：1m3/min，转速：1000r/min，电机：0.75kw数 量：1台沼气利用单元包括站外管网、灶具及燃气表等。4.5.6 沼肥处理单元沼肥处理单元包括出料池、沼液储池等构筑物及沼肥泵、固液分离机等设备。构（建）筑物1）水封池功 能：收集厌氧反应器中的物料，对罐体起到水封作用。 总 容 积：9.0m3有效容积：7.5 m3尺 寸：3.01.03.0结 构：钢砼加盖数 量：1座2）出料池功 能：暂存沼肥，为固液分离机提供沼肥，为牛粪稀释提供稀释沼肥。 总 容 积：18.0m3有效容积：15.0 m3尺 寸：3.02.03.0结 构：钢砼加盖数 量：1座3）沼液储池功 能：储存沼液。总 容 积：90m3有效容积：75m3尺 寸：6.05.03.0结 构：地下防渗膜数 量：1座主要设备1）沼肥泵功 能：将沼肥提升至固液分离机，也可以将沼肥提升到沼液储池。型 号：wq40-7-2.2技术参数：流量40m3/h、扬程7m、功率2.2kw数 量：1台2）固液分离机功 能：将沼肥分离成沼渣和沼液。技术参数：q=10m3/h数 量：1台4.5.7 辅助加热单元辅助加热单元包括值班室、锅炉房及气煤两用锅炉及配套设备。构（建）筑物1）锅炉房面 积：20m2尺 寸：4.05.04.5结 构：砖砌 数 量：1座2）值班室功 能：控制沼气站运行，供工作人员值班、办公使用。面 积：20m2尺 寸：4.05.03.5结 构：砖砌 数 量：1座4）预处理间功 能：可有效防止预处理池中的热量耗散；同时可美化站内环境。面 积：76m2尺 寸：9.58.03.5m结 构：砖砌+彩钢屋面嵌阳光板 数 量：1座设备气煤两用热水锅炉功 能：将沼气燃烧后转换成热能。规 格：0.07mw气煤两用锅炉数 量：1套（含补水水箱、软化水设备等）4.6 工艺特点（1） 预处理阶段设置进料池调浆池，将物料直接放入进料池，用废水和沼液回流对物料进行浸泡，到调浆池进行稀释，减少了废水量，减少了热量消耗，降低了有机物在预处理发酵的几率，增加了系统产气率； （2） 将预处理系统与沼肥处理系统合并在一起，设置了阳光板机房，便于操作处理，更能降低热量损失，美化站内环境；（3） 设2台脱硫塔，一用一备，可以通过阀门转换实现串并联，满足高浓度负荷冲击，以及便于更换处理；（4） 加热系统设置了一台0.07mw的气煤两用锅炉； （5） 站内池体均为密闭结构，可确保操作安全并有效减少沼气站臭味产生；（6） 为配合后期沼渣使用，设了固液分离机。5 总体设计5.1 站内总体布置平面布置一方面满足工艺流程的要求，另一方面功能分区尽量明确。沼气站分为两个区：第一区为辅助加热区，设置办公室、锅炉房等建筑物；第二区为生产区，建有调浆池、cstr反应器、出料池及沼液储池等构筑物、预处理间及净化机房；在厂区布置中各建、构筑物疏密得当，留有管线布置条件和足够的绿化用地。生活区内广植草坪，加以乔木、松竹、花卉点缀于生产管理建筑物和生活设施之间。5.2 站外配套设计5.2.1 站外道路站内道路就近接入站外道路。5.2.2 站外供电站外供电就近由市政供电网路接入，设计单位提供站区总用电负荷参数，由业主单位向当地供电局审批规划接入。5.2.3 站外供水、通讯自来水及通讯均由业主接入，设计由业主单位设计。6 土建设计6.1 建筑设计6.1.1 主要规范房屋建筑制图统一标准 gb/t 50001 - 2001建筑设计防火规范（2001年版） gbj 16 - 87建筑采光设计标准 gb/t 50033 - 2001建筑地面设计规范 gb 50037 - 96工业建筑防腐蚀设计规范 gb 50046 - 95建筑防雷设计规范（2000年版） gb 50057 - 94总图制图标准 gb/t 50103 - 2001建筑制图标准 gb/t 50104 - 2001建筑内部装修设计防火规范 gb 50222 - 956.1.2 设计标准建筑耐火等级为二级。6.1.3 设计内容本工程为新建工程，按使用功能分区，可划分成辅助加热区、生产区两大部分。本次工程设计的主要内容包括：办公室、锅炉房、进料池、调浆池、cstr反应器、水封池、出料池、沼液储池、预处理间、沼气净化机房等构（建）筑物。6.2 结构设计6.2.1 主要规范建筑结构可靠度设计统一标准 gb 50068 - 2001工程结构可靠度设计统一标准 gb 50153 - 92建筑结构荷载规范 gb 50009 - 2001砌体结构设计规范 gb 50003 - 2001建筑地基基础设计规范 gb 50007 - 2002混凝土结构设计规范 gb 50010 - 2002建筑抗震设计规范 gb 50011 - 2001钢结构设计规范 gb50017 - 2003给水排水工程构筑物结构设计规范 gb 50069 - 2002建筑抗震设防分类标准 gb 50223 - 95给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 cecs 117:2000给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 cecs137:20026.2.2 设计标准1) 本工程设计建筑结构的安全等级为二级。2) 本工程各项建构筑物主体结构的设计使用年限为50年。3) 本工程钢筋混凝土结构构件的裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度限值为0.2mm。4) 建筑结构的地基基础设计等级为丙级。5) 本工程建筑抗震设防类别属丙类建筑，抗震设防烈度为6度。6.2.3 设计内容本工程生产性构筑物除厌氧反应器主体采用拼装钢板结构，沼液储池为地下防渗膜结构外，其他均采用现浇钢筋混凝土整体结构，建筑物采用砖砌结构。7 电气设计7.1 设计依据供配电系统设计规范 gb50052 - 2009通用用电设备配电设计规范 gb50055 - 93低压配电设计规范 gb50054 - 95民用建筑电气设计规范 jgj16 - 2008建筑物防雷设计规范 gb50057 - 94(2000版)7.2 设计范围本工程设计范围包括厂区内供电、配电及电气设备控制设计，电源外线工程的电气设计不在本设计范畴。7.3 供电电源与供电负荷本工程厂区内电力负荷均为380/220v低压负荷，单台设备最大容量3kw，总容量24.85kw，运行功率19.35kw。（不含照明等辅助设施的用电）。7.4 控制与保护保护设定：380v进线设短延时电流速断、过电流保护，动作于断路器跳闸。低压元器件选用性能可靠，技术先进的开关设备作为低压设备的保护与控制。7.5 照明值班室采用日光灯照明，锅炉房、净化机房采用防爆灯具照明。站区道路照明采用玻璃管柱灯。7.6 防雷与接地为防止直击雷，在厌氧反应器、膜式储气柜顶局部设防雷避雷带、避雷针。电器设备外壳，电缆桥架等设备均与接地网相连。7.7 自控设计人机界面的设计理念已经广泛的得到发展和利用到了人机环境的系统工程中，使工程设计者与使用者身心行为特点相适应，从而使人能够高效、舒适地工作和生活。本沼气站内设立了人机界面控制，将采集的大量信息和数据储存起来，自动生成曲线，具有预警功能，利用人机界面实现控制系统、设备运行可视化，控制系统具有动态图形显示及报表打印输出功能，使使用者能够方便、简捷地了解系统运行状态和发展趋势。8 暖卫设计8.1 目的解决厂各生产生活建筑物冬季采暖。8.2 设计依据当地气象资料采暖与卫生工程施工及验收规范 gbj242-82城市供热管网工程施工及验收规范 cjj12-89建筑设备施工安装通用图集 91sb建筑给水排水设计规范 gbj15-88城市热力网设计规范 cjj34-908.3 厂区供热管网厂区室外供热管道采用直埋方式施工，采用聚胺脂发泡外缠玻璃丝布，供热管道的热补偿采用直埋外压式金属波纹管膨胀节。9 安全、节能及消防9.1 安全生产本工程设计采取了以下措施，以确保厂区安全生产和运行管理人员的劳动保护。 各生产构筑物均设便于操作和行走的操作平台、走道板及安全护栏、扶手。各种用电设备均按国家的有关标准作好接零接地保护。电器设备外壳，电缆桥架等设备均与接地网相连。电气设备及机械设备的布置注意留有足够的安全操作距离及空间。在运行前制定相应的安全规程，操作人员上岗前进行必要的专业技术培训，以确保正常运转。9.2 节能我国能源和水资源都十分紧张，因此在工程设计中考虑如何节约和有效的利用能源及资源是具有很重要的意义。在本工程设计中，尽量使工艺布置及管线连接简捷，减少水力损失，选用效率在80%以上的水泵，减少耗电量。本工程预处理采用阳光棚进行保温，以减少热量损失。9.3 消防厂区内所有建、构筑物均按二级耐火等级设计，其墙、柱、梁、板、楼梯等均采用非燃料体材料，在总图布置上各建筑物间按建筑设计防火规范要求，留有足够的防火间距。按国家室外给水设计规范要求，厂内设置足够的室外消火栓。消防给水管道同生产、生活给水管道共用，呈环状布置。消防按同一时间内发生火灾一次考虑，室外消火栓用水量为15l/s。厂内设置的道路均满足消防车行驶要求。净化机房等相应配备干粉灭火器。控制和防止电缆火灾蔓延，采取以下措施：1）主要动力电缆敷设在地下电缆沟内。2）电缆刷防火涂料。3）电缆孔洞以耐火材料封堵。石家庄市翟营南大街33号 电话第 29 页10 运行管理和劳动定员10.1 运行管理1) 运行管理人员必须熟悉“沼气工程”处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标，并应持有职业资格证书（沼气生产）。2) 操作人员必须了解本工程处理工艺，熟悉本岗位设施、设备的运行要求和技术指标。3) 各岗位应有本工程的工艺流程图、岗位责任、工作图表、操作规程等，并应示于明显部位。4) 各岗位的操作人员，应切实执行本岗位的操作规程中的各项要求，按时准确地填写运行记录。5) 设备启动应做好全面检查和准备工作，确认无误后方可开机运行。6) 操作人员发现运行异常时，应采取相应措施并及时报告负责人。7) 各种设施、设备应保持整洁，避免水、泥、气泄漏。10.2 维护保养1）应制定全场设备的维护保养计划，计划应包括下列几项：u 设备、仪器、固定资产卡。u 部件记录。u 维修保养时间表。u 全年维修保养预算及开支。2）应建立日常保养、定期维护和大修三级维护保养制度。3）专业维修人员必须熟悉机电设备、处理设施的维修保养计划及检查验收制度。4）压力容器等设备重点部件的检修，应由安全劳动部门认可的维修单位负责。5）场内的建、构筑物的避雷、防爆装置的维修应符合气象和消防部门的规定，并申报有关部门定期测试。6）维修人员应按设备使用要求定期检查和更换安全和消防等防护设施、设备。7）应定期检查、紧固设备连接件，定期检查电动阀门的控制元件、手动与电动的联锁装置。8）构筑物之间的明渠等应定期清理确保畅通无阻。9）涂饰不同颜色油漆或涂料的各种工艺管线应按要求定期保养涂饰，不得擅自更改颜色。10）设施、设备完好率均应达95以上。10.3 岗位定员1) 沼气站定员3人。2) 兼职机修人员1名，负责日常的设备维修工作。3) 站长1人，操作人员2人，认真填写运行记录表，该表每天一交，经站长签字认可。4) 严格交接班制度，交接班时，交班人员应交接清所有工作，接班人员有权对交接不清工作予以拒绝接班。5) 如出现操作失误引发运行故障，则按运行事故予以严肃处理。10.4 人员培训为保证沼气站长期稳定运行，使沼气站发挥最大的作用，沼气站操作人员上岗前必须经过安全生产和专业知识培训，生产沼气系统涉及到物理、化学及生物学的处理机制，并在处理过程中使用大型的机械设备及自动控制装置等。因此每个操作人员，除具备一定的文化知识外，应在物理、化学、微生物学等方面具有一定的专业知识。所有操作人员的培训在安装过程中提前参与，对标准设备和非标设备性能和操作进行学习，在调试过程中由我公司制订调试计划，指导沼气站操作人员对沼气站进行调试，在安装和调试过程中完成对操作人员的培训。10.5 使用及维修沼气站所有设备除去日常检修和养护之外，为保证设施设备的安全运行，延长使用寿命，建议每年集中时间对设备进行全面的检修和维护，一般每两个月检修和保养一次，每一年中修一次。设备使用到一定年限后，部分易损易耗件必须更换。一般情况下，主要设备每两年要大修一次。检修和维护时应该严格按照设备的使用维护说明书进行。大修之前，必须与生产部门协调，尽量保证生产、维修周期一致，同时应制定大修计划，提前准备好必须的备品备件和材料，尽可能地缩短大修时间。11 工程投资估算11.1 土建参数及报价所属单元项目内容主要参数（单位：米）数量单位单价（万元）总价（万元）长度宽度高度直径厚度容/面积结构形式预处理单元进料池2.520.60.23地上钢混1座0.050.15调浆池330.321.20 地下钢混1座0.051.06预处理间9.5830.3776砖砌1座0.086.08发酵沼气储存单元反应器基础11.310.648.72钢混1座0.044.02沼气净化单元净化间653.50.3730砖混1座0.082.40沼肥处理单元出料池3230.218钢混1座0.040.72水封池3130.29钢混1座0.040.36沼液储池6530.296地下防渗膜1座0.0050.48加热单元锅炉房544.50.3720砖混1座0.080.16附属单元办公室543.50.3720砖混1座0.080.16排水沟、阀门井等11套室内外配套水工程11套室内外配套电工程11套室内外配套暖工程11套合计11.2 设备参数及报价序号所属单元设备名称型号主要技术参数数量单位单价总价1预处理单元格栅gs-20栅隙: 20mm 、尺寸：1.01.0m 材质:碳钢防腐1台2预处理搅拌机jbj-1.5功率：1.5kw、转速 2025 r/min,材质:碳钢防腐；成套搅拌机所含辅机：电机、减速机、减速机支架。1台3切割泵q=0-60m3/h,n=2.2kw1台4螺杆进料泵10m3流量:10m/h、扬程20m、功率:2.2kw，泵头材质（需）耐磨；材质:铸铁防腐；介质浓度：6%8%的粪污混合液 材质：钢制， 1台5轴流风机baf-6000.25kw 防爆电机1台6发酵储存单元cstr反应器10.318.40反应器尺寸：10.318.40m，总容积：712m，材质：热喷涂拼装罐，加热盘管长度：200m（罐内部分），管径：dn40，反应温度：33-35；保温材料：100mm岩棉+150mm聚苯板+0.5mm彩钢板，所含辅机：布料系统、出料系统、排泥系统、爬梯、平台、加热盘管、温度传感器、观察窗等；1座7破渣搅拌机jbj-0.7518罐体侧搅拌机jbj-3.0功率:3kw、转速35-40r/min,材质:碳钢防腐，侧装，成套搅拌机所含辅机：电机、减速机、防雨罩、支架；2台9正负压保护器材质：玻璃钢 ，接口dn65，正压3000pa，负压300pa。1套10双膜式储气器膜式储气柜尺寸：10.315.16m，容积：300m所含辅机：鼓风机（0.75kw）等。1座11储气净化利用单元水封器尺寸：dh=5001000mm ，材质：玻璃钢；进口口径：dn80，出口口径：dn801台12气水分离器尺寸：dh=5001750mm ，材质：玻璃钢，进口口径：dn8