300吨生活垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目可行性研究报告.doc

300吨生活垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目可行性研究报告第一部分 总说明1.1 项目名称 300吨生活垃圾粪污沼气处理及资源化利用项目 1.2 建设单位 1.3 建设地点 1.4 建设年限 1.5 工程模式 本着建设生态生产的宗旨，以节能减排、循环经济的原则，依据“资源-能源-有机肥” 资源循环再生的生态模式，用沼气供应居民生活用能及发电；大部分沼液循环用于系统中稀释粪便使用，多余沼液和沼渣作该村有机果菜的种植肥料使。1.6 建设目标日处理生活垃圾250T和粪污50T；年产复合有机肥2万吨；年回收塑料、金属共计3000吨；生产建材2.5万吨。1.7 建设内容及规模 总池容积为9037m3，其中主反应器6000m3，进料池804m3、调节池748m3、出料滤池、沉淀池计250m3、好氧池1235m3。日处理生活垃圾250T和粪污50T（来源于城区的化粪池及公厕清理）。恒温（28）时，日产气约5000m3左右（根据原料中的有机成份变化），自身耗气约500m3（常年平均，含余热利用）。1.7.1 建设规模 总池容积为9037m3，其中主反应器6000m3，进料池804m3、调节池748m3、出料滤池、沉淀池计250m3，好氧池1235m3。1.7.2 主要设施 进料池804立方米、调节酸化池748立方米、厌氧发酵器6000立方米、好氧池1235m3、贮气柜400立方米、有机肥生产厂房2000、建材生产厂房500、发电及储气间400、锅炉房20、办公房及车库372、生活区800、日光温室3196、储水池（作消防储水用）一个、水塘一个（作再净化用）。1.8 设计目标 建设沼气池设施9037立方米、年处理垃圾和粪污108000吨、年产沼气量180万立方米、年产复合有机肥2万吨；年回收塑料、金属共计3000吨；生产建材2.5万吨。年减排温室气体20000吨。1.8.1 经济指标 年产值5997.35万元，年生产成本4713.478万元，企业年利润962.904万元，实现税（所得税）收320.968万元，回收期4.15年，投资回收率24。1.9 工艺流程 工艺采用FBBR厌氧发酵生产沼气、沼气净化后发电供热、脱水沼渣作生产复合有机肥使用、沼液后直接作沼肥供周边农业生产使用，砖瓦及煤渣作生产免烧砖的原料使用。1.10 工程投资总投资3992.878万元（其中流动资金200万元。不含征地和三通一平费用。）1.11 资金筹措资金来源由-公司筹集（由企业自筹资金和各级政府资助组成）。1.12 占地面积 总占地约33300m2（200166.5m，约50亩）。其中建筑面积7288，绿化和水面面积约10000，占总面积的30%。1.13 劳动定员整个项目劳动定员为90人（不含垃圾收集及运输人员），其中沼气工程日常管理（含发电厂）定员为20人；有机肥生产工人定员为30人；塑料回收及建材生产定员为30人；整个项目管理及业务定员为10人。1.14 土建工程 混凝土、钢筋混凝土和砖混工程共计约3837立方米，房屋建筑面积总计为4092平方米，温室建筑面积3196平方米。1.15建设单位情况 随着地方的经济的发展，生产垃圾和生活垃圾的处理已经成为急待解决的难题，严重制约地方的城市发展和生态环境的改善。为提升地方的城市建设的质量和水平，更好的服务于经济发展，-公司按照-城市规划总体要求和国家有关部委关于投资垃圾处理的文件精神，经多方考察研究，决定引进现代先进垃圾处理技术，筹集资金，投资建设“-生活垃圾粪污300t/d综合处理厂”工程。工程概况：项目名称：-生活垃圾粪污300t/d综合处理厂建设单位：-公司建设地点：-建设性质：新建，属城市环境基础设施建设工程-生活垃圾综合处理厂建成后，将服务于城镇及周边乡镇，服务年限为20年。建设内容：整个工程按工艺构成可划分为：生活垃圾贮料及上料系统；消解及排料系统；消解产物分选系统；筛上物焚烧系统；制建材系统等五部分。公用及辅助工程包括：供水、排水、消防、供配电自控及通讯设施。入场及厂区道路，绿化工程及环境监测系统等。另外配套建设管理办公设施为综合办公楼。垃圾处理工艺：垃圾消解技术与焚烧相结合形成综合处理技术，可最大限度地体现出垃圾的无害化、减量化、资源化，使垃圾处理技术有效地结合起来，先采用垃圾消解法对垃圾进行处理，再进行分类，分出可焚烧部分及可再生资源利用部分，不仅为垃圾焚烧创造了条件，提高效率，也为垃圾资源化提供了能源，形成了良好的综合处理工艺。1、 生活垃圾组成成份表（本表参数来源于山西祁县垃圾分析报告）序号垃圾组成 含量（%）（%）合计（%）1无机物砖瓦、陶瓷9.845.6100煤渣、灰土31.7金属0.68玻璃1.25其他2.172有机物厨余垃圾30.2054.4纸张4.50塑料橡胶4.20竹木1.25纺织物3.84其他10.41 第二部分 项目设计的依据21 设计依据该项目依据以下相关：1.沼气工程技术规范第1部分：工艺设计 （NY/T1220.1-2006）2.沼气工程技术规范第2部分：供气设计 （NY/T1220.2-2006）3.沼气工程技术规范第3部分：施工及验收 （NY/T1220.3-2006）4. 沼气工程技术规范第4部分：运行管理 （NY/T1220.4-2006）5. 沼气工程技术规范第5部分：质量评价 （NY/T1220.5-2006）211沼气总量 该工程规模为6000m3沼气工程。日产气约5000m3左右，沼气工程常年自身加热耗气(夏季250m3冬季750m3)平均自身耗气约500m3，系统自身加热主要靠发电余热加温和太阳能温室增温。212每天消耗垃圾和粪污总量 每天消耗垃圾250T，其中有机物含量为30.2%，折合为75.5T，如以每20公斤有机物产生1m3沼气计算，垃圾可日产沼气约3750m3，每天消耗50T粪污折合鲜粪约20吨，如以每16公斤有机物产生1m3沼气计算，粪污可日产沼气约1250m3。合计日产沼气约为5000 m3。22沼气沼气的热值：20000-23000KJ/m3沼气出口压力：6kPa沼气管网压力：2-4kPa沼气灶前压力：0.5-1kPa沼气发电量约：1.5-1.7kwh/m3硫化氢含量50PPM沼气发电售价：0.55元/m323沼渣液有机肥 经厌氧消化的沼渣和沼液中不仅保留了有机物分解后所生成的各种养分，富含N、P、K、Ca、Mo、Zn、Fe、Mn等元素，还含有生长素、维生素、有机酸、氨基酸等多种活性物质，适宜用作农用灌溉及农业肥料。由于其不含任何有害化学物质，并且在沼气发酵过程中绝大多数的有害生物被杀死，所以沼渣沼液可成为生产绿色食品和安全粮食生产的首选有机肥料。沼渣沼液作有机肥的优点有：1、有机营养与无机营养结合；2、大量元素与微量元素结合；3、肥效与药效结合；4、速效与缓效结合；5、植物体内酶激活与土壤肥力有效性相结合；几年来经受了市场检验，在国内已有多个示范点，试种农作物品种有黄果、棉花、油菜、花生、茶叶、水稻、小麦等30个，经大面积、较长时间的实验结果表明：与施用投入等价化肥比较，蔬菜增产1530%，粮食作物增产515%，经济作物增产1520%。而且，作物抗逆性增强，病虫害降低，产品品质提高、耐贮存。这种肥料是目前唯一具有防虫防病功能的高效有机肥，它不光使粮食增产，还可实现粮食安全，提高粮食品质。如种植蔬菜，可直接获得环保型无公害蔬菜。因此，深受广大用户和农民的欢迎。随着全球有机农业的发展，无公害农产品、绿色食品的产量增大。近年来市场上有机肥产品销量猛增，价格居高不下，沼肥将更有广阔的市场。第三部分 工艺设计 垃圾与粪污属高浓度的有机废水，发展沼气具有现实性和经济性，在产生沼气能源的同时，还可生产出大量的复合有机肥和免烧砖；沼液可给周边的果林、蔬菜、粮食、棉花基地提供大量的沼液优质有机肥。因而，实施该项目，目的是实现垃圾的资源化处理，使再处理垃圾过程中得到减量化、资源化、零排放的目的。使在处理垃圾过程中实现节能增效，变废为宝。因此，该项目的工艺路线是：以污染治理和资源综合利用为主线。31工艺流程 为达到垃圾处理中实现减排的目的，该项目以沼气为纽带，利用沼气发酵，使垃圾与粪污变成沼气能源、复合有机肥和免烧砖产品。它的纽带作用是为农业生产安全粮食、绿色食品（蔬菜、水果）等提供优质的复合有机肥。 工艺采用“FBBR厌氧发酵生产沼气、沼气净化后发电供热、沼渣液作有机肥，多余沼渣作燃烧（用能）或脱水后直接作沼肥出售，多余沼液用于稀释粪便或用BBR系统处理后达标排放”。FBBR：F是菲涅尔十大新理念、B是仿生、B是沼气、R是反应器。31工艺创新点和先进性3.2.1创新点1、建立全新的观念，将生活垃圾和粪污视为资源，不再认为生活垃圾和粪污是废弃物，并以系统工程的观点，全方位、多层次、多功能、快速的开发生活垃圾和粪污资源。2、系统以垃圾处理、沼气发电、有机肥加工、免烧砖加工为一体，以沼气能源开发为纽带，实现生活垃圾和粪污处理过程中的零排放，生产过程的零排物，从而达到垃圾处理与资源综合利用两大目标。技术开发路线是建立和实现能源、肥料和免烧砖共生体系。 3、工程的技术特色是集成式，优化组合国内外成功的、先进的实用技术，将生活垃圾蕴含的燃料、肥料、砂石煤渣等多种物质充分开发出来，最大限度地调动物料的能流与物流潜力，并不断开发出高新产品。4、我们建立的生活垃圾处理系统，积极面对入世后的挑战，使城市垃圾走向资源大循环，以市场经济为导向，具有生态、环保、无害化、资源化、商品化和经济回报率高的特色。3.2.2先进性 主要创新点、先进性：项目采用的FBBR沼气处理工艺是在吸收国内外实践经验的基础上，在沼气发酵工艺上增加了前端酸化发热工段,并采用太阳能加温、发电余热加温和出液余热升温于一体，使发酵原料达到恒温（35）发酵的条件；利用提升式仿生菌床加快发酵速度；采取分段分温及动态发酵等新工艺。这样确保了厌氧处理工段稳定的恒温发酵条件，提高沼气的产气效率，并促进消化反应速度，从而缩短发酵周期。使单位容积的负荷为3kgCOD，产气量大于0.8m3 / m3d（在目前是用常温产生沼气的大型工程中处于领先水平），这样实现了投资少、效益高的目的。 利用太阳能给沼气工程加温，这是沼气工程中的一项重要突破。利用该工艺技术可保证温度较低的北方地区一年四季正常产气。而且根据沼气产生的不同阶段、不同过程分区处理，实现了沼气的工业化生产。这种工艺改变了现有的沼气工程发酵粗放型工艺，避免了沼气在北方地区冬天不能正常使用的缺点。 系统反应器内增设的仿生菌床，是菲涅尔公司的一项专利技术，把仿生学利用到了沼气工艺中，它可大大提高沼气菌的寄生数量，加快厌氧反应速度，是提高沼气产量的一项重要措施。 把沼液中的余热回用到调节池内可大大提高发酵原料的温度，减少使用其它能源的总量，达到减少运行费用的目的。 在沼气工程的结构用料上吸取了历年用钢板制作的发酵罐易腐蚀、寿命短和混凝土发酵罐易渗气，且造价高等缺点，本方案中的主体结构为：发酵间的料液储存间用混凝土结构，上部的气室用高强橡塑材料制作，这样既确保了使用寿命，又减少了维护费用。 几年来我公司在沼气行业中率先提出了七大新理念（已申报多项发明专利），即太阳能沼气、余热回收、水力分捡、分级分温发酵、自增温、仿生发酵、动态发酵。运用这些新理念，使沼气工程可同时实现经济效益、社会效益和生态环境效益，资源获得高效的开发利用，为建设单位提供了一种投资少、效果好、效益高、运行稳定的新型环境工程。我公司根据当前国际、国内市场需求开发的废弃物沼气化处理成套技术（FBBR），可广泛适用于工业有机废水、农业废弃物、城乡人们生活垃圾等各种有机物资源化处理。且可满足大、中、小型不同处理规模的需要，能使环境工程在实现环境效益的同时获得经济效益。以沼气工程为纽带，实现沼气、沼肥、中水联产的资源化利用。该项技术在国内及欧、亚、非等国投入应用后，体现了投资少、效率高、管理简便、运行可靠等优点，具有广阔的应用前景和实用价值。 目前，该工艺在同类工程中属于首创。在国内外处于领先水平。33 沼气主要工艺及设施331结构及结构简图 分级分温发酵、压差式自动出液、太阳能和发电余热增温。每级反应器内采用连续动态下进上出形式进出料，渣液出口处设有渣液分离器，反应器内设有料液和热循环系统等装置。主体反应器的料液间现场浇注，反应器的上端气室部分及配套设备和构件采取工厂化制造，现场组装固定。在BBR内设有好氧酸化区和热交换器，利用太阳能、好氧发热、发电余热和出液余热给FBBR增温，FBBR反应器内分为接种区、仿生消化区和渣液粗分离循环区。系统结构采用分级分温动态仿生发酵，有效利用热能，发挥最佳效率。沼气输配装有增压、净化、恒压、安全等装置。沼气主体结构简图：（见施工图）沼气主体工艺结构流程总图：1.日光温室 2.滤渣池 3.主池 4.集气口 5.集气储气罩 6.破壳喷管 7.输气管 8.调节池 9.进料口 10.保温被 11.水压式排气阀 12.电动排气阀 13.脱硫塔 14.脱水塔 15.压力探头 16. 16.太阳能集热器 17.设备间 18.增压机 19.增压器 20.阻火阀 21.沼气锅炉 22.控制柜 23.热水循环泵 24.加热管 25.菌床 26.回喷管 27.回喷泵 28.回液泵 29.破壳泵 30.好氧池 31.充气管 32.气泵 33.固液分离池（脱水池） 注：3I沼气工程：一体化（integrated）太阳能沼气反应器 一体化（integrated）发酵储气新工艺 一体化（integrated）仿生与动态发酵 332 主要设备3321 预热池： 考虑到减少投资和节约用地，该池设在MBR（多余沼液后处理池）上端，由于冬季粪便的初温较低，如直接进入调节酸化池，会影响调节酸化池的酸化效率。因此，粪污在预热池内先预热后再流入调节酸化池，预热的热量来源于日光、好氧发热、沼液余热。3322 分捡池： 该工程规模较小，分捡池设在进口池内，粪便及污水含有大量泥沙，重金属和浮漂物等，粪污在进入调节池前，必须先进行分捡，将泥沙、重金属和浮漂物取出，方法是用水重力使各物质分层，然后各自流向不同的去处。3323 调节酸化池： 由于粪污及污水的排放量不均匀，不同工段、不同时间的流量波动较大，所以将粪污先引入调节池中停留一定的时间，保证粪污在池内与温度和碳水（来源于加碳池）进行充分的混合；然后再流入厌氧间发酵，其流量由泵来控制。另外，粪便可在该池内充分进行酸化处理，使杂气排出，酸碱度适中。因此，调节池不可缺少，它是保证整个系统正常运行的关键。3324 FBBR反应器：（1） 好氧反应器为仿生结构生物反应器。利用仿生菌床是我公司的一项核心自主的专利技术，是利用仿生菌床来加速好氧生物反应的速度，并将好氧反应所产生的热能用于原料加热。好氧反应是微生物为了自身生命及生长繁殖，吸附污水中的有机物作为营养进行合成和分解代谢的全程。好氧工艺采用BBR反应器，可用人为的办法来增加好氧菌的菌群，并在菌床的作用下，实现仿动物的消化性能，加速有机物的分解。通过热交换器将好氧中产生的热量交换与新进入的粪污中，达到提高粪污初始温度的目的。（2） FBBR：菲涅尔仿生沼气新工艺（FNE Bionic Biogas Reactor，简称FBBR），也是我公司的发明专利之一。 该工艺是在吸收国内外实践经验基础上，结合沼气发酵工艺的特点，并考虑沼气对防腐和密封性的要求等综合因素，在行业内首创了该新型沼气工艺结构。该工艺在结构和用料上都进行了较大的改进，采取太阳能温室增温和内部仿生结构。对粪便及污水首先进行砂石杂物分离并预热后入池，原料分级分温动态发酵。将气室和发酵间采用不同的材料，彻底解决了设备强度、密封、防腐、寿命、造价问题。将主池置于地下，这样大大减少了投资，并提高了保温性能，减少运行动力。为确保沼气的产气效率，多处采用仿生结构，促使消化反应速度及产气率进一步提高。为确保产气量和缩短发酵周期，提高降解率，利用自身好氧发热、沼渣余热和太阳能使粪污加热至恒温（约35左右）；发酵池内利用料液循环进行搅拌，实现动态发酵，渣液出口处设有渣液分离池等。该工艺结构目前在同类工程中处于较领先的技术水平。 在沼气领域中，我公司在短短的三年间，先后提出了太阳能沼气，仿生菌床，分级分温和动态发酵四项重要理念，已受国内外同行的高度关注及纷纷效仿，这些理念已在多处工程中体现出较好的效果。运行使用这些新技术，可使养殖场的低温粪污能在厌氧发酵中确保高效、正常运行，通过二年的工程示范，冬季产气稳定。（3） BBR和FBBR的优点在于：提高了好氧和厌氧的反应速度，缩短了分解时间，确保了厌氧反应所需的温度。因此，该工艺流程具有以下优点：1）提高了分解速度，利用人造仿生菌床消化器，人为增加生物菌的种群，加速消化分解。2）实现了厌氧段的恒温发酵，该工艺为降低自身能耗，粪污增温集太阳能、发电余热、好氧段的自身发热和沼液中的热回收于一体，使发酵料液提高到35左右，实现厌氧段中恒温发酵，确保厌氧段的高负荷和冬季的正常运行。3）实现了动态发酵，动态发酵可提高分解效率。料液在运动时可充分与生物菌接触，在同等条件下，可使好氧和厌氧效率提高20%以上。4）造价低，用地少，系统结构简单、紧凑，造价低，占地面积少。并方便维护和使用。5）自身多能互补，耗能少，运行费用低。利用太阳能和自身的余热可使系统耗能减少40%以上（在同等温度条件时）。加上余热利用，可实现厌氧发酵中的能源自给，不需再用外来能源。34厌氧、好氧中的处理效率表3-1 好氧、厌氧中的处理效率（粪便加水后）工艺段项目CODcr（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）沙、泥及金属（mg/l）分检进水（初始）出水去除率2300023000210002100017000163004%2505080%调节酸化进水出水去除率23000218005%21000200005%16300156004%501080%FBBR反应器进水出水去除率21800330080%2000030008010190%脱水机及一沉池进水出水去除率330060090%300030090%310020093%10980%BBR反应器（二沉池的部分出水）进水出水去除率6007097%3002595%2005095%3. 5膜生物反应器（MBR） 该设备是沼液再处理的实施设备，该设备安装在植物吸收及晒池后端。 本工艺设计采用国内外最先进的污水处理回用技术，膜-生物反应器（MBR）技术，是国家经贸部公布的“2001年度优先推广的节水新技术”。MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住。因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。膜-生物反应器在优化生化作用的优越性：1. 对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物；2. 膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化；3. 膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持较高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少了占地面积；4. 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量很低；5. 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解；6. MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；7. 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的；8. 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便。膜-生物反应器技术作为一项最先进的污水处理回用技术获得了国家“863”高科技专项资金的支持。在国内外已经得到了广泛应用，在我国有非常多的生活污水处理项目、食品厂污水处理、化工厂污水处理等高浓度有机废水处理，采用了MBR技术。第四部分 实施方案 总池容积为9037m3，其中主反应器6000m3，进料池804m3、调节池748m3、出料滤池、沉淀池计250m3、好氧池1235m3。日处理生活垃圾250T和粪污50T（来源于城区的化粪池及公厕清理或餐饮业厨余垃圾）。恒温（28）时，日产气约5000m3左右（根据原料中的有机成份变化），自身耗气约500m3（常年平均，含余热利用）。总占地约33300m2。平面布置图（另附）：41 预处理系统 进料池，直径88m，2只（即可交替使用，也可同时使用），为钢砼结构，池容合计为804 m3。调节池，钢砼结构，调节池主要是调节均恒温度、酸碱度和酸化处理等作用。停留时间（以垃圾和鲜粪量计，以下同）为60小时（稀释后约为20小时），设在主池内侧；尺寸约：12173-6m，总池容为748m3，有效容积约700m3。42 FBBR系统1、FBBR FBBR是主反应器，池钢砼结构，容积负荷为45kg/m3d干物质。停留时间为55天（以每天垃圾和鲜粪量计，滞留期20天；稀释后约为7天），有效容积约为6000m3，尺寸约：36364.66m。当料液储量最大时，实际厌氧间有效容积仅为6000m3。2、沼气产量以年平均每天产沼气量5000m3，全年产沼气总量均1800000m3。常年平均自身耗气为180000m3。43 出料滤池出料滤池，钢砼结构，设在好氧池的一边；尺寸约：1522m+2m19m5m，有效容积250m3。44 好氧后处理系统1、好氧池好氧池，钢砼结构，设在主池一侧，尺寸：19135m，有效容积为1235m3。2、风机曝气采用专用风机2台，型号为KDF2-80，风量80m3/min，常压40kPa，功率4.5kw。曝气器采用曝气软管。45 沼气净化增压1、水封（PVC），尺寸为0.82m，2台。2、脱水塔（PVC），尺寸为0.82.8m，2台。3、湿式脱硫塔（PVC），尺寸为0.84m，4台，配套功率1.5kw。4、加压机，KDF2-120，3台（二用一备），流量120m3/h，单机功率1.1kw。46 加热及热交换设备1、太阳能温室约3196m2（6847m），在一天有阳光时日加热量相当于1917kw，每天（晴天）可节约相当于3.3吨标煤。2、加热及余热交换器4套，换热功率250kw/h，GRG50热循环泵2台，配套功率为3.5kw（1用1备）。3、发电余热锅炉，2台，产热量为250kw/h，。47 其它设备1. 沼液回流系统：提升水泵采用无堵塞切割泵（WQ型），型号为WQ-80，9台（4处，3处1用1备，1处2用1备）。单台水泵参数：流量Q=80m3/h，扬程H=20m，配用电机功率N=12.5kw。污泥泵4台，2处各一用一备，单台水泵参数：流量Q=40m3/h，扬程H=15m，配用电机功率N=4.5kw。污泥泵2台，一用一备，单台水泵参数：流量Q=20m3/h，扬程H=15m，配用电机功率N=2.5kw。螺杆提升泵4台(一用一备)，单台配用电机功率N=4.5kw。3. 系统控制柜：1套，用于沼气发酵车间和沼气净化部分，控制均为设备本身自带。4. 储气袋200m32只，83.15m，计400m3。5. 恒压器：4只，0.84m，计8 m36.系统用气管网：沼气用途为发电。沼气站建在养殖园区内，主管道总长460m，管径为63-90。沼气输送管道均采用燃气用PVC管道试验压力大于6kPa。7.灶具：2套（试火用）8.沼气发电机180kw，2台。9.固液分离机3台，2用1备，采用德国产品，配套电机为4.5kW。10.输送带6套，配套电机为3.5-2.2kW。11.出渣轨道4套，配套电机为1.1kW。48 附属设施1、脱硫液池1个，621.5m，有效容积为18m3。2、储水池1个。3、设备间房屋96m2，分别为储气系统、值班、脱水及控制室。4、消防、道路、排水沟、电网、绿化等设施。5、水塘一个。49 沼气工程电脑控制系统4.9.1控制系统功能1、数据采集：W1（0-3m）、W2（0-1m） 、W3（0-1m）、 W4（0-1m）、T1（料液温度）、T2（温室温度）、T3（热水箱）、T4（环温）。2、控制输出：E1（220V/0.5KW）、E2（220V/0.5KW）、E3（220V/0.5KW）P1（220V/1KW）、P2（380V/5KW）、P3（380V/5KW）、P4（220V/4.5KW）、P5（380V/5KW）、P6（220V/1KW）、P7（220V/1KW）、热泵开关机（开关信号）。时间控制220V/2.2KW（开关信号），预留（220V/1KW）电源接线柱两对（带空开）。3、系统配置标准立式控制柜1个、带漏电保护空气开关1个、6寸液晶彩色触摸屏1个、松下FPX型PLC控制器1个、水位采集模块4个，温度采集模块2个，温度传感器4个、压力传感器4个、定时控制器1个、中间继电器11个、指示灯8个，配件若干。4、控制功能：液晶水温水位显示：6寸彩色液晶触摸屏可显示水温、水位，各种外接负载的运行状态和动态运行图。P1控制：温度T1低于设定温度下限，启动泵P1，温度达到设定上限时停止。热泵开关机：温度T3低于设定温度下限，启动热泵，温度达到设定上限时停止。P2控制：W4高于设定上限，启动P2，到设定下限时停止；并可定时启动和停止，但当W4在下限时，时控不能启动，在下限以上启动，到下限时应停止。具备手动开关功能。P3控制：到设定时间启动P3，启动一段时间后停止。每天定时启动6次，每次启动60分钟；另具有连续启动功能。P4控制：受W1和W2互锁控制。当W1高于下限时，W2低于上限时P4启动，当W2高于上限时停止，当W1低于下限时也停止。P5控制：定时启动，每天工作2次，每次0120分钟可调；具有手动开关功能。P6和P7控制：P6启动120分钟后,关闭P6,启动P7，交替运行。P6和P7并分别具有手动开关功能。E1控制：当W1超过设定上限时，打开电磁阀E1， W1低于设定上限时停止。具有手动开关功能。E2控制：W3低于设定低水位时打开E2，到达到高水位时停止。E3控制：PH值控制器给出的使220V电源开关（受PH值控制仪控制，低于设定低值时开，到设定高值时关）信号。需要控制器给出PH值控制器220V用电电源和220V输出接线柱。时间控制（卷帘用）：一路时间控制220V/2.2KW电源，每天顺向定时启动一次，到所定位置时停止。每天逆向启动一次，到所定位置时停止。定位信号为接近开关。环境温度测定（T4）故障报警：将可能发生的故障显示在屏幕上，便于故障确认及维修。宽电压工作：可以承受较宽的电压波动，耐高压、耐低压幅度较大。安全防护：设有短路、过流、漏电、过温断电四种安全防护功能。密码设置：系统设置为三级密码管理，一级密码为制造商对该系统的最高管理，输入一级密码可直接启动系统的运行和管理。关停系统的运行，可设置3090天（可调）延时停止系统工作，只能凭一级密码恢复系统工作；也可设置为永久性工作状态。二级密码为用户管理员使用，可调节修改相关参数等。三级密码为操作员使用，可开关各泵、阀等，可从电脑上下载运行参数等。4.9.2计算机控制系统 计算机控制系统把现场控制器通过有线的形式和计算机相连。 无论是参数设置，状态显示，运行曲线，计算机系统中都有多个分离界面，方便显示和设置。所有的实际输出状态将被再采样以判别是否执行设备有故障。计算机界面参考已提供的界面要求（可根据本文确立的系统功能修正界面）。（详细过程简略）410 总体布局4.10.1 总平面布置原则沼气工程既有燃气防火的特殊性，又有环境保护和能源回收利用的专业性，在工程总体规划布局时，遵循以下原则： 沼气站布局及建筑单体必须符合建筑防火设计规范（GBJ16-87）的要求。 根据场地的周边关系及建设条件，合理综合布置各线路，力求安全、经济、合理。4.10.2 总平面布置根据工艺流程和总体布局要求，站区被分为两块区域，道路西侧从北到南分别布设有进料池、酸化池、计量调节泵房、发酵池、沼液贮存池和固液分离车间；道路西侧从北到南分别设有发电机房、沼气净化室、储气柜、沼渣堆场、有机肥生产车间成品棚。总平面图见附图。4.10.3竖向设计 按照工艺及相关专业对高程设置的要求，站区竖向设计充分利用现有地形特征，以达到减少土方、降低费用的目的。站区场地较为平坦，在设计时建议整个站区设计坡度由北向南倾斜，坡度不小于0.1%。道路设计高程基本低于设计地面高程0.15m，以保证各建筑物周围排水的通畅，使雨雪水能顺利排出。同时，充分考虑到养殖园区排水管道的出口标高及最终出路来确定构筑物的高程设计。厂内建筑物的0.00高出室外地面0.30m。4.10.4厂区交通及绿化 站区共设2个出入口，东为运粪进粪及建材等产品进出口。西为办公及生活区人员及制肥车间进出口。道路间均有连接通道，使内部道路通畅。道路两侧及建筑物之间种植低矮灌木，并在其他空地点缀观赏性较强的树种，以形成高低、前后错落有致的绿化处理效果。绿化率要求达到25%以上。411 公用辅助工程4.11.1给排水工程给水工程沼气站用水主要包括生产、生活用水及消防用水，生活用水用水量2m3/d，年用水量为730m3。供水系统的供水量和水质应满足站内用水要求。消防用水直接从好氧后处理池中取水，无需专用管网及设施。排水工程项目日排水量70 m3，污水主要为生活用水，可直接进入进料池，需铺设站内排水管网500m。排污系统需铺设站内排污管网100m。4.11.2 供电工程沼气站用电主要包括生产、生活，设有200Kw低压配电柜，实际用电量160Kw，以满足项目供电需要。4.11.3供热工程 生活及办公区供热面积864m2，项目建筑物采用散热器采暖，单位面积热指标40W/m2，热负荷约为35kW。由发电余进行供给，可满足项目供热需要。项目供热管线300m，管材为PE管，管径DN60。4.11.4绿化、道路项目绿化面积3000m2，主要建设内容包括土地平整、林床整治、苗木购置与定植等建设。道路总长度700m，宽3-5m，结构为混凝土路面。第五部分 建设期限和进度安排整个项目建设约需17个月（正式施工13个月）。于2009年6月2010年10月。表5-1 日程安排表序号建设内容一期项目建设月份1编制方案2009.52施工图设计2009.63物资订购2009.84土建施工2009.8-09.45配件加工、运输2009.11-2010.66设备及配件安装2010.5-2010.87投料调试2010.78正式运转2010.99评估验收2010.105-2 进度横道图工作进度建设内容工 作 日50100150200250300350400450500初步设计方案施工图设计物资订购土建施工配件加工、运输设备及配件安装投料调试正式运转评估验收第六部分 安全、消防、环保6.1安全与消防6.1.1 消防整个厂区设有储水池和水塘，可满足消防用水的需求。沼气是可燃气体，适量与空气混合，遇明火便会发生爆炸，因此，厌氧消化器、贮气柜等场所严禁明火，本工程必须配有消防水路及消防栓各一个，以供消防备用。同时备齐二氧化碳典灭火器和干粉灭火器材，并由专人负责，定时检查，确保安全。6.1.2 脱硫沼气中含有一定量的硫化氢，对人体有害，对设备也产生腐蚀，工程中设置了脱硫塔，采用湿法脱硫，运行中经常观察、测试，待含量大于20mg/m3时应及时调好脱硫开关，确保气体净化。6.1.3 避雷贮气柜、厌氧消化器均设有避雷装置，需每年测试一次，保证接地良好，以防雷击。6.1.4 防冻 每年冬季前必须做好防冻前检修保养工作，冬季经常检查防冻设施是否完好，确保冬季安全运行。6.1.5维修贮气柜每年除锈油漆一次，贮气柜内的水半年更换一次，以此减少腐蚀，延长使用寿命，厌氧消化器、贮气柜维修要尽量专业队伍维修，若自行维修，要防止缺氧窒息，放料后，通水和空气稀释，待小动物放进去一小时不窒息，人方可入内维修，如需动用明火，必须抽样测试空气含甲烷量，以防明火爆炸。6.1.6电路整个项目按照建筑规范、防护规范进行设计。电器设备设短路保护，过载保护及接零保护措施，电器设备与电网电源采取换接连锁结构，并严格按照电器安装规范设计。6.1.7其他建立安全生产及机械保养制度，要参照“设备说明书”、“操作规程及注意事项”和“沼气手册”执行。6.2 环保6.2.1 执行依据和环境标准1、畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）2、建设项目环境保护管理条例（国务院第253号令）3、地表水环境质量标准（GB3838-2002）4、恶臭污染物排放标准（GB14554-93）根据建设方提供的数据，该项目建成后可日处理垃圾及粪污总量约300吨(不含雨水)，垃圾及粪污温度为常温。可年产沼渣复合有机肥20000吨；免烧砖25000吨；年产沼气总量180万立方米；回收金属及塑料等约3000吨。年减排温室气体20000吨。6.2.2结论 该项目是以治理生活垃圾、粪污污染和开发利用这些生活垃圾、粪污资源的综合利用工程，其目的是实现的无害化处理及资源化利用，促进该场的清洁生产和生态循环，从而提高人们的生活和生产质量。项目建成后可年处理生活垃圾和粪污108000吨，使生活垃圾达以彻底的治理，并可在治理生活垃圾、粪污污染行业内起着环境治理工程的示范作用。该项目本身是一环境治理工程，使垃圾在处理过程中变为资源，达到在处理垃圾过程中的污染物零排放；且不存在对环境不良影响等问题。6.2.3 主要环境问题1.垃圾及粪污经完全的厌氧发酵后，一些产生臭味的物质，大多进行了转化、降解，最终产品是不带有恶臭味的。但在厌氧发酵过程的前后端（调节池及好氧池），在发酵过程中产生的臭味是难免的。这些臭味对工作人员的操作环境有所影响，因此，操作人员不宜在好氧池和调节池周边长期逗留。2.厌氧发酵过程中所产生的沼气中，含有微量的硫化氢，操作人员应经常检查设备和管网，避免沼气泄漏，以免造成硫化氢伤人事故。3.沼气是易燃气体，操作人员应禁止使用明火，更不能在沼气站内吸烟或使用明火采暖。6.2.4 环境保护对策和措施为防止污染，保护环境，为工作人员提供一个良好的工作环境，需做好以下环境保护工作：1.操作人员应保持沼气站内外地清洁卫生，及时清理道路上洒落的垃圾，避免造成厂区内的污染。2.当天清理出来的沼渣，应及时生产成复合有机肥产品，以免造成二次污染。3.多余的沼液应经好氧或MBR处理后排放，以免造成二次污染。6.2.5 环境管理和安全防护本项目的环境管理和安全防护工作由项目法人机构和综合治理领导组协同配合，制定相应政策，签订有关协议，落实环境保护和安全防护的对策措施，确保沼气站的正常运行。第七部分 节约能源7.1 能耗指标及分析项目主要能耗为水、电。其综合能耗见表7-1表7-1 设备配套电力明细表序号设备名称单位数量单台功率kw合计功率kw每天耗电量kwh1潜水切割泵(一用一备)台612.5751502潜水切割泵(二用一备)台312.537.53003潜水污泥泵(一用一备)台44.59544污泥泵(一用一备)台22.557.55热水泵(一用一备)台43.514846螺杆提升泵(一用一备)台44.518547脱水、脱硫塔(一用一备)台21.53368系统控制柜套10.59增压泵(二用一备)台31.13.352.810罗茨风机（一用一备）台24.594.511防腐泵（一用一备）台21.12.226.412固液分离机(二用一备)台34.513.5108合计&, lt;, /T, , D, , , , , , , 877.7注：每天各泵工作时间不等，均为间歇工作。不制造有机肥能耗。7.2 节能措施综述7.2.1 生产工艺过程设计：a.总图布置上，采用集中布置，缩短供料与供能的距离，减少管网长度，减少沼气中途的消耗。从工艺流程设计上考虑使物流、能源供应便捷合理。b.在生产过程中，沼渣可进行综合利用，生产选择节能的设备，综合利用热能、水、电，减少能耗。c.项目采暖面积不大，主要是冬季需供暖保障沼气生产，为此项目拟利用太阳能温室，为项目提供温度保障。7.2.2 废水的利用沼气项目生活废水直接排入沼气池中处理，节约了用水，可经处理后排入农田用来灌溉，也可进行绿化灌溉。7.2.3 电力系统的设计及能源的合理安排：供电设备选用节能型电力变压器及照明灯具。供电系统根据需要和可能，用电负荷尽量集中布置，且接近变电所，缩短低压送电距离，可有效降低系统电力输送过程中的电能损耗。第八部分 运行管理及技术培训8.1. 运行管理8.1.1项目运行管理方式该工程作为当地养殖粪污的统一处理工程，共同目标是保证做到无二次污染，使当地农村村逐步形成生态农业链，最终达到粪污“零排放”。项目建成后由项目建设单位自行管理运营，实行制度化管理和劳动人员定额管理，独立经营，自负盈亏。工程建成并起动运行后，将进入日常的管理阶段。对沼气工程的管理目标，是通过员工认真工作，确保全系统正常完好运行，为厌氧菌活动创造良好条件，使之产气旺盛，确保达到规定的处理目标。管理是保证系统正常运行的关键。沼气工程项目最显著的特点之一就是工艺上的连续性。而要维持这一连续性，关键是保证各系统正常运行。8.1.2 项目运行管理总则运行管理人员必须熟悉项目的工艺和设备、设备的运行要求和技术指标。操作人员必须了解项目的工艺，熟悉本岗位设施、设备的运行要求和技术指标。各岗位应由工艺系统网络图、安全操作规程等，并应示于明显部位。运行管理人员和操作人员应按要求巡视检查构筑物、设备、电器和仪表的运行情况。操作人员发现运行不正常时，应及时处理或上报主管领导。各岗位的操作人员应按时做好运行记录。数据准确无误。8.1.3.沼气工程安全生产制度：严格遵守安全生产规章制度和操作规程的各项规定。沼气站内,严禁烟火。有电气设备的车间和易燃易爆的场所，应按消防部门的有关规定设置消防器材。凡对具有有害气体或可燃气体的构筑物(如集水池、厌氧池以及污泥池)进行放空清理和维修时，必须采取通风、换气措施，待可燃与有害气体含量符合安全规定时，证明无危险后，方可操作。清理机电设备及周围环境卫生时，严禁擦拭设备运转部位，冲洗水不得溅到电缆头和电机带电部位及润滑部位。不允许在运转设备周围更换衣服。高空作业时，必须作好防护工作。电器设备、线路发生故障后，立即切断电源，各种设备维修时必须断电，并应在开关处悬挂维修标牌后，方可操作。雨天或冰雪天气，操作人员在构筑物上巡视或操作时，应注意防滑。各岗位操作人员应穿戴齐全劳保用品，做好安全防范。具有有害气体