沼气设计方案

南昌市赵氏实业有限公司南昌市赵氏实业有限公司 大型沼气工程建设项目大型沼气工程建设项目 初初步步设设计计 工程名称：南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程工程名称：南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程 工程地点：安义县东阳镇云溪村工程地点：安义县东阳镇云溪村 编制单位编制单位: 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 编制日期：编制日期：2013年年12月月 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 总总 目目 录录 第一部分：设计方案第一部分：设计方案 第二部分：单项工程概算书第二部分：单项工程概算书 第三部分：初步设计图纸第三部分：初步设计图纸 第四部分：相关附件第四部分：相关附件 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 第第 一一 部部 分分 设设 计计 方方 案案 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 目目 录录 第一章第一章 总说明总说明.1 1 1.1 项目名称 .1 1.2建设单位 .1 1.3建设目标 .1 1.4 建设内容及规模 .1 1.5 建设地址 .1 1.6 建设期限 .1 1.7 建设标准 .2 1.8 建设单位基本情况 .2 1.9 设计主导思想 .3 第二章第二章 总平面设计说明总平面设计说明.4 4 2.1 设计依据 .4 2.2 场区条件 .5 2.3 平面布置原则 .6 2.4 道路及绿化 .7 第三章第三章 工艺设计说明工艺设计说明.8 8 3.1工艺设计依据 .8 3.2 工艺方案设计原则 .9 3.3工艺设计方案选择 .10 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 3.4 工艺设计说明 .11 3.5 工艺流程图 .12 3.6 工艺流程说明 .12 3.7 设计参数 .13 3.8 “三沼利用”说明 .13 第四章第四章 工艺单元及配套设施设计工艺单元及配套设施设计.1717 4.1 工艺单元设计 .17 4.2 配套设施 .20 4.3 仪器设备选购 .21 4.4附图 .21 第五章第五章 建筑及结构设计建筑及结构设计.2222 5.1 建筑设计 .22 5.2 结构设计 .22 第六章第六章 电气、防雷及通风设计电气、防雷及通风设计.2525 6.1 设计依据 .25 6.2 设计范围 .25 6.3 供电电源与供电负荷 .25 6.4 控制与保护 .25 6.5 照明 .26 6.6 防雷与接地 .26 6.7 通风 .26 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 第七章第七章 安全、节能、防震及消防安全、节能、防震及消防.2727 7.1 安全生产 .27 7.2 节能 .27 7.3 防震 .28 7.4 防火消防 .29 第八章第八章 环境保护环境保护.3030 8.1 设计依据 .30 8.2 主要污染物 .30 8.3 治理措施 .30 第九章第九章 投资总概算及效益分析投资总概算及效益分析.3131 9.1 总体经济技术指标 .31 9.2 概算编制依据 .31 9.3投资概算 .32 9.4 效益分析 .34 第十章第十章 项目组织管理项目组织管理.3737 10. 1建设期组织管理 .37 10.2 项目建设进度 .38 10.3 建成后运行管理 .38 相关附件目录相关附件目录.4848 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 1 第第一一章章 总总说说明明 1.1 项目项目名称名称 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 1.2建设单位建设单位 南昌市赵氏实业有限公司 1.3建设目标建设目标 总体目标：对养殖场粪污进行综合处理和转化，改善环境；形成沼气及有 机肥产品，创造新的经济增长点；建成集粪污处理与沼肥利用为一体的能源生 态型工程项目。 具体目标：年处理养殖场粪污水1.5万吨，年产沼气6.9万m3（主要用于安 义县东阳镇云溪村朱家巷自然村80户村民供气、养殖场食堂用气及猪舍保温等 ），年产沼渣肥、沼液肥1.417万吨；正常年销售收入61.43万元。 1.4 建设内容及规模建设内容及规模 本项目占地面积共计1250m2，建设内容包括地埋拱形折流式沼气池2座， 总容积700 m3；湿式储气柜1座，储气容积90m3；高效固液分离床、酸化调节池75m3；好 氧池80 m3；沉淀池120m3；沼气净化间、管理房共60m2；生物氧化塘1000m2及附属工 程设施等。主要设备包括沼气净化设备、沼液运输车、沼气供户设备、泵及配 电、消防和防雷设备等。 1.5 建设地址建设地址 本项目场址位于安义县东阳镇云溪村，自然防疫条件优越，场区生产区和 生活区布局合理，生产设施完整先进，管理规范科学，是建设大型沼气工程项 目的理想选址。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 2 1.6 建设期限建设期限 本大型沼气工程建设期限为6个月。 本项目计划2014年建成并达产，可解决南昌市赵氏实业有限公司的粪水处 理问题，同时提供洁净的可再生能源沼气以及发酵处理后的高效有机肥。 1.7 建设标准建设标准 1、农业大中型沼气工程的建设标准遵循安全实用、经济合理、因地制宜 的原则，根据工程规模、建（构）筑物用途、建筑场地条件等需要确定。 2、农业大中型沼气工程的建筑物采用砖混结构、轻钢结构为主，内外装 饰应经济实用，与周围环境相协调。 3、生产用房建筑面积应根据工艺要求合理确定。 4、净化间、办公用房等应设置照明、通风、给排水设施。 5、农业大型沼气工程的厌氧反应器，宜采用钢筋混凝土结构或钢制结构 。 6、固液分离床、沉淀酸化池、拱形折流式沼气池等各类水池应根据设计 要求可采用砖混结构、钢筋混凝土结构或钢制结构。 7、农业大中型沼气工程中所应用的设备、设施应优先选用国产可靠产品 。 8、农业大中型沼气工程的生产管理及控制水平。应根据建设规模、经济 条件等综合因素合理确定，尽可能实行自动化或半自动化控制。 1.8 建设单位基本情况建设单位基本情况 南昌市赵氏实业有限公司位于江西省南昌市安义县东阳镇云溪村，占地面 积30亩，是集优质种猪、商品猪养殖生产、水产养殖、果蔬种植及其销售为一 体的多元化种养殖企业。公司年出栏商品猪5000余头，因此项目粪污量充足。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 3 公司现有职工10人，具有高级技术人员1人，中级技术人员2人，并聘有多 名全国、省内著名畜牧专家担任顾问。公司现已有总资产660万元。年总收入5 30万元，利润总额98余万元。 1.9 设计主导思想设计主导思想 1、以养殖场总体规划及畜牧业专业规划为依据。 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，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。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 4 第第二二章章 总总平平面面设设计计说说明明 2.1 设计依据设计依据 1、大型沼气工程的总体布置应考虑到养殖场远期生产规模扩展的可能性 ，如有必要，应依此设计分期建设方案。 2、总体布置应满足大型沼气工程工艺的要求，布置紧凑，便于施工、运 行和管理。应结合地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定。 3、竖向设计应充分利用原有地形坡度，并达到排水畅通、降低能耗、土 方平衡的要求。 4、构筑物的间距应紧凑、合理，并应满足施工、设备安装与维护、安全 的要求。 5、附属建筑物宜集中布置，并应与生产设备和处理构筑物保持一定距离 。 6、厌氧反应器、储气柜、输气管道的设计及防火要求见相关规定。 7、各种管线应全面安排，避免迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和 沼气管线布置应尽量减少管道弯头，以减少能量损耗和便于清通。各种管线应 用不同颜色加以区别。 8、大型沼气工程应设围墙(栏)。 9、各建筑物和构筑物群体效果应与周围环境相协调。 10、主要畜禽污水处理设施应设置溢流口、排泥管、排空阀和检修人孔。 厌氧反应器和贮气柜应设有安全窗，确保装置正常运转。 11、应设置给水和排水系统，拦截暴雨的截水沟和排水沟应与场区排水通 道相连接。 12、应配置简单的化验设备和必要的仪器、仪表、自动控制设备及沼气流 量计。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 5 13、处理构筑物和贮气柜应设置护栏等安全设施，护栏高度不宜低于1.1 m。 14、大型沼气工程应有保温防冻措施。 15、大型沼气工程供电应按三类负荷设计，站区内设置操作控制间、独立 的动力和照明配电系统。 16、大型沼气工程的安全、防爆、防雷与接地参照GB12801、GB50028、 GBJ50016-2010、GB50057、GBJ65等的相关规定执行。 2.2 场区条件场区条件 2.2.1 现场勘查现场勘查 经技术人员到现场进行勘察得知，南昌市赵氏实业有限公司位于安义县东 阳镇云溪村。沼气工程建设地点位于该公司生猪养殖场内，周边有农田、苗圃 林及蔬菜基地、水塘等，便于对沼气、沼渣和沼液的应用和处置。 养殖场区已实现三通，即路通、水通、电通，具备沼气站建设的基本条件 。项目建设地通讯便捷，无线通讯信号覆盖率达100%。 对于地质情况，经技术人员测量后得知，当地土质为粘性土，地基承载力 较好，能够满足建筑需要。 2.2.2 场区选址场区选址 大型沼气工程的选址应符合养殖场整个生产系统的规划和要求，并应根据 以下因素综合考虑确定： 1、在畜禽养殖场和附近居民区主导风向的下风侧； 2、在畜禽养殖场的标高较低处； 3、有较好的工程地质条件； 4、满足防疫要求； 5、有方便的交通运输和供水供电条件。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 6 结合上述因素，经过现场踏勘，最终确定本项目建设地点选择条件适宜的 安义县东阳镇云溪村的生猪养殖场内。 2.2.3 自然条件自然条件 （1）地理位置 安义县地处赣西北，属省会南昌市郊县，东邻湾里区，南接高安市，西南 与奉新县相连，西北与靖安县接壤，东北与永修县毗邻。105国道纵贯县域、 京九铁路、昌九高速公路擦境而过。安义县区位交通便捷，京九铁路、昌九高 速公路擦境而过，县城距南昌市区仅30分钟车程，距昌北国际机场20分钟车程 ，距江西最大外运港口九江和国际名山庐山60分钟车程，全面融入了南昌半小 时经济圈和临空经济圈。 （2）气候条件 安义县属中亚热带湿润性季风气候，四季分明、气候温和，雨量充沛，光 照充足、土地肥沃、无霜期长。年平均温度17.3，年平均降水量1622mm， 全年无霜期270天，日平均气温稳定通过10的积湿为5500度左右，达235天。 2.3 平面布置原则平面布置原则 沼气站平面布置应遵循以下原则： 1、要求满足人流（生产和参观人员流动）、物流（原料、煤炭、碳渣和 沼渣沼液的运输）和能流（沼气输配和发电）这“三流”的安全性、独立性和合 理性。 2、要求满足沼气站同站外的养殖场整体环境风格、养殖场周边整体环境 风格和业户的企业文化理念等大环境的协调统一。 3、本着节省投资、布置紧凑、工艺流畅、便于建设实施的原则，按功能 区分布置，一次规划用地，充分考虑到业主远期发展的需要。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 7 2.4 道路及绿化道路及绿化 为节省占地面积，减少投资，沼气处理站内的车行道与站区保持一致，人 行路宽1.5m或2.0m，铺装人行道板；道路能满足防火及运输要求；沼气站路 面坡度控制在0.5%左右，使雨水能及时排出沼气站，保证沼气站内不积水。 主要道路两侧设绿篱，距绿篱1米处种植乔木，其它空地铺草坪。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 8 第第三三章章 工工艺艺设设计计说说明明 3.1工艺设计工艺设计依据依据 3.1.1 相关国家法律、法规和政策相关国家法律、法规和政策 （1）中华人民共和国环境保护法 （2）中华人民共和国水污染防治法 （3）中华人民共和国水污染防治法实施细则 （4）中华人民共和国畜牧法 （5）畜禽养殖污染物防治管理办法 （6）中华人民共和国农业技术推广法 （7）中华人民共和国可再生能源法 （8）中华人民共和国节约能源法 （9）中华人民共和国循环经济法 （10）资源综合利用条例 （11）中华人民共和国电力法 （12）中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议 （13）中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村 建设的若干意见 （14）全国生态环境保护纲要 （15）可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法 （16）关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见 （17）可再生能源发展专项资金管理暂行办法 （18）国家鼓励的资源综合利用认定管理办法 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 9 3.1.2 相关规范与标准相关规范与标准 （1）大型沼气工程技术规范（NY/T 1220-2006） （2）建设工程勘察设计管理条例（国务院令第293号） （3）规模化畜禽养殖场大型沼气工程设计规范（NY/T 1222-2006） （4）畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001） （5）环境工程设计手册（水污染防治卷） （6）有机肥料标准（NY525-2002） （7）砌体结构设计规范（GB50003-2001） （8）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002） （9）建筑结构荷载规范（GB50009-2001） （10）混凝土结构设计规范（GB50010-2010） （11）建筑抗震设计规范（GB50011-2010） （12）室外排水设计规范（GB50014-2006） （13）建筑设计防火规范（GB50016-2010） （14）钢结构设计规范（GB50017-2003） （15）供配电系统设计规范（GB50052-2009） 3.1.3 其它依据其它依据 1、南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目可行性研究报告及批 复文件； 2、我公司部分同行业、同工艺工程实例。 3.2 工艺工艺方案设计方案设计原则原则 3.2.1 技术先进性、可靠性和适应性原则技术先进性、可靠性和适应性原则 （1）根据业主提供的实际情况，选择最先进的工艺方案。 （2）根据当地的实际情况，选择有成功案例的工程方案，确保工程可以 长期稳定运行。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 10 （3）根据业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，便于 实际运行和维护。 3.2.2 经济效益最大化原则经济效益最大化原则 （1）在保证技术先进性的基础上，优化工艺和各个单元设计，降低一次 性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期。 （2）遵循循环经济理念，对整个场区进行能流、物流分析和设计，确保 大型沼气工程为企业带来整体最大效益。 3.2.3 环境和社会效益最大化原则环境和社会效益最大化原则 （1）对产品（沼气、沼渣、沼液）进行充分利用，并注重外观设计和绿 化美化，使站区与场区总体环境协调统一。 （2）设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证 工程符合地方环境、经济和社会发展规划，并发挥示范作用，带动地方经济和 社会发展。 3.3工艺设计工艺设计方案方案选择选择 本项目选择能源生态型大型沼气工程建设模式。 能源生态型大型沼气工程的主要目标是对猪场粪污进行资源化处理，其产 品包括沼气及后续产品、沼渣和沼液。其特点是资源利用率较高，环境和经济 效益显著，但要求建设工程具备沼渣、沼液肥的商品转化能力或工程周边土地 对沼渣、沼液具有足够的消纳能力。 从经济效益角度看，由于能源生态型大型沼气工程实现了资源化利用，将 粪污中有机质变为沼气并作为能量回用，因此可获得可观的经济效益；从国际 政策支持角度看，世界银行、亚洲开发银行、CDM组织都对能源生态型大型 沼气工程给予了大量资金援助；从国内政策支持角度看，国家发改委、农业部 、环保总局和各地政府均对能源生态型大型沼气工程提供了大量政策支持和资 金支持；从业内专家角度看，欧洲、美国、日本的生物质能专家近十几年致力 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 11 于生态型工程研究开发，国内专家、学者也在近几年致力于引进、开发生态型 大型沼气工程技术。因此能源生态型大型沼气工程成为目前的主流发展方向和 最佳选择。 本项目粪源充足，且项目周边有足够的农田、苗圃林及山林等土地来消纳 沼气工程所产沼渣沼液。鉴于项目实际情况，拟采用能源生态型模式建设该大 型沼气工程，采取粪污预处理+常温地埋式厌氧发酵+“三沼”利用的工艺技术 方案。 粪污预处理：养猪场污水通过管道自流到沼气站，粪污先经过固液分离床 ，以清除污水中稻草等较大的杂物后，再进行污水的水解酸化调节，污水经调 节后进入厌氧发酵池。 厌氧消化：自流入地埋式厌氧发酵池的粪污水，通过甲烷菌去除污水中的 COD，产生沼气储存于湿式气柜内。厌氧发酵后的沼液及沼渣排放至出料池 内，沼液溢流进入沉淀池内，最终储存于生物氧化塘中用于周边农田及山林施 肥。 “三沼”利用：沼气主要用于供户、食堂及栏舍保温使用；沼液和沼渣主要 用于周边农田、蔬菜基地、苗圃林等的施肥。 3.4 工艺工艺设计说明设计说明 3.4.1设计规模分析设计规模分析 据现场考察统计，猪场生猪平均年存栏量约2800头，据养殖场经验值，平 均每头猪产生的鲜粪量为2kg/d，猪尿及洗栏废水约15kg/d，即养殖场平均每 天产生的鲜粪量为5.6吨/d，污水量42吨/d，干粪清除率70%。 参照设计规范，取折流式厌氧发酵工艺，水力滞留期为15天，有效容积90 %，则厌氧发酵池的容积为42/d15d/0.9=700m3。项目日产沼气189m3，沼气主 要用于周边80户居民供气，其余用于猪场保温及食堂使用。依据沼气工程设计 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 12 规范及可研批复文件要求，可取储气规模为90m3，即储气柜的储气容积约为 日产沼气的48%，储气容积可满足储气需要。 3.4.2经济效益分析经济效益分析 参照南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目可行性研究报告批 复文件对该工程进行工艺设计。工程建设总投资为174.49万元。预计项目达 产后年产沼气6.9万 m3，年产沼渣、沼液1.417万吨，年收入61.43万元。 3.5 工艺流程图工艺流程图 沼渣 沼液 图例： 场区污水： 固体粪渣： 沼 液： 沼 气： 图3-1 工艺流程图 3.6 工艺流程说明工艺流程说明 场区污水经过污水引入沟进入固液分离床，污水进入固液分离床去除污水 中的稻草及其它大颗粒杂物，过滤悬浮物。粪污经固液分离床后进入酸化池， 场区污水 固液分离床 折流式厌氧发酵池沉淀池 脱水、脱硫 沼气储存 沼气流量计变频增压 阻火器沼气利用 氧化塘 干清猪粪 外运施肥 堆积发酵 沼液肥利用 酸化调节 好氧池 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 13 污水在酸化池进行水解酸化调节后自流至地埋拱形折流式沼气池内进行常温厌 氧发酵。厌氧发酵产生的沼液和沼渣排放至出料池中。沼液经出料池溢流至沼 液存储池中，用泵提升至沼肥车运到周边农田及山林灌溉施肥。发酵所得沼气 主要用来供户使用，其余的用于食堂使用及猪舍保温。 拱形折流式沼气池产生的沼气先储存在湿式气柜，使用时经过气水分离器 、脱硫塔等一系列净化处理，最后输送至居民供气系统。 3.7 设计参数设计参数 1、鲜粪：6.5吨/d； 2、污水量：42吨/d； 3、污水TS浓度：1.39%； 4、池容产气量： 0.3m3/m3d； 5、原料产气率：0.273/kgTS； 6、池容率：90%； 7、发酵温度：1225； 8、厌氧池物料滞留期：15d； 9、储气柜容积：日产气量的48%； 10、年产沼渣量：715.4吨； 11、年产沼液量：13450吨。 3.8 “三沼利用三沼利用”说明说明 在发酵池内通过产乙酸菌和甲烷菌进行厌氧发酵，产生的沼气、沼渣及沼 液如果直接排放，都会对周围的环境产生一定的污染。而厌氧反应器处理直接 达到排放要求也存在一定的难度。对厌氧反应器处理后所产生的沼气和沼渣以 及沼液进行综合利用可以变废为宝，最大限度地处理工程的经济、社会和环境 效益。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 14 3.8.1 沼气利用方案沼气利用方案 沼气是一种优质的生物气体能源。在标准状态下（0 ，101.325KPa），每方沼气可产生热量约为5500Kcal（23.1MJ）。沼气可用 于集中供气、食堂使用等。 1、沼气供户 沼气是一种高效且清洁的可再生能源，可减轻农村妇女的家务劳动强度， 告别烟熏火燎，提高生活质量，享受现代文明。该项目与长山晏乡新居村朱家 巷自然村98户居民签订了沼气供户协议，既能为当地居民创造方便、清洁的生 活条件，又能为建设单位带来经济效益。按照每个五口之家平均日需沼气量为 1.8m3计，则80户居民日需沼气量为144m3。根据所签协议，本项目所产沼气应 首先满足这80户居民日常用气。 2、沼气站运行自用及食堂使用 本项目产生沼气除沼气站运行用气外优先选择为村民供气，剩余沼气用作 养殖场食堂炊事使用以及冬天猪舍保温。 3、沼气应急燃烧 3.1沼气应急燃烧装置 3.1.1设置沼气应急燃烧装置的必要性 沼气的主要成分为50-65%的甲烷与30- 50%的二氧化碳，同时还含有水蒸气、硫化物、氮化物等上百种成分。尽管沼 气是一种使用方便的清洁能源，但使用不当也会造成一定的安全隐患和污染问 题。 空气中如含有8.6- 20.8%（按体积计）的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。当空气中甲烷的 含量达到25- 30时，人会头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速，若不及时 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 15 远离，可致窒息死亡。若空气中甲烷含量超过45- 50%以上时就会因严重缺氧而出现呼吸困难、心动过速、昏迷以致窒息而死亡 。另外，甲烷是一种不可忽视的温室气体，以单位分子数（也就是同体积）而 言，甲烷的温室效应比二氧化碳大25倍。 当沼气产量过剩或者沼气利用设备出现故障需要维修时，沼气不能直接排 放到空气中，因此需要设置沼气应急燃烧装置以避免大气污染及爆炸危险。 3.8.2 沼液及沼渣沼液及沼渣 经过发酵，养殖粪污中的大部分寄生虫卵、病毒和细菌被杀灭，而氮、磷 、钾等常量元素，钙、铁、铜、锌、锰、钼等微量元素及氨基酸、生长素、赤 霉素、纤维生素酶、单糖、不饱和脂肪酸等植物生长所需的营养元素则保留在 沼液沼渣中，使之成为一种养分齐全，缓速兼备，肥劲稳长的优质有机肥，是 无公害农产品，绿色食品的最佳用肥。 （1）果树施用沼肥方案 果树施用沼肥要根据不同品种、树龄采取不同方法，幼树施用沼肥要结合 扩穴，以树冠滴水为直径向外呈环形开沟，沟内施肥。以后每年施肥要错位开 穴，并且每年向外扩展，以增加根系吸收范围，充分发挥肥效。挂果树施用沼 肥，要按辐射状开沟，并轮换错位；开沟不宜太深，不要损伤根系，施肥后覆 土。实践证明，果树长期用沼肥根部施肥，树势茂盛，叶色浓绿，病虫害明显 减少，抽梢整齐，幼果脱落较少，果实味道纯正，产量比施化肥或普通有机肥 明显提高。 沼渣一般作为果树基肥施用，沼液一般用作果树追肥施用。据报道，果树 一年要追好四次肥，即花前肥、花后肥、果实膨大和花芽分化肥、秋梢停止生 长肥。以每亩果树平均每年施用一次沼渣基肥2.25吨，施用四次沼液追肥，平 均每次2.5吨计，每亩果树平均每年消耗2.25吨沼渣肥和10吨沼液肥。 （2）农田施用沼肥方案 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 16 沼渣沼液肥可为农田作物提供优质速效有机肥。实践证明，连年施用沼肥 ，可有效增加土壤中的有机质，提高农作物抗病能力，提高产量和质量。根据 当地农业种植习惯，按每年种植两季作物，每季一次基肥（2.5吨沼渣）、两 次追肥（共约5吨沼液）计，每亩农田每年可消纳5吨沼渣，10吨沼液。 南昌市赵氏实业有限公司周边有1500余亩农田，1200余亩山林、60余亩苗 圃等，每年可消纳沼渣约1.03万吨，沼液约2.76万吨。本项目工程实际年产沼 渣肥1022吨，沼液肥1.92万吨，因此该项目的沼渣沼液基本可由当地消纳，不 存在市场问题。同时，项目配有沼肥运输车，可以通过沼肥车将部分沼肥运输 至乡里其他村庄的农作物施肥。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 17 第第四四章章 工工艺艺单单元元及及配配套套设设施施设设计计 4.1 工艺单元设计工艺单元设计 本工程为新建工程，沼气站总占地面积约为1250m2。按使用功能分区， 可划分为粪污预处理区、厌氧发酵区和“三沼”处理区三大部分。本次工程设计 的主要内容包括：固液分离床、酸化调节池、计量池、拱形折流式沼气池、湿 式储气柜、沉淀池、好氧池、氧化塘、沼气净化系统、沼气利用系统、沼气工 房等。 4.1.1 预处理单元预处理单元 根据猪场的合理规划，实行雨污分流，避免雨水进入沼气工程。粪污预处 理单元包括固液分离床及酸化调节池。根据拱形折流式沼气池日需处理粪污量 ，确定固液分离床的容积。污水进入固液分离床去除污水中的稻草及其它大颗 粒杂物，过滤悬浮物。粪污经固液分离床后进入酸化池，污水在酸化池进行水 解酸化调节后自流至地埋拱形折流式沼气池内进行常温厌氧发酵。 1、固液分离床 设计尺寸：4.550.7m（h）；总容积：15m3；数量：1座；结构：地上 砖混，防腐防渗处理。 2、酸化池 设计尺寸：3.972.2 m（h）；总容积：60m3；数量：1座；结构：地下砖混，防腐防渗处理。 4.1.2 消化处理单元消化处理单元 拱形折流式沼气池2座，采用地埋式常温发酵工艺，并在隔墙过水洞设有 软性填料。总容积为350 m32座700 m3。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 18 结构：地埋式钢砼结构，防腐防渗处理；水力停留时间：15d；发酵温度 ：常温。 4.1.3 沼渣、沼液储存单元沼渣、沼液储存单元 拱形折流式沼气池厌氧发酵产生沼渣、沼液进入沉淀池，沼液溢流至沼液 暂存池后进入生物氧化塘。 1、沉淀池 设计尺寸：6.58.52.2 m（h）；总容积：120m3；数量：1座；结构：地下砖混。 2、好氧池 设计尺寸：5.272.2 m（h）；总容积：80m3；数量：1座；结构：地下砖混。 3、生物氧化塘 数量：1座；总面积：1000m2；结构：防渗砼结构。 4.1.4 沼气净化单元沼气净化单元 由于发酵产生出来的沼气中含有水分和H2S，直接进入沼气利用设备会腐 蚀设备，所以必须经过处理。沼气净化系统主要包括气水分离器、脱硫净化塔 、阻火器、站内凝水器、沼气流量计、沼气增压系统等 1、主要设备 （1）气水分离器 沼气管道最靠近厌氧发酵池的位置，沼气温降值最大，产生的冷凝水最多 ，因此在此处设置一台气水分离器。 （2）脱硫净化塔 沼气利用系统中必须设置脱硫装置，使沼气中的H2S含量低于0.009%，本 项目选用2台干式脱硫塔。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 19 （3）阻火器 本项目共选用1台管道型干式阻火器。 （4）沼气流量计 本项目共选用1台LWGQ50型沼气流量计。 （5）变频增压系统 本项目共选用1台2BH1300-7AH16型变频增压系统。 2、配套构筑物：沼气净化间 尺寸：5124.0m（h）；数量：1座；结构形式：地上砖混。 4.1.5 沼气贮存单元沼气贮存单元 由于产气量和用气量经常不平衡，及受用气设备的影响，所以必须设置贮 气柜进行调节，本项目设计为低压湿式贮气柜，设计压力为6kpa。 （1）沼气贮存系统包括：贮气浮罩、水封池等。 （2）贮气柜容积确定： 本项目沼气作为供户及养殖场自身使用，根据规模化畜禽养殖场沼气工 程设计规范的规定以及项目可研批复要求，确定贮气浮罩容积为90m3，为 日产气的48%。 贮气浮罩设计尺寸：63.2m（h）；储气容积：90m3；数量：1座；结构 ：钢丝网及混凝土。 水封池设计尺寸：73.2m（h）；容积：123m3；数量：1座；结构：半 地上式砖混。 （3）贮气柜布置在气源附近。 （4）贮气柜设有防止过量充气和抽气的安全装置。放空管管口处布置阻 火器。 （5）贮气柜水封池设置进水管和溢流管。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 20 4.1.6 沼气供户单元沼气供户单元 站外沼气输送管道选用聚乙烯管埋地敷设，管沟埋挖深在0.6m以下。输 气主管网要以最小阻力选定，保证每家每户有足够的压力用气。根据经验，从 沼气站到输气主网管要保持5000Pa的压力，由主管网到农户灶前压力为1600Pa ，输配管网最低点和接头处设置集水装置，及时排除管网冷凝水，可以保证供 气压力的稳定和输配气管路的畅通。环状管网的交接处要设置凝水井。 主要设备包括双眼沼气灶、IC卡表、室内管道、阀门、燃气泄露报警装置 等。项目配有IC卡表及双眼沼气灶80套，站外输气主管网约2200米。 4.2 配套设施配套设施 4.2.1 站外道路站外道路 站外道路就近接入养殖场道路。 4.2.2 站外供电站外供电 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。 4.2.3 给排水设计给排水设计 1、设计依据、设计依据 （1）建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003） （2）住宅设计规范 （GB50096-2003) （3室外给水设计规范 （GB50013-2006) （4）室外排水设计规范 （GB50014-2006) （5）建筑灭火器配置设计规范 （GB50140-2005) 2、设计范围、设计范围 建设区域内总体给排水，沼气净化系统、预处理系统以及各单体生产给排 水及消防。 3、消防给水排水、消防给水排水 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 21 不设室内消防栓，设有必要的足够数量的干粉或泡沫灭火器。厂内有完整 的污水管网，消防水可以就近排入。 4、场区给水、场区给水 站区生产、生活、消防用水由厂内自备水井作为水源，通过给水管网供给 。消防给水管同生产、生活给水管共用。根据建筑设计防火规范GB50016 - 2006的要求，站内设室外消防给水系统。考虑同一时间内发生一次火灾，一次 灭火用水量为15L/S，火灾延续时间按3小时计。给水主管经水表井后引入各用 水点。由于厂区占地较少，且用水量较小，给水按枝状管网设计，站区共设室 外地上式消火栓1处。 4.3 仪器设备选购仪器设备选购 仪器设备选型原则： 1、充分利用现有设备、设施，发挥整合效果、提高综合配套能力，填平 补缺的原则； 2、设备性能优良、技术先进、安全可靠、经济适用的原则； 3、功率与生产规模相适应，并预留一定负荷的原则。 新增仪器设备选购清单见第二部分主要设备及材料表。 4.4附图附图 详见第四部分图纸部分。 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 22 第第五五章章 建建筑筑及及结结构构设设计计 5.1 建筑设计建筑设计 5.1.1 主要规范主要规范 建筑设计防火规范 （GBJ50016-2006） 建筑采光设计标准 （GB/T50033-2001） 建筑地面设计规范 （GB50037-96） 工业建筑防腐蚀设计规范 （GB50046-2008） 建筑防雷设计规范 （GB50057-2010） 建筑制图标准 （GB/T50104-2001） 建筑内部装修设计防火规范（2001年版） （GB50222-95） 5.1.2 设计标准设计标准 建筑耐火等级为二级。 5.1.3 设计内容设计内容 本工程为新建工程，主要内容包括：固液分离床、集污池、调配池、CST R厌氧发酵罐、拱形折流式沼气池、湿式储气柜、沼液存储池、沼气净化系统 、沼气利用系统、沼气工房等。 5.2 结构设计结构设计 5.2.1 主要规范主要规范 砌体结构设计规范 （GB50003-2001） 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2010） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010） 室外排水设计规范 （GB50014-2006） 南昌市赵氏实业有限公司大型沼气工程建设项目 初步设计 哈尔滨广益农牧工程设计有限公司 23 建筑设计防火规范 （GB50016-2010） 钢结构设计规范 （GB50017-2003） 供配电系统设计规范 （GB50052-2009） 建筑结构可靠度设计统一标准 （GB500682001） 给水排水工程构筑物结构设计规范 （GB50069-2002） 工程结构可靠度设计统一标准 （GB50153-2008） 建筑抗震设防分类标准 （GB50223-2008） 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 （CECS138-2002） 5.2.2 设计标准设计标准 本工程设计建筑结构的安全等级为二级。 本