生态农业示范场沼气工程初步设计

XXXX县XX生态农业示范场沼气工程初步设计工程编号SJ2011003项目名称XXXX县XX生态农业示范场沼气工程主管部门XX县林业局承担单位XX县XX生态农业示范场承担单位负责人刘土寿建设地点XXXX县XX镇上新村编写单位XX农垦设计院编写单位负责人及联系电话编写时间二一一年一月初步设计目录第一部分初步设计说明书第二部分初步设计概算书第三部分初步设计图纸目录第一章项目概况111项目名称112建设单位113建设地点114建设年限115主要建设规模和建设内容116占地面积117项目投资概算118资金筹措119劳动定员1110新增效益2111主要技术经济指标2第二章建设指导思想和建设条件321建设指导思想322建设条件3第三章设计依据、原则及范围631设计依据632设计指导思想及原则633设计范围6第四章选址方案与总体设计741选址方案742项目总体布置843项目点配套设计9第五章工艺设计1051工艺参数设计1052工艺流程设计1153工艺流程叙述1154工艺单元设计11第六章土建设计1761建筑设计1762结构设计1863设计内容1864设计说明20第七章电气设计2171设计依据2172设计原则2173设计范围2174照明2175防雷及接地22第八章控制设计2381站区控制柜2382项目常用控制2383站区传感器及仪表23第九章劳动定员和安全生产2491劳动定员2492安全生产措施2493安全生产制度及教育24第十章消防和事故应急预案26101防火消防26102安全生产事故应急预案26第十一章环境保护及节能28111环境保护28112节能29第十二章工程概算30121土建部分投资概算30122设备部分投资概算30123其他费用31124预备费32125工程总造价32第十三章工程运行费用及效益33131运行费用33132经济收益33133环境效益34134环境效益34第十四章施工组织设计35141工程概况35142工程管理目标35143施工顺序35144施工配合管理36145质量保证措施38146工期保证措施39147资金使用说明40148运行人员技术培训40附表一XX壮族自治区发展和改革委员会关于XXXX县XX生态农业示范场沼气工程项目可行性研究报告的批复文件桂发改农经2009625号附表二北海市发展和改革委员会及北海市林业局关于下达2010年第三批农村沼气项目中央预算内投资计划的通知北发改投2010196号第一章项目概况11项目名称XXXX县XX生态农业示范场沼气工程项目12建设单位XX县XX生态农业示范场13建设地点XXXX县XX镇上新村14建设年限2011年15主要建设规模和建设内容前处理系统酸化调节池1座，池容50M3的；主处理系统沼气池总池容600M3，2座，单座池容300M3；沼气贮存系统贮气柜1座，池容为180M3；后处理系统沉淀池1座，池容为12M3，贮液池1座，池容为600M3；沼渣贮存系统120M2的污泥干化场；附属设施30M2的管理用房1座，30M2的沼气发电机房1座，场内道路及绿化400M2；仪器设备污泥泵等仪器设备总共19台（套）。16占地面积工程占地面积约1600M2。17项目投资概算该项目总投资21261万元，其中设备购置与安装费7690万元，土建工程费9722万元，其它费用2837万元，预备费1012万元。18资金筹措禽畜养殖场大中型沼气工程中央补助资金103万元，地方配套资金11万元，其余9861万元由项目承担单位自筹解决。19劳动定员本项目正常运行后需要1名工作人员进行日常维护管理工作。110新增效益建设厌氧消化池设施600M3；年产沼气量657万M3；年产沼渣438M3；年产沼液17432M3。111主要技术经济指标鲜粪处理量8T/D；废水处理量50M3/D；池容产气率03M3/M3D；单位沼气成本0215元/M3。第二章建设指导思想和建设条件21建设指导思想1991年1月，国务院发出了通知要求各省（区）市实施全国生态环境建设规划，2002年12月，国务院发布全国生态环境保护纲要，党中央、国务院十分重视资源节约工作。胡锦涛总书记明确要求“各地区在推进发展的进程中，要抓好生态环境保护和建设，构建资源节约型国民经济体系和资源节约型社会”。针对畜禽养殖污染，2001年3月，国家环境保护总局在颁布的畜禽养殖污染防治管理办法（国家环境保护总局令第9号）中明确提出了“畜禽养殖污染防治实行综合利用优先，资源化、无害化和减量化的原则”。同年12月，国家环保总局在颁布的畜禽养殖业污染物排放标准（GB185962001）中具体提出了“畜禽养殖业应积极通过废水和粪便的还田或其他措施对排放的污染物进行综合利用，实现污染物的资源化”等要求。2006年1月1日，中华人民共和国可再生能源法正式实施，我国可再生能源步入了新的发展阶段。作为可再生能源法的配套措施之一，国家发改委组织起草了可再生能源中长期发展规划。该规划中指出到2020年，可再生能源占一次能源供应的比重，将从目前的7提高到15左右。沼气作为一种重要的可再生能源，对其开发利用是可再生能源开发利用的重要组成部分，对于较好地履行中华人民共和国可再生能源法，完成可再生能源中长期发展规划的目标，具有重要的意义。XX“十二五”规划把生态文明建设作为实现“富民强桂”的重要着力点，提出深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，加快建设资源节约型和环境友好型社会，促进经济社会发展和人口资源环境相协调，增强可持续发展潜力。标志着我国现代化建设结束以牺牲生态环境为代价的时代，开启了生态经济协同增效、社会经济可持续发展的新时代。22建设条件221项目建设单位基本情况XX县XX生态农业示范场是经上级业务部门批准成立的标准化养殖示范场，始建于2004年，位于XXXX县XX镇上新村，经过五年多的发展已成为XX县饲养规模较大的猪场之一。猪场现有存栏生猪4000多头，其中母猪450头，年出栏大、中、小生猪近8000头，占地总面积182亩，其中猪场占地面积50亩，林果园97亩，鱼塘35亩。XX生态农业示范场的土地为承包使用，承包期为30年，猪场拥有固定资产525万元，房屋面积9320M2。主要设备有铸铁母猪产床215套、铁制定位栏400套，铸铁保育猪栏51套、变压器一台套、高压冲洗机10台、恒温冰箱1台、人工实验设备1套等。现有员工18人，其中管理人员3人、技术人员6人（初级职称技术员3人、中级职称技术员2人、高级职称1人）、普通员工9人。222项目实施地条件2221原料条件示范场现有存栏生猪4000多头，每天鲜粪产量为8吨。猪场采用人工干清粪工艺，每天清出鲜粪5吨，剩余的3吨随粪污冲洗水冲出，每天产生综合废水50M3。拟建项目以猪粪、猪尿及冲洗猪栏废水为原料进行厌氧发酵，项目所需的原料可足额供应。2222交通条件项目建设地点位于XX县XX镇上新村，距北海市73公里，XX县城45公里，处于湛江至北海高速公路旁边，距山口镇5公里，有四级水泥路相通。建设地址与猪场距离最近为10米，周围有砖砌围墙相隔。建设地址东南面有3米道路相通，有道路连接通入，交通便利。2223能源供应条件目前XX县拥有220千伏变电站一座，11万伏变电站四座，35千伏变电站5座，电力供应充足，农网改造已完成，供电稳定，场内已安装100千瓦变压器一台，场内用电器需使用60千瓦，尚余40千瓦容量，三相供电线路已接通项目建设地点。项目投产后，只增加本项目的用电负荷，猪场总用电负荷不超过变压器的容量，原有的供电能力能满足项目对电力的需求。2224供水条件项目建设地点地下水源充足，已有深井2座，水塔1座，水质优良，可满足本场生产、生活以及施工期用水需求。2225气象条件猪场位于XX县XX镇上新村，地理位置处在东经1093710949，北纬21302136之间，地处南亚热带南缘，全年盛行东南风，气候温暖，雨量充沛。年最高气温为318度，年最低气温为128度，最热月平均气温275293度，最冷月平均气温13314度；年平均降雨量为17437毫米，日最大降雨量为3393毫米。2226地质条件项目所在区域地形以平原为主，海拔在510米，海拔差不大，地势平缓，全部土地可以实行机耕；土层深厚，达100以上，土壤为沙壤土，质地疏松，表土层厚达40以上，有机质含量高，PH值在557之间，保水保肥能力好。2227地震情况根据XX省一般性建设工程地震动参数表，XXXX县所在区域的地震动峰值加速度G005G，抗震设防烈度为6度，抗震设防按现行室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范（GB500322003）有关要求执行。2228资源条件猪场有良好的生产基础设施及现成的水电等配套设施，不需另行投资购置。第三章设计依据、原则及范围31设计依据XXXX县XX生态农业示范场沼气工程项目可研及批复文件规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范NY/T12222006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）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/T12212006沼气实用技术（周孟津）粪便无害化卫生标准（GB795987）畜牧业“十五”计划和2015年远景目标规划农业部沼气工程技术规范第1部分工艺设计NY/T122012006沼气工程技术规范第2部分供气设计NY/T122022006沼气工程技术规范第3部分施工及验收NY/T122032006沼气工程技术规范第4部分运行管理NY/T122042006沼气工程技术规范第5部分质量评价NY/T12205200632设计指导思想及原则1、建设内容、规模及投资控制以农业部批复要求为指导思想；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、在设计中贯彻节能的原则，最大限度降低污水和污泥的处理成本和运转费用，实现资源化利用，争取获得最大的经济效益；4、采用先进、成熟的技术和设备，保证工程质量，项目运行稳定，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；5、采取必要措施，尽量减少环境影响，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；6、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；7、合理布局，精心布置，减少占地，提高土地利用率。33设计范围设计范围包括发酵原料预处理部分、沼气发酵部分、沼气净化、沼气储存、沼气输送利用及沼液储存部分。第四章选址方案与总体设计41选址方案411项目选址原则项目选址须符合行业布局，还应考虑地域资源、区域地质、交通运输和环境保护等要素。其主要原则包括1）符合国家政策和生态能源产业发展规划；2）满足项目对原材料、供热和电的供应需求；3）交通方便，运输条件优越；4）充分利用地形地貌，地质条件符合要求；5）满足当地养殖业的防疫要求，并远离水源；6）基础条件适合与沼气工程的特定生产需要和排放要求；7）有可供利用的社会基础设施和协作条件。412项目拟建地点的确定项目推荐场址选在猪场南侧的地势低洼处，该点处于污水交汇最低处，各个用电点及用肥点的中心，已有粪水和冲洗水暗沟流经，地面空旷无障碍物，适于工程建设。项目点离猪舍约有百余米，距各建筑物和大道均有一定的防火安全距离，有利于安全保护。周围无文教区、水源保护区、名胜古迹游览区以及自然保护区等，符合环保卫生防护距离要求。该点与其他位置相比，具有如下优点布局合理符合养殖场整个生产系统的规划和要求。经济性好拟建场地的地势较为平坦，场地内的土壤保持天然状态，未发现有人为的造成水土流失现象及滑坡、崩塌等不良地质作用，区域地质构建较为稳定，有较好的工程地质条件；猪场位于XX县XX镇上新村，XX县城45公里，处于湛江至北海高速公路旁边，距山口镇5公里，有道路连接通入，交通十分便利；标高在较低处，便于集中猪场内污水，可以节省投资；供水供电条件较好。卫生条件好项目点距离猪场有一定的安全距离，四面空旷，通风良好，能满足防疫要求。安全性较好由于沼气是易燃易爆气体，项目选点与职工生活区和附近村庄保持有足够的安全距离。水电、通讯设施齐全项目点地下水源充足，已有深井2座，水塔1座，水质优良；该场供电是专线专变，供电比较正常，供电线路已到达该项目点；项目点养殖场已安装有固定电话，手机信号较强。42项目总体布置项目总体布置主要包括平面布置以及高程布置。421平面布置沼气站构筑物的布置应紧凑，节约用地和便于管理。主要包括池形的选择应考虑减少占地，利于构筑物之间的协调；构筑物单体数量除按计算要求计算外，亦应利于相互间的协调和总图的协调。构筑物的布置除按工艺流程和进出水方向顺捷布置外，还应考虑做好功能划分和局部利用。构筑物之间的间距应按交通、管道敷设、基础工程和运行管理需要考虑。管线布置尽量沿道路与构筑物平行布置，便于施工与检修。做好建筑、道路与工艺构筑物的协调。根据项目建设单位的总体规划、环境条件及粪便污水处理的工艺特点，具体做好以下布置配电应靠近引入点或电耗大的构筑物，并便于管理；沼气系统的安全要求较高，应远离明火或人流、物流繁忙区域；重力流管线应尽量避免迂回曲折。具体平面布置可参见项目初步设计图纸的总平面布置图（STZ02）。422高程布置污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高；从而使污水能够在处理构筑物之间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行。本工程的高程布置遵守如下原则1尽可能利用地形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象。2协调好站区平面布置与各单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次提升。3协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，又利检修排空。各处理构筑物标高、构筑物之间连接管渠的尺寸和标高以及各部位的水面标高如项目初步设计图纸中的工艺流程图（STZ01）所示。43项目点配套设计431项目点内道路项目点内道路就近接至猪场道路。432项目点内供电项目点内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。433项目点内供水、通讯自来水及通讯均由猪场内接入，本部分设计由业主单位自行负责。第五章工艺设计51工艺参数设计示范场现有存栏生猪4000多头，每天鲜粪产量为8吨。猪场采用人工干清粪工艺，每天清出鲜粪5吨，剩余的3吨随粪污冲洗水冲出，每天产生综合废水50M3。1进水TS含量猪粪便含固量TS以20计，猪场每天产生干物质06T，则进水TS浓度为06/5012。2沼渣量粪污经预酸化及厌氧阶段，干物质被降解70，其余进入沼气池下部作为沼渣排出，进入沼渣固液分离系统，干化后沼渣含水率以85计，则有沼渣日产量为12T；沼渣年产量为438T3沼液量项目每天处理废水量50吨，以酸化调节池、厌氧反应消耗量分别为2计，沼渣固液分离后产生的沼液进入贮液池兼氧处理并贮存，沼渣固液分离蒸发量以5计，则有沼液日产量4776M3；沼液年产量为17432M34沼气产生量猪粪的产气系数以03M3/KGTS计，则猪粪沼气日产量为180M3，年沼气产量为657万M3。5日发电量由于项目所在地周边1公里以内均无村庄，因此项目所产沼气拟将全部用于发电作为本场生产生活用能。每立方米沼气可转化电能18KWH，则项目日可发电324KWH，年发电量1183万KWH。52工艺流程设计项目工艺流程图如下所示脱水塔脱硫塔发电机组污泥干化场贮液池贮气柜沼气沼气池猪场粪污酸化调节池格栅蔬菜芭蕉种植沉淀池排泥图51工艺流程图53工艺流程叙述猪粪废水由集污沟渠汇集后进入酸化调节池均质均量，且可以起到一定程度的预酸化作用，出水自流进入沼气池进行厌氧发酵，其中大部分有机物在反应器内被以甲烷菌为主的厌氧微生物降解消化，同时产生沼气排出。沼气池出水先经沉淀池沉淀后进入贮液池作进一步兼氧处理并贮存备用。所产沼气脱水脱硫处理后输送到贮气柜贮存备用，通过沼气输送管道输送到沼气发电机组进行发电作为本场用能。54工艺单元设计541预处理单元（酸化调节池）5421设计作用废水经过预处理单元，先除去可沉淀物质和漂浮物质，调节不均匀的水质水量，对废水进行酸化预处理，利于后续发酵处理。5422设计参数设计总容积50M3设计尺寸5M4M25M（其中超高05M）HRT（水力停留时间）20H结构形式钢筋混凝土结构其他地下池，混凝土等级C30542主处理单元（沼气池）5421设计作用进行废水处理的主要构筑物。对本项目含高SS浓度的禽畜尿废液进行厌氧发酵，以除去大部分的有机污染物，同时有沼气产出。5422工作原理发酵原料在沼气微生物的作用下，不断地产生沼气，因沼气不溶于水，相对密度又小，就会上升到上部的储气部分。伴随沼气量的不断增加，储气部分储存的气体就会向各个方向产生压力，由于发酵间与进料管、出料管相连，进出料管连接的进料口、水压间又都与外界大气相通，当储气部分的气体所产生的压力大于外界大气的压力时，就会压迫发酵间的液面向下，被压入进、出料管，使进、出料管的液面上升。随着压力的不断增大，会有更多的料液被压入进料管及与出料管相连的水压间，沼气池内储气部分的空间也会随之不断增大。当使用沼气时，因沼气池内的料液平面低于进料管和水压间的料液平面，进料管和水压间中高出发酵间内料液平面的一部分料液就会产生压力，压迫沼气通过导气管向外输送，直到沼气池内外料液面相平。拟建项目以50M3/D的猪粪、猪尿及冲洗猪栏废水为原料进行厌氧发酵，针对原料的构成情况，并结合该场的实际情况，本设计拟用常规厌氧反应器浮罩式沼气池实行常温发酵。该种沼气池主要由发酵池和贮气浮罩组成，其既保持了水压式沼气池的基本特点，又吸取了浮罩式沼气池的优点，沼气池产生的沼气通过输气管路源源不断的输送到贮气罩，贮气罩升高，用气时，沼气由贮气罩压出，通过输气系统输送到沼气发电机组进行发电。此外，发酵液不经常出入出料间，保温效果好，利于沼气细菌活动，产气率较高。5423设计参数设计总容积600M3设计尺寸2100M518M（上部为拱顶、下部为拱底）HRT（水力停留时间）12D结构形式钢筋混凝土结构其他地下池，混凝土等级C30数量2座543后续处理单元（沉淀池、贮液池）5431设计作用废水进行处理的另一主要构筑物。对从沼气池出来的低浓度有机废水，由好氧菌及兼氧菌消化不适合厌氧微生物代谢的有机物，进一步降低厌氧出水的污染负荷。同时在雨季及农用沼液肥的淡季，贮存不能及时消纳的沼液，防止环保事故的发生。5432设计参数1）沉淀池设计总容积12M3设计尺寸3M2M20MHRT（水力停留时间）4H结构形式钢筋混凝土结构其他地下池，混凝土等级C30，池底呈坡形2）贮液池设计总容积600M3设计尺寸15M10M40MHRT（水力停留时间）11D结构形式钢筋混凝土结构其他地下池，混凝土等级C30544沼渣处理单元（污泥干化场）5441设计作用为方便沼渣的后续处理利用，以便将其运输到附近水果、蔬菜地中使用，需进行浓缩干化处理，以降低污泥的含水率。污泥干化过程中产生的废液则进入贮液池进一步兼氧处理。5442设计参数设计总容积120M3设计尺寸LBH380M50M10MT1（鲜粪干化时间）15DT2（沼渣干化时间）30D结构形式池身为砖混结构，池底为钢混结构其他拟建成连体（公共壁）干化槽三条，公共壁长L8M，槽底坡降I001；地上池，池底混凝土等级C30数量3座，其中2座用于鲜粪存放545贮气单元（贮气柜）5451设计作用贮存沼气池产生的沼气，并输送到沼气发电机进行发电，起到调节产气和用气的时间差以及稳定沼气使用压力的作用。5452工作原理本设计采用变容式低压湿式贮气柜，其主要由水槽、钟罩、塔节以及升降导向装置组成。当用气设备处于停运状态，沼气池产生的沼气增多压力会高于贮气柜内气压，沼气经管道通过脱水、脱硫装置净化后贮存在气柜内，同时贮气柜内的沼气克服贮气柜本体的重力使贮气柜上升。而当沼气使用设备用气（同时大于沼气池产气速度时）气柜内因沼气量的减少，导致压力降低，在柜本体及上部配重物的作用下，气柜下沉。在贮气柜上升或下降的工况下，柜内气压始终保持相对平衡。5453贮气柜浮罩设计参数设计总容积180M3设计尺寸70M45MT（气体停留时间）1D结构形式钢结构其他地上池，防腐处理5454贮气柜水封池设计参数设计总容积225M3设计尺寸75M51M结构形式钢筋混凝土结构其他地上池，混凝土等级C30546沼气净化单元5461设计作用由于厌氧发酵所产的沼气中含有水分和H2S，直接供用户使用会腐蚀设备，所以必须进行脱水脱硫处理。5462设计参数根据沼气工程技术规范（NY/T122022006），以猪场粪水为原料生产的沼气中H2S含量为052MG/M3。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20MG/M3。主要设备1）脱硫塔以脱硫剂的更换期为6个月，干粉脱硫剂硫容为30计，则脱硫剂的装填量为G219（KG）0SVCT10382/65取堆密度为065KG/L，则装填容积为219/065337（L）设计总容积380M3设计尺寸07M10M结构形式钢结构数量2套，一备一用2）脱水塔当沼气以一定的压力从气水分离器以切线方式进入后，沼气在离心力的作用下旋转而依次经过水平滤网和垂直滤网，促使沼气中的水分与沼气分离，水滴聚集于分离器底部，通过阀门排出。流量10NM3/HR接口管径DN65MM尺寸03M12M数量2套547附属建筑物5471设计作用管理用房主要用于安装及放置相关的沼气脱水脱硫设备、工艺控制仪表及开关等；发电机房主要用于安装沼气发电机及相关控制屏的操作。5472设计参数管理用房面积30M2设计尺寸LB60M51M结构形式砖混沼气发电机房面积30M2设计尺寸LB60M51M结构形式砖混548主要附属设备5481选型原则1、设备性能先进2、设备生产率与生产规模相匹配3、节能高效4、操作安全、稳定可靠、维修方便5、环保、噪音小5482设备选型沼气发电机组沼气利用有三种选择第一种是沼气全部用于燃气使用；第二种是沼气全部用于发电；第三种是沼气部分用于发电部分用于燃气。本工程依据前述分析，拟将沼气全部用于发电。目前，国产沼气发电机对沼气的利用效率约为80，而进口的效率较高的沼气发电机可把沼气中总含能量的3540左右的能量转化成电能，4048左右可以以余热的形式回收，总效率最高可达80以上。沼气发电机组所发出的电力可以上网销售或者供场内作为生产生活用能。目前，国内生产沼气热点联产供机组的企业有济柴、宝驹和胜动等。国外有CATERPILLAR、DEUTZ、JENBACHER等知名专业厂家，还有TEDOM、SCHNELL、ELECTROHAGL等厂家。考虑到成本及售后服务的便捷，本工程选用40KW国产发电机组1台。第六章土建设计61建筑设计611设计依据建筑设计防火规范GB500162006建筑采光设计标准GB/T500332001建筑地面设计规范GB5003796工业建筑防腐蚀设计规范GB500462008建筑防雷设计规范（2000年版）GB5005794总图制图标准GB/T501032001建筑制图标准GB/T501042001建筑内部装修设计防火规范GB50222952001版国家现行的有关标准和规范612设计范围本土建设计范围主要包括酸化调节池、沼气池、贮气柜水封池、沉淀池、贮液池以及管理房等。613建筑装修标准根据沼气站所处的位置以及站内各构筑物的功能，装修标准充分考虑场内使用情况，沼气站内各单体建筑设计遵循以满足工艺要求为主，整个场区建筑风格统一，色调一致，简洁美观，沼气池为全站的建筑核心，采用地下建筑，其他配套设施和附属建筑的外饰颜色与整个沼气站内各建筑协调一致。沼气站内各个建筑的详细做法应满足国家相关的建筑规范要求，并符合建筑节能的要求。614道路绿化为节省占地面积，减少投资，沼气站内的车行道与场区保持一致，站内车行道路设计为40M宽，道路系统能满足防火及运输要求，车行道采用混凝土路面。道路能满足防火及运输要求。沼气站路面坡度控制在05左右，使雨水能及时排出沼气站，保证站内不积水。主要道路两侧设绿篱，距绿篱1米处种植乔木，其他空地铺草坪。道路各控制点之间纵向、横向坡度均大于10，场区双车道路边转弯半径为6M。62结构设计621主要规范建筑结构荷载规范（2006年版）GB500092001砌体结构设计规范GB500032001建筑地基基础设计规范GB500072002混凝土结构设计规范GB500102002建筑抗震设计规范（2008年版）GB500112001钢结构设计规范GB500172003给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002建筑抗震设防分类标准GB502232008给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS1172000给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS1372002混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G1011其它相关国家现行规范及图集622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30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02MM。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，设计基本地震加速度值为005G。6结构荷载取用按有关规范和标准进行。63设计内容631主要建、构筑物本设计主要建、构筑物如表61所示。表61主要建、构筑物一览表名称面积/体积单池规格结构类型备注设备基础V5M3钢混酸化调节池V50M3LBH50M40M25M钢混埋地，设护栏沼气池V600M32100M518M钢混埋地贮液池V600M3LBH150M100M40M钢混埋地，设护栏沉淀池V12M3LBH30M20M20M钢混埋地，设护栏贮气柜水封池V225M375M510M污泥干化场V120M338M5M1M砖混地上管理用房F30M260M51M砖混层高34米沼气发电机房F30M260M51M砖混层高34米绿化、道路F400M2632主要仪器设备本设计主要仪器设备如表62所示。表62主要仪器设备一览表名称型号及规格单位数量备注格栅套1非标污泥泵WQR301322（A）台4两用两备脱水塔座2脱硫塔07M10M座2贮气柜70M45M座1V180M3输配气管网套1沼气发电机组台1阀门、工艺管道套1液肥输配管网套1沼气流量计台1电控系统套1电线、电缆等套1防雷系统套1消防系统套164设计说明1、本设计在甲方未提供工程地质勘察报告条件下进行,要求甲方补做。2、按地基承载力标准值150PA进行主要水工构筑物设计，甲方必须严格按程序进行地质勘察，若地基承载力标准值，达不到设计值，由甲方委托专业单位提出加强、加固设计，实施后确认地基承载力标准值达到设计值后，方可进行土建施工。2、施工前应进行普探工作，查明建筑场地内的墓穴、渗井、暗沟等分布。3、材料混凝土垫层采用C15，池体采用C30抗渗混凝土（内掺8UEA防水剂），抗渗等级S8砖砌体标准砖MU10以上，水泥砂浆M10砌筑。为保证砌体耐久性、闭水性，水池砖砌体应双面做防水砂浆五层做法，厚度30MM。为提高混凝土的抗渗能力，满足工艺使用要求，尽量减少伸缩缝。建议在混凝土中加入适量的添加剂，用以补偿混凝土的收缩变形，提高混凝土的密实度及抗渗能力。4、钢筋保护层厚度底板下层，池壁迎水面40MM，其余25MM，钢筋锚固长度40D，底板双层钢筋网的有效高度应严格保证。5、所有预埋套管做法见S312，并与工艺及水专业配合施工，必须保证位置准确，不得遗漏，禁止事后剔凿。6、所有预埋件钢材表面均需严格除锈，并刷二道红丹防锈底漆，二道防锈面漆。7、基槽开挖应作好降排水工作。当场地空间开阔时，基坑可以按一定坡度进行放坡开挖。当构筑物距离很近且埋深不同时，可采用一些措施进行临时支护。对于深基坑，施工中还应考虑降水及护坡处理。8、池底及池壁混凝土原则上要求一次性浇注，如有困难，可设水平施工缝（参见大样），不允许设置垂直施工缝。9、构造柱做法见04G612页1922。构造柱要求先砌墙后浇注混凝土，浇注前必须将垃圾清除干净。10、构造柱与圈梁相交处，在圈梁上下各500范围内，箍筋加密为100。11、纵横向圈梁搭接做法及圈梁纵筋搭接做法见图集04G612。第七章电气设计71设计依据工艺提供的电气负荷资料；工业用电设计技术规定；低压配电设计规范GB5005495；民用建筑电气设计规范JGJ162008；工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ6583；爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB500581992；建筑工程施工现场供用电安全规范GB5019493；电力设施抗震设计规范GB5026096；供配电系统设计规范GB5005295；通用用电设备配电设计规范GB5005593；建筑照明设计标准GB500342004；国家现行的有关设计标准和规范72设计原则1、电气设计符合前述国家规范2、设计应做到安全可靠，经济合理，维护管理方便，满足供电质量要求。3、积极采取各种节能措施，减少电能消耗4、设计尽可能选用技术先进，经济适用的定型产品73设计范围本工程设计范围包括处理区内供电、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。74照明沼气站照明为三级负荷，室内线路采用BV硬铜芯塑料绝缘电线，照明电线均采用325平方米电线DN20SC管敷设，插座电线34平方米电线DN20SC管敷设。照明灯线路均采用铜芯聚氯气乙烯绝缘电缆直埋敷设，过路穿DN20SC管敷设。照明灯具根据GB500342004建筑照明设计标准设计，并且爆炸区域设置防爆灯具。75防雷及接地1、本工程防雷等级为II类。建筑物的防雷装置满足防直击雷、侧击雷、防雷电感应及电波的侵入，并设置总等位连接。2、接地系统埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角505镀锌角钢，埋于土壤中的人工水平接地体宜采用404镀锌扁钢，人工垂直接地体长度宜为25M，人工接地体埋设深度不小于05M接地体不应埋设在烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方。埋在土壤中的接地装置，其中连接采用焊接，并在焊接处做防腐处理。每根引下线的冲击接地电阻不应大于10。3、穿线金属管、电缆桥架、金属线槽等均应与保护接地线可靠连接，本工程应作等电位连接，进出建筑物的所有金属管道均应与接地装置相连。4、防爆区域划分1）防爆区域划分土设计，具体为泄漏源座位45M为2级防爆区，泄漏源如管道的法兰、阀门，安全阀等，电气设备安装应尽量在防爆区外，如果设备在防爆区内，则应选择相应的防爆设备（参考爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范）；2）正常运行时不可能出现爆炸气体混合物泄漏源周围45米范围内为三级防爆区域，贮气柜、室外泄漏源周围45M为三级防爆区域。5、继电保护低压进线总开关设过负荷长延时、短路速断保护、低压用电设备及馈线设短路及过载保护。第八章控制设计沼气站控制部分采用集中与分散控制相结的方式，由总控制柜对站区各设备进行集中控制，同时对于远离总控制柜的设备现场控制，以及一些运行现场条件比较复杂的设备采用设备厂家配套控制箱进行现场控制。由于沼气站现场条件的复杂多样性及多变不稳定性，站区设备控制以手动控制为主，讲求实用性。81站区控制柜站区控制柜位于管理用房内，集中有各个工艺单元设备的动力，控制以及仪表显示。柜体门板上有设备的启动、停止按钮，运行、故障指示灯、蜂鸣器以及仪表显示。82项目常用控制站内常用设备主要是排污泵。1）排污泵控制排污泵位于沼气池排泥井内，其控制方式为控制柜控制与现场控制两种，动力电源由控制柜给出。配备自动安全保护控制柜，对泵的漏水、漏电、过载及超温等进行绝对保护。浮球开关根据所需液变化，自动控制泵的起动与停止。83站区传感器及仪表站内主要常用检测仪表有沼气泄漏探头。沼气泄漏探头安装在气柜附近以及沼气发电机房内，用以检测空气中沼气的含量，并将检测信号反馈至控制中，通过沼气泄漏检测仪显示及报警。当沼气泄漏监测仪报警时，应关闭电源，打开门窗及排气扇通风，同时应检查输气管路，找出泄漏源并进行维修处理。第九章劳动定员和安全生产91劳动定员在项目启动后，先在单位内部确定24人，参与建设过程、设备安装和调试等工作。参照国家相关的规定，项目完成后，由企业从中聘请1名合格人员进行项目管理和岗位操作工作。92安全生产措施在项目设施运转之前，须对操作人员、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程制度。同时，还要遵照中华人民共和国劳动法，并依据有关国家标准，配备劳动安全设施。1、设备、材料安全防护（1）所有电器设备的安装、防护，均需满足电器设备有关安全规定。（2）厂区管道、闸阀均考虑阀门井或采用操作杆接至地面，以便操作。2、隔声降噪（1）水泵等易产生噪声的设备，设置减振垫，减少噪声。（2）办公生活区和生产区设置绿化隔离带，减少噪声的影响。（3）辅助设施及劳保用品（4）厂内配置安全帽等劳保防护用品。93安全生产制度及教育劳动保护及安全生产方面要加强对职工的法制和安全教育，包括在建设期及运行期，其内容如下（1）建设期1）编制和执行各种有关施工安全的政策大纲以及明确各方面职员的责任。2）对全体职工进行安全培训，事故和突发事件报告和应急措施。3）颁发和使用安全设备，如安全帽、安全鞋等。4）进行安全工作实践如脚手架、壳子板和开挖支撑等。5）任命安全监理和安全检查员。（2）运行期1）制定应急方案和计划。2）任命安全监理和安全检查员。3）定安全管理系统（体制）。4）定期对所有职工进行医疗检查。5）颁发和使用安全设备，如安全帽、安全鞋等。综上所述，工程设计中充分考虑了安全防治措施，对容易发生安全问题的地方设置围栏，并采取了必要的安全防护措施。同时，对于操作人员进行上岗前培训，考试合格方可上岗操作，维修人员配备了护目镜、橡胶手套、胶衣服、胶鞋及各种劳动保护用品等，以保障职工的人身安全。另外，还应特别注意（1）建立严格的沼气工程操作运行管理制度，运行操作管理人员需经过培训后持证上岗。（2）沼气站制定安全预案，配备安全救护设备。一旦发生事故可及时救护。（3）严格按设备说明书运行操作，并定期进行维护和保养，以确保设备运行正常。（4）操作工操作中应注意安全保护，沼气站内严禁烟火，注意防雷和防火，沼气站以外人员不得随便出入。（5）沼气池、贮气柜、阀门井等清理、维修和拆除时，存在沼气和有毒、有害气体威胁操作人员的生命安全。所以必须采取通风、换气等措施，待可燃气体与有害气体含量符合规定时，并经动物实验证明无危险时，方可操作。下池操作人员应戴好安全冒，系上安全带、配备安全照明灯具，使用隔离防护面具，池外必须有人监视池内作业并保持密切联系。整个检修期间不得停止鼓风。池内所用照明用具和电动工具必须防爆。如需明火作业，必须符合消防防火要求。同时应有防火、救护等措施。第十章消防和事故应急预案101防火消防处理区内所有建、构筑物均按二级耐火等级设计，其墙、柱、梁、板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。处理内设置的道路均满足消防车行驶要求。依据国家室外给水设计规范要求以及建筑设计防火规范（GB500162006），处理区内设置足够的室外消火栓。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10L/S，室外消防给水采用临时高压给水系统，管道的供水压力保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱不低于10M，即水压不低于01MPA。为控制和防止电缆火灾蔓延，本项目设计采取以下措施主要动力电缆敷设在地下电缆沟内。电缆刷防火涂料。电缆孔洞以耐火材料封堵。102安全生产事故应急预案1021编制依据中华人民共和国安全生产法中华人民共和国突发事件应对法国家突发公共事件总体应急预案其他有关法律法规及规定1022主要危险、有害物质的特性分析沼气工程中产生的主要危险、有害物质为沼气。沼气是一种混合气体，其中含6070的甲烷，其次是二氧化碳和少量的氮、氢、硫化氢、一氧化碳等。沼气能与空气形成爆炸性混合物，在室温下的爆炸极限为514，在162左右的爆炸极限为613。沼气的闪点是188。与空气以1514（体积比）混合时，如遇明火会引起爆炸。空气中沼气含量到达一定浓度会具有毒性，对人有一定程度的危害性。因为沼气主要有甲烷组成，其性质与纯甲烷相似，属“单纯窒息性”气体，高浓度时因缺氧而引起窒息。1023应急救援适用范围及措施1、沼气泄漏应急措施用带有泡沫的水查明漏气源头，及时采取补漏措施；参与处置人员需佩戴好防护用具；保持现场通风，禁止明火、电器设备；发生人员中毒事故，应及时将中毒者转移到空气新鲜的地方，中毒较深者，应做人工呼吸、拨打120送医院抢救等应急处理。2、沼气燃烧、爆炸应急措施应及时切断气源和灭火；发生爆炸事故时，当班操作人员或现场人员应采取自救互救措施，可使用劳动防护用品或逆风脱离现场；现场有受伤或中毒时，迅速将患者拖离现场到空气新鲜处。3、意外停电的应急措施有备用电源，立即启动备用电源；对跳闸、断电做出正确的判断，然后立即采取果断有效的应急措施。1024应急管理加强对沼气安全知识的宣传，预防措施的落实和工程运行的监测，出现前兆及时预报并采取相应措施，提前做好应对准备，防患于未然。当出现沼气应急状态要立即做出反应，迅速采取相应的应急措施，确保应急处置快速果断，取得实效。同时，向有关部门报告。应急状态消除后，及时终止实施应急措施，恢复正常秩序。及时对应急处理的效果进行评估、总结，对实施应急预案中出现的问题，研究提出改进措施，进一步完善沼气安全事故应急预案。第十一章环境保护及节能111环境保护1111项目建设过程中对环境的影响及治理对策（1）扬尘项目建设过程中的土建施工，对大气的主要影响为扬尘。为防止施工期间进出车辆携带泥土以及堆料场和废料场场地由于刮风和下雨天气产生的扬尘和泥尘污染，要保证对施工现场、堆料场和废料场进行覆盖，保证车辆的清洁，如在施工通道洒水、铺设塑料织品，防止扬尘和泥尘的飞扬等。（2）噪声为防止施工期间车辆、机械及设备生产的噪音，一是尽量减少晚间施工，二是负责建设项目的施工单位应优先选择噪声低的设备进行施工。（3）其他方面诸如生态方面的影响，由于建设点距离市区有一定的距离，周边又大多是农田，因此这种影响可以忽略。1112项目运行后对环境的影响及治理对策（1）气味沼气工程运行过程中，调节酸化池等设施会产生一些不良气体，特别是嗅觉方面尤为突出。主要治理措施如下一是场区内办公用房尽量避开主导风向的下风向；二是设计中尽量采用淹没进水、进粪便；三是种植对不良气体吸收能力强的树种，既绿化环境，又起到屏障隔离和吸收作用。（2）噪声沼气工程的噪声主要来源于电动机以及各种泵类机械。其噪声防治措施主要有一是主要水泵采用液下泵，这样噪声源在水下就被大大降低；二是结合绿化，在噪声大的设施周围设置绿色屏障，高大的树木是很好的消声设施；三是对设备噪声源设置消声器消声等等。（3）其他措施其他措施如建立环境保护制度，工程主要负责人直接参与，对周围环境负责。加强全面绿化，构建工程的良好小环境。112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具有很重要的意义。本项目耗电量大的设备主要是排污泵，设备的选型很重要，应选用效率高、能耗低的先进设备。在高程布置上，减少跌水高度，选择经济管径及合理布置流程，节约水头损失，以节约水泵能耗。第十二章工程概算该工程投资概算详见第二部分XXXX县XX生态农业示范场沼气工程项目投资概算书。121土建部分投资概算表121主要建、构筑物投资概算表序号项目名称单位数量单价（元/M3或M2合价（万元）备注1设备基础M35444710222酸化调节池M350588862943沼气池M36007829846984沉淀池M312682560825贮液池M36003817722916贮气柜水封池M3225323267277污泥干化场M3120493505928管理用房M230740672229沼气发电机房M2307406722210绿化、道路M240014296572合计（A）9722122设备部分投资概算表122主要仪器及设备投资概算表序号设备名称单位数量单价（元/台、套）合价（万元）备注1格栅套110000102污泥泵台460002403脱水塔座280001604脱硫塔座2100002005贮气柜M3180455758206输配气管网套110000010007沼气发电机组台115000015008阀门、工艺管道套1800008009液肥输配管网套1200000200010沼气流量计台1600006011电控系统套1500005012电线、电缆等套11500015013防雷系统防系统套135000350合计（B）7690123其他费用表123工程间接投资估算表序号名称投资额（万元）备注1可行性研究费6964002勘察测量费2611503设计编制费5223004研究试验费3482005招投标费1741006项目管理费2611507监理费575330合计2837124预备费预备费（121项122项123项）51012万元125工程总造价工程概算总价（121项122项123项124项）21261万元第十三章工程运行费用及效益131运行费用主要包括以下几个方面（1）电费项目所耗电能主要是排污泵的排泥，由于该项费用较少，在此忽略。（2）人工费系统日常操作人员设置1人常规管理，其他维修人员由养殖场人员兼职。工人工资按800元/月，则人工费为8001129600（元/年）（3）管理费按人工费1/3概算，则项目管理费为96001/33200（元/年）（4）脱硫剂更换费以脱硫剂3000元/吨，更换一次022吨，每年更换两次计，则脱硫剂更换费用为300002221320（元/年）（5）合计运行费用项目总运行费用为电费人工费管理费脱硫剂更换费14120（元/年）132经济收益（1）沼气效益项目正常运行后，日产沼气180M3，即年产沼气657万M3，每立方米沼气可转化电能18KWH，则项目日可发电324KWH，年发电量1183万KWH。以每度电为06元计，则沼气年发电收益为1183万M3/A06元/M371万元/年。（2）有机肥效益项目每年可生产沼肥438吨，每吨沼肥按120元计，则沼肥收益为438吨/年120元/吨526万元/年。（3）沼液效益项目每年可生产沼液174万M3，每立方米的沼液按60元计，则沼液收益为174万M3/年60元/M31044万元/年。（4）合计效益项目合计收益为沼气收益沼肥收益沼液收益2280万元/年133环境效益主要包括以下几个方面（1）促进XX沼气事业的发展，改善了生活环境，提高了生活质量，既治理污染又取得了好的经济效益，这样环保就有了经济基础。（2）促进了养殖、种植各项事业的发展。因为养殖场的粪便处理带来了效益，该项目完成后，将成为当地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带头作用，提高当地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经济可持续发展，具有积极作用。（3）树立了科学发展观，促进了农业生产无害化，提高了农产品产量和质量，保持农业可持续发展的需要。（4）节约了大量能源，增加了利润，使养殖场的发展更具潜力。（5）培养了一批沼气工程技术人员，为今后大批推广沼气工程储备了精干技术队伍。