新余市科繁畜牧良种有限公司大中型沼气初步设计

1、新余市科繁畜牧良种有限公司 大型沼气工程建设项目初步设计工程名称： 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目工程地点： 新余市仁和乡邱宇村工程编号： JXKF-0908-CS编制日期： 2009年 08月北京基亚特环保工程有限公司2009 年 08 月新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目第一部分初步设计说明书项目名称： 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目主管部门： 江西省农业厅承担单位： 新余市科繁畜牧良种有限公司建设地点： 新余市仁和乡邱宇村设计单位： 北京基亚特环保工程有限公司编写日期：2009年08月新余市科繁畜牧

2、良种有限公司大型沼气工程建设项目目 录第章 设计总说明 .1.1.1项目概述 .1.1.2设计主要依据 .1.1.3设计主导思想 .2.1.4设计规模 .3.1.5建设期限 .3.1.6总体经济技术指标 .3.第二章 总平面设计说明 .6.2.1设计依据 .6.2.2场区条件 .&.2.2.1场区选址 .8.2.2.2自然条件 .8.2.2.3社会经济条件 .9.2.3平面布置原则 .1.0.2.4道路及绿化 .1.0.第三章 工艺设计说明 .1.1.3.1工艺设计依据 .1.1.3.1.1相关国家法律、法规和政策 .1.1.3.1.2相关规范与标准 .12.新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气

3、工程建设项目3.1.3 其它依据 .1.3.3.2工艺设计方案 .1.3.3.3工艺要求及设计参数 .1.43.3.1技术先进性、可靠性和适应性原则 .14.3.3.2经济效益最大化原则 .14.3.3.3环境和社会效益最大化原贝U .15.3.3.4工艺技术方案选择 .15.3.3.5主要工艺简介 .16.3.3.6 核心工艺简介 .18.3.4工艺流程图 .23.3.5工艺流程说明 .23.第四章建筑与结构设计说明.25.4.1结构范围 .25.4.2设计依据 .25.4.3设计要求 .25.4.4主要构筑物设计 .26.4.5田间工程设计 .29.4.6仪器设备选购 .30.4.7 附图

4、.3.0.第五章 环境与劳动保护 .31.5.1设计依据 .31.新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目5.2设计范围 .31.5.3主要污染物 .32.5.4治理措施 .32.5.5场区绿化 .33.第六章项目组织管理.34.6.1建设期组织管理 .34.6.2项目建设进度 .35.6.3招标方案 .36.6.4建成后运行管理 .36.第七章干粪处置和固液分离方案 .41.7.1干粪处置 .41.7.2固液分离 .42.新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司1第一章设计总说明1.1项目概述新余市科繁畜牧良种有限公司 2007年资产总额1600万元，用

5、地 面积120亩，各类猪舍32栋，总建筑面积1.8万平方米，办公室、员 工宿舍、食堂、化验室、诊断室、消毒室、门卫值班室1800平方米，饲料仓库600平方米。另有水库鱼塘 580亩。拥有优良种猪大约克、长白、杜洛克等几个品系，现有存栏公猪20多头，能繁母猪660多头，连商品猪总存栏数 6500头；年出栏种 猪3000头，年出栏商品猪10000头，年产值超过3250万元。产品远 销浙江、广东、福建等地。企业诚实经营，具有良好的社会信誉度，经 营获利能力较强，自筹资金有保障。公司的生猪养殖规模和良好的发展态势，为项目的实施提供了足量的沼气生产原料。建设860m3厌氧产气储气一体化设备一座（USR发

6、酵罐650立方和双层 膜式储气柜210立方）及附属设施，氧化塘2000立方米。该项目建成后，年 产沼气12.96万m3,沼渣肥500吨，沼液1.8万吨，年处理污水34560吨， 除猪场用气外还可供约200户农户用气。1.2设计主要依据规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范NY/T 1222-2006畜牧养殖及畜产品加工项目可行性研究报告编制大纲畜牧业发展行动计划农业部工程环境影响评价报告新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司2农业基本建设项目管理办法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）生态农业中废弃物的处理与再

7、生利用（化学工业出版社）沼气实用技术（周孟津）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/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/T1221-2006新余市科繁畜牧良种有限公司 提供的相关资料。1.3设计主导思想1、按照养殖场总体规划及畜牧业专业规

8、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。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司36、合理布局，精心布置，减少占地，提高土地利用率。1.4设计规模建设USR 体化厌氧发酵罐：860m3 (发酵罐650 m3、储气柜210 m3) 日平均产气量：355m3/天反应器有效

9、容积产气率：0.40.8m3/ (m3d)进料浓度：25% (TS)发酵温度：35 C停留时间：15天1.5建设期限建设周期一年。本项目计划2009年底建成，2010年达产，可解决新余市科繁畜牧良种 有限公司猪场的取暖和粪水处理问题，同时提供洁净的可再生能源-沼气以 及发酵处理后的有机肥原料。1.6总体经济技术指标新余市科繁畜牧良种有限公司根据本场条件，拟建一座日平均产350m3沼气的沼气站，以及相配套的附属设施。沼气直接用于生活生产用能， 可解决场内职工及周边约200户居民的生活用气，也可解决猪场冬天寒冷时 节仔猪保温供暖。沼渣用于附近稻田、果园及蔬菜基地生产，所产有机复合 肥用于系统内外无

10、公害农产品生产，沼液经氧化塘处理后达标排放。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司4工程名称新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目设计日产沼气量355m3设计日处理污水量95t预算总投资327.76万元工程投资表项目名称：新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目 建设地点：新余市仁和乡邱宇村建设单位：新余市科繁畜牧良种有限公司单位:万元序号工程或费用名称单位数量投资概算一一一建安工程83.011预处理池m367.33.292厌氧发酵罐基础m346.94.763平流沉淀池m3201.624生物氧化塘m320008.455抽渣池m3140.746沼气

11、工房m274.977.297锅炉房m226.012.868围墙、绿化及道路m28948.499沼液输送管道m150012.3710电气及设备安装工程项14.1011室内外工艺管道工程项129.04二_二仪器设备201.651不锈钢格栅套10.402立轴搅拌器台22.003进料泵台21.604USR 体化反应器设备(650m3)台178.955膜气囊设备(210m3)套121.306固液分离机台18.007沼气增压系统12.508沼气净化系统套16.409反应器循环系统套15.0010户内计量设备批：19.0011户内沼气燃烧设备批19.0012工艺管道阀门配件套110.0013电线电缆套14.

12、0014电控设备套18.0015消防设备套12.0016防雷设备套12.0017站内标牌套11.5018CI设备套13.00新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司519热水锅炉套115.0020吸粪车辆16.0021设备运杂费项16.00-三工程建设其他费用万元19.101可研编制费3.002勘察设计费8.003招标费1.604监理费2.505建设单位管理费4.00四预备费万元24.00五核定总投资万元327.76资金来源中央投资万元115.00地方投资J万元;49.00自筹万元163.76新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公

13、司6第二章总平面设计说明2.1设计依据(1)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，如必要，应依此作出分期建设方案。(2)总体布置应满足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、贮气柜、输气管道的设计及防火要求见 GBJ16中的相关 规定。(7)各种管线应全面安排，避

14、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)应设置废渣等物料堆放及停车的场地。(9)平面布置应留有汽车进出通道，各建筑物间应留有连接通道，其设计 应符合下列要求： 主要车行道的宽度：单车道为 3.5m，双车道为6m,并应有回车道。 车行道转弯半径不小于6m；人行道的宽度为1.5m2.0m;通向建筑物顶端的扶梯与水平面夹角不大于40其宽度0.8 m1.0新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司7m;高架物上不经常通行的部位可设置爬梯，其宽度为0.4m;绿地面积不宜小于总面积

15、的30%。(10)沼气工程应设围墙(栏)。(11)各建筑物和构筑物群体效果应与周围环境相协调。(12)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。 厌氧消化器和贮气柜应设有安全窗，确保装置正常运转。(13)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。(14)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。(15)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1.1m。(16)沼气工程应有保温防冻措施。(17)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。(18)沼气工程的安全、防爆、防雷与接

16、地参照GB12801、GB50028、GBJ50016-2006、GB50057、GBJ65等的相关规定执行。(19)控制室应有良好的照明，设有监控所有设备运转、故障、程序操作、显示的控制屏(台)，操作应具有集中与就地操作的功能。应有紧急状态报警装置。应采用可靠的自动控制系统进行自动控制、自动检测。并应设有值班人员休息室。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司82.2场区条件221场区选址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

17、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。2.2.2自然条件(1)地理位置及气候条件新余市地处江西中部偏西、袁河中下游、鄱阳湖平原边缘。位于东经114 9至115 4、北纬27 3至 28 5之间。东邻樟树、新干， 南连吉安、峡江、安福，西接宜春，北靠上高、高安。全境东西长约102公里，南北宽约65公里，土地总面积3164平方公里，占全省总 面积的1.9 %。项目区属亚热带湿润性气候。气压：多年来的观测结果表明，一年中最高气压值出现在冬季，最 低气压值出现在夏季。历年平均气压为1007.0百帕，历年极端最高气压为1034.2百帕。气温：气候温和，年平均气温

18、17.7 C，最热月(7月份)平均气温29.4 C,极端最高气温40.0 C。最冷月（1月份）平均气温5.4 C,极 端最低气温-新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司97.2 Co地温：地温（0厘米）与气温有很好的关系，年平均值为20.1 Co湿度：年平均相对湿度 80% , 3月份高达84% , 7月份仅74%。降水：水量充沛，年平均降雨量 1595毫米。日照：历年平均日照时数为1655.4小时，年平均日照百分率为38%，历年日照数平均每天为 4个多小时。霜期：平均无霜期281天，最长无霜期318天（1965年），最短 无霜期249天（1978年）。土壤：

19、项目区土壤多为不同母质发育而来的红壤，部分为河积物潮 沙泥田（土），故矿素养分含量均很低，但因长期耕作和施肥的影响， 使不同地区水田、旱地、山地的全磷和全钾含量差异很大，水田全磷含量为0.037% - 0.136%、全钾含量为0.82% - 2.58% ;山地、旱地全磷 含量为 0.025% - 0.125%，全钾含量为 0.91% - 4.37%。（2）水资源项目区境内雨量充沛，地表水和地下水都较丰富。地表水：地表径流量为17.66亿立方米。境内库、塘、湖泊星罗棋布， 河溪、渠道纵横交错。在全区总水面中，河流渠道47952亩，占32.45%;库塘湖泊99967亩（包括江口水库在本区境内部分

20、28167亩），占67.6%。地下水：全区地下水平均储量 2.76亿立方米。2.2.3社会经济条件全区农业基础设施完善，粮棉油猪等传统产业稳步发展，优质大米、绿 色蔬果、花卉苗木和生态养殖等特色产业基地初显端倪。该区生产的新余蜜 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司10桔畅销国内外，被授予“中国蜜桔出口种植基地”称号，农业产业化正稳步 推进。该区还是全国商品粮基地，全国经济林建设、全国水稻生产全程机械化、 全国小型公益能源项目实施示范区，全国退耕还林、全省农业产业化经营试 点区，全国重点优质棉产区、秸秆氨化养牛示范区、瘦肉型猪生产基地。2.3平面布置原则(1

21、)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。2.4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1.52m，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

22、道路两侧设绿篱，距绿篱1米处种植乔木，其它空地铺草坪。第三章工艺设计说明3.1工艺设计依据3.1.1相关国家法律、法规和政策(1)中华人民共和国环境保护法新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司11(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)中华人民共和国可再生能源法(5)中华人民共和国畜牧法(6)畜禽养殖污染物防治管理办法(7)中华人民共和国农业技术推广法(8)中华人民共和国电力法(9)中华人民共和国节约能源法(10)中华人民共和国循环经济法(11)资源综合利用条例(12)中共中央关于制定国民经济和社会发展第一个五年规划的建

23、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新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司12(1)沼气工程技术规范(NY/T 1220-2006)(2)室外排水设计规范(GB50014-2006)(17)可再生能源发展专项资金管理暂行办法(18)十一五”资源综合利用指导意见(19)国家鼓励的资源综合利用认定管理办法3.1.2相关规范与标准(3)给水排水设计手册(4)环境工程设计手册(水污染防治卷)(

24、5)建筑设计防火规范(GBJ16-87)(6)中、小型集约化养猪场建设的国家标准(GBT17824.1-1999)(7)有机认证标准-畜牧生产(8)畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)(9)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(10)钢结构设计规范(GB50017-2003)(11)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(12)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(13)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(14)工业与民用建筑供配电系统设计规范(GB50052-19)(15)砌体结构设计规范(GB50003-2001)(16)金属焊接结构湿

25、式气柜施工及验收规范(HGJ212-83)(17)城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33-89)(18)有机肥料标准(NY525-2002)3.1.3其它依据新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司13(1)新余市科繁畜牧良种有限公司 提供的相关资料；(2)我公司部分同行业、同工艺工程实例。3.2工艺设计方案1、项目技术来源与技术水平技术来源：江西省农村能源办技术水平： 国内先进2、技术方案本项目的沼气建设按照污染“减量化、资源化、生态化”的原则，采取： 固液分离、厌氧消化、好氧处理的工艺技术方案。固液分离：对猪舍采用干法清粪，即先将猪栏干粪取出，集中起来沤

26、肥 发酵或自然干燥后，作为有机肥料用于肥田或售出。干粪清除后再用少量水 冲洗栏舍，减少污水处理量。冲洗栏舍的污水经沉砂后进入滤渣池进行固液 分离，分离后的固形物取出送往沤粪间，过滤后的污水进入酸化池。厌氧消化：去除干粪后的猪栏的尿液和栏舍冲洗水与部分干清粪通过沉 淀池调节后进入沼气池。冲洗废水在USR中进行厌氧消化，通过甲烷菌去除 污水中的COD，产生沼气收集净化后供养殖场自身及周边用户使用。污水在沼气池的滞留期为15天，厌氧消化后的沼液从排液管自流排出沼气池。 定期 排放USR反应器底部的沼渣，沼渣经浓缩处理后作有机肥料。好氧处理：沼液排出后先通过平流沉淀池去除沼液中大部分的SS,然后通过好

27、氧沟进入氧化塘，在其中进行生物接触氧化处理，进一步去除沼液 中的COD，达到排放标准后进行排放。必要时，可直接将氧化塘中的沼液用 于果园和菜地作液面肥和杀虫剂。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司14猪场的沼气建设，将充分利用场区内的有效地势落差，将冲洗猪栏的污 水，自流进入沼气池，并在沼气池内通过产乙酸菌和甲烷菌进行厌氧发酵， 产生以甲烷为主的可燃气体，贮存在反应器顶部的柔性气膜内，净化后用于 沼气发电或为猪场提供生产及生活用能。发酵后的沼液用于蔬菜种植的液面 肥或自流进入氧化塘，沼渣(污泥)通过污泥泵抽到有机肥堆沤车间制作有 机肥产品；或将沼渣送至果园、

28、菜地直接作有机肥，或用于池塘养鱼，为水 中的浮游动植物提供营养，增加鱼塘中浮游动植物产量，丰富滤食性鱼类饵 料，使场区内生产、生活污水实现零排放。3.3工艺要求及设计参数331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。(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。3.3.2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、

29、物流分析和设计，确保 沼气工程为企业带来整体最大效益。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司15UASB+333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，工程建成后产生沼气用于发电， 并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展。3.3.4工艺技术方案选择国外概况：国外的沼气技术以欧洲最为发达，尤其是德国、瑞典、捷克等国家。这 些国家在沼气工程上投入了大量的资金，平均每座沼气站可

30、以投入资金约 600万欧元以上，具有十分完善的监控检测系统，配备了高学历的技术和管 理人才，沼气站完全具备了工业化沼气的高新技术水平。在欧洲，多数沼气 站采用牧场的牛粪及秸秆等一些有机废弃物为原料，经粉碎后预处理调浆后 高浓度进人CSTR全混式厌氧发酵，沼气绝大部分用于热电联产(CHP),电 能直接并网，沼液施用农田。根据发酵物料的不同，容积产气率可达到15m3/(m3d)不等，产气效率是国内的25倍，有完善的立法和管理，具备市场 化推广和运作的条件，有较好的环境效益和社会效益。国内概况：我国从90年代初开始，截止到2004年底，畜禽养殖场运行的大、中型 沼气工程约2,000处，年处理畜禽粪便

31、约4,500万吨。大中型沼气工程应用较 多的是USR工艺，小部分采用HCF和UASB工艺。近年来，最初用于城市 污水处理厂污泥消化的完全混合式发酵工艺 CSTR也不少应用。具体的工艺 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司16选择要视发酵原料的种类来选择。国内猪粪水的选择以前多以厌氧生物塘为主要处理工艺，本工程为保证去除效率先选择USR 体化+生物塘为核心的处理工艺。目前，我国政府对沼气工程每年投入大量的资金扶持，各级地方政府也纷 纷出台政策响应，世界银行和亚洲发展银行等国际金融组织，也加大了对中国沼气工程建设的投资力度，以亚洲发展银行为例，二期沼气工程贷款项

32、目总数达200个以上，涉及到的工程建设总规模在 1.5亿美金以上，总体上看我国的 大型沼气工程建设面临前所未有的发展机遇。335主要工艺简介目前，在国内应用于能源生态大中型沼气工程的工艺主要有以下几种：（1）升流式固体反应器（Upflow Solids Reactor，简称USR）升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。 未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期（SRT）和微生物滞留期（MRT），从而提高了固体有机

33、物的分解率和消化器的效率。（2）完全混合厌氧反应器（Complete stirred tank reacto，简称 CSTR）完全混合厌氧反应器是在常规反应器内安装搅拌装置， 使发酵料和微生物 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司17处于完全混合状态，与常规反应器相比其活性区域遍布整个反应器， 其效率比 常规反应器有明显提高。该反应器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。（3） 厌氧接触反应器厌氧接触工艺的反应器是完全混合式的，是在连续搅拌完全混合式厌氧消 化反应器（CSTR）的基础上进行了改进的一种较高效的厌氧反应

34、器。反应器 排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离，污水由沉淀池上部排出，沉淀池 下部的污泥被回流至厌氧消化池内。这样的工艺既保证污泥不会流失，又可提 高厌氧消化池的污泥浓度，从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率。目前,全混合式的厌氧接触反应器已被用于废水中SS浓度较高的高浓度有机废水的处理上。（4） 塞流式反应器（Plug Flow Reactor，简称PFR）塞流式反应器也称推流式反应器，是一种非完全混合式反应器，高浓度悬 浮物固体原料一般从一端进入，从另一端流出。由于反应器内沼气的产生，呈 现垂直的搅拌作用，而横向搅拌作用甚微，原料在反应器的流动呈活塞式推移状态。上述几种典型的厌氧反应

35、器性能比较表3-1工艺名称优点缺点适用范围升流式固a a、工艺较简单,反应器内不设二相分离a a、对进料均布性要求较咼，猪粪、鸡鸭粪体反应器器不需要污泥回流，投资较省；在设计施工中技术要求较等纤维含量少（USRUSR）b b、池形结构简单，操作简单，运行管理高；的粪种新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司18方便，维修量少；b b、当含固量高时，要米取强C C、无需搅拌，运行费用较低；化搅拌措施。d d、SRTSRT和MRTMRT较长，处理效率较高。完全混合a a、投资省、运行管理简单；a a、由于该反应器无法做到使各种粪种，主厌氧反应b b、具有搅拌装置，避

36、免了浮渣结壳、堵SRTSRT和 MRTMRT在大于 HRTHRT要适用于牛粪器（CSTRCSTR）塞、气体逸出不畅现象；的情况下运行，所以需要新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司19C C、耐冲击负荷能力强。反应器体积较大；b b、要有足够的搅拌，能量消 耗较高；C C、底物流出该系统时未完全 消化，微生物随出料而流 失。厌氧接触反应器a a、 投资较省、运行管理简单；b b、 容积负荷率咼，C C、耐冲击负荷能力强。a a、 停留时间相对较长；b b、 需要设置污泥回流装置；C C、需要外加一个沉淀池来收 集污泥。各种粪种塞流式反 应器（PFRPFR）a

37、a、 不需搅拌装置，结构简单，能耗低；b b、 适用于高SSSS废水的处理，尤其适用 于牛粪的厌氧消化，用于农场有较好 的经济效益；C C、运行方便，故障少，稳定性高a a、 固体物容易沉淀于池底，影 响反应器的有效体积，使 HRTHRT 和SRTSRT降低，效率较低；b b、 需要固体和微生物的回流作 为接种物；C C、因该反应器面积/ /体积比较 大，反应器内难以保持一致的 温度；d d、易产生厚的结壳；e e、需要搅拌，能耗高。各种粪种336核心工艺简介1、USR 体化厌氧设备随着沼气技术的发展，德国、捷克、荷兰等发达国家的沼气工程装备已达到设计标准化、产品系列化、生产工业化，质量得到有

38、效控制。工程装备的组 装技术也达到模块化、规范化。其大型厌氧消化装置（容积为20005000m3）为圆柱型立式罐，多为钢结构（搪瓷拼装罐居多），小型厌氧消化装置（容积 在2001500m3）多为圆柱型立式罐、钢结构或钢筋混凝土结构。二级厌氧消 化装置（立式罐）顶部常常装有双膜储气罩，构成了发酵、储气一体化装置， 既节省了单独设计储气装置的费用（比分体式降低 15%左右）和占地面积，又新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司20解决了在寒冷地区冬季储气装置水封防冻的问题，捷克一体化设备如图3-1图3-2捷克维特科维策公司搪瓷拼装沼气发酵装置结构示意图图3-1捷克维

39、特科维策公司搪瓷拼装一体化反应器新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司21图3-3搪瓷拼装产气储气一体化反应器示意图图3-4国产搪瓷拼装沼气发酵反应器照片2、生物塘好氧处理生物塘法，又称氧化塘法，也叫稳定塘法，是一种利用水塘中的微生物和 藻类对污水和有机废水进行生物处理的方法。 生物塘法的基本原理是通过水塘 中的藻菌共生系统”进行废水净化。所谓藻菌共生系统”是指水塘中细菌分解 废水的有机物产生的二氧化碳、磷酸盐、铵盐等营养物供藻类生长，藻类光合 作用产生的氧气又供细菌生长，从而构成共生系统。不同深浅的塘在净化机理 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目

40、北京基亚特环保工程有限公司22上不同；可分为好氧塘、兼氧塘、厌氧塘、曝气生物塘、田塘和鱼塘。好氧塘 为浅塘，整个水层处于有氧状态；兼氧塘为中深塘，上层有氧、下层厌氧；厌 氧塘为深塘；除表层外绝大部分厌氧；曝气生物塘为配备曝气机的生物塘；田 塘即种植水生植物的生物塘；鱼塘是放养鸭、鱼等的生物塘。用生物塘处理污水历史悠久，北美和澳大利亚等地区土地辽阔，气候适宜， 生物塘法广泛应用于处理中小城镇的污水和一些工业废水，如制浆造纸废水、 食品加工废水等。近十几年来，随着土地处理系统的迅速发展，作为它的重要 组成部分生物塘获得更大的发展，出现了污水曝气湖等新型生物塘。中国有不少城市用生物塘法处理废水，不仅

41、能有效地处理废水，而且可以利用废水中的有机物在生物氧化过程中转化成的藻类蛋白养鱼、养鸭等，获得良好的经济效、人益。生物塘法对废水的净化过程同生物降解作用对水体的净化过程相似，故又称为生物塘法或生物生物塘法。在生物塘法的氧化净化过程中常伴随着厌氧还 原过程，而且在生物塘中较深的部分，废水中有机物浓度较高和供氧不足时， 厌氧还原便成为主要过程。在这种情况下，废水便要先经厌氧生物降解，再经 需氧生物降解，转化为水质稳定的出水。因此，这种厌氧、需氧的串联处理的 方法，便称为稳定塘法，但习惯上仍称为生物塘法。在生物塘中，废水中有机物主要是通过菌藻共生作用去除的。 异养微生物， 即需氧细菌和真菌，将有机物

42、氧化降解而产生能量，合成新的细胞；藻类通过 新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司23光合作用固定二氧化碳并摄取氮、磷等营养物质和有机物，以合成新的细胞并 释出氧。在正常情况下，微生物和藻类相辅相成。藻类释出的氧供需氧菌和兼 性菌用以氧化有机物，形成二氧化碳和水； 其中的二氧化碳可供藻类进行光合 作用。一些藻类不仅能通过光合作用，而且还能通过异养作用进行新陈代谢。藻类释出的氧量不能满足异养微生物群体氧化有机物的需要时，要由生物塘的表面进气补充供氧。污水经生物塘处理后，有机物显著减少，病原体也显著减少，如大肠杆菌 的去除率通常可达到98%。根据本工程的实际情况结

43、合猪场冲洗水氨氮高、SS高的特点，选择好氧塘处理法。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司24部分猪粪及污水经进料斗首先进入调节池调节均匀，调节池和进料池连通,3.4工艺流程图3.5工艺流程说明搅拌均匀后，发酵料液经提升泵打入 USR 体化发酵罐进行厌氧发酵处理, 底部沉积物抽至堆沤区。发酵产生的沼气经气水分离器、脱硫塔处理，通过气体流量计计量后，再经沼气加压装置加压，送至锅炉房、周边约200户村民用气，场内职工生活用气及其他沼气利用系统等，并利用锅炉热水给USR发酵罐加热。厌氧发酵罐产生的沼液再经平流式沉淀池沉淀后，沿沟渠存放于氧化塘（水 生植物塘）备用，沼

44、渣用于生产有机肥。待到季节合适时用于农田灌溉或施肥。 厌氧发酵罐产生的沼渣经沼渣池抽自堆沤场与干清粪一起外售。提 升 泵图3-53-5工艺流程图新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司25沼肥是一种优质、高效的无公害有机肥料，是人畜粪便等生物质经沼气池厌氧发酵的产物，它含有丰富的有机物质、腐殖酸、微量营养元素、多种氨基 酸、酶类和有益微生物，极宜作根外施肥，其效果比化肥好。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司26GB 50068 - 2001GB 50153 - 92GB 50009 - 2001GB 50003 - 2001

45、GB 50007 - 2002GB 50010 - 2002建筑抗震设计规范钢结构设计规范室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范GB 50011 - 2001GBJ 17 - 88TJ 32 - 78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CECS137:2002第四章 建筑与结构设计说明4.1结构范围本工程生产性构筑物除发酵罐主体采用搪瓷钢板结构、氧化塘采用钢砼防渗结构，其余均采用现浇砖混结构。4.2设计依据建筑结构可靠度设计

46、统一标准工程结构可靠度设计统一标准建筑结构荷载规范砌体结构设计规范建筑地基基础设计规范新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司27混凝土结构设计规范4.3设计要求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。4.4主要构筑物设计本工程为新建工程，总占地面积1680m2。按使用功能分区，可划分成粪污发酵处理区和沼气净化和污水处理区三部分。本次工

47、程设计的主要内容包 括：进料斗、调节池、进料池、平流沉淀池、厌氧发酵罐（USR 体化反应器）、沼气净化间及锅炉房、控制室、办公室、沼渣池、氧化塘等。主要建构筑物如下：建、构筑物：调节池、进料池、发酵罐、沼渣池以及锅炉房、办公室、值班室、沼气净化间。调节池：3.5 35m。进料池：3.5 3高=14.7 5.1 3.6mo锅炉房：长X宽冷高=5.1 5.1 3.6m。平流沉淀池：长X宽 高=10.0 2C X0m。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司28沼渣池：3.0 Xo2.0工艺单元设计参数预处理单元预处理单元包括进料斗、调节池和进料池。1)进料斗设计尺寸

48、为(2.2mXl.8mX).8m (h),数 量：1座结 构：砖混结构2)调节池设计尺寸为(3.5m3.5m (h),池深3.5m,设计日进料次数1次，有效容积：30.31m3总容积：33.67m3数 量：1座停留时间：12h结 构：砖混结构3)进料池设计尺寸为(3.5m3.5m (h),池深3.5m,设计日进料次数1次，有效容积：30.31m3总容积：33.67m3数 量：1座停留时间：12h结 构：砖混结构主要设备：新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司291)沼气锅炉数 量：1套技术参数：30万大卡，出水温度85度，回水温度60度，总装机容量1.5kw。

49、锅炉作为主要加热措施，供给罐体加热。2）搅拌机型 号：JBJ-3.0材质：碳钢数 量：2套技术参数：轴长 L=2.5m，转速=35rpm，N=3.0Kw3）提升泵进料泵型 号：WQR40-15-4.0流 量：40m3/h扬 程：15米功 率：4.0kW数 量：2台（一用一备）消化处理单元USR 一体化反应罐（9.93 84m（h）;总容积：650m3有效容积：600m3数量：1座结构：搪瓷拼装罐结构新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司30停留时间：15天保 温：100mm聚苯板和0.5mm彩钢板保温本工程采用的升流式厌氧反应器（USR）加局部水力搅拌，中温厌

50、氧发酵。沼气净化处理单元由于发酵产生出来的沼气中含有水分和H2S，直接进入沼气贮柜供用户使用会腐蚀设备，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。沼气脱水处理采用旋流法气水分离器，脱硫采用干式脱硫。主要设备：1）气水分离器型 号：STS-2尺 寸：300 X 1500数 量：2套2）脱硫塔型 号：STL-2尺 寸：60 X850数 量：2套3）皮膜流量计新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司31型号：G-50数量：1套4.5田间工程设计1、氧化塘氧化塘利用就近池塘或低洼地势

51、开辟成氧化塘，以减少土方量。氧化塘建成后，里面可养殖水生物，让沼气池出水沼液通过好氧沟进入塘内，在塘 中进行天然曝气处理及生物处理，进一步降低污水的COD含量。根据猪场布局和可研报告，拟建氧化塘2000m2，氧化塘深1.0m，土方工程量预计2000m3。2、排水沟排水沟用于猪场排水，排水沟总长约 200m，土方量200m2。3、块石护坡块石护坡用于氧化塘边的保护，护坡工程量500m2，具体设计见氧化塘断面图。4.6仪器设备选购仪器设备主要用于厌氧发酵和有机肥生产，主要设备选购清单见表4-1新增生产设备一览表序号设备名称规格型号单位数量价格1脱硫、脱水装置台46.402USF一体化反应器650m

52、套178.953双层储气膜210m套121.304吸粪车3T辆16.00新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司325控制设备套28.006沼气增压泵台32.504.7附图新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司33第五章环境与劳动保护5.1设计依据(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)恶臭污染物排放标准(GB14554-93)5.2设计范围该沼气工程设计采取了以下安全生产与劳动保护措施，以确保安全生产 及运行

53、管理人员的人身安全。(1)生产构筑物均设便于操作和行走的操作平台、走道板或安全护栏、扶 手。(2)各种用电设备均按国家的有关标准作好接零接地保护。(3)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。(4)在所有可能产生有毒气体的建筑物内设有通风设备，保证工人生产安全。(5)沼气站在运行前制定相应的安全操作规程，操作人员上岗前进行必要的专业技术与安全保护知识培训，以确保沼气站安全运转。(6)一定程度的自动控制，降低劳动强度，尽量避免直接接触污水及有毒 有害液体和气体。(7)沼气站配备消防设施设置空气呼吸器、防毒面具及其它安全保护设 施。5.3主要污染物新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼

54、气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司34(1)畜禽粪便收集发酵过程及运输途中，容易发生少量洒落，散发臭味， 并可能成为微生物的载体，传播疾病，污染环境。(2)畜禽粪便在经过完全的发酵后，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。但在发酵过程中，由于畜禽粪便大 多C/N较低，而且其中氮元素的降解比碳元素的降解性大，因此，发酵过程 中产生的臭味是难免的。这些臭味对工作人员的嗅觉和中枢神经系统会造成 较大的损害，长期处于高浓度臭气的环境中，会使人烦躁不安，精神不振， 嗅觉失灵，工作效率降低。(3)畜禽粪便在发酵腐熟过程中，会产生部分渗滤液，这部分渗滤液由于 浓度极高，

55、需要妥善处理。5.4治理措施为防止污染，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)畜禽场应尽可能减少冲棚用水，降低畜粪水分，以利于清粪和处理。 同时，畜禽粪便的运输应妥善安排，防止散落。(2)采用先进的发酵腐熟工艺和密闭式的发酵设备，并从调节物料配比， 控制发酵条件出发，最大限度减少臭气的产生。另外，还可以采用一些工程性的措施来消除臭味，可通过抽气装置和生物过滤器来吸附，降解臭味物质; 对于开放类的发酵方式，采用在料堆上覆盖一层吸附性很强的物质(泥炭、 完全腐熟的堆肥等)，来消除发酵产生的臭味等。(3)养殖场设立污水池，以收集发酵过程中产生的渗滤液，集中处理。

56、5.5场区绿化新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司351、应对建设沼气池的周边地区挖出土方的填埋处补充植被或栽种花卉。 在氧化塘培育水浮莲等水生物，用于加快氧化塘水体的有机质的消化。氧化 塘周边可栽种树木，加强绿化。2、在栏舍和沼气池周围栽种树木，以改善场区的空气质量，减少因猪和 栏舍粪便等形成的CO2和SO2对空气的污染。3、在场区空余地进行绿化，栽种树木，改善场区环境。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司36第六章项目组织管理6.1建设期组织管理1、组织机构本项目承担单位为 新余市科繁畜牧良种有限公司。为确保项目建设的

57、顺利进行，特成立项目建设领导小组，由养殖场法人 代表担任组长。项目领导小组下设计术部、工程部、财务部。技术部负责沼气池的建造 技术与施工工艺，为农户进行技术指导；工程部负责组织施工队伍、进行施 工管理、质量监督、工程验收等；财务部负责资金筹措、资金管理、监督使 用等。本着科学、实用和节约的原则，并严格按照国家有关规程、规范的标 准要求进行施工，尽心尽责，抓好整个工程建设。2、管理制度（1）工程质量管理本项目工程质量主要从以下几方面予以严格控制： 优选高水平的设计队伍，保证本项目设计的先进性和使用性。 要求施工人员具有较丰富的建设农村沼气池的实践经验，建立完善的 建筑工程施工质量保证体系。新余市

58、科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司37 选择高素质的监理公司，组建高水平的监理队伍，以高度的责任心对 本项目的实施进行全程监理，以使本工程在实施过程中能按照国家规范标准 和设计图纸施工，确保100%达到合格以上的质量标准。（2）资金管理按照农业基本建设项目管理办法，制定严格的财务管理制度，项目资 金实行统一管理、统一使用；单独记账，单独核算、单独报账。建立健全各项账目，并按期编制财务报表。强化检查、监督，项目财务 应接受有关财务、审计部门的检查、监督和审计。6.2项目建设进度表6-1项目施工进度表2008 年2009 年建设内容12月13月46月79月1012月

59、可研报告编制项目申报-扩初设计-工程招标施工准备建安工程仪器设备招标-仪器设备采购新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司38设备安装调试技术培训-试运行-竣工验收*6.3招标方案本项目建安工程83.01万元，仪器设备购置费201.65万元，预备费24.00 万元。依据中华人民共和国投标法和农业基本建设项目招标投标管理 规定的规定，其中建安工程共 83.01万元、仪器设备购置和安装费 201.65 万元，采取自行组织邀请招标方式进行。由于发酵罐的施工具有一定的专业 性和技术难度，一般建设单位难于承担，所以建设单位邀请建设沼气池有丰 富经验的专业公司或施工队伍，最

60、终确定服务机构。6.4建成后运行管理1、运行技术服务框图项目建成后，沼气池的技术管理十分重要，图6-1为项目建成后的运行技 术服务框图。新余市科繁畜牧良种有限公司大型沼气工程建设项目北京基亚特环保工程有限公司39图6-1沼气池运行技术服务框图2、运行机制运行管理(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系统图、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