养殖场沼气工程设计方案

1、*养猪场沼气工程初步设计建设地点：*县 镇 村建设单位： *县* *养猪场法人代表:联系电话:目 录一、概述3二、设计依据与设计围 42.1、设计依据42.2、设计原则42.3、设计围5三、基本设计参数及要求53.1、基本设计参数 53.2、主要设计参数5四、沼气系统规划设计5五、工艺流程设计65.1、设计原则65.2、工艺流程设计65.3、工艺流程描述7六、各单体设计和主要设备选型 7七、总平面设计 87.1设计依据87.2总平面布置8八、主要仪器设备选型9九、工程造价概算 9十、劳动定员和操作管理 1010.1、劳动定员1010.2、操作管理 1010.3、劳动保护和安全生产 11十一、技

2、术经济指标分析 1111.1、占地面积： 1111.2、运行费用分析： 11十二、效益分析 1212.1、经济效益分析 1312.2、环境效益分析： 1312.3、社会效益分析： 13、概 述* 县* 生态农业开发位于 * 县 * 八组，是一独资民营企业，主 要从事生态安全猪的养殖和饲料加工，公司注册资本金 300 万元，总 资产 400 万元，其中固定资产 310万元，公司拥有员工 18 人，其中中 级职称 2 人，大专学历以上员工 3人。公司成立于 2007年 5月，以发展规模生猪养殖业为宗旨，致力于 生猪的产、加、销一体化经营，取得了较好的成绩，公司现有种猪群 280 头、杜洛克公猪 4

3、头，存栏肉猪 3000头。公司建有 700立方米中型沼气厌氧发酵工程， 年处理粪污 1460 吨， 产沼气 5.5 万立方米，集中供气 12 个农户，沼液用于果园、农田蔬菜 基地作肥料和渔场作饲料，基本实现废弃物零排放。生猪养殖污染物具有潜在的危害。生猪养殖产生大量的有机废水 和废渣，如果不及时处理，BOD COD大肠杆菌、蛔虫卵、氮、磷等 含量较高的高浓度有机废水不仅污染地表水，而且极易渗入地下，严 重污染地下水，使水体发黑变臭；高浓度的污水如果用于灌溉，会使 农作物生长过旺，表现出徒长、易倒伏、贪青晚熟，造成农作物减产； 肉猪养殖废弃物还可产生大量的氨、硫化氢等恶臭气体，严重影响当 地的空

4、气质量，造成大气污染。此外，生猪养殖场废弃物还是许多病 原微生物、有害寄生虫卵及蚊蝇滋生的载体，对当地的环境卫生状况 构成巨大的威胁。同时，生猪养殖污染物具有较大的利用价值。生猪养殖废渣是开 发有机肥料的好原料， * 县是省绿色食品基地县，有机肥料潜在市场需求较大；高浓度有机废水经处理可回收大量的能源，能基本解决养 殖场及周边地区的居民生产生活用能源的需求本方案沼气系统处理方案， 废水设计采用二级生化厌氧处理工艺 (即沼气工艺)，处理后的沼液沼渣作为农田、果园有机肥，养殖废弃 物经处理后基本零排放。二、设计依据与设计围2.1、设计依据2. 1. 1、* 养猪场产生的废水水质、水量数据。2. 1

5、. 2、现场踏勘获得的处理场所得平面尺寸与相关资料、数据。2. 1. 3、地方政府和环保部门的要求；2. 1. 4、畜禽养殖业污染物排放标准 (GB18596-2001)；2. 1. 6、国家其它现行相关设计标准、规等。2.2、设计原则按照国家环境保护的有关法律、法规、和标准及建设方的有关要 求，本设计按一下原则进行：2. 2. 1、采用成熟可靠的工艺和技术、确保废弃物处理达标排放；2. 2. 2、选择最佳工艺流程，充分利用当地地势，减少工程投资， 降低运行费用；2. 2. 3、操作管理方便，减少人为因素对养殖废水系统运行稳定性与可靠性的干扰。2.3、设计围231、本设计为方案设计阶段。2.3

6、.2、本方案设计围：沼气系统区域所有设施设备。2.3.3、本方案设计包括：工艺流程设计、构筑物（工艺设施）设 计、设备选型、电气与自控、工程造价概算等容。三、基本设计参数及要求3.1、基本设计参数根据*养猪场相关负责人介绍，按养殖 3000头生猪计算，最大排 水量将达到23m3/d （含猪尿、猪舍冲洗水、夏季生猪喷淋降温用水、 养殖场的生活用水等），猪粪等固体废弃物将达到4 t/d。按照环保部门 的研究结果和经验数据，废水水质数据见下表：养猪废水特性表原料名称pHCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)猪粪水7.0-7.811000-260007000-1300010000-600

7、003.2、主要设计参数根据相关资料和工程设计经验，生猪场养殖废弃物处理的主要参 数如下：沼气容积产气率：0.4 m3/ m3 d ;猪粪总发酵时间15 d,厌 氧发酵温度：常温发酵。四、沼气系统规划设计针对*养猪场具体的场地情况，我们规划将沼气系统建设在建设方制定的位置。依山就势，充分利用现有的地形条件，减少废水提升，节省工程造价，降低运行成本。本沼气工程选择能源生态模式，即粪便污水经过沼气发酵后产生 沼气，沼气用于职工食堂、农户集中供气和发电，沼渣沼液还田利用， 最大限度实现资源化利用。由于养殖场猪粪便污水悬浮物浓度较高、 水量大，故选用升流式固体反应器（USR厌氧消化工艺。五、工艺流程设

8、计5.1、设计原则 遵循满足当前、兼顾长远的原则，在设计处理规模中考虑一定 的富余，以满足乳业第二牧场未来发展的需要。 采用高效可靠、操作管理简便、运行成本低廉、维护维修方便 的工艺技术和设备。 充分利用拟用场地的特点，根据地形标高，合理布置各水池， 确保废水处理站投资省、占地面积少，运行费用低。5.2、工艺流程设计（简图如下）沼气柜|-'沼气利用粪污废水_ T格栅沉砂池| T调节池一厌氧反应器| 一|沼液灌溉沼渣农业利用5.3、工艺流程描述从猪舍排出的养殖粪污废水以及猪场排出的生活污水经下水管 道流至废水处理站。首先经过格栅沉砂池去除废水中的大颗粒固态废 物和泥砂，然后废水进入调节池

9、，用潜水泵将废水抽到 USR 厌氧反应 器 （即沼气反应池 ）。高浓度有机废水在此进行常温发酵，产生沼气，沼 气经罗茨鼓风机送至沼气柜，沼液、沼渣从USR 厌氧反应器流出送至沼液贮存池，用作农田和果园浇灌。六、各单体设计和主要设备选型6.1、进料调节池进料调节池有效容积30m3，水里停留时间为1天。6.2、厌氧消化装置 工艺类型：升流式固体反应器（ USR） 处理粪污量：27t/d （其中粪4t/d,污水23 t/d） 进料浓度（ TS）:2-3% 发酵温度：常温（12C以上） 有效池容： 700m3（ 2 座，单池容积分别为 200m3、150 m3） 水力停留时间（ HRT） :15d产气

10、量： 150m3/d容积产气率：0.4m3/m3 d以上6.3、沼液贮存池沼液贮存池有效容积800m3，水力停留时间29天。6.4、沼气柜沼气存储采用湿式贮气柜，有效容积 60m3。6.5、沼气利用 鉴于本项目建成并全部投产后，可产生相当数量的沼气。沼气产 生后，经过气水分离、脱硫净化，再通过沼气流量计后，主要用于养 殖场用于生活设施（如做饭炒菜、烧水等） 、多余部分送至周边 12 户 农户生活使用。七、总平面设计7.1 设计依据（1）拟建沼气站的平面位置及允许占地面积；（2）国家有关设计规和规定；（3）项目所在地气象资料和地质资料；（4）养殖场的周边环境。7.2 总平面布置 总平面设计应满足

11、养殖场总体规划要求，并与周边环境协调统 一，按照工艺设计流程，尽可能减少物质运输成本，充分利用拟用场 地的特点，根据地形标高，合理设计布置各水池标高，将调节池的标 高设计成最低，其余各水池标高适当提高，从厌氧反应池后各水池的 水力设计成自流。这样，可减少土方开挖量，降低工程造价，同时降 低运行费用。并按功能区设计布局，满足卫生、防火、安全等技术规 要求，各建、构筑物之间设置必要的通道。主车道宽度4m,附路设置便于运行管理。围墙咼2m,绿化面积20%。八、主要仪器设备选型序设备名称型号单位数量1格栅件12沼气贮气柜m3603进料泵4PW台14搅拌泵4PW台15立式搅拌泵太16热交换器套17气水分

12、离器GF-100台18脱硫塔TS-1000太19脱硫剂吨0.210沼气凝水器BC-300个111干式阻火器AF-100个112沼气流量计LMN-80台113压力表个114沼气输配管道配件及安装50GFT52套115沼气燃烧设备套1516生活用气设备套117消防设备套118避雷装置套1九、工程造价概算根据本工程技术方案和本公司同类工程造价经验，本工程造价概算约为壹佰捌拾万元（含污水收集管道建设费用和电源进线等配套设 施建设费，含沼液灌溉管道等建设费用）。具体工程价格以施工图和现场签证为依据，按照相关定额标准和调差规定以及设备材料市场价格进行按实结算十、劳动定员和操作管理10.1、劳动定员沼气设施

13、建成后，设专职操作人员 2 人，负责本系统运行操作管理。10.2、操作管理本工程项目属中型厌氧生物处理工程， 在生产过程中会产生大量的易燃易爆的生物气体 沼气，因此，按照要严格按照相关规要求，对本处理站进行定岗、定职、定责、定员。实行专人管理专人操作， 培训合格后上岗。未经培训人员不得上岗操作，不得随意更换操作工 人。并要求操作管理人员做到： 、定期或定时搅拌。每天必须开启回流用潜水泵对 USR厌氧反 应池的料液进行搅拌，每次搅拌时间不得少于 30 分钟（搅拌越强，越 利于产生沼气）。 、定期检查沼气发酵罐、贮气柜、供气管道等是否存在泄漏。若发现异常情况应及时处置，并向主管领导汇报。防止意外人

14、身伤害 及设备设施损坏事故的发生。 、按操作规程定时开启各种动力设备（提升用潜水泵可自动运行）； 、不定时巡视检查下水管道是否堵塞并及时清理； 、定期检查与保养各种设备（主要是给罗茨鼓风机加机油与黄油）检查潜水泵是否堵塞并进行清理； 、不定时巡视检查各设备的运行情况，发现问题，及时关机并采取相关措施解决，在遇到自己无法解决的问题时，及时向上级报告； 、做好本区域的安全保卫工作，搞好废弃物处理站区域的现场卫生，保养本区域的花草树木等。10.3、劳动保护和安全生产 在设备运行过程中，厌氧发酵装置、贮气柜、沼气输入输出管道 等设备都有沼气存在，而沼气属于易燃易爆气体，因此需要严格管理。 首先，废弃物

15、处理站的所有设备设施要求防雷接地，电控仪器应按规 定选型配套，室外应配备消防水设施、市配备两个中型干粉灭火器。 设备在运行过程中或停止后一段时间，任何人不得随意进入各发酵池 等容易发生危险的区域，避免发生不必要的人身伤害事故的发生。设 备设施如果需要检修，需要征得相关部门的同意，并派出专业技术人 员负责现场指导经通风数日后，再用活体动物做试验，确认没有危险 后方可进行，同时现场必须有人监护。十一、 技术经济指标分析11.1、占地面积： 将设备房控制房等建筑物建设在水池（调节池）上时，本生活 废水处理站总占地面积约 1000m2。11.2、运行费用分析： 由于本沼气系统采用生化处理工艺，在不计算

16、设备折旧、设备 维护等费用的情况下，处理站每天处理养殖废水 27m3,直接运行费用 （包括人工费 120 元、电费 126 元）合计为 246 元/天，分摊费用为 9.1 元/m3废水。按年运行365天计算，本沼气系统的年运行总费用为 89800元。直接运行费用析计算如下：（1）、人工费：本沼气系统设专职操作人员 2 人，负责运行操作管理。按人均工 资福利按 1600月/人，每天的人工费合计为 120元（2人*1800 元/人月 -30天），分摊到每立方米污水中的人工费用为 3.8元。（2）、电费：本污水处理站的动力设备有潜水泵等， 总装机功率为近20kW,最 大运行功率约为15 kW，每天运

17、行12小时，每天消耗电力约180 kW? h;平均电价按0.7元/kW?h计算，每天电力消耗费用为180kW?h*0.7 元/kW?h=126元。分摊到每立方米废水中的电力费用消耗为 3.9元。本沼气系统日常维护相当简便，仅需要定期（一般为1 次/月）对设备检查并加注润滑油外，基本上不需要维修，因而维护保养费用 也是相当的低廉。年运行收入（沼气收入与有机肥收入）分析计算如下：年沼气生产量约为150 m3/d*365d=55,000 m3，按照沼气价格0.6 元/ m3 （参考天然气和液化石油气的价格）计算，年沼气收入为 33,000 元;年有机肥生产量约为2 T/d*365d=730 T,按照

18、有机肥价格15.0 元/ T （参考天然气和液化石油气的价格） 计算，年有机肥收入为12200 元。十二、效益分析12.1、经济效益分析本养殖废弃物建成并全部投产运行后，年运行总费用（人工费加 电费）为 89800元，年沼气收入为 33,000 元，年有机肥收入为 12200 元，收支两抵后，年支出费用为 44600 元。12.2、环境效益分析：本工程项目在建成投产后，按设计数据和设计能力计算，每年可降 解化学需氧量COD 220吨、降解BOI5120吨、降解悬浮物SS 280吨、 降解 NH3-N 11 吨、处理固态养殖废弃物 1460 吨。 环境效益非常显著。 同时，在降解有机负荷的同时，每年可回收沼气 55,000 m3,折合标准 煤39.3吨。可减少CO2排放106吨当量，节约大量能源。同时，由于 养殖废弃物零排放,减少环保排污费和环保罚款。12.3、社会效益分析：本