广西《 地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》编制说明

广西壮族自治区地方标准《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》（征求意见稿）编制说明1任务来源根据桂市监函[2019]2106号《广西壮族自治区市场监督管理局关于下达2019年第四批广西地方标准制定项目计划的通知》项目计划表序号2019-0431，由广西壮族自治区林业科学研究院主持承担“地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范”地方标准的制定工作。2020年5月，广西壮族自治区林业科学研究院与广西壮族自治区林业局签订了广西林业地方标准制定（修订）项目合同书。项目名称：地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范。合同编号：gl2020bz06。起止年限：2019年12月～2021年12月。项目由广西壮族自治区林业科学研究院牵头，广西壮族自治区林业勘测设计院、广西壮族自治区农村能源技术推广站为项目协作单位，共同完成项目调研、标准编制、征求意见、送审等全部工作内容，直至项目通过结题或验收。2项目背景及目的意义我国是世界上开发应用沼气（biogas）较早的国家之一，至今已有近百年的历史了。在近百年时间里，我国沼气的开发利用经历了几起几落，曲折地向前发展。进入21世纪以来，我国的沼气发展势头迅猛，沼气技术逐渐成熟并形成体系，各类沼气工程遍布全国各地。截至2016年底，全国户用沼气发展到4200万个，沼气工程11.34万处。农村沼气的发展带来了显著的经济、社会和生态效益，全国沼气年产生产能力达到158亿m3，约为天然气消费量的5%，每年可替代化石能源约1100万t标准煤。年处理畜禽养殖粪便、秸秆、有机垃圾近20亿t，减排CO26300多万t。沼气事业发展总体向好。广西地处祖国南方，水、热气候条件非常适合农村沼气的发展。广西农村能源主动融入生态环境保护治理，与“沼气生态家园建设”“美丽广西清洁乡村”等重大活动紧密结合。2003年以来，广西累积争取到农村沼气项目中央投资约22亿元，累计建成户用沼气池406万座，沼气入户率达50.7%。建设养殖小区和联户沼气862处，建设小型沼气工程2496处，大中型沼气工程268处，规模化生物天然气试点工程项目2个，大大改善了农村生态环境和农民的生产生活条件。经过多年的发展，广西开发改进了多种农村沼气池。特别是中小型地埋式钢筋混凝土沼气池技术成熟、结构简单、建造方便、运行平稳，深受各地农村能源部门和沼气建设单位的青睐。随着农村社会经济发展和农村产业结构的调整，广西畜禽生产规模不断扩大，传统的分户散养也逐渐朝专业化、规模化和集约化的生产方式方向发展。畜牧业成为广西农业和农村经济的支柱产业。发展畜牧业，也是实施广西乡村振兴战略的重要抓手。而随着畜牧业加快发展，畜禽养殖产生的粪污量也日益增大，用于处理粪污的中小型沼气工程也在逐年增加。从2017年起，自治区政府每年投入5400多万元，用于中小型农村有机垃圾沼气工程建设。每年通过自治区本级财政资金安排建设的中小型地埋式钢筋混凝土沼气池200～300座，利用其他渠道资金建设沼气池的数量也不少。但由于地理位置、气候、建池技术、原料来源等条件的限制，一些养殖场在建设中小型地埋式钢筋混凝土沼气池时，多为户用沼气池的简单放大，或参考了一些不正规的沼气池图纸。施工过程也难以达到合理规范要求，甚至存在设计缺陷和施工隐患。标准是科研成果转化为生产力的重要依据。制定《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》地方标准，不仅能够科学指导全区中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设，规范各项技术环节，为沼气事业发展提供技术支撑，而且还能进一步提高我区中小型地时式钢筋混凝土沼气池建设质量和规范化建设水平，方便沼气池的建设和运行管理水平，适应我区沼气事业新的形势要求，促进我区农村沼气健康发展，更好服务美丽广西、生态文明建设和广西乡村振兴战略。3国内外标准对比情况《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》项目主要涉及中小型水压式、地埋式钢筋混凝土沼气池建设标准方面的制定与研究。经检索及资料分析，国外发达国家的沼气工程主要以地上式大型沼气工程为主，单体容积一般在1000m3以上。国外中小型地埋式钢筋混凝土沼气池应用少，目前尚未有国际标准。比较接近本地方标准的国际标准方面只有《ISO2350-2020家用沼气系统要求：设计、安装、操作维护和安全》，主要涉及的是户用沼气池的设计、安装和安全使用等方面的规范，没有涉及中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设标准。自从1930年第一座沼气池得到实际应用，我国沼气发展已经走过了漫长的历程。近30年来，随着农民对提高生活质量的热切需求和各地对发展生态农业的积极探索，全国的沼气建设开始走上健康、稳定的发展道路。国家相继推出了沼气工程发展政策法规。如《农村沼气建设国债项目管理办法（试行）》（2003年）、《关于加强农村沼气安全管理工作的通知》（2006年）、《全国农村沼气工程建设规划（2006~2010年）》（2007年）、《关于进一步加强农村沼气建设的意见》（2012年）、《农村沼气工程转型升级工作方案》（2015年）等。在规模化发展沼气工程的同时，相继颁布了多项沼气建设标准或规范。主要有：（1）GB/T4752-2016户用沼气池施工操作规范（国家质量监督检验检疫总局，2002年）（2）GB/T4750-2002户用沼气池标准图集（农业部，2003年）（3）GB/T4751-2002农村水压式沼气池质量检查验收标准（国家质量监督检验检疫总局，2003年）（4）GB/7636-2004农村家用沼气管路设计规范（农业部，2004年）（5）GB/T7637-2004农村家用沼气管路施工安装操作规范（农业部，2004年）（6）NY/T1221-2006规范化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程（农业部，2004年）（7）NY/T1220.1～5-2006沼气工程技术规范第1~5部分（农业部，2007年）（8）NY/T1222-2006规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范（农业部，2007年）（9）NY/T667-2011沼气工程规模分类（农业部，2011年）（10）NY/T2371-2013农村沼气集中供气工程技术规范（农业部，2013年）（11）NY/T1220.6-2014沼气工程技术规范第6部分（农业部，2014年）（12）NY/T2598-2014沼气工程储气装置技术条件（农业部，2014年）（13）NY/T2599-2014规模化畜禽养殖场沼气工程验收规范（农业部，2014年）（14）NY/T2600-2014规模化畜禽养殖场沼气工程设备选型规范（农业部，2014年）（15）GB/T51063-2014大中型沼气工程技术规范（住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局，2014年）国内各地出台的地方标准，主要有：（1）DB51/T807-2008农村户用沼气池使用管理规范（四川，2008）（2）DB51/T312-2009农村户用预制构件沼气池施工规范（四川，2009）（3）DB51/T1874-2014农村生活污水净化沼气工程设计规范（四川，2013）（4）DB50/T371-2010重庆市集中型沼气工程建设规范（重庆，2010）（5）DB45/T1133-2015户用沼气池建设规范（广西，2015年）（6）DB45/T1675-2018户用沼气池施工规范（广西，2017年）另外，由四川省农村能源办公室负责起草的地方标准——《小型沼气集中供气工程运行管理规范》现已进入征求意见阶段。纵观以上沼气标准，国内尚缺乏中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设方面的规范性文献。因此编制《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》，作为广西中小型沼气工程建设指导性文件，对规范广西中小型沼气池建设，推进广西乃至全国沼气事业健康发展很有必要。以上列出的有关沼气技术标准，也成为了本项目《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》编制的重要参考文件。4标准工作情况4．1标准起草单位本标准的起草单位为：广西壮族自治区林业科学研究院、广西壮族自治区林业勘测设计院、广西壮族自治区农村能源技术推广站。广西壮族自治区林业科学研究院长期从事农村沼气技术研究，先后承担了多个省部级农村能源和沼气工程技术方面的研究。《广西农村沼气建设发展现状及监管对策研究》项目荣获广西社会科学优秀成果奖三等奖，《广西农村沼气新技术研究与应用》《农村沼气工程绿色循环技术研发与规模化应用》项目分别荣获广西科技进步奖三等奖。另外还获得沼气技术领域专利20多件，完成4项沼气技术地方标准的编制。4．2标准主要起草人标准主要起草人：甘福丁、谢列先、张健军、李勇江、赖文安、唐健、李松、华治宇、韦蔚、甘贵作、秦荷成、蒋湖波、黄凌志、王琳。由标准主要起草人组成标准起草工作组。其中，高级工程师甘福丁作为本标准项目主持人、工作组组长，负责项目申报、合同编写、实施方案制定、标准的起草、修订工作以及编制说明、验收材料的编写等；谢列先、李勇江、唐健、李松、甘贵作、秦荷成、蒋湖波、黄凌志、王琳负责资料收集、标准的起草、编写、征求意见反馈表的收集与确定反馈意见的采用与否进行分析、补充完善标准的编制等工作；张健军、赖文安、华治宇、韦蔚负责项目组织协调，召开标准征求意见会、负责技术规范总体把关，对外专家联系以及标准的组织实施等工作。对标准实施情况进行总结分析，完善标准的编制。4．3技术路线地方标准起草工作组组织有关人员按项目合同的要求，制定了实施方案，并确定了项目技术路线（见图1）：中中小型地埋式沼气池建设调研项目调研项目调研已有科研成果查询、分析总结形成工作组讨论稿讨论研究形成征求意见稿征求行政主管部门、企业、社会团体、学校、科研机构专家意见挂网向社会公开征求意见根据专家意见，修改完善形成标准送审稿专家会议审定修改完善形成标准报批稿图1地方标准《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》项目编制技术路线图4．4编制过程4．4．1准备2012年、2014年广西壮族自治区市场监督管理局曾分别给广西林科下达《户用沼气池施工规程》和《户用沼气池建设规范》的编制，2016年8月广西农村能源办公室也下达了广西中小型沼气池建设规范项目研究。在项目实施过程中对户用沼气池及中小型地埋式钢筋混凝土沼气池的建设规范曾作了部分研究。但还没有针对中小型地埋式钢筋混凝土沼气池的建设地方标准提出编制要求，鉴于此，广西壮族自治区林业科学研究院于2018年末开始项目调研和相关资料查询，并邀请广西壮族自治区农村能源办公室（现为广西壮族自治区农村能源技术推广站）、广西壮族自治区林业勘测设计院等领导专家开展项目地方标准制订的可行性研究，初步拟定了地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范地方标准所包括的内容，明确了标准制定的范围、框架和术语、设计参数等要求，在参考国家沼气工程相关标准情况下，初步确定了本标准的基本内容，并向广西壮族自治区市场监督管理局提出了地方标准制定项目立项申请。4．4．2标准形成过程2018年11月—2019年2月，根据地方标准编制要求提交项目建议书。原地方标准申报项目建议书名称为《中小型钢筋混凝土沼气池建设规范》；2019年12月5日，项目通过广西壮族自治区市场监督管理局主持的立项评估答辩会。根据评估专家提议，项目名称改为《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》；2019年12月12日，本标准立项，列入2019年第四批广西地方标准制定项目计划。项目计划表序号为2019-0431；2020年5月，广西壮族自治区林业科学研究院与广西壮族自治区林业局签订了项目研究合同。随后成立了标准编制工作组。因新冠疫情影响，项目实施初期没有到基层做实地调研，主要是整理和收集近年来相关研究成果资料及在网上查阅相关资料，收集相关标准内容和数据，着手草拟地方标准文本；2020年8～12月，开始进行实地调研。通过调研和技术交流，对草拟的标准文本进行修改、补充，确定本标准的框架内容，形成初步的工作讨论稿；2021年5月，标准编制工作组通过分析调研材料、会议交流、电话沟通等多种方式完成了地方标准征求意见稿初稿的编写；2021年6月-2021年8月上旬，将本地方标准征求意见初稿在农村能源行业、企业、高校、团体、政府范围内广泛征求意见。2021年8月中旬，对征集到的意见、建议进行综合分析、修改、补充，对标准征求意见初稿进一步完善，形成了本地方标准的征求意见稿。4．4．3制定工作方案标准编制工作组召开专门会议共同探讨规范编制任务，制定编制方案。地方标准工作组广泛查阅国内外相关文献，结合我国沼气工程建设实践和案例，邀请沼气建设相关领导、专家就标准的任务目标、整体框架和编制思路进行了指导，组织召开了多次项目工作座谈会，对标准编制方案进行探讨，确定了标准的总体布局，形成了《广西地方标准项目〈地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范〉实施方案》。4．4．4调查研究2020年8月以后，标准编制工作组大体分成两个调研小组，深入广西来宾市兴宾区、玉林市的玉州区、兴业县、北流市、陆川县、博白县，桂林市的恭城县、灌阳县、全州县，来宾市的兴宾区、象州县、鹿寨县，河池市的都安县、大化县，百色右江区、平果县，崇左市天等县，钦州钦南区、灵山县及北海市浦北县等20多个县（市、区）30多处中小型沼气工程进行实地调查研究，并与各县、市农村能源办公室（站）、沼气施工队、养殖场业主等进行交流、座谈，实地调研了沼气池的施工，并参与了部分中小型沼气池的竣工验收，收集和查阅了多个基层单位的大量相关技术资料，特别是多地的建池图纸，并查阅了国内30多篇相关文献、多部沼气技术专著资料，以及10多件国家标准、行业标准、地方标准等。通过调研和资料综合分析比较，总结了现有沼气池规范化建设、施工管理存在的主要问题，并有针对性地提出了相应的改进措施和方案，为项目标准的编制奠定了良好的基础。4．4．5工作组讨论稿的形成2020年6月～2021年4月，标准编制工作组认真学习中华人民共和国国家标准《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》（GB/T1.1—2020），并派人参加了广西标准协会举办的标准编写技术培训班，尽量熟悉地标编制方法。通过广泛收集和查阅国内相关沼气池的设计、施工技术的国家、行业和地方标准，以调查材料为依据，汇总了近年来沼气建设设计、施工企业及标准编制工作组实地调研形成的材料、数据，经综合分析，初步确定了标准内容的基本构架，形成了工作组讨论稿。4．4．6征求意见稿的形成2021年5～7月，按照可操作性，具有先进性、科学性和实用性的原则，总结我区沼气池建设成果，采取边收集边调研边撰写的方法，并经标准编制工作组多次召开会议，对工作组讨论稿的框架、条款和技术参数进行讨论，进一步修订、补充和完善，最终形成广西地方标准的征求意见稿。4．4．7征求意见的处理2021年7～8月，标准编制工作组在实施沼气工程进一步调研时，顺便将《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》的征求意见稿、编制说明和征求意见表，送给贵港市港南区林业局、全州县农村能源办公室、广西国保环境工程监理有限公司、恭城瑶族自治县农村能源工作发展中心、南宁葛东规划建筑设计咨询有限公司、广西电力职业技术学院、海南桂保环境工程有限公司、贵港市港南区县级沼气服务站、来宾市兴宾区农村能源办公室、华诚博远工程技术集团有限公司广西分公司等单位，请求企业、社会团体沼气技术专家、建筑工程建设专家以及高校教师、行政管理人员对标准编制提出修改及补充意见。并通过邮件、邮寄、微信、QQ、当面提交等多种形式，将《地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范》（征求意见稿）、编制说明和征求意见表，传送给广西有关行政部门、企业、高校、社会团体、科研机构等单位专家，开展广泛征求意见工作。截至2021年8月10日，本地方标准编制工作组已面向区内外15位专家征求意见，有10多位专家共提出30条反馈意见，2位专家对征求意见稿表示无异议。项目工作组认真对照分析各位专家提出的意见或建议进行汇总，逐条讨论研究，其中采纳意见13条，部分采纳意见9条，不采纳意见8条。对征求反馈意见不采纳的理由也在《<地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范>征求意见处理表》中作了说明。标准编制工作组在对照专家提出反馈意见的基础上，经汇总、讨论、处理和反复修改、完善，形成了“挂网”标准征求意见稿。5标准编制原则和编制方法5．1标准编制原则标准制订以推进广西中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设规范化、科学化、高效化为目标，遵循协调一致性、技术可行性、适用性和阶段性的原则。力求做到科学规范、指标准确、可操作性强，既与国家相关接轨，又符合广西的区情，促进广西沼气事业的发展。a)协调一致原则：本标准是沼气池建设的组成部分。本标准在编制过程中，参考了大量相关沼气设计、施工、安全运行的国家、行业、地方标准，编写的标准与已经发布的沼气标准体系相协调。b）技术可行性原则：标准包括的选址、设计、施工、竣工验收等技术方法在现有的技术水平下可以完成，可操作性强。c）适用性原则：沼气池建设选址、设计、施工、验收方法以及材料选择、沼气池启动方法等，皆适用于广西各地中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设。d）阶段性原则：本标准属于中小型地埋式钢筋混凝土沼气池设计、施工类标准。应用时可根据广西沼气事业最新技术发展成果适度修订本标准。5．2编制方法a）对广西现普遍开展的地埋式钢筋混凝土沼气池选址、设计、施工、验收等建设程序进行分析、对已发布的沼气池建设标准进行研究；b）认真学习《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1—2020），熟悉标准的编写规定，对已经发布的标准进行学习研究；c）到典型地区实地考察地埋式钢筋混凝土沼气池建设情况，熟悉沼气池的施工过程，掌握第一手资料；d）对调研获取的资料进行综合分析、处理；e）发挥标准编制工作组成员专长，邀请技术专家参与项目论证，完善标准内容的描述。5．3编制依据按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写。规范编制严谨、科学，能客观、真实地反应广西中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设要求，具有重现性，保证了标准的编写质量。6关键技术指标及说明本标准的结构分为范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、选址、设计、施工、试运转与启动、竣工验收等，共8章。第1章范围说明本标准的主要技术内容及适用范围。主要包括地埋式钢筋混凝土沼气池建设的基本规定、设计、施工、附属构筑物施工及设备安装、试运转与启动、竣工验收等9个方面内容。本标准适用于在广西新建或扩建的中小型地埋式钢筋混凝土沼气池建设，不涉及户用沼气池及大型、特大型沼气池的建设内容，也不涉及地埋式钢筋混凝土沼气池的安全运行、维护及沼气、沼液、沼渣的加工利用。根据广西实际，沼气池建设涉及内容较广。一般包括沼气池建设申请、批复、立项、设计、施工、试运转和启动、竣工验收的整个过程。本标准也按照这些内容编写，但重点是地埋式钢筋混凝土沼气池主体池的设计和施工要求。第2章规范性引用文件共引用国家标准12项，行业标准8项，地方标准1项。第3章术语与定义列出沼气池、中小型沼气池和地埋式钢筋混凝土沼气池、沼气站4个术语及定义。参考了《沼气工程规模分类》（NY/T667-2011）和《沼气工程技术规范第1部分：工艺设计》（NY/T1220.1—2006）的相关规定。其定义及范围，仅适合于本规范。第4章基本规定沼气池是沼气站的最核心构筑物。列出了沼气站各个系统的构成，沼气工艺的两种类型。第5章选址要求和总平面布置规定了地埋式钢筋混凝土沼气池选址要求。主要有：一是靠近发酵原料产地，有便利的路、电、水等条件；二是有较好的地质条件，三是结合地型建造以方便污水、污泥顺畅流通等。平面布置主要是在生产区和附近居民区的下风侧，方便沼肥的利用。各建（筑）物之间符合防火距离要求，各种管线铺设符合规定。合理设置人行道、车行道以及安全围栏（墙），做好沼气站的环境绿化等。第6章沼气池设计要求包括设计的一般规定及设计内容、主要设计参数的确定。沼气池的设计需要有相应的资质要求。主要以项目设计合同书、立项批文、委托单位提供的技术基础资料作为设计依据。提出沼气建设要积极采用积极采用新技术、新工艺、新材料和新设备，提高自动化、智能化水平。沼气池建设除应按本规范执行外，尚应符合现行国家相关的标准、规范和规定。沼气池设计从有利于进出料、运行管理、提高沼气产气率为原则，选择投资省、工期短、运行稳定的工艺路线。应根据不同原料来源、数量、发酵工艺、水力停留时间等因素设计沼气池，保证沼气池有效发酵容积和沼气池的安全强度。沼气池设计内容包括沼气发酵工艺流程选择、各处理构（建）筑物及设备的单元工艺设计、各种图纸的绘制要求等。规定了沼气池有效容积、酸化池容积、储气柜容积、贮液池容积的取值方法和计算公式。设计参数部分同时参考了《沼气工程技术规范第1部分：工艺设计》（NY/T1220.1—2006）、《大中型沼气工程技术规范》（GB/T51063）、《户用沼气池标准图集》（GB4750）和《户用沼气池建设规范》（DB45/1133-2015）的部分内容。第7章施工要求规定了沼气池土建施工、管道施工、附属构筑物施工和设备安装等的要求。土建施工包括土方工程、钢筋工程、模板工程、预埋件工程、混凝土工程、沼气池主体结构施工等。特别是在沼气池池体施工中，对基础垫层、沼气池底板、池墙、池拱的施工，水压间、进料间、池盖板的施工、密封层施工提出了比较详细要求。混凝土的拌制、浇筑及养护要求主要参考了《沼气生产工（上册）》（农业部人事劳动司编写）的部分内容。其中表1混凝土原材料计重允许偏差参考了《农村沼气实用技术》（周孟津，等）相关内容。沼气池主体施工主要参考了国家标准《户用沼气池施工操作规程》（GB/T4752）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55）、《沼气工程技术规范第3部分：施工及验收》（NY/T1220.3）等标准。沼气池水泥密封层施工方法参考了《沼气生产工（上册）》水泥密封层施工要求。并根据调研结果和广西钢筋混凝土沼气池建设实际，对相关内容作了必要的修改、完善。对于管道施工，提出了总体要求以及混凝土管、钢管、聚乙烯管施工的一般要求。埋地沼气管道与建（筑）物或相邻管道的最小水平间距和垂直净距按照《大中型沼气工程技术规范》（GB/T51063）规定执行。地埋式钢筋混凝土沼气池附属构筑物主要有集料池、沉砂池、酸化调节池、贮液池、污泥干化场等。本标准规定了这些构筑物必须满足水密性、耐腐性、扩冻性的要求。附属设备主要有固液分离机、脱硫器、脱水器、储气柜及水泵、控制电器等。规定了储气柜的容积计算方法、储气柜与沼气站内主要设施的安全距离。其中，当沼气用于民用时，储气柜储气容积可按日平均供气量的50%确定。规定了脱硫器、脱水器及控制电器需有保护设施，不宜露天摆放。这部分参考了《沼气工程技术规范第3部分：施工及验收》（NY/T1220.3—2006）和《沼气工程技术规范第2部分：供气设计》（NY/T1220.3—2006）部分内容。第8章试运转与启动