【正文】 濃度較低的有機廢水。而產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進了固體與微生物的接觸。不斷有固體被沼氣攜帶到浮渣層，同時也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)。反應(yīng)池設(shè)排泥管可將多余的污泥和下沉在底部的惰性物質(zhì)定期排除。 反應(yīng)器名稱優(yōu)點缺點適用范圍 完全混合厭氧 反應(yīng)器（CSTR）投資小、運行管理簡單容積負荷率低，效率 較低，出水水質(zhì)較差適用于SS含量很 高的污泥處理 厭氧接觸反應(yīng)器投資較省、運行管理簡 單，容積負荷率較高， 耐沖擊負荷能力強停留時間相對較長， 出水水質(zhì)相對較差適用于高濃度、高 懸浮物的有機廢水 厭氧濾器（AF）處理效率高，耐負荷能 力強，出水水質(zhì)相對較 好投資較大，反應(yīng)器容 易短路和堵塞適用于SS含量較 低的有機廢水 上流式厭氧污 泥床反應(yīng)器 （UASB）處理效率高，耐負荷能 力強，出水水質(zhì)相對較 好投資相對較大，對廢 水SS含量要求嚴格適用于SS含量適 低的有機廢水 膨脹顆粒污泥 床反應(yīng)器 （EGSB）處理效率較高，負荷能力 強，出水水質(zhì)相對較好投資相對較大，對廢 水SS含量要求嚴格適用于SS含量較 少和濃度相對較低 的有機廢水 升流式厭氧固 體反應(yīng)器 （USR）處理效率較高，投資較省、運行管理簡單，容積負荷率較高。對于本項目而言，由于需將全部豬糞和部分沖洗水一起混合均勻后進入?yún)捬豕捱M行厭氧發(fā)酵處理，其廢水中含固量很高，因此，選擇升流式厭氧固體反應(yīng)器（USR）是較為合適的。我們定義該方式為USRPM。 本設(shè)計方案選擇USRPM為厭氧處理工藝。典型的有德國的利普（Lipp）公司的利普罐和德國Farmetic公司的搪瓷拼裝罐。此種預(yù)制鋼板形成的保護層不僅能阻止罐體腐蝕，而且具有抗酸堿的功能。 結(jié)合本工程特點，主體厭氧反應(yīng)器選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以方便使用和運行管理。 罐底設(shè)排渣系統(tǒng)，定期將罐底惰性污泥排出。 對于各種管路能地埋的則地埋，地上管路采用北方地區(qū)常規(guī)保溫方式實現(xiàn)；對厭氧消化罐、沼氣儲氣柜，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料進行強化保溫。 為保證反應(yīng)器的正常啟動以及熱源的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)中采用自廠區(qū)燃煤鍋爐產(chǎn)生的熱水作為熱源。因此新生成的沼氣不宜直接作燃料，還需進行氣水分離、脫硫等凈化處理，其中沼氣的脫硫是其主要問題。 生物脫硫法是利用無色硫細菌，如氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌等，在微氧條件下將H2S氧化成單質(zhì)硫。這種脫硫再生過程可循環(huán)多次，直至氧化鐵脫硫劑表面的大部分空隙被硫或其它雜質(zhì)覆蓋而失去活性為止。 本工程擬采用生物脫硫的方法對沼氣進行脫硫處理。沼氣主要用于鍋爐燃燒使用，儲氣柜的容積按日產(chǎn)量的60%設(shè)計。對于該大型沼氣工程來說，主要指沼氣由儲氣柜輸送到沼氣用戶的輸氣管路和相關(guān)的閥門組成。 集糞池厭氧消化處理階段描述 進料攪拌反應(yīng)循環(huán)過程。 產(chǎn)沼厭氧罐罐體外部設(shè)增溫管網(wǎng)系統(tǒng)以及保溫層。 排料沼氣凈化儲存階段描述 沼氣凈化系統(tǒng) 沼氣儲存柜 沼氣輸配系統(tǒng) 沼氣利用系統(tǒng)沼肥處理階段描述 厭氧反應(yīng)器出水溢流進入沼肥儲存池，然后運輸車輛在農(nóng)耕季節(jié)將沼肥運輸至農(nóng)田或蔬菜大棚使用，在非農(nóng)耕季節(jié)，運輸至儲存池待農(nóng)耕時節(jié)使用。物料負荷 平均設(shè)計物料流量：Q平＝人工格柵 （1）設(shè)備寬度：W0＝500mm （2）渠寬：W1＝500mm （3）有效柵隙：b＝10mm （4）格柵傾角：α＝60176。Kw （3）數(shù)量：1臺 m3/h （3）揚程：15非標 數(shù)量：2臺 （5）干式阻火器 型號：m3 數(shù)量：1個 （2）儲氣柜水封 功能：貯存厭氧消化罐產(chǎn)生的沼氣 構(gòu)造形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 尺寸： 有效容積： 數(shù)量：1個 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)工藝流程的要求，在滿足廠區(qū)內(nèi)工藝要求、交通運輸、環(huán)保、防火等前提下，使廠區(qū)建筑物、構(gòu)筑物、道路、綠化有機地結(jié)合在一起。以鉆探地質(zhì)報告為準。對深基坑，施工中還應(yīng)考慮降水及護坡處理。主要構(gòu)筑物尺寸表 序 號構(gòu)筑物名稱結(jié)構(gòu)尺寸 （mm）規(guī)模 （m3）數(shù)量總規(guī)模 （m3）結(jié)構(gòu)形式 1格柵集水池900*2080*20001鋼砼結(jié)構(gòu) 2集糞池1300*2080*5001鋼砼結(jié)構(gòu) 3進料池2200*2200*20001鋼砼結(jié)構(gòu) 4厭氧反應(yīng)器Φ6000*81001鋼砼結(jié)構(gòu) 5厭氧反應(yīng)器底板φ8000*5002鋼砼結(jié)構(gòu) 6沉淀池1000*4380*20001鋼砼結(jié)構(gòu) 7泵房3300*2800*20001鋼砼結(jié)構(gòu) 其他構(gòu)筑物體積不大，擬采用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚混結(jié)構(gòu)。為提高混凝土的抗?jié)B能力，滿足工藝使用要求，盡量減少伸縮縫。主要建筑物尺寸表 序 號構(gòu)筑物名稱結(jié)構(gòu)尺寸 （mm）規(guī)模 （m2）數(shù)量總規(guī)模 （m2）結(jié)構(gòu)形式 1沼氣凈化間3000*3000*33001磚混結(jié)構(gòu) 2辦公控制室3000*6000*33001磚混結(jié)構(gòu) 3宿舍3600*3000*33001磚混結(jié)構(gòu) 4衛(wèi)生間3600*3000*33001磚混結(jié)構(gòu) 遵照國家“建筑抗震設(shè)計規(guī)范”（GBJ1189）及“構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范”（GB5019193）的有關(guān)規(guī)定。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸表 序 號反應(yīng)器名稱結(jié)構(gòu)尺寸 （mm）規(guī)模 （m3）數(shù)量總規(guī)模 （m3）結(jié)構(gòu)形式 1厭氧反應(yīng)器Φ6000*81001鋼筋混凝土 2儲氣柜鐘罩Φ8000*33001碳鋼焊接 3儲氣柜水封Φ8800*38001鋼筋混凝土 主要設(shè)備見下表： 表73GB5005794 低壓電源接自場內(nèi)總配電箱，單路供電。 戶外電纜采用直埋敷設(shè)、橋架明敷或電纜溝，電纜采用鎧裝電纜。 厭氧消化罐需按二類防雷建筑設(shè)防，采用共用接地系統(tǒng)接地電阻小于1歐姆。 厭氧消化罐上附設(shè)溫度計，并在管理房內(nèi)顯示厭氧消化罐內(nèi)的料液溫度。 （4）廠區(qū)內(nèi)綠化面積不小于35%，總平面布置滿足消防的要求。 站內(nèi)道路系統(tǒng)能滿足防火及運輸要求，車行道采用混凝土路面。廠區(qū)內(nèi)建筑物均為二級耐火等級，相互之間的防火間距應(yīng)符合防火規(guī)范。 沼氣站內(nèi)生產(chǎn)、生活、消防用水接自養(yǎng)殖場內(nèi)給水管網(wǎng)。 考慮到沼肥固體肥料的運輸，養(yǎng)殖場內(nèi)統(tǒng)一配備運輸車輛，承擔(dān)固體肥料的外運。 （3）所有建筑物均按二級耐火等級設(shè)計，建筑材料均采用非燃燒體材料。 （2）各處理構(gòu)筑物的平臺走道和臨空天橋均應(yīng)設(shè)置保護欄桿，欄桿高度和強度應(yīng)符合國家勞動保護規(guī)定。 目前，由于畜禽糞便和污水未經(jīng)處理直接排放，直接對土壤和周圍水域造成污染。使用沼氣代替煤炭，可減少煙塵和二氧化硫的排放。 沼氣站運行操作管理人員編制為3人，日夜輪流值班。 本工程產(chǎn)沼氣300m3/d，全年生產(chǎn)天數(shù)以360天計。 第八章 使用沼氣作為能源，一方面，由于畜禽糞便得到一定程度的處理，可大大減輕空氣中的惡臭；另一方面，沼氣用戶使用沼氣代替部分煤，可減少向大氣中排放二氧化碳、煙塵和二氧化硫，為減少溫室氣體的排放作出貢獻。 使用沼肥后，由于土壤污染的減輕，有機質(zhì)的增加，化肥和化學(xué)農(nóng)藥使用量的減少，農(nóng)作物抗病能力的增強，使得作物的品質(zhì)改善，為發(fā)展無公害食品、綠色食品創(chuàng)造了有利條件，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 沼氣站由圍墻和綠化帶將站區(qū)與外界相對分離，有效地減少氣味對周圍外部環(huán)境的影響。 （5）場內(nèi)嚴禁煙火、在厭氧消化罐等處應(yīng)張貼“嚴禁煙火”標志。 、勞動生產(chǎn)保護與人員編制設(shè)計 （1）沼氣站內(nèi)按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GBJ1687）2001進行設(shè)計。 生產(chǎn)、生活污水經(jīng)污水管道收集后排入調(diào)漿池一并處理。 沼氣站內(nèi)地面標高以原始地面高度為相對標高177。 建筑物裝修按與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)為唯一目標。 站內(nèi)建筑物應(yīng)本著符合工藝要求為主的原則確定，在滿足功能要求的情況下，各建筑力求美觀。 （2）流程力求簡短、順暢，避免迂回重復(fù)。 在配電間場內(nèi)總配電箱上設(shè)有電度表。 接地系統(tǒng)均利用建筑物基礎(chǔ)采用共用接地系統(tǒng)，其接地電阻應(yīng)小于1歐姆，低壓饋線距離超過50m時，設(shè)重復(fù)接地裝置，其接地電阻不大于10歐姆。 所有工藝設(shè)備均在管理房內(nèi)控制箱上現(xiàn)場控制，在現(xiàn)場控制箱上設(shè)“手動停自動”控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，手動控制。 沼氣站所有用電設(shè)備電壓等級均為380/220V，全場用電設(shè)備總裝機容量110KW，用電負荷45KW左右。 （1）《低壓配電設(shè)計規(guī)范》 （2）潛水電機的防護等級不低于IP68，其它配套電機和就地控制箱防護等級不低于IP55。 主要建筑物名稱、尺寸、結(jié)構(gòu)形式見下表。根據(jù)構(gòu)筑物的重要性及水力梯度來確定其抗?jié)B標號，混凝土強度等級一般不小于C25，抗?jié)B等級不小于S6。 表71 當(dāng)場地空間開闊時，基坑可以按一定坡度進行放坡開挖。 項目所在地的地質(zhì)情況為雜地，要求項目所在地原土承載力不小于8噸/ 第七章非標 數(shù)量：沼氣凈化儲存階段工藝參數(shù)設(shè)計 功能：沼氣凈化。m （4）有效容積：187m3 （5）停留時間：20m3/h （3）揚程：7m （4）電機功率： （5）設(shè)備類型：潛污泵 （6）設(shè)備數(shù)量：2臺（1用1備） （1）功能：暫存由豬場輸送來的豬糞 （2）池體結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) （3）尺寸： （4）容積： （5）池數(shù)：1池 （1）功能：豬糞與來水充分攪拌混合后進料 （2）池體結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) （3）尺寸： （4）高度： （5）容積：預(yù)處理階段工藝參數(shù)設(shè)計 第六章沼氣全部作為燃料使用。用于沼氣的輸送。用于貯存凈化后的沼氣。厭氧消化罐產(chǎn)出的沼氣經(jīng)集氣室收集進入沼氣凈化系統(tǒng)。沼渣排放可以是每天一次，或者是數(shù)天一次，將根據(jù)實際情況確定。厭氧罐采用上部益流出水方式，出水自流進入沼肥儲存池。物料進入?yún)掟B(yǎng)反應(yīng)器與厭養(yǎng)活性污泥混合接觸，通過厭養(yǎng)微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使有機污染物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2為主的氣體（沼氣）。本工程設(shè)計采取分2批輪流進料方式進行，進料時間根據(jù)豬場清糞方式安排，一般間隔不小于6小時，兩組進料先后進行，1小時以內(nèi)完成進料過程，進料結(jié)束后啟動攪拌，攪拌1小時后停止。配料池內(nèi)配有加溫設(shè)施，實現(xiàn)冬季時的物料加溫。由豬場清理出來的豬糞，運輸?shù)郊S池，并通過集糞池由集水池內(nèi)污水沖洗到進料池。 沼氣輸配過程中使用的主要管材是鋼管和聚乙烯管。 上述均為放熱反應(yīng)，但是，再生反應(yīng)比脫硫反應(yīng)要緩慢。這種脫硫的技術(shù)關(guān)鍵是如何根據(jù)H2S的濃度來控制脫硫塔中氧化還原反應(yīng)過程。mL/m3，沼氣的脫硫凈化處理是必須的。沼氣凈化工藝選擇 厭氧反應(yīng)器剛產(chǎn)出的沼氣是含飽和水蒸氣的混合氣體，除含有氣體燃料CH4和惰性氣體CO2外，還含有H2S和懸浮的顆粒狀雜質(zhì)。 增溫 增溫能耗主要分為兩部分，一部分為把參與反應(yīng)物料的溫度由常溫提升到反應(yīng)溫度，這一過程主要在進料池中進行，另一部分是保證USR反應(yīng)器在相對穩(wěn)定的溫度下運行，補償其運行過程中散失到環(huán)境中的能量。為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍可正常運行，必須對系統(tǒng)實施整體保溫措施，同時還需對厭氧消化罐進水進行增溫處理。 反應(yīng)器上部設(shè)排水系統(tǒng)。厭氧反應(yīng)器配置選擇 高濃度厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一臺攪拌器，使進料均勻分布于罐體底部并充分與厭氧微生物接觸。 利浦制罐技術(shù) 利浦制罐技術(shù)利用金屬塑性加工中的加工硬化原理和薄殼結(jié)構(gòu)原理，通過專用技術(shù)和設(shè)備，將一定規(guī)格的鋼板，應(yīng)用“螺旋、雙折邊、咬合“工藝來建造圓型的LIPP池、罐。 鋼筋混凝土制罐技術(shù) 鋼筋混凝土技術(shù)利用鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度上各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，通過現(xiàn)場澆注，可以得到較好的強度和防水性能的罐體，由于混凝土具有耐酸堿，耐溫便等的性能，能夠很好的保護內(nèi)部鋼筋，使之免受腐蝕，因此結(jié)構(gòu)具有很好的防腐性能，結(jié)構(gòu)成型后，進行簡單的防腐和防滲處理就可以滿足工程需要，使用壽命長，可達50年，后期維護和運行管理費用較低。厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)選擇 普通的厭氧反應(yīng)器均采用鋼砼結(jié)構(gòu)。厭氧罐頂部在出水溢流渠前設(shè)置擋渣板，可以減少罐內(nèi)內(nèi)懸浮固體物質(zhì)的流失，提高了固體滯留期（SRT）。對于高含固率來料，為避免進料分布不均勻問題，必須強化其進料的局部混合性。適用于含固量高 的有機廢水 表51對于生產(chǎn)性反應(yīng)器由于浮渣層表面積較大，浮渣層不會引起堵塞。通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝狻：哂袡C物固體含量（大于5%）的廢液由池底配水系統(tǒng)進入，均勻地分布在反應(yīng)器的底部，然后上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床。 （5）膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB） EGSB是在UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)相似，所不同的是在EGSB反應(yīng)器中采用相當(dāng)高的上流速度，因此，在EGSB反應(yīng)器中顆粒污泥處于完全或部分“膨脹化”的狀