【正文】 第 1 部分：工藝設計 NY/T 沼氣工程技術規(guī)范 第 2 部分：供氣設計 NY/T 沼氣工程技術規(guī)范 第 3 部分：施工及驗收 NY/T 沼氣工程技術規(guī)范 第 4 部分：運行管理 NY/T 沼氣工程技術規(guī)范 第 5 部分：質量評價 NY/T 122120xx 規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖基地沼氣工程運行、維護及其安全技術規(guī)程 NY/T 122220xx 規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖基地沼氣工程設計規(guī)范 NY/T 122320xx 沼氣發(fā)電機組 編 制原則、規(guī)范與標準 技術先進性、可靠性和適應性原則 (1) 根據場區(qū)實際情況，選擇最先進的工藝方案。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 7 (2) 遵循循環(huán)經濟理念，對整個場區(qū)進行能流物流分析和設計，確保沼氣工程為企業(yè)帶來整體最大效益。在黨的十四屆五中全會上通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā) 展“九五”計劃和 20xx年遠景目標的建議》就要求“積極發(fā)展新能源，改善能源結構”。堅持循環(huán)農業(yè)理念，推動農業(yè)廢棄物能源化利用，把農業(yè)廢棄物的能源化利用作為今后農業(yè)生物質能產業(yè)發(fā)展的主攻方向。 規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖基地產生的污染物主要有污水、固體糞便和惡臭氣體。據環(huán)保部門對大型養(yǎng)殖基地排出糞水的檢測結果， COD 超標 50～ 70 倍， BOD超標 70～ 80 倍， SS 超標 12～20 倍。 三是危害農作物。 四是危害人類健康。同時，選用先進處理工藝治理后，將沼渣和沼液分別制成固體有機復合肥和液體有機復合肥，固體有機肥可作為農作物的底肥或追肥，液體有機復合肥可作為葉面肥或滴灌施肥，形成“養(yǎng)殖 —— 能源（沼氣）—— 肥料 —— 種植 —— 養(yǎng)殖”生態(tài)模式。從另一方面講，養(yǎng)殖基地的廢棄物如果得到合理處置和資源化利用，又能成為促進生產發(fā)展的有效資源。 項目建設的可行性 1. 政策支持 沼氣工程在新農村建設、農村環(huán)境整治、可再生能源發(fā)展方面有萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 11 著重要的作用，能促進人與自然的和諧、物質文明和精神文明的協(xié)調，是資源節(jié)約型、清潔生產型、生態(tài)保護型、循環(huán)經濟型的經濟發(fā)展的必由之路。 近年來，孿井灘生態(tài)移民示范區(qū)經濟發(fā)展迅猛，綜合實力明顯加強，農牧民的生活方式和生活水平顯著提高。 內蒙古騰達農業(yè)發(fā)展有限公司設計存欄黑豬 10550 頭，出欄黑豬10000 頭，每天產生豬糞 19噸，污水 25 噸，糞污 COD 高，可生化性好，是厭氧發(fā)酵的良好原料。 場區(qū)交通十分便利。技術依托單位為中國農業(yè)大學。與此同時，許多發(fā)達國家迅速采取措施加以干預和限制，并通過立法進行規(guī)范化管理。 美國在聯(lián)邦水污染法中的規(guī)定側重于畜禽養(yǎng)殖基地建設管理，超過一定規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖基地，建場必須通過環(huán)境許可。美國已將畜禽糞污的處理利用作為一門“糞便科學”開展了 深入研究，對畜禽養(yǎng)殖基地糞污的管理和要求都比較嚴格，尤其對大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖基地。 加拿大對畜禽污染的治理以畜禽糞便的綜合利用為主。定期翻動，并不斷通氣和控制水分含量，整個發(fā)酵過程約需 2－ 3 個月。 近十年來在歐洲建造的大多數農場沼氣池都類似于集中厭氧消化系統(tǒng)，既處理畜禽養(yǎng)殖糞便，也處理周邊的有機廢物。即將一定區(qū)域內 相鄰的農場畜禽糞便和其他有機廢物收集、運輸到一處沼氣站集中處理，集中厭氧消化裝置的優(yōu)點是有一定的規(guī)模經濟效益，可采用較先進的厭氧消化工藝和裝置，從而處理效率更高，裝置由當地農民合作協(xié)會或社區(qū)投資和經營。 歐洲沼氣廠的主要盈利途徑是依靠沼氣發(fā)電，其技術特點是低能耗、產氣率高和熱電聯(lián)產（ CHP）完善。由于 CSTR 工藝產氣率高，費效比顯著，熱電聯(lián)產產生的熱能通常大于原料加熱所需熱量，大大降低了沼氣生產 成本。經過近年來大中型沼氣工程的實踐和探索，證明比較成功的技術有上流式厭氧污泥床（ UASB）、全混式厭氧工藝（ CSTR）、上流式污泥床（ USR）和塞流式反應器（ HCF）等工藝。本項目生產的沼氣全部用于孿井灘生態(tài)移民示范區(qū)現(xiàn)代農業(yè)園農業(yè)生產需求、發(fā)電、 場內員工生活使用。隨著經濟不斷發(fā)展，生活水平不斷提高，人們的消費觀念、飲食習慣發(fā)生了巨大變化，追求健康，融入自然漸成時尚，有機食品、綠色食品、無公害農產品倍 受青睞。 沼肥對土地具有良好的促肥效果 ， 可作基肥，也可作追肥；但必須考慮場區(qū)承載量。 沼氣發(fā)電的前景需求 沼氣發(fā)電前景 隨著可再生能源發(fā)電技術的發(fā)展，可再生能源發(fā)電能力在全球總的發(fā)電能力中所占比重越來越高。在歐洲電力市場，法律規(guī)定“綠電”應占有一定的市場份額，我國政府也大力鼓勵支持可再生能源建設。 有利于變廢為寶，提高沼氣工程的綜合效益 以沼電在酒廠中的的綜合效益為例，四川榮縣進行了 120kw沼氣發(fā)電的生產和示范。 可減少對周圍環(huán)境的污染 由于綜合利用手段單一，很多沼氣工程產生的沼氣大量排入大氣中，不僅嚴重污染周圍的環(huán)境，也對工作人員的安全和健康產生了極大的威脅，沼氣發(fā)電則為沼氣找到了一條合理利用的途徑。若沼氣作為鍋爐燃料替代原煤直接燃燒，其經濟價值很低（ 1m3沼氣的熱值與 標煤的熱值相當）。通過沼氣發(fā)電產生的電力則全部可以投入使用，緩解用電壓力。黑豬養(yǎng)殖基地內，豬舍面積為 14052㎡、辦公生活區(qū)面積為 1908㎡。 技術依托單位基本情況 項目的技術依托單位為河南大家農業(yè)科技集團，該集團擁有 5 個萬頭豬場，在沼氣工程設計、管理方面積累了豐富經驗， 現(xiàn)有沼氣技術管理人員 14 人，其中技師 12 人。其主要原則包括： 1）符合國家政策和生態(tài)能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃； 2）滿足項目對原材料和動力燃料的供應需求； 3）交通方便，運輸條件優(yōu)越； 4）充分利用地形地貌，地質條件符合要求； 5）滿足當地養(yǎng)殖業(yè)的防疫要求，并遠離水源； 6）基礎條件適合與沼氣工程的特定生產需要和排放要求； 7）有可供利用的社會基礎設施和協(xié)作條件。場區(qū)內外交通便利。 2． 土壤、地質條件 項目所在地土壤以砂土為主。 農牧業(yè)生產 項目所在地屬于半農半牧地區(qū)，周圍具有 萬畝耕地，其中玉米種植面積約 4 萬畝，年產量 4萬噸，飼料來源充足 。 沼氣發(fā)電和燃用是國家完善新能源和可再生能源開發(fā)和綜合利用的重要內容，是緩解我國能源緊缺狀況的有效手段。 通常情況下，沼氣發(fā)電的基本流程為： 發(fā)酵罐 沼氣 脫硫 穩(wěn)壓 發(fā)電機組 電力輸出 沼液 沼液是經厭氧發(fā)酵所產生的，經厭氧處理后，寄生蟲和害蟲的蟲卵多數被殺死，減少了病蟲害的來源；其次，沼液中還含有吲哚乙酸、赤霞素等殺蟲成分，可以有效殺死蚜蟲、 紅蜘蛛等害蟲，因此沼液可用于噴淋花卉、苗圃、果樹和灌溉農田等，從而降低農藥使用量。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 27 第 7 章 工藝技術方案與設備選型 工藝選擇與設計原則 指導原則 以 循環(huán)經濟理念為指導，符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農業(yè)的要求 循環(huán)經濟理論是建設生態(tài)綜合種養(yǎng)基地的支撐理論。項目將以沼氣工程為紐帶，把污染治理和資源循環(huán)利用有機的結合為一體，真正實現(xiàn)畜禽糞便的無害化、資源化和商品化，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)生態(tài) 循環(huán)經濟體系。 排放無害化 要使養(yǎng)殖基地區(qū)實現(xiàn)環(huán)境優(yōu)美、衛(wèi)生無污染，在糞污治理中采用全封閉的厭氧發(fā)酵工藝一致認為是首選方案，糞污經過調配池的混合均質后，采用切割泵壓到厭氧發(fā)酵塔中經過 2025 天的厭氧發(fā)酵，厭氧發(fā)酵后的沼液無毒 、無臭味，可殺滅 96%以上的病毒和蟲卵，可切斷豬的寄生蟲生長周期，對場區(qū)養(yǎng)殖和周圍農村生活環(huán)境都是 有益無害的。 堅持因地制宜、突出特色，實現(xiàn)種植、養(yǎng)殖的協(xié)調發(fā)展 該設計必須突出區(qū)域性特點，突出地方性特色。沼氣用于周圍農戶和場區(qū)用能，可解決周圍能源緊張的問題，而沼渣和沼液可成為農肥，可以促進養(yǎng)殖基地周邊種植業(yè)的發(fā)展，真正實現(xiàn)“物盡其用，地盡其利”的循環(huán)經濟模式，取得環(huán)境效益和經濟效益的雙贏?，F(xiàn)對常用的這幾種工藝分別進行簡要介紹和對比： 1．升流式厭氧污泥床（ upflow anaerobic sludge blanket,簡稱UASB） UASB工藝是上世紀 70 年代開發(fā)的一種適用于低 SS 工業(yè)有機廢水的厭氧處理工藝，后被應用于畜禽養(yǎng)殖基地的污水處理，其原理是先對養(yǎng)殖基地污水進行固液分離，污水進入 UASB 反應器進行厭氧反應，產生沼氣，出水往往需進一步好氧處理達標排放，是一種以環(huán)保治理為主，生產能源為輔的能源環(huán)保型沼氣工程工藝。其工藝流程是先對養(yǎng)殖基地污水進行固液分離，廢水首先被盡可能均勻的引入 UASB 反應 器（污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器包括沉淀區(qū)和氣室三部分組成）底部，污水在厭氧狀態(tài)下反應，分解有機物，產生沼氣。 2．升流式厭氧固體反應器（ upflow anaerobic solid reactor,簡稱 USR） USR 工藝流程是先對各類畜禽糞便及其它有機物進行預處理，除去大顆粒和 粗纖維物質（進料 TS 濃度 3～ 5%）后，進入 USR 反應器，USR 反應器采用上流式污泥床原理，不使用機械攪拌，產氣率視溫度不同在 ～ 之間。 3． 完全混合式厭氧消化器（ plete stirred tank reactor，簡稱 CSTR） CSTR 工藝流程是先對各類畜禽糞便及其它有機物進行粉碎處理，調整進料 TS 濃度 6～ 12%范圍內，進入 CSTR 反應器后， CSTR反應器采用上進料下出料方式，并帶有機械攪拌，產氣率視原料和溫度不同在萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 32 ～ 之間。 4．塞流式厭氧反應器（ HCF） HCF工藝是一種全混式工藝， 80年代從歐洲引進，其原理是將糞污按照 TS 濃度 812%調配，直接進入帶攪拌器的 HCF反應器進行厭氧反應，產氣率在中溫條件下視原料不同在 m3/m3 之間，產生的沼渣沼液直接用于農田施肥，也是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝。 本項目存欄黑豬 10550 頭、年出欄黑豬 10000頭，采用干清糞工藝，日產鮮豬糞 19噸，收集污水約 25 噸。本工藝采用 CSTR 厭氧消化工藝。為符合植物灌溉、施肥的周期性，保證每天生產的沼液全部施用于青貯飼料地，需要設置一定容積貯液池來調整灌溉及用肥的周期性。之所以選擇獨立柔性膜氣柜，是結合內蒙的氣候條件（冬日比較寒冷）和氣柜的性能和價格等多方面因素優(yōu)先選擇的。計算公式如下： 沼氣池設計容積 =（干物質日產量 水力滯留期） /發(fā)酵料液濃度 =（ 12d） /8% =513m3 根據水力滯留期為 12 天，每天的糞污料液處理量為 。 n—— 畜禽養(yǎng)殖基地每日的排污次數。 年產氣量： 750m3/d 300d= m3。 TD—— 池內厭氧發(fā)酵溫度，℃；取 TD=35℃。沼氣發(fā)電系統(tǒng)運行中產生的大量余熱，作為加熱沼氣池和糞污的熱源，這將節(jié)約大量的熱能，達到節(jié)省能源，降低能耗的目的。沼渣、沼液作為生態(tài)農肥直接施用于周圍農田、蔬菜大棚。 （ 1） CSTR 反應罐 工藝尺寸：反應罐尺寸Φ *， 容 積： 750m3 數 量： 1 座 配套設備： ① 攪拌裝置 功 率： 11kw 數 量： 1 臺 （ 2）獨立氣柜 氣柜容積計算： 每天產生的沼氣為 513m179。 （ 2）門衛(wèi)室 門衛(wèi)室 約 12m2，磚混結構，地上式 (3)發(fā)電機房 發(fā)電機房 約 36m2，磚混結構， 數量： 1間 主要設備： 發(fā)電機 數量： 1 臺，型號 45GF 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 45 （ 3）凈化間 凈化間 約 24m2，磚混結構， 數量： 1間 （ 4）電控室 電控室 約 15m2，磚混結構， 數量： 1間 （ 7）固液分離間 固液分離間 約 54m2，磚混結構， 數量： 1間 主要設備： 固液分離機 型號： LJFIII 數量： 1 臺 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項目可行性研究報告 46 第 8 章 項目建設目標 處理能力 項目建成后，日處理糞便 19 噸，年產沼氣 萬 m3。具體設備型號、數量見表 92。 沼氣池 本項目建設 750 m3沼氣池一座，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，在池外設置保溫層，池內設有 攪拌機構。 沼氣貯氣