【正文】 S6，水灰比不大于 。以鉆探地質(zhì)報(bào)告為準(zhǔn)。主要通過調(diào)壓閥、 管路等完成沼氣的輸配。 排料 厭氧罐采用上部益流出水方式，出水自流進(jìn)入沼肥儲(chǔ)存池。 厭氧消化處理階段描述 進(jìn)料 攪拌 反應(yīng)循環(huán)過程。沼氣輸配過程中使用的主要管材是鋼管和聚乙烯管。 本工程擬采用生物脫硫的方法對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫處理。 生物脫硫法是利用無色硫細(xì)菌，如氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 18 等，在微氧條件下將 H2S 氧化成單質(zhì)硫。 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(jìn)料 池中進(jìn)行，另一部分是保證 USR 反應(yīng)器在相對(duì)穩(wěn)定的溫度下運(yùn)行，補(bǔ)償其運(yùn)行過程中散失到環(huán)境中的能量。排出的污泥進(jìn)入沼肥儲(chǔ)存池，然后運(yùn)送到下一個(gè)處理單元。此種預(yù)制鋼板形成的保護(hù)層不僅能阻止罐體腐蝕，而且具有抗酸堿的功能。固體有機(jī)物的分解率與 SRT 呈正相關(guān)，固體滯留期（ SRT）加長(zhǎng)，消化效率就大幅度提高；剩余厭氧微生物在重力的作用下沉淀下來，累積在固體床下部，使反應(yīng)器微生物滯留期（ MRT）加長(zhǎng)，既提高處理效率，又降低微生物對(duì)外加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求，減少 污泥的量。 適用于含固量高的有機(jī)廢水 厭氧工藝的選擇確定 從以上列表可知，各種類型的厭氧工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍，在一定的條件下選擇適當(dāng)?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在。通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝狻? （ 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 ”的狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間的平均距離的增加而擴(kuò)大。 （ 4）上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB） 待處理的廢水被引入 UASB 反應(yīng)器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。反應(yīng)器排出的混合液首先在沉淀池中進(jìn)行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。 水力篩能有效地降低水中懸浮物濃度，減輕后續(xù)工序的處理負(fù)荷。 (2)、有機(jī)物濃度高、懸浮物多、色度深，并含有大量的細(xì)菌，因含有大量動(dòng)物的屎尿而使 NH3N 濃度很高。污水主要來自豬尿和豬舍沖洗水，其中含有部分糞便。 遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)指導(dǎo) 思想，依據(jù)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的生態(tài)學(xué)基本原理，強(qiáng)化種養(yǎng)平衡，促進(jìn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 豬場(chǎng)污水主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水，屬高濃度有機(jī)污水，且懸浮物和氨氮含量較高。應(yīng)通過科學(xué)規(guī)劃、突出重點(diǎn)、成片開發(fā)、綜合治理，把農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化基地建成農(nóng) 業(yè)生態(tài)園；二是積極發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)；三是積極探索循環(huán)農(nóng)業(yè)。 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的不同之處在于：傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是一種由 “資源 —產(chǎn)品—消費(fèi) —污染排放 ”所構(gòu)成的物質(zhì)單向流動(dòng)的線形經(jīng)濟(jì)。 養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展為人們提供了大量高品質(zhì)的肉食來源，提高了人們的生活品質(zhì)；同時(shí)帶動(dòng)了地方農(nóng)牧副業(yè)的發(fā)展，吸引了大量社會(huì)勞動(dòng)力，增加了社會(huì)就業(yè)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收；大型養(yǎng)殖場(chǎng)的建設(shè)提高了養(yǎng)豬業(yè)的整體科技水平，帶動(dòng)了養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。利用厭氧消化技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢水，制取清潔能源 ——沼氣，在治理污染的同時(shí)變廢 為寶，減少溫室氣體的排放量，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。 受居民的飲食結(jié)構(gòu)、畜禽產(chǎn)品的增殖性能、生產(chǎn)投資等因素影響，中國(guó)豬肉食用量在肉食消費(fèi)中一直占有重要地位，養(yǎng)豬業(yè)在畜禽養(yǎng)殖中占有很大的比重。然而，養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量有機(jī)廢棄物，這些有機(jī)廢棄物中含有大量的生物質(zhì)能和有機(jī)肥資源，如不進(jìn)行處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴(yán)重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費(fèi)；同時(shí)，糞水四溢，將導(dǎo)致 病菌傳播，對(duì)企業(yè)擴(kuò)大再生產(chǎn)和安全生產(chǎn)也將產(chǎn)生限制。在這種經(jīng)濟(jì)中，人們以越來越高的強(qiáng)度把地球上的物質(zhì) 和能源開采出來，在生產(chǎn)加工和消費(fèi)過程中又把污染和廢物大量地排放到環(huán)境中去，對(duì)資源的利用常常是粗放的和一次性的，通過把資源持續(xù)不斷地變成廢物來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的數(shù)量型增長(zhǎng)，導(dǎo)致了許多自然資源的短缺與枯竭，并釀成了災(zāi)難性環(huán)境污染后果。根據(jù)生態(tài)循環(huán)再利用、再生產(chǎn)的循環(huán)鏈原理發(fā)展農(nóng)業(yè)，不僅可以凈化生活環(huán)境，解決能源與照明問題，而且還可以有效轉(zhuǎn)化利用廢棄物，促進(jìn)種養(yǎng)業(yè)的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化。如不進(jìn)行有效處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴(yán)重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費(fèi)；同時(shí)，污水中還含有大量的病原微生物將通過水體或通過水生動(dòng)植物進(jìn)行擴(kuò)散傳播，危害人畜健康。 兼顧環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益，將治理污染與資源開發(fā)有機(jī)結(jié)原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 7 合起來，使豬場(chǎng)糞污治理工程產(chǎn)出大于投入，提高污水處理工程的綜合效益。廢 水水質(zhì)參考同類單位相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (3)、廢水中的污染物主要以固態(tài)、溶解態(tài)存在的碳水化合物形式存在，使廢水表現(xiàn)出很高的 BOD5 、 CODcr 、 SS 和色度等，污染物可生物降解性好，此外廢水中含有大量的 N、 P 等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)也用于工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行固液分離和回收有用物質(zhì)，是一種優(yōu)良的過濾或回收懸浮物、漂浮物、沉淀物等固態(tài)或膠體物質(zhì)的無動(dòng)力設(shè)備。這樣的工藝既保證污泥不會(huì)流失，又可提高厭氧消化池內(nèi)的污泥濃 度，從而提高了反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可大大縮短水力停留時(shí)間。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床的擾動(dòng)。為了提高上升速度， EGSB 反應(yīng)器采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。在出水溢流渠前設(shè)置擋渣板，可減少池內(nèi) SS 的流失，在反應(yīng)器液面會(huì)形成一層浮渣層，在長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行過程中，浮渣層達(dá)到一定厚度后趨于動(dòng)態(tài)平衡。對(duì)于本項(xiàng)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(jìn)入?yún)捬豕捱M(jìn)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。 本設(shè)計(jì)方案選擇 USRPM為厭氧處理工藝。拼裝罐具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、維修便利、外觀美觀，可原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 16 拆遷等特點(diǎn)，其使用壽命達(dá) 30 年。反應(yīng)器上部設(shè)排水系統(tǒng)。為降低反應(yīng)過程中的能耗，在本設(shè)計(jì)中一方面采用較高的物料濃度，在保證有機(jī)負(fù)荷不變的情況下，降低水的含量，降低物料增溫能耗，另一方面，在反應(yīng)器池體外增設(shè)一層保溫層，以降低反應(yīng)器的熱量散失。這種脫硫方法已在德國(guó)沼 氣脫硫中廣泛使用，在國(guó)內(nèi)某些工程已有采用，其優(yōu)點(diǎn)是：不需要催化劑、不需處理化學(xué)污泥，產(chǎn)生很少生物污泥、耗能低、可回收單質(zhì)硫、去除效率高。 厭氧罐中輸出的含飽和水蒸氣的沼氣經(jīng)過生物脫硫塔、氣水分離器和凝水器等專用設(shè)備凈化處理后貯存在儲(chǔ)氣柜中。相關(guān)的沼氣輸送管網(wǎng)需要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。物料經(jīng)提升泵提升進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，進(jìn)行厭氧消化處理。 排渣 排渣系統(tǒng)定期排渣，保持反應(yīng)器內(nèi)污泥活性。 沼氣利用系統(tǒng) 沼氣全部作為燃料使用。 本 沼氣工程項(xiàng)目的主要構(gòu)筑物厭氧消化罐的體積較大，高度較高，對(duì)不均勻沉降極為敏感，在地基處理當(dāng)中要選擇合適的持力層。宜采用普通硅酸鹽水泥， 骨料應(yīng)選擇良好級(jí)配，嚴(yán)格控制水泥用量。 （ 3）考慮到污水介質(zhì)的特性，設(shè)備材料選用的原則是與介質(zhì)接觸部分采用耐腐蝕的不銹鋼材料或鑄鐵和高強(qiáng)度塑料材料，其余材料可以是碳鋼材料但必須防腐處理。 保護(hù)方式 繼電保護(hù) 低壓進(jìn)線總開關(guān)設(shè)過負(fù)荷長(zhǎng)延時(shí)、短路速斷保護(hù)、低壓用電設(shè)備及饋線設(shè)短路及過載保護(hù)。 平面設(shè)計(jì) 平面布置原則 沼氣站平面布置應(yīng)遵循以下原則： （ 1）功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積。 建筑物裝修標(biāo)準(zhǔn) 建筑物裝修按與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)為唯一目標(biāo)。 排水 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。 （ 5）場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)禁煙火、在厭氧消化罐等處應(yīng)張貼 “嚴(yán)禁煙火 ”標(biāo)志。 對(duì)農(nóng)作物品質(zhì)的影響 使用沼肥后，由于土壤污染的減輕，有機(jī)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(qiáng)，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(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 估算依據(jù) 工程規(guī)模 本工程產(chǎn)沼氣 300m3/d，全年生產(chǎn)天數(shù)以 360 天計(jì)，全年沼氣量為 萬 m3。 其它直接投資主要包括設(shè)計(jì)費(fèi)、厭養(yǎng)菌種采購和運(yùn)輸費(fèi)、系統(tǒng)調(diào)試費(fèi)、操作培訓(xùn)費(fèi)等。各項(xiàng)取費(fèi)規(guī)則說明如下： 設(shè)計(jì)費(fèi)：按定額直接費(fèi)的 %取費(fèi)； 厭養(yǎng)菌種采購：定額直接費(fèi)的 %； 調(diào)試費(fèi)：按定額直接費(fèi)的 %取費(fèi)； 培訓(xùn)費(fèi)：按定額直接費(fèi)的 %取費(fèi)。 估算依據(jù) 本估算主要按照《北京市建設(shè)工程預(yù)算定額》（ 2020 版），同時(shí)參照山西市場(chǎng)實(shí)際價(jià)格。使用沼氣代替煤炭，可減少煙塵和二氧化硫的排放。 （ 2）各處理構(gòu)筑物的平臺(tái)走道 和臨空天橋均應(yīng)設(shè)置保護(hù)欄桿，欄桿高度和強(qiáng)度應(yīng)符合國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)規(guī)定。 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 34 運(yùn)輸 考慮到沼肥固體肥料的運(yùn)輸，養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)統(tǒng)一配備運(yùn)輸車輛，承擔(dān)固體肥料的外運(yùn)。廠區(qū)內(nèi)建筑物均為二級(jí)耐火等級(jí)，相互之間的防火間距應(yīng)符合防火規(guī)范。 （ 3）建筑物應(yīng)盡可能布置在南北朝向。同時(shí)各單體金屬管道均應(yīng)作為等電位聯(lián)結(jié)。 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 31 負(fù)荷計(jì)算 沼氣站所有用電設(shè)備電壓等級(jí)均為 380/220V，全場(chǎng)用電設(shè)備總裝機(jī)容量 110KW，用電負(fù)荷 45KW 左右。建議在混凝土中加入適量的添加劑，用以補(bǔ)償混凝土的收縮變形，提高混凝土的密實(shí)度及抗?jié)B能力。當(dāng)構(gòu)筑物距離很近且埋深不同時(shí)，可采用一些措施進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。 第六章 工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 物料負(fù)荷 平均設(shè)計(jì)物料流量： Q 平＝ m3/d 預(yù)處理階段工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 格柵槽 （ 1）功能：用于安裝格柵，攔截水中大的懸浮物質(zhì) （ 2）結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) （ 3）尺寸： （ 4）池?cái)?shù)： 1 池 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。 沼氣凈化儲(chǔ)存階段描述 沼氣凈化系統(tǒng) 厭氧消化罐產(chǎn)出的沼氣經(jīng)集氣室收集進(jìn)入沼氣凈化系統(tǒng)。厭氧罐按進(jìn)料（ 1 小時(shí)） 攪拌（ 1 小時(shí)） 反應(yīng)（ 4 小時(shí)） 攪拌（ 1小時(shí)） 反應(yīng)（ 4 小時(shí)） …… 這個(gè)循環(huán)過程進(jìn)行。 工藝流程設(shè)計(jì) 見附圖初設(shè)方案： 1工藝流程框圖； 2分區(qū)定位圖； 3平面布置圖； 4工藝高程圖。沼氣主要用于鍋爐燃燒使用，儲(chǔ)氣柜的容積按日產(chǎn)量的 60%設(shè)計(jì)。 化學(xué)脫硫是將沼氣通過脫硫劑床層，沼氣中的 H2S 與活性氧化鐵接觸，生成三硫化二鐵，然后含有硫化物的脫硫劑與空氣中的氧接觸，當(dāng)有水存在時(shí)，鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單體硫。 沼氣應(yīng)用系統(tǒng)工藝選擇 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)。 保溫與增溫選擇 厭氧消化反應(yīng)過程受溫度影響很大，本項(xiàng)目厭氧處理單元設(shè)計(jì)為中溫，其最佳溫度范圍為 35～ 38℃ 。由于是機(jī)械化、自動(dòng)化制作和采用薄鋼板作為建筑材料， LIPP 技術(shù)具有施工周期短，造價(jià)較低，質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。近年來為了縮短施工周期，節(jié)省建筑材料，提高反應(yīng)池的施工質(zhì)量，建設(shè)美觀大方的 沼氣工程 處理裝置，也多有采用新材料、新技術(shù)建造的厭氧反應(yīng)器。對(duì)于高含固率來料，為避免進(jìn)料分布不均勻問題，必須強(qiáng)化其進(jìn)料的局部混合性。由于沼氣要透過浮渣層進(jìn)入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對(duì)浮渣層產(chǎn)生一定的 “破碎 ”作用。 （ 6）升流式厭氧固體反應(yīng)器（ USR） 升流式厭氧固體反應(yīng)器是一種新型的專用以處 理固體物含量較大的反應(yīng)器，其構(gòu)造特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器和其它構(gòu)件。污泥顆粒上升撞擊到三相分離器擋板的下部，這引起附著的氣泡釋放；脫氣的污泥顆粒沉淀原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 12 回到污泥層的表面。 （