【正文】 S6，水灰比不大于 。以鉆探地質(zhì)報告為準。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，出水自流進入沼肥儲存池。 厭氧消化處理階段描述 進料 攪拌 反應循環(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沼氣進行脫硫處理。 生物脫硫法是利用無色硫細菌，如氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌原種 豬場大型沼氣工程 設計方案 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物料的溫度由常溫提升到反應溫度，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。排出的污泥進入沼肥儲存池，然后運送到下一個處理單元。此種預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。固體有機物的分解率與 SRT 呈正相關，固體滯留期（ SRT）加長，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，使反應器微生物滯留期（ MRT）加長，既提高處理效率，又降低微生物對外加營養(yǎng)物質(zhì)的需求，減少 污泥的量。 適用于含固量高的有機廢水 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)缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇適當?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P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器（ EGSB） EGSB 是在 UASB 反應器的結構相似，所不同的是在 EGSB 反應器中采用相當高的上流速度，因此，在 EGSB 反應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大。 （ 4）上流式厭氧污泥床反應器（ UASB） 待處理的廢水被引入 UASB 反應器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。反應器排出的混合液首先在沉淀池中進行固液分離，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)工序的處理負荷。 (2)、有機物濃度高、懸浮物多、色度深，并含有大量的細菌，因含有大量動物的屎尿而使 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)濟指導 思想，依據(jù)物質(zhì)循環(huán)、能量流動的生態(tài)學基本原理，強化種養(yǎng)平衡，促進種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結合，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 豬場污水主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水，屬高濃度有機污水，且懸浮物和氨氮含量較高。應通過科學規(guī)劃、突出重點、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)展有機農(nóng)業(yè)；三是積極探索循環(huán)農(nóng)業(yè)。 傳統(tǒng)經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟的不同之處在于：傳統(tǒng)經(jīng)濟是一種由 “資源 —產(chǎn)品—消費 —污染排放 ”所構成的物質(zhì)單向流動的線形經(jīng)濟。 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)；同時帶動了地方農(nóng)牧副業(yè)的發(fā)展，吸引了大量社會勞動力，增加了社會就業(yè)，實現(xiàn)了農(nóng)民增收；大型養(yǎng)殖場的建設提高了養(yǎng)豬業(yè)的整體科技水平，帶動了養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。利用厭氧消化技術處理畜禽養(yǎng)殖廢水，制取清潔能源 ——沼氣，在治理污染的同時變廢 為寶，減少溫室氣體的排放量，從而實現(xiàn)國民經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。 受居民的飲食結構、畜禽產(chǎn)品的增殖性能、生產(chǎn)投資等因素影響，中國豬肉食用量在肉食消費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)生大量有機廢棄物，這些有機廢棄物中含有大量的生物質(zhì)能和有機肥資源，如不進行處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費；同時，糞水四溢，將導致 病菌傳播，對企業(yè)擴大再生產(chǎn)和安全生產(chǎn)也將產(chǎn)生限制。在這種經(jīng)濟中，人們以越來越高的強度把地球上的物質(zhì) 和能源開采出來，在生產(chǎn)加工和消費過程中又把污染和廢物大量地排放到環(huán)境中去，對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現(xiàn)經(jīng)濟的數(shù)量型增長，導致了許多自然資源的短缺與枯竭，并釀成了災難性環(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，促進種養(yǎng)業(yè)的良性循環(huán)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化。如不進行有效處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費；同時，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植物進行擴散傳播，危害人畜健康。 兼顧環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益，將治理污染與資源開發(fā)有機結原種 豬場大型沼氣工程 設計方案 7 合起來，使豬場糞污治理工程產(chǎn)出大于投入，提高污水處理工程的綜合效益。廢 水水質(zhì)參考同類單位相關資料進行設計。 (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 等營養(yǎng)物質(zhì)。同時也用于工業(yè)生產(chǎn)中進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)的無動力設備。這樣的工藝既保證污泥不會流失，又可提高厭氧消化池內(nèi)的污泥濃 度，從而提高了反應器的有機負荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可大大縮短水力停留時間。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應，產(chǎn)生沼氣引起污泥床的擾動。為了提高上升速度， EGSB 反應器采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。在出水溢流渠前設置擋渣板，可減少池內(nèi) SS 的流失，在反應器液面會形成一層浮渣層，在長期穩(wěn)定運行過程中，浮渣層達到一定厚度后趨于動態(tài)平衡。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器（ USR）是較為合適的。 本設計方案選擇 USRPM為厭氧處理工藝。拼裝罐具有技術先進、性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、維修便利、外觀美觀，可原種 豬場大型沼氣工程 設計方案 16 拆遷等特點，其使用壽命達 30 年。反應器上部設排水系統(tǒng)。為降低反應過程中的能耗，在本設計中一方面采用較高的物料濃度，在保證有機負荷不變的情況下，降低水的含量，降低物料增溫能耗，另一方面，在反應器池體外增設一層保溫層，以降低反應器的熱量散失。這種脫硫方法已在德國沼 氣脫硫中廣泛使用，在國內(nèi)某些工程已有采用，其優(yōu)點是：不需要催化劑、不需處理化學污泥，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備凈化處理后貯存在儲氣柜中。相關的沼氣輸送管網(wǎng)需要根據(jù)當?shù)鼐唧w情況進行設計。物料經(jīng)提升泵提升進入?yún)捬醴磻?，進行厭氧消化處理。 排渣 排渣系統(tǒng)定期排渣，保持反應器內(nèi)污泥活性。 沼氣利用系統(tǒng) 沼氣全部作為燃料使用。 本 沼氣工程項目的主要構筑物厭氧消化罐的體積較大，高度較高，對不均勻沉降極為敏感，在地基處理當中要選擇合適的持力層。宜采用普通硅酸鹽水泥， 骨料應選擇良好級配，嚴格控制水泥用量。 （ 3）考慮到污水介質(zhì)的特性，設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。 保護方式 繼電保護 低壓進線總開關設過負荷長延時、短路速斷保護、低壓用電設備及饋線設短路及過載保護。 平面設計 平面布置原則 沼氣站平面布置應遵循以下原則： （ 1）功能分區(qū)明確，構筑物布置緊湊，減少占地面積。 建筑物裝修標準 建筑物裝修按與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)為唯一目標。 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）場內(nèi)嚴禁煙火、在厭氧消化罐等處應張貼 “嚴禁煙火 ”標志。 對農(nóng)作物品質(zhì)的影響 使用沼肥后，由于土壤污染的減輕，有機質(zhì)的增加，化肥和化學農(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。 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，全年沼氣量為 萬 m3。 其它直接投資主要包括設計費、厭養(yǎng)菌種采購和運輸費、系統(tǒng)調(diào)試費、操作培訓費等。各項取費規(guī)則說明如下： 設計費：按定額直接費的 %取費； 厭養(yǎng)菌種采購：定額直接費的 %； 調(diào)試費：按定額直接費的 %取費； 培訓費：按定額直接費的 %取費。 估算依據(jù) 本估算主要按照《北京市建設工程預算定額》（ 2020 版），同時參照山西市場實際價格。使用沼氣代替煤炭，可減少煙塵和二氧化硫的排放。 （ 2）各處理構筑物的平臺走道 和臨空天橋均應設置保護欄桿，欄桿高度和強度應符合國家勞動保護規(guī)定。 原種 豬場大型沼氣工程 設計方案 34 運輸 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，承擔固體肥料的外運。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符合防火規(guī)范。 （ 3）建筑物應盡可能布置在南北朝向。同時各單體金屬管道均應作為等電位聯(lián)結。 原種 豬場大型沼氣工程 設計方案 31 負荷計算 沼氣站所有用電設備電壓等級均為 380/220V，全場用電設備總裝機容量 110KW，用電負荷 45KW 左右。建議在混凝土中加入適量的添加劑，用以補償混凝土的收縮變形，提高混凝土的密實度及抗?jié)B能力。當構筑物距離很近且埋深不同時，可采用一些措施進行臨時支護。 第六章 工藝參數(shù)設計 物料負荷 平均設計物料流量： Q 平＝ m3/d 預處理階段工藝參數(shù)設計 格柵槽 （ 1）功能：用于安裝格柵，攔截水中大的懸浮物質(zhì) （ 2）結構：地下鋼砼結構 （ 3）尺寸： （ 4）池數(shù)： 1 池 人工格柵 （ 1）設備寬度： 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)集氣室收集進入沼氣凈化系統(tǒng)。厭氧罐按進料（ 1 小時） 攪拌（ 1 小時） 反應（ 4 小時） 攪拌（ 1小時） 反應（ 4 小時） …… 這個循環(huán)過程進行。 工藝流程設計 見附圖初設方案： 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，儲氣柜的容積按日產(chǎn)量的 60%設計。 化學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，當有水存在時，鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單體硫。 沼氣應用系統(tǒng)工藝選擇 沼氣凈化工藝選擇 厭氧反應器剛產(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 厭氧消化反應過程受溫度影響很大，本項目厭氧處理單元設計為中溫，其最佳溫度范圍為 35～ 38℃ 。由于是機械化、自動化制作和采用薄鋼板作為建筑材料， LIPP 技術具有施工周期短，造價較低，質(zhì)量好等優(yōu)點。近年來為了縮短施工周期，節(jié)省建筑材料，提高反應池的施工質(zhì)量，建設美觀大方的 沼氣工程 處理裝置，也多有采用新材料、新技術建造的厭氧反應器。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。由于沼氣要透過浮渣層進入到反應器頂部的集氣室，對浮渣層產(chǎn)生一定的 “破碎 ”作用。 （ 6）升流式厭氧固體反應器（ USR） 升流式厭氧固體反應器是一種新型的專用以處 理固體物含量較大的反應器，其構造特點是反應器內(nèi)不設三相分離器和其它構件。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 豬場大型沼氣工程 設計方案 12 回到污泥層的表面。 （