【正文】 3) 該建設項目產生的沼氣用于發(fā)電，補充公司飼料廠用電，因此沼氣不存在市場問題；4) 沼氣工程建設點位于山東蔬菜主產地之一，并自有飼草種植基地 340 畝，和凱銀綠色食品基地相鄰，同時建設沼液貯存池 4300m3，保證了沼液能夠完全被消納； 5) 選擇該工藝技術方案經濟合理，有利于節(jié)約項目投資金額降低運行費用，提高綜合經濟效益。 工藝技術方案的設計 工藝流程根據典型能源生態(tài)型處理利用工藝，結合東營市柏拉蒙良種奶牛有限公司基礎情況，東營市柏拉蒙良種奶牛有限公司大型沼氣工程工藝流程圖見圖 63。良種奶牛場污水通過排水溝自流匯集到集水池，集水池前設置兩道格柵，以清除污水中較大的雜物。集水池內設一潛污泵，定時地按照工藝要求將污水輸送到沼氣池。公司鮮糞經裝卸車運至場區(qū)，通過上料系統(tǒng)投入沼氣池內，為保持沼氣池的溫度保持在 35℃范圍內，在沼氣池內設置溫度傳感器，可通過傳感器的溫度變化控制沼氣池的換37 / 70熱量。沼氣池內沼液自流入平板濾池，其濾液資流入調節(jié)池后進入貯液池。干化的沼渣直接作為基肥施用于蔬菜生產基地。沼氣池產生的沼氣經脫硫、脫水等設備凈化后貯存于貯氣柜，供沼氣發(fā)電機組發(fā)電補充飼料廠用電。圖 63 東營市柏拉蒙良種奶牛有限公司大型沼氣工程工藝流程圖 工藝設施設計說明集水池為滿足沼氣池進料的定期、定量需求，設置集水池滿足其工藝要求。集水池前設置兩道格柵，池內設置一臺污水泵。沼氣池的選擇1）典型高效厭氧池厭氧池是大型沼氣工程的核心設施，微生物的繁殖，有機物的分解轉化，沼氣的生成,以及污染物的降解都是在厭氧消化期內進行。因此，選擇一個高效的厭氧池是沼氣工程的重點。38 / 70以沼氣生產為目的的能源生態(tài)型沼氣工程中高效厭氧池必須滿足的原則是：? 能夠保持大量的厭氧活性污泥和足夠長的污泥齡；? 保持物料和污泥之間的充分接觸；? 可回收沼氣，是一種產能工藝；? 進料干物質濃度高，池的容積相對比較小；? 可以應用于各種性質的有機污水處理；? 沼液產量小。以污水處理為目的的能源環(huán)保型沼氣工程中高效厭氧池必須滿足的原則是：? 能夠保持大量的厭氧活性污泥；? 保持污水和污泥之間的充分接觸；? 厭氧出水中污泥、沼氣能有效的分離和收集；? 厭氧消化期負荷高；? 可以應用于各種性質的有機污水處理；? 污泥產量小，出水濃度低。厭氧池根據 HRT、SRT 和 MRT 分為常規(guī)厭氧池、污泥滯留型池和附著膜型池三種類型。目前，在沼氣工程中技術先進、可靠的的厭氧池主要有：? 全混合池，全混合池可進入高懸浮物固體含量的原料，池內物料、溫度分布均勻，但池需要的體積大，要有足夠的攪拌；39 / 70? 塞流式池，塞流式池結構簡單、能耗低、穩(wěn)定性好，適用于高 SS 廢棄物的處理，特別是在牛糞厭氧消化上廣泛應用；? EGSB， EASB 通過回流獲得較高的上升流速，使厭氧顆粒污泥在池內呈懸浮狀態(tài)，從而保證進水與顆粒污泥的充分接觸。由于 EGSB 采用高上升流速運行，運行條件和控制技術要求高。? USR，USR 是一種結構簡單，適用于高懸浮物固體原料的池。通過底部進料，上部出料產生的被動沉降保留池內的發(fā)酵微生物和固體顆粒，并達到 HRT 比 SRT 和 MRT 較長的時間，從而提高固體有機物的分解率和效率；? UASB，UASB 是目前在有機廢水處理中最常用的一種厭氧反應器，依靠池內顆粒（或絮狀）污泥的良好沉降性能結合布料系統(tǒng)和三相分離器，使池內氣、液和固相有效分離。該反應器滯留期短、具有抗沖擊負荷的能力。2）厭氧池的選擇根據上述厭氧池的特征該工程分別采用在全混式厭氧池基礎上研制的高濃度沼氣發(fā)酵裝置作為生產沼氣的厭氧池，選擇全混式高濃度厭氧池作為生產沼氣厭氧池的原因在于：? 該池具有傳統(tǒng)全混式厭氧池結構簡單、能耗底、穩(wěn)定性好的特點；? 該厭氧池采用的攪拌裝置，保證了進入的廢水、鮮糞和厭氧污泥的充分接觸；40 / 70? 厭氧池的直接進料，避免了鮮糞前處理的投資和運行費用，并有效控制了蒸汽換熱過程的熱損耗。該技術在北京、上海的沼氣工程中得到應用，實踐證明，它與目前的厭氧池相比，具有投資省、耗能低、產氣率高、操作方便和有利于綜合利用（沼液排量少、濃度高）等特點。每日糞便處理量為 30t，干物質濃度控制在 9%，沼氣發(fā)酵溫度為35177。2℃、設計發(fā)酵原料滯留時間（HRT）為 15 天，故厭氧池的有效容積為：V=30220=1200m 3，本工程采用兩個單體容積 600m3 沼氣池。 平板濾池為滿足沼渣作為基肥運輸和施用，沼渣的含水率越低越好；沼液作為液體有機肥，一般采用污水泵、管道等進行輸送，因此懸浮物的濃度越低越好。為方便沼渣的貯存、使用，須設置干化場進一步分離沼渣中水分，降低了沼渣的含水率和沼液中的懸浮物含量。貯液池貯液池的主要功能是貯存平板濾池分離出的沼液，滿足果園和菜地等作物需要施用，貯液池設置 4300m3。 附屬設施根據工藝要求，附屬設施有進料車間、沼液加工車間、發(fā)電機房、倉庫和辦公室等。 沼氣的利用鮮牛糞的干物質濃度（TS%）一般為 18%，牛糞每公斤干物質原41 / 70料的產氣率約為 ，故每天沼氣產量為 Q=30T/d 100018%。在穩(wěn)定的工作運行狀況下，每天可產沼氣 1080m3 左右，沼氣經氣水分離器、脫硫凈化塔凈化處理后進入 200m3 貯氣柜。沼氣作為清潔高效能源，熱值為 22022kj／m 3，每 m3 沼氣可發(fā)電 。每天生產的沼氣通過 90kw 沼氣發(fā)電機組發(fā)電，直接為飼料廠補充提供日常用電。 沼渣、沼液的利用沼氣池每天添加的發(fā)酵原料為 60t，其平均 TS%=9%，經厭氧發(fā)酵后，排放的沼液（渣）約為 60t，但其 TS%下降為 %左右，按上述工藝，每日沼渣的排放量約為 5t，每日沼液約為 55 噸。經厭氧發(fā)酵后的沼肥必須全部回收利用起來，用以補充菜地、果園等用肥。綜合利用的主要設施包括管道輸送設備和液肥噴灌設施等。為了使液肥用于農田噴灌，一般田間地下設置 ф150 的水泥壓力管，每 50M 左右設噴灌消火栓一組，配 200M 左右消防水帶和消火噴槍，用于液肥的施用。42 / 70第 7 章 項目建設目標該項目新建集水池 30m沼氣池 1200m貯液池 4300m平板濾池 60m3 和調節(jié)池 90m3，新建進料車間 50m沼液加工車間120m發(fā)電機房 50m貯氣柜 200 m3，以及相應的配套室外工程；項目達產后日生產沼氣約 1080m3，日處理柏拉蒙良種奶牛有限公司糞便約 30t。該項目以沼氣為核心，通過利用良種奶牛場污水和固體糞便生產沼氣和有機肥，并利用沼氣斯飼料廠部分用電、沼渣、沼液用于公司自有飼草種植基地河和凱銀公司“菜籃子”綠色蔬菜種植基地。該項目將環(huán)境保護和養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)有機結合起來，達到良種奶牛場廢棄物的無害化、資源化、減量化的目標；通過生產可再生能源緩解農村能源供需矛盾，降低不可再生能源的消耗；使項目區(qū)走上能源生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)軌道，極大的促進了農村經濟的可持續(xù)發(fā)展。沼氣工程從根本上改變傳統(tǒng)的糞便利用方式，促進物質高效轉化和能源高效循環(huán)，提高資源利用率。并使其上連養(yǎng)殖業(yè)、下承種植業(yè)，促進農業(yè)種養(yǎng)一體化。通過沼氣工程的建設，形成以沼氣為紐帶發(fā)展循環(huán)經濟，建立節(jié)約型社會的有效途徑。43 / 70第 8 章 項目建設內容本項目建設用地 1650m2，新建集水池 30m沼氣池 1200m平板濾池 60m3，調節(jié)池 90m貯液池 4300m3，新建操作間 30m凈化間 50m發(fā)電機房 30m貯氣柜池 200 m3，以及沼液利用系統(tǒng)及相應的配套室外工程。 建筑工程 設計依據1） 《建筑設計規(guī)范》 ；2） 《建筑設計防火規(guī)范》 ；3）建筑及各專業(yè)提供的設計條件。 設計范圍該工程主要構筑物有：集水池、沼氣池、調節(jié)池、貯液池、凈化間、操作間、發(fā)電機房。其中集水池、沼氣池為鋼筋混凝土結構；調節(jié)池、操作間、發(fā)電機房和凈化間為磚混結構。本大型沼氣工程屬柏拉蒙良種奶牛有限公司內新建工程，建筑設計要求美觀大方。建筑物均為地上式單層建筑，建筑物內墻根據功能進行初級裝修。建筑物地上部分外墻均采用外墻涂料裝飾，涂料顏色應與整個良種奶牛場建筑相協(xié)調。構筑物具體形式、規(guī)模見表 81。44 / 70表 81 主要構筑物明細表序號 名稱 單位 數量 建筑形式1 集水池 M2 30 鋼砼2 沼氣池 m3 1200 鋼砼3 調節(jié)池 m3 90 磚混4 平板濾池 m3 60 磚混5 貯液池 m3 4300 其他6 操作間 m2 50 磚混7 發(fā)電機房間 m2 30 磚混8 凈化間 m2 30 磚混9 低壓鍋爐房 m2 30 磚混10 場區(qū)道路 m2 300 砼11 場區(qū)排水溝渠 m 50 磚混12 場區(qū)綠化 m2 20013 圍墻 m 180 構筑物建筑內容和形式1) 集水池集水池其有效體積為 30m3，采用鋼砼結構，基本尺寸為：直徑、深 5m，池底設泵坑，頂部設護桿、覆蓋綠色 10mm 太陽板。2)沼氣池沼氣池容積為 1200 m3，采用 2 個直徑 10 米，高 米的半地下式柱型鋼筋混凝土結構。為了防止沼氣池熱量散失，池體外部作復合45 / 70彩鋼保溫層。 3）調節(jié)池調節(jié)池為全地下式磚混結構，有效容積為 30m3。調節(jié)池的基本尺寸：長 3m、寬 6m、深 5m，池底設泵坑，頂部設計護欄和太陽能板頂蓋。4） 貯液池貯液池為全地下結構，池體硬化后作防滲處理，貯液池長 60m，寬 18m，深 4m，有效容積為 4300m3。貯液池底設泵坑，并做防凍措施，頂部設計護欄。5） 貯氣柜貯氣柜的設計為一個容積 200m3 的低壓濕式貯氣柜，采用鋼結構。6） 發(fā)電機房發(fā)電機房建筑面積為 30m2，長為 ，寬為 ，磚混結構。7）操作間操作間面積為 50m2，長為 ，寬為 ，磚混結構。8） 凈化車間凈化車間車間建筑面積 30m2，為磚混結構。 電氣、自動控制系統(tǒng) 設計依據(1) 建筑設計方案；46 / 70(2) 建筑及各專業(yè)提供的設計條件；(3)《民用建筑電氣設計規(guī)范》 （JGJ/T1692 ） 。 設計范圍(1)照明系統(tǒng)、接地系統(tǒng)設計；(2) 各處理池污水泵和污泥泵控制系統(tǒng)的設計；(3) 沼氣池內溫度控制系統(tǒng)的設計；(4) 進料車間、沼液加工車間控制系統(tǒng)的設計；(5) 控制室的電氣設計。 設計內容1）用電負荷計算動力設備容量 20kw照明容量 5kw合計 25kw2）動力系統(tǒng)電源電壓及配電系統(tǒng)：電源電壓為 380/220V，負荷等級為三級，在控制室中設置總配電柜，主干線采用 ，動力配電箱配電線采用全塑銅芯導線，穿鋼管沿墻及地面鋪設。配電設備類型：總配電箱選用 GHK1 型低壓固定框，動力配電箱選用 XXL53 型動力箱。3）照明系統(tǒng)：電源電壓為 380/220V，設置 2 面照明配電箱，配電方式采用放射式。照明配電箱采用 PZ30 型模數化終端組合電器。47 / 70照明線采用銅芯導線，穿鋼管在墻板和頂板上明鋪設。4）接地系統(tǒng)：接地形式采用 TNCS 系統(tǒng)，在電源進線處設有總等位聯(lián)接，接地電阻不大于 4 歐姆。 通用及專用設備選擇設備主要有牛糞運輸設備、進料系統(tǒng)、沼氣池內攪拌系統(tǒng)、沼氣凈化貯存設備和集中供氣系統(tǒng)等。具體設備型號、數量見表 82。48 / 70表 82 設備明細表序號 工程和費用名稱 單位 數量 型號1 鋼制格柵 個 2 間隙 20mm，2m2 污水泵 臺 4 Q=15m3/h、P=3 污泥泵 臺 2 Q=10MP=4 裝載車 臺 2 8 m35 上料系統(tǒng) 套 2 P=、非標6 攪拌系統(tǒng) 套 4 P=、非標7 貯氣柜 個 1 200m38 脫硫塔 臺 2 非標9 氣水分離器 臺 4 非標10 沼氣發(fā)電機 臺 1 40kw11 沼液輸配系統(tǒng) 套 1 非標12 沼液計量封裝設備 套 1 非標13 自動控制系統(tǒng) 套 1 非標 公共工程 場區(qū)總平面布置沼氣工程的總體布置緊湊，便于施工、運行和管理；并結合地形、氣象和地質條件等因素，經過技術經濟分析確定；豎向設計應充分利用地形、設施高度，達到排水暢通、降低能耗、土方平衡的要求；構筑物的間距應緊湊、合理，并應滿足施工、設備安裝與維護、安全的要求；附屬建筑物宜集中布置，并應與生產設備和處理構筑物保持一定距離；各種管線應全面安排，避免迂回曲折和相互干擾，輸送污水、49 / 70污泥和沼氣管線布置應盡量減少管道彎頭以減少能量損耗和便于清通；各種管線應用不同顏色加以區(qū)別。東營市柏拉蒙良種奶牛有限公司大型沼氣工程平面布置圖見附圖3。 場區(qū)工程該沼氣綜合利用工程屬新建工程，場區(qū)采用黑色鑄鐵鐵藝圍墻，現(xiàn)澆混凝土道路。建筑物與構筑物地上部分外墻均采用種植基地協(xié)調的外墻涂料粉刷，涂料顏色應與整個良種奶牛場建筑相協(xié)調，并在道路兩邊種植長青觀賞樹木，水工構筑物周圍密植文竹，達到美觀大方的效果,空地合理種植草坪與花卉。 安全與消防沼氣是可燃氣體，適量與空氣混合，遇明火便會發(fā)生爆炸，因此，沼氣池、貯氣柜、沼氣凈化間等場所嚴禁明火，本工程配有消防水路及消防栓各一個，以供消防配用。同時備齊 CO2