【正文】 留期（ HRT）。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(lái)，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。 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 15 處理工藝選擇 預(yù)處理工藝選擇 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)。典型的有德國(guó)的利普（ Lipp）公司的利普罐和德國(guó) Farmetic 公司的搪瓷拼裝罐。 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(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度上各自的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)澆注，可以得到較好的強(qiáng)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(hù)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(jìn)行簡(jiǎn)單的防腐和防滲處理就可以滿足工程需要，使用壽命長(zhǎng)，可達(dá) 50 年，后期維護(hù)和運(yùn)行管理費(fèi)用較低。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。 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(guò)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(lái)建造圓型的 LIPP 池、罐。 結(jié)合本工程特點(diǎn)，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(yùn)行管理。低濃度靠沼氣產(chǎn)氣過(guò)程以及進(jìn)料過(guò)程并增加物料內(nèi)循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)物料的攪拌。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。排水采用堰槽出水方式，溢流進(jìn)入下一個(gè)處理單元。 為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍可正常運(yùn)行，必須對(duì)系統(tǒng)實(shí)施整體保溫措施，同時(shí)還需對(duì)厭氧消化罐進(jìn)水進(jìn)行增溫處理。對(duì)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)保原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 17 溫方式實(shí)現(xiàn)；對(duì)厭氧消化罐、沼氣儲(chǔ)氣柜，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料進(jìn)行強(qiáng)化保溫。 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(guò)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(guò)程中散失到環(huán)境中的能量。為保證反應(yīng)器的正常啟動(dòng)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。 H2S不僅有毒，而且有很強(qiáng)的腐蝕性。 對(duì)于畜禽糞污產(chǎn)生的沼氣，其中 H2S 氣體含量約為 2020mg/m3，而沼氣作為燃?xì)庖笳託庵泻?H2S 氣體含量小于 100 mL/m3，沼氣的脫硫凈化處理是必須的。 生物脫硫法是利用無(wú)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。這種脫硫的技術(shù)關(guān)鍵是如何根據(jù) H2S 的濃度來(lái)控制脫硫塔中氧化還原反應(yīng)過(guò)程。這種脫硫再生過(guò)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。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。 本工程擬采用生物脫硫的方法對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫處理。 沼氣儲(chǔ)存工藝選擇 由于沼氣產(chǎn)用速率之間的不平衡，所以必須設(shè)置儲(chǔ)氣柜進(jìn)行調(diào)節(jié)。儲(chǔ)氣柜結(jié)構(gòu)形式有多種，包括混凝土結(jié)構(gòu)、壓力容器、膜結(jié)構(gòu)等，本工程選擇鐘罩 結(jié)構(gòu)儲(chǔ)氣柜。對(duì)于該大型沼氣工程來(lái)說(shuō)，主要指沼氣由儲(chǔ)氣柜輸送到沼氣用戶的輸氣管路和相關(guān)的閥門組成。沼氣輸配過(guò)程中使用的主要管材是鋼管和聚乙烯管。 沼肥利用工藝選擇 沼肥有三個(gè)去向：第一個(gè)是在農(nóng)耕施肥季節(jié)，沼肥輸送（管道 、車輛）至果園、苗圃、農(nóng)田等施肥用地，作為液態(tài)有機(jī)肥使用；第二個(gè)是在非農(nóng)耕施肥季節(jié)，將沼肥輸送至農(nóng)田附近的大型儲(chǔ)存池，以備施肥季節(jié)使用；第二個(gè)是將沼肥運(yùn)至有機(jī)肥生產(chǎn)區(qū)，與常規(guī)農(nóng)用肥料如尿素、復(fù)合肥等按一定營(yíng)養(yǎng)比例配比混合后，加工成高肥效的商品肥出售。 工藝流程描述 預(yù)處理階段描述 格柵集水池 豬舍沖洗水由污水匯集管網(wǎng)（或污水渠）經(jīng)人工格柵匯集到集水池；提升泵按配比 時(shí)間安排將其提升至調(diào)節(jié)池和配料池。 進(jìn)料池 將由集糞池流過(guò)來(lái)的豬糞及污水進(jìn)行調(diào)配，使物料達(dá)到原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 20 10％的干物質(zhì)濃度，以供應(yīng)高濃度厭氧反應(yīng)器使用。 厭氧消化處理階段描述 進(jìn)料 攪拌 反應(yīng)循環(huán)過(guò)程。本工程設(shè)計(jì)采取分 2 批輪流進(jìn)料方式進(jìn)行，進(jìn)料時(shí)間根據(jù)豬場(chǎng)清糞方式安排，一般間隔不小于 6 小時(shí)，兩組進(jìn)料先 后進(jìn)行，1 小時(shí)以內(nèi)完成進(jìn)料過(guò)程，進(jìn)料結(jié)束后啟動(dòng)攪拌，攪拌 1 小時(shí)后停止。 產(chǎn)沼 物料進(jìn)入?yún)掟B(yǎng)反應(yīng)器與厭養(yǎng)活性污泥混合接觸，通過(guò)厭養(yǎng)微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為 CH4 和 CO2為主的氣體（沼氣）。厭氧罐罐體外部設(shè)增溫管網(wǎng)系統(tǒng)以及保溫層。 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。沼渣排放可以是每天一次，或者是數(shù)天一次，將根據(jù)實(shí)際情況確定。沼氣經(jīng)過(guò)生物脫硫塔、氣水分離器、凝水器等專用設(shè)備凈化處理后貯存在濕式儲(chǔ)氣柜中。柜體結(jié)構(gòu)鐘罩式儲(chǔ)氣柜。主要通過(guò)調(diào)壓閥、 管路等完成沼氣的輸配。 沼肥處理階段描述 厭氧反應(yīng)器出水溢流進(jìn)入沼肥儲(chǔ)存池，然后運(yùn)輸車輛在農(nóng)耕季節(jié)將沼肥運(yùn)輸至農(nóng)田或蔬菜大棚使用，在非農(nóng)耕季節(jié)，運(yùn)輸至儲(chǔ)存池待農(nóng)耕時(shí)節(jié)使用。 （ 5）設(shè)備臺(tái)數(shù)： 1 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 22 集水池 （ 1）功能：儲(chǔ)存補(bǔ)充水 （ 2）池體結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) （ 3）尺寸： （ 4）有效容積： （ 5）池?cái)?shù)： 1 池 集水池污水提升泵 （ 1）功能：將補(bǔ)充水從集水池提升至配比軟化池 （ 2）流量： 20 m3/h （ 3）揚(yáng)程： 7m （ 4）電機(jī)功率： （ 5）設(shè)備類型：潛污泵 （ 6）設(shè)備數(shù)量： 2 臺(tái)（ 1 用 1 備） 集糞池 （ 1）功能：暫存由豬場(chǎng)輸送來(lái)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?cái)?shù)： 1 池 進(jìn)料池 （ 1）功能：豬糞與來(lái)水充分?jǐn)嚢杌旌虾筮M(jìn)料 （ 2）池體結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 23 （ 3）尺寸： （ 4）高度： （ 5）容積： m3 （ 6）池?cái)?shù)： 1 池 配料池?cái)嚢铏C(jī) （ 1）功能：將配料池內(nèi)糞與水?dāng)嚢?、混? （ 2） 功率： Kw （ 3）數(shù)量： 1 臺(tái) 厭氧消化處理階段工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 厭氧消化罐 1 （ 1）功能：低濃度厭氧消化處理主體反應(yīng)器 （ 2）尺寸： （ 3）有效水深： m （ 4）有效容積： 187m3 （ 5）停留時(shí)間： 20 d （ 6）發(fā)酵溫度：常溫 （ 7）材質(zhì)結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外設(shè)保溫層，圓臺(tái)形保溫頂結(jié)構(gòu) （ 8）數(shù)量： 1 座 厭氧反應(yīng)器進(jìn)料泵 （ 1）功能：將糞污從調(diào)節(jié)池提升至厭氧反應(yīng)器 （ 2）流量： 10 m3/h （ 3）揚(yáng)程： 15 m 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 24 （ 4）電機(jī)功率： （ 5）設(shè)備類型：螺桿泵 （ 6）設(shè)備數(shù)量： 2 臺(tái)（ 1 用 1 備） 沼氣凈化儲(chǔ)存階段工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 沼氣凈化系統(tǒng) 功能：沼氣凈化。 注重環(huán)境保護(hù)，使 沼氣工程 成為環(huán)境優(yōu)美的示范項(xiàng)目。以鉆探地質(zhì)報(bào)告為準(zhǔn)。 當(dāng)場(chǎng)地空間開闊時(shí)，基坑可以按一定坡度進(jìn)行放坡開挖。對(duì)深基坑，施工中還應(yīng)考慮降水及護(hù)坡處理。 表 71 主要構(gòu)筑物尺寸表 序 號(hào) 構(gòu)筑物名稱 結(jié)構(gòu)尺寸 （ mm） 規(guī)模 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 27 （ m3） 數(shù)量 總規(guī)模 （ m3） 結(jié)構(gòu)形式 1 格柵集水池 900*2080*2020 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 2 集糞池 1300*2080*500 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 3 進(jìn)料池 2200*2200*2020 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 4 厭氧反應(yīng)器 Φ6000*8100 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 5 厭氧反應(yīng)器底板 φ8000*500 2 鋼砼結(jié)構(gòu) 6 沉淀池 1000*4380*2020 1 鋼砼結(jié)構(gòu) 7 泵房 3300*2800*2020 1 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)。根據(jù)構(gòu)筑物的重要性及水力梯度來(lái)確定其抗?jié)B標(biāo)號(hào)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不小于 C25，抗?jié)B等級(jí)不小于 S6，水灰比不大于 。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。 建筑物 主要建筑物名稱、尺寸、結(jié)構(gòu)形式見下表。所有構(gòu)（建）筑物按地震烈度 6 級(jí)設(shè)防。 （ 2）潛水電機(jī)的防護(hù)等級(jí)不低于 IP68，其它配套電機(jī)和就地控制箱防護(hù)等級(jí)不低于 IP55。 主要設(shè)備見下表： 表 73 主要設(shè)備表 序號(hào) 設(shè)備名稱 功率 單位 數(shù)量 1 人工格柵 1 2 集水池污水提升泵 臺(tái) 2 原種 豬場(chǎng)大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 30 3 進(jìn)料池?cái)嚢铏C(jī) 15 臺(tái) 1 4 進(jìn)料池?zé)峤粨Q器 5 厭氧反應(yīng)器進(jìn)料泵 臺(tái) 2 6 厭氧反應(yīng)器混合攪拌機(jī) 臺(tái) 1 7 生物脫硫塔 臺(tái) 2 8 氣水分離器 臺(tái) 2 9 水封 臺(tái) 1 10 凝水器 臺(tái) 2 11 干式阻火器 臺(tái) 1 12 沼氣流量計(jì) 臺(tái) 1 電氣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005495 （ 2）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005794 2020 版 （ 3）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GBJ1687 2020 版 設(shè)計(jì)范圍 本沼氣工程電氣設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容： （ 1）用電設(shè)備供電及控制設(shè)計(jì) （ 2）厭氧消化罐防雷設(shè)計(jì) 供電電源 沼氣站供電電源接自養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)總電源配電箱。 供電系統(tǒng) 電氣系統(tǒng) 低壓電源接自場(chǎng)內(nèi)總配電箱，單路供電。 控制方式 所有工藝設(shè)備均在管理房?jī)?nèi)控制箱上現(xiàn)場(chǎng)控制，在現(xiàn)場(chǎng)控制箱上設(shè)“手 動(dòng) 停 自動(dòng) ”控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，手動(dòng)控制。 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。 接地保護(hù) 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)