【正文】 全混合式厭氧消化工藝 (CSTR) 。本工程利用發(fā)電余熱對(duì)料液進(jìn)行加溫實(shí)現(xiàn)中溫厭氧消化，并保證冬季正常產(chǎn)氣。沼液進(jìn)入沼液儲(chǔ)存池儲(chǔ)存，以備灌溉草場(chǎng)施用。 H2S不僅有毒，而且有很強(qiáng)的腐蝕性。電站的沼氣系統(tǒng)除常規(guī)的貯氣和穩(wěn)壓裝置外， 12 還需進(jìn)行氣水分離、脫硫等凈化處理 。 在穩(wěn)定工況下，中溫厭氧消化罐每天產(chǎn)生約 10000m3 沼氣，厭氧消化裝置產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)氣水分離器、 兩級(jí)脫硫塔凈化處理后，進(jìn)入 1000 m3干式貯氣柜，貯氣柜的沼氣經(jīng)沼氣輸送泵輸送到發(fā)電機(jī)房供發(fā)電。沼氣的主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷含量一般 為50%～ 65%，二氧化碳含量一般為 45%～ 30%。但由于沼氣的熱值較低（ ～ （沼氣）），燃燒速度很慢，著火溫度要求高，再加上沼氣中大量的 CO2 又有阻燃作用，因此通用的內(nèi)燃?xì)怏w發(fā)電機(jī)組是不適用的，必須使用沼氣專用發(fā)電機(jī)組。 發(fā)電余熱利用 為維持料液中溫厭氧消化所需的溫度，需要對(duì)料液進(jìn)行加熱，加熱料液的熱量需要由外部熱源提供，本項(xiàng)目利用糞尿污水厭氧消化產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行發(fā)電，沼氣發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的大量余熱，作為加熱料液的熱源，這將節(jié)約大量的熱能。 圖 冬季能量平衡圖 圖 春、夏、秋季能量平衡圖 沼氣的熱值按 21MJ/m3計(jì)算，如果采用國(guó)產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)組，其中 30%（ MJ/m3）轉(zhuǎn)化為電能； 34%轉(zhuǎn)化為廢氣（ MJ/m3） , 17%轉(zhuǎn)換到循環(huán)冷卻水（ MJ/m3）：高溫水（ 75℃ ）13%，低溫水（ 40℃ ） 4%； 19%的熱以發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輻射和潤(rùn)滑油冷卻消耗。 本工程冬季能量平衡圖見(jiàn)圖 ，春、夏、秋季能量平衡圖見(jiàn)圖 ，發(fā) 電機(jī)組總能量回收效率為 65%（表 ）。春夏秋季能將 622t/d 料液增溫 ℃ ，如果春夏秋廢水溫度達(dá)到 9℃ 10℃ ，則可保證 35℃ 的中溫厭氧消化。發(fā)電機(jī)的中溫水、高溫水和煙氣在熱交換器中將熱量傳送給料液，中溫水和高溫水經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，煙氣換熱冷卻后排放。 牛舍運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的糞便搜集后與、固液分離的糞渣以及沼渣一起經(jīng)太陽(yáng)能好氧 有機(jī)肥發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥。糞便、糞渣與沼渣送入生料堆放區(qū)后，首先調(diào)整含水率，再由發(fā)酵攪拌機(jī)向一個(gè)方向翻動(dòng)，數(shù)天后進(jìn)入發(fā)酵區(qū)，經(jīng)過(guò)高溫發(fā)酵，部分水份蒸發(fā)后，進(jìn)入到干燥區(qū)，然后逐日移動(dòng)到終端，每批原料從進(jìn)料端到出料端，發(fā)酵干燥全過(guò)程需要 15~20天左右，具體時(shí)間根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件及最終成品的含水率要求進(jìn)行具體調(diào)整， 發(fā)酵槽內(nèi)原料的移動(dòng)速度通過(guò)調(diào)整翻拋機(jī)運(yùn)行方式及次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。充氧系統(tǒng)主要由高壓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道組成。充分利用太陽(yáng)能，并有效地利用原料自身發(fā)酵過(guò)程中的生物能，加之必要的機(jī)械手段來(lái)完成糞便發(fā)酵干燥的全過(guò)程，是目前能耗（即處理成本）最低的一種處理 形式，它不但解決了環(huán)境污染問(wèn)題，達(dá)到無(wú)害要求，而且可制成高效有機(jī)肥，便于包裝、貯運(yùn)。 造粒工序是有機(jī)復(fù)合肥生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。粉狀物料由輸送機(jī)加入造粒機(jī)內(nèi)的造粒圓盤(pán)中，使之團(tuán)聚成粒。 由于圓盤(pán)造粒機(jī)出來(lái)的物料含水大于 20%，不能滿足貯存及運(yùn)輸?shù)囊?，因此必須進(jìn)行烘干。含塵、含濕廢氣，由排風(fēng)機(jī)從出料端口抽出，經(jīng)除塵器收塵后，通過(guò)煙囪排入大氣，被烘干的物料收集后，引入下道工序。冷卻不僅可降低物料溫度，還可以進(jìn)一步降低水分，提高顆粒強(qiáng)度和外觀。含塵、含濕廢氣，由排風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)除塵器除塵后，通過(guò)煙囪排入大氣，被冷卻的物料引入篩分機(jī)體部 分。為保證最終產(chǎn)品顆粒一致，方便使用，必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行篩分。大顆粒從上層流出，粉碎后再重新造粒、篩選。 預(yù)測(cè)日生產(chǎn)有機(jī)肥約 35t，年生產(chǎn) 12,775t。 15 （ 1） 規(guī)模大 國(guó)內(nèi)以往最大的奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程是上海星火農(nóng)場(chǎng)沼氣工程，日處理約3000頭奶牛糞尿，日產(chǎn)沼氣約 3000m3；而本工程日處理約 10000頭奶牛糞尿，日產(chǎn)沼氣約10000m3，是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理沼氣工程。由于自然溫度較高，能量產(chǎn)出大于投入，糞污厭氧消化產(chǎn)沼氣容易實(shí)現(xiàn)。 （ 3） 高固體進(jìn)出料 國(guó)內(nèi)以往的沼氣工程發(fā)酵料液 TS 一般在 2%5%，絕大多數(shù)在 2%以下，致使升溫可行性差，沼氣工程效率低，沼液 完全還田困難。 （ 4） 熱電聯(lián)用 國(guó)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的沼氣工程多數(shù)采用常溫厭氧消化（主要是進(jìn)料濃度低，水量大），冬季很難保證正常產(chǎn)氣和處理效果。不但能耗大、污染環(huán)境，而且操作煩瑣。實(shí)施熱電聯(lián)用，可顯現(xiàn)出可再生能源的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，在國(guó)內(nèi)的畜禽場(chǎng)沼氣工程中尚屬首例。同時(shí)可減少牧草、青貯飼料種植對(duì)化學(xué)肥料的依賴，促進(jìn)農(nóng)牧生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)牧場(chǎng)可持續(xù)健康發(fā)展。 (1) 高固體料液高效厭氧消化工藝生產(chǎn) 性應(yīng)用； (2) 高寒地區(qū)中（高）溫厭氧消化的熱能補(bǔ)償與平衡； (3) 生物脫硫新技術(shù)生產(chǎn)性應(yīng)用 。 16 工藝單元設(shè)計(jì)與設(shè)備選型 集水池 擠奶廳沖洗水或者牛舍沖洗水排入集水池 ,集水池兼具調(diào)節(jié)、沉淀的功能。設(shè) 2臺(tái)（ 1用 1備）Q=85m3/h， H=13m， N=，用于將上清液抽往牛舍水塔。在集水池上設(shè)集水池房，面積 50m2。設(shè)計(jì)混合池、格柵井，集料池有效容積分別為：75m3， 9 m3， 216 m3。混合池中安裝 3 臺(tái)混合攪拌機(jī) (非標(biāo) )。格柵寬度為 860mm，傾角 ，格柵間隙為 20mm， N=。集料池中安裝攪拌機(jī)1 臺(tái)， ，葉輪直徑 620mm，葉輪轉(zhuǎn)速 480r/min，功率 N=。 中溫厭氧 消化罐 中溫厭氧消化罐設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 厭氧消化溫度 厭氧消化罐容積 進(jìn)料濃度 (TS) ~%左右 投配率 ~% HRT ~ 容積負(fù)荷 ~ TS/ 池容產(chǎn)氣率 m3/ 沼氣產(chǎn)量 10071m3/d COD去除率 75%~85% 每個(gè)中溫厭氧消化罐內(nèi)設(shè)厭氧攪拌器 2臺(tái)，共 10臺(tái)，型號(hào)： AT MIX 16，葉輪直徑 620mm，葉輪轉(zhuǎn)速 480r/min，功率 N=15kw (國(guó)外進(jìn)口 )。 沼液暫存池 設(shè)計(jì)沼液暫存池 250m3，水力停留時(shí)間 (HRT)為 ~，內(nèi)設(shè)潛污泵 3臺(tái)（ 2用 1備），型號(hào) : ， Q=42m3/h， H=11m， N=，面積 50m2，內(nèi)設(shè)泥水分離機(jī) 3臺(tái)， 2用 1備，型號(hào) : PSS302502型工程固液分離機(jī)，處理能力 18 m3/h， N=4kw (國(guó)外進(jìn)口 )。用于儲(chǔ)存中溫厭氧消化沼液 ,水力停留時(shí)間 (HRT) 88~112d。 沉淀凈化池 沉淀凈化池利用原有的 1個(gè)大沖洗水儲(chǔ)存池，容積約 80000m3，用于沉淀凈化剩余的擠奶廳沖洗水的上清液。 貯氣裝置采用 1000m3干式貯氣柜，用于調(diào)節(jié)沼氣發(fā)電對(duì)沼氣的需求。配套相應(yīng)的上網(wǎng)輸配電系統(tǒng)， 包括：高、低壓配電柜，高、低壓出線柜，升壓變壓器（ 400伏升至 1600伏），站內(nèi)用電配電柜、和電纜、接地網(wǎng)絡(luò)、銅排等；中央信號(hào)、繼電保護(hù)和氣體濃度報(bào)警儀等設(shè)施等。 煙氣換熱器選用廢熱鍋爐 ,料液在套管內(nèi)流動(dòng) , 煙氣在套管間流動(dòng) , 選用換熱面積 20 M2廢熱鍋爐 3臺(tái)（ 2用 1備）。太陽(yáng)能有機(jī)肥、發(fā)酵系統(tǒng)主要設(shè)備選型見(jiàn)表 。 表 太陽(yáng)能發(fā)酵系統(tǒng)主要設(shè)備選型 表 19 7 建設(shè)目標(biāo) 生產(chǎn)、處理能力 項(xiàng)目建成后，可以處理蒙牛澳亞示范牧場(chǎng)全群存欄牛 10000頭的鮮糞 280t/d、尿 54t/d、沖洗污水 360t/d；生產(chǎn)沼氣 10000m3/d，沼氣發(fā)電 17000kWh/d；生產(chǎn)有機(jī)肥 35t/d.。 工程技術(shù)水平 處理工藝技術(shù)先進(jìn)，設(shè)施、設(shè)備穩(wěn)定可靠，工程建造質(zhì)量?jī)?yōu)良，結(jié)構(gòu)功能協(xié)調(diào)合理、總體布局美觀大方，工程規(guī)模宏大、壯觀，工程整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)，國(guó) 8 項(xiàng)目建設(shè) 主要建 (構(gòu) )筑物一覽表 設(shè)備及安裝工程 設(shè)備及安裝工程包括表 、表 有機(jī)肥生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備、表 、凈化、發(fā)電的國(guó)產(chǎn)設(shè)備、 表 ，以及上述設(shè)備的安裝工程。地上式中溫厭氧消化罐可以 21 采用鋼混結(jié)構(gòu)、碳鋼結(jié)構(gòu)和拼裝結(jié) 構(gòu) (Lipp)。 表 厭氧消化罐不同池型結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 三者比較， Lipp 結(jié)構(gòu)的投資、折舊維護(hù)費(fèi)用均較低，并且 Lipp 結(jié)構(gòu)的施工周期和外觀美觀程度顯著優(yōu)于另外兩種。 Lipp 罐由德國(guó) Lipp專用設(shè)備，國(guó) 有機(jī)肥加工車間 太陽(yáng)能發(fā)酵溫室面積 960 m2，尺寸 ，地上式鋼結(jié)構(gòu)。均為地上式鋼混結(jié)構(gòu)。 在場(chǎng)區(qū)的北側(cè)設(shè)計(jì)新建 1 棟寬度 12m，長(zhǎng)度 18m 的 2 層地上式磚混結(jié)構(gòu)的建筑，建筑面積為 432m2。其中參觀大廳為 ，辦公區(qū)為 ，包括 2 套衛(wèi)生間及 1 套洗澡間，樓梯間為 45 m2，控制中心為 27m2。 該建筑功能規(guī)劃：一層為辦公區(qū) ；二層為參觀大廳。 二層主要為參觀大廳，設(shè)立一個(gè)全區(qū)的工作模擬沙盤(pán)等。參觀大廳三面大玻璃窗能夠看到場(chǎng)區(qū)全景，參觀廳周圍墻面布置工藝流程圖等彩頁(yè)便于進(jìn)行介紹。 建筑設(shè)計(jì)