規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范

1、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范(2010-01-12 14:05:45) 轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： 雜談7 前處理7.1 前處理工藝類型 “能源生態(tài)型”沼氣工程    污水通過管道自流入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池前設(shè)有格柵，以清除較大的雜物，人工清出的糞便運(yùn)至調(diào)節(jié)池，與污水充分地混合，然后流入到計(jì)量池，計(jì)量池的容積根據(jù)厭氧消化器的要求確定。當(dāng)以雞糞為原料時(shí)，應(yīng)在調(diào)節(jié)池后設(shè)沉砂池。糞便的加入點(diǎn)與厭氧消化器類型有關(guān)，一般在調(diào)節(jié)池加入，帶有攪拌裝置的塞流式反應(yīng)器也可直接加入到厭氧消化器。 “能源環(huán)保型”沼氣工程    污水通過管道自流入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池前設(shè)有格柵

2、，以清除較大的雜物，調(diào)節(jié)池的污水用泵抽入到固液分離機(jī)，分離的糞渣用作有機(jī)肥原料，分離出的污水流入沉淀池，沉淀的污泥進(jìn)入污泥處理設(shè)施，上清液自流入集水池。7.2前處理的一般規(guī)定 “能源生態(tài)型”沼氣工程前處理的一般規(guī)定a、 前處理的目的是將糞便污水調(diào)質(zhì)均化，為厭氧產(chǎn)沼氣創(chuàng)造條件；b、 污水進(jìn)入固液分離機(jī)前應(yīng)通過格柵清除污水中較大的雜物；c、 以雞糞為原料時(shí)宜設(shè)沉砂池；d、 以牛糞為原料時(shí)應(yīng)有糞草分離裝置；e、 溝渠坡度應(yīng)確保污水自流入沉砂池或計(jì)量池。其設(shè)計(jì)按GBJ14中第三章的相關(guān)規(guī)定。  “能源環(huán)保型”沼氣工程的前處理的一般規(guī)定a、 前處理的目的是用物理方法盡量清除糞污中的固形物；b、

3、 污水進(jìn)入固液分離機(jī)前應(yīng)通過格柵清除污水中較大的雜物；c、 應(yīng)在排污后3h內(nèi)進(jìn)行污水的固液分離；d、 沉淀池應(yīng)設(shè)在固液分離機(jī)后；e、 溝渠坡度應(yīng)確保污水自流入沉砂池、集水池。其設(shè)計(jì)按GBJ14中第三章的相關(guān)規(guī)定；f、固液分離機(jī)是否需要與污水中SS濃度和污水量有關(guān)，當(dāng)SS濃度不大于2000mg/l和污水量小于50m3/d時(shí)可不用。7.3 格柵   格柵的設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：a） 格柵應(yīng)設(shè)于集水池前，其數(shù)量不宜少于二道，一道粗格柵柵條間隙為20mm40 mm去除大型雜物，一道細(xì)格柵柵條間隙為5mm15mm去除中小型雜物。格柵應(yīng)便于清除雜物和清洗；b） 污水過柵流速一般為0.5

4、m/s0.8 m/s，格柵傾角為45°75°；c） 格柵處應(yīng)設(shè)置工作平臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5 m。采用格柵機(jī)時(shí)，參照設(shè)備說明書。7.4 調(diào)節(jié)池 在進(jìn)水口處應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池。 調(diào)節(jié)池容積應(yīng)按式(1)計(jì)算：V=Q/n(1）式中：V調(diào)節(jié)池有效容積，單位為立方米（m3）；Q畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)每日排污水量，單位為立方米每日（m3/d）；n畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)每日排污次數(shù)。7.5 固液分離機(jī)選用固液分離機(jī)時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：a） 應(yīng)根據(jù)被分離物料的性質(zhì)、流量、脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選用；b） 污水進(jìn)入固液分離機(jī)的含水率一般不應(yīng)小于98；c） 固液分離機(jī)的設(shè)置應(yīng)考慮到廢渣的貯存、運(yùn)輸。7

5、.6 沉淀池 沉淀池設(shè)計(jì)見GBJ14中6·4相關(guān)規(guī)定。 畜禽污水滯留時(shí)間應(yīng)大于1h。 沉淀池應(yīng)設(shè)排泥管道。 當(dāng)以雞糞為原料而前面未有沉砂池時(shí)應(yīng)有沉砂功能。 7.7 集水池 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水厭氧處理系統(tǒng)前，應(yīng)設(shè)置集水池。 集水池容積不應(yīng)小于該池水泵30min的出水量。7.8 泵與泵房 泵的選擇應(yīng)根據(jù)其用途和輸送介質(zhì)的種類、流量、揚(yáng)程和工作性質(zhì)等因素確定，應(yīng)符合下列要求：a） 泵應(yīng)盡量選用同一型號(hào)；b） 進(jìn)料泵應(yīng)設(shè)置一臺(tái)備用泵與工作泵并聯(lián)。 泵房及室內(nèi)機(jī)組基礎(chǔ)布置、設(shè)計(jì)按GBJ14中4·3相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 8 厭氧消化8.1 一般規(guī)定 厭氧消化器的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)根

6、據(jù)糞污種類、工程類型和工藝路線確定。 厭氧消化器設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列規(guī)定：a） 根據(jù)發(fā)酵原料選用適宜的厭氧消化器；b） 厭氧消化器應(yīng)設(shè)有取樣口和測(cè)溫點(diǎn)；c）厭氧消化器在設(shè)計(jì)上要有防止超正、負(fù)壓的安全裝置及措施。其防止超正、負(fù)壓力裝置的安全范圍，應(yīng)滿足工藝設(shè)計(jì)的壓力及池體安全的要求；d） 厭氧消化器的下部管道凡有閥門處應(yīng)設(shè)計(jì)為串聯(lián)式雙閥門，內(nèi)側(cè)閥門為常開；e） 池體側(cè)面下部應(yīng)設(shè)有檢修人孔、排泥管（其管徑不小于100 mm），人孔中心與池外地平的距離不大于1 m。直徑不宜小于600 mm；f） 厭氧消化器必須達(dá)到抗?jié)B和氣密性要求，并應(yīng)采取有效的防腐蝕措施和保溫措施。g) 厭氧消化器應(yīng)有沉降檢測(cè)點(diǎn)。8.

7、2 “能源生態(tài)型”沼氣工程所用厭氧消化器 厭氧消化器主要反應(yīng)器有升流式固體反應(yīng)器(USR)、全混合厭氧消化器(CSTR)和塞流式反應(yīng)器（PFR）； 厭氧消化宜采用中溫消化(35左右)，也可采用近中溫消化(2530)，或采用高溫消化(55左右)。 中溫發(fā)酵主要設(shè)計(jì)參數(shù)宜符合表1的規(guī)定。表1 中溫發(fā)酵厭氧消化器主要設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目升流式厭氧固體床全混合厭氧消化器塞流池1溫度()35左右35左右35左右2水力滯留期 (d)815102015203TS濃度(%)35367104CODcr去除率(%)6080557550705CODcr負(fù)荷(kg/(m3·d)51038256投配率(%)712

8、51057 厭氧消化一般采用一級(jí)厭氧消化。 對(duì)于投配率(%)，進(jìn)料CODcr高時(shí)宜用下限值，進(jìn)料CODcr低時(shí)宜用上限值。 厭氧消化器的總有效容積，可按式(2)計(jì)算：V=TQ(2）式中：V厭氧消化器的總有效容積，單位為立方米（m3）；Q -設(shè)計(jì)處理量，單位為立方米每天（m3/d）；T設(shè)計(jì)水力滯留期，單位為天（d）（中溫，PFR取15d20d、USR取8d15d）；沼氣產(chǎn)量理論上每去除1kgCODcr可產(chǎn)0.35 m3甲烷。 不同厭氧消化器裝置的幾何尺寸a) 升流式固體反應(yīng)器一般采用立式圓柱形，有效高度6m12m；b）塞流式高濃度厭氧消化器，大多采用半地下或地上建筑。 厭氧消化器內(nèi)的溢流管可采用

9、倒U型管、溢流堰方式，應(yīng)設(shè)有水封器和通氣管。8.2.10 升流式反應(yīng)器應(yīng)選用合理的布水方式，以保證液體均勻上升，避免短路、勾流。其設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：a) 布水器的噴水孔應(yīng)朝池底與水平面夾角不大于40º；b) 布水器設(shè)置于厭氧消化器底部，距池底的距離應(yīng)不大于1m；8.3 “能源環(huán)保型”沼氣工程所用厭氧消化器 厭氧消化器主要有升流式厭氧污泥床(UASB)、復(fù)合厭氧反應(yīng)器(如UBF)。 厭氧消化一般采用常溫消化，但最低溫度不宜低于15。 主要設(shè)計(jì)參數(shù)宜符合表2的規(guī)定。表2厭氧消化器主要設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)  目參 數(shù)參 數(shù)備注1溫度()251512以上2水力滯留期(d)1.5324溫

10、度高時(shí)宜用下限值，溫度低時(shí)宜用上限值3TS濃度(%)11 4CODcr去除率%)70857085 5CODcr負(fù)荷(kg/(m3·d)3512溫度高時(shí)宜用上限值，溫度低時(shí)宜用下限值  厭氧消化器的總有效容積，可按下式計(jì)算：按容積負(fù)荷計(jì)算：V=24(So-Se)Q/(Uv)（3）式中： V厭氧消化器的總有效容積，單位為立方米（m3）；So厭氧消化器進(jìn)水化學(xué)需氧量，單位為克每升（g/L）；Se厭氧消化器出水化學(xué)需氧量，單位為克每升（g/L）；Q厭氧消化器的設(shè)計(jì)流量，單位為立方米每小時(shí)（m3/h）；Uv厭氧消化器的化學(xué)需氧量容積負(fù)荷，單位為公斤CODcr每立方

11、米(kgCODcr/m3)； 厭氧消化器沼氣產(chǎn)量的計(jì)算理論上每去除1kgCODcr可產(chǎn)0.35 m3甲烷。8.3.6 升流式厭氧污泥床(UASB)a) UASB反應(yīng)器平面形狀有矩形和圓形，高度不宜超過10m；b) 反應(yīng)器的設(shè)備有三相分離器、布水系統(tǒng)、排泥裝置及沼氣收集系統(tǒng)等。 8.4 加熱保溫沼氣工程一般應(yīng)有加熱保溫措施。 對(duì)采用中溫（或高溫）發(fā)酵的厭氧消化器加熱，宜采用蒸汽直接加熱，蒸汽通入點(diǎn)宜在計(jì)量池內(nèi)，也可采用厭氧消化器外熱交換或池內(nèi)熱交換。對(duì)大型消化器也可將幾種加熱方式結(jié)合使用。 對(duì)采用常溫發(fā)酵的厭氧消化器應(yīng)保證池內(nèi)料液溫度不低于12。當(dāng)料溫不夠時(shí)，宜采用蒸汽直接加熱，蒸汽通

12、入點(diǎn)宜在集水池內(nèi)，也可采用厭氧消化器外熱交換或池內(nèi)熱交換。 消化器應(yīng)有保溫措施，宜采用外保溫。 8.5 沼氣凈化 沼氣凈化系統(tǒng)包括：氣水分離器、砂濾、脫硫裝置。 經(jīng)過凈化系統(tǒng)處理后的沼氣質(zhì)量指標(biāo)，應(yīng)符合下列要求：a）甲烷含量55%以上；b）硫化氫含量小于20 mg/m3。 沼氣凈化見GBJ16、GB50028中相關(guān)規(guī)定。 沼氣中水蒸汽一般采用重力法脫水。對(duì)產(chǎn)量大于1000 m3/d的沼氣工程，也可采用冷分離法、固體吸附法、溶劑吸收法等脫水工藝處理。 重力法沼氣氣水分離器可按以下參數(shù)設(shè)計(jì)：a） 進(jìn)入氣水分離器的沼氣量應(yīng)按日產(chǎn)沼氣量計(jì)算；b） 氣水分離器內(nèi)的沼氣供氣壓力應(yīng)大于2kPa；c

13、） 氣水分離器的壓力損失應(yīng)小于100 Pa；d） 氣水分離器筒體高度為直徑的46倍；e） 氣水分離器應(yīng)設(shè)有自動(dòng)排水裝置。 沼氣管的最低點(diǎn)必須設(shè)置冷凝水集水器。 沼氣脫硫a) 沼氣中硫化氫含量主要由發(fā)酵原料決定?？梢酝坏貐^(qū)、同一畜種類似沼氣工程所產(chǎn)沼氣中的硫化氫含量為參照；b) 脫硫技術(shù)方案應(yīng)根據(jù)工程具體情況作經(jīng)濟(jì)分析后再做確定。干法脫硫法可參照表3確定；表3 沼氣干法脫硫法選擇沼氣中硫化氫含量脫硫方法<2g/m3一級(jí)脫硫法2g/m35g/m3二級(jí)脫硫法c) 脫硫裝置（罐、塔）應(yīng)設(shè)置兩個(gè)，一備一用，應(yīng)并聯(lián)連接；d) 脫硫裝置宜在地上架空布置。在南方地區(qū)可設(shè)置在室外，但需要保溫。在寒冷地區(qū)

14、應(yīng)設(shè)在室內(nèi)，一般應(yīng)設(shè)置脫硫間。8.6 沼氣貯存 沼氣貯存系統(tǒng)包括：貯氣柜、流量計(jì)等。 一般采用低壓濕式貯氣柜、低壓干式貯氣柜和高壓貯氣罐。應(yīng)根據(jù)具體情況作經(jīng)濟(jì)分析后確定。 貯氣柜容積應(yīng)根據(jù)沼氣的不同用途確定：a） 沼氣主要用于炊用時(shí)，貯氣柜的容積按日產(chǎn)量的50%60%設(shè)計(jì)；b） 沼氣作為炊用和發(fā)電（或燒鍋爐）各占一半左右時(shí)，貯氣柜的容積按日產(chǎn)量的40%設(shè)計(jì)；c） 沼氣主要用于燒鍋爐、發(fā)電等工業(yè)用氣時(shí)，應(yīng)根據(jù)沼氣供求平衡曲線確定貯氣柜的容積。 貯氣柜貯氣壓力根據(jù)GB50028-1993和貯氣柜形式確定貯氣柜的貯氣壓力。沼氣用具前的沼氣壓力應(yīng)是其額定壓力的2倍。 貯氣柜宜布置在氣源附近。 貯氣柜必

15、須設(shè)有防止過量充氣和抽氣的安全裝置。放空管應(yīng)設(shè)阻火器。阻火器宜設(shè)在管口處。放空管應(yīng)有防雨雪侵入和雜物堵塞的措施。 濕式貯氣柜水封池采用地上式，盡量避免地下式。當(dāng)采用地下式時(shí)，應(yīng)設(shè)置排水放空設(shè)施。建造材料一般為鋼板或鋼筋混凝土。 濕式貯氣柜應(yīng)設(shè)置上水管、排水管和溢流管；鐘罩應(yīng)設(shè)置檢修人孔，直徑不小于600mm，鐘罩外壁應(yīng)設(shè)置檢修梯。 在寒冷地區(qū)，濕式貯氣柜應(yīng)設(shè)置供熱系統(tǒng)。 當(dāng)濕式貯氣柜鐘罩與水封池均為鋼板制造時(shí)，須做防腐處理，采用環(huán)氧瀝青、氯化聚乙烯涂料、聚丁膠乳瀝青涂料等防腐材料。 貯氣柜安全防火距離a）干式貯氣柜之間的防火距離應(yīng)大于較大貯氣柜直徑的2/3，濕式貯氣柜之間的防火距離應(yīng)大于較大貯

16、氣柜直徑的1/2；b） 貯氣柜至煙囪的距離，應(yīng)大于20 m；c） 貯氣柜至架空電纜的間距，大于15 m；d)  貯氣柜至民用建筑或倉庫的距離，應(yīng)大于25 m。 沼氣貯氣柜出氣口處應(yīng)設(shè)阻火器。 沼氣計(jì)量沼氣流量計(jì)應(yīng)根據(jù)厭氧裝置最大小時(shí)產(chǎn)氣量選擇流量計(jì),見表4。表4 沼氣流量計(jì)選擇表小時(shí)沼氣量流量計(jì)戶內(nèi)皮膜表20 m330 m3膜式流量計(jì)>30 m3腰輪（羅茨）流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等 貯存系統(tǒng)見GBJ16、GB50028中相關(guān)規(guī)定。 9 后處理9.1 “能源生態(tài)型”沼氣工程后處理 “能源生態(tài)型”沼氣工程的厭氧出水進(jìn)貯液池后作液態(tài)有機(jī)肥用于農(nóng)田。 “能源生態(tài)型”沼氣工程厭氧消

17、化后的沼渣、沼液需做進(jìn)一步的固液分離，分離出的沼液進(jìn)貯液池后作液態(tài)有機(jī)肥用于農(nóng)田，干化后的沼渣是良好的固態(tài)有機(jī)肥。固液分離有多種方法：a) 沉淀池+干化場(chǎng)；b) 機(jī)械分離+沉淀池。9.2 “能源環(huán)保型”沼氣工程后處理 后處理一般采用以下工藝：a)好氧處理系統(tǒng)；b) 穩(wěn)定塘；c) 好氧處理系統(tǒng)+穩(wěn)定塘；d) 其他處理方法，如膜分離法、人工濕地等。 好氧處理系統(tǒng)a) 畜禽糞水中的N、P含量較高，好氧處理應(yīng)選擇有較高脫氮除磷能力的工藝，如SBR、氧化溝等；    b) 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)施和設(shè)備參考GBJ14-1997的相關(guān)規(guī)定。 好氧塘、兼性塘、水生植物塘a) 好氧塘、

18、兼性塘、水生植物塘可用于處理“能源環(huán)保型”沼氣工程的好氧出水或厭氧出水，用于去除污水中的氨氮和有機(jī)物；b) 水生植物主要有鳳眼蓮等，設(shè)計(jì)參數(shù)可參見附錄B。c) 好氧塘、兼性塘當(dāng)用于后續(xù)處理時(shí)，主要作用是去除水中的N、P，其工藝參數(shù)見表5。表5穩(wěn)定塘工藝設(shè)計(jì)參數(shù)(“能源環(huán)保型”工藝)塘型BOD5表面負(fù)荷(kgBOD5/104m2·d)有效水深(m)處理效率(%)進(jìn)塘BOD5濃度(mg/L)兼性塘30505070701001.21.56080300好氧塘1020152520300.50.64060100系指年平均氣溫在8以下的地區(qū)。系指年平均氣溫在816以下的地區(qū)。系指年平均氣溫在16以上的地區(qū)。 附 錄 A（資料性附錄）沼氣工程規(guī)模分類A·1 沼氣工程規(guī)模分類沼氣工程規(guī)模分類宜按沼氣工程的厭氧消化裝置容積、日