規(guī)?；B(yǎng)豬場沼氣工程設(shè)計

本科畢業(yè)論文規(guī)模化養(yǎng)豬場沼氣工程設(shè)計METHANEPROJECTDESIGNOFALARGEPIGFARM學(xué)院(部)： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011年月 日規(guī)?；B(yǎng)豬場沼氣工程設(shè)計摘要針對目前我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場的糞污、污水的數(shù)量和特征，分析總結(jié)了規(guī)模化養(yǎng)豬場糞污處理的現(xiàn)狀和存在的問題，從處理工藝設(shè)計、設(shè)備選型和運行管理等方面給出了對策和建議。并針對養(yǎng)豬場廢水量、水質(zhì)特點和對資源充分利用的要求，設(shè)計了一套方案。本設(shè)計采用糞水預(yù)處理+USF厭氧消化+產(chǎn)品綜合利用的工藝進(jìn)行處理。經(jīng)處理后，CODC，BOD5SS都得到有效的去除和轉(zhuǎn)化，其中CODC的去除率為60%BOD5勺去除率為65%SS的去除率為70%通過厭氧發(fā)酵將糞污資源最大化的利用，沼氣轉(zhuǎn)化為電能，沼肥為良好的有機(jī)肥料，糞污全部資源化，無污染、零排放。關(guān)鍵詞：養(yǎng)豬場糞水，高濃度廢水處理，養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，厭氧消化，沼氣工程METHANEPROJECTDESIGNOFALARGEPIGFARMABSTRACTInrecentyearstheamountoflarge-scalelivestockandpoultryfarmskeepincreasing,theenvironmentaldegradationcausedbythemassoflivestockwasteisbecomingmoreandmoreserious.Anaerobicdigestion(biogasgenarateprocess)isoneofthemainmeanstosolvetheseissues.Basedonthecurrentsituation ofquantities andfeaturesofdungcorruptandsewagefromlarge-scalelivestockandpoultryfarms,thisdesignanalysedandsummarizedthedecontaminationprocessing'spresentsituationandtheexistingproblemsofpigdungfromlarge-scaledpigfarms,.chosentheprocessofmuckwaterpretreatment ,USRanaerobicdigestion,productscomprehensive utilization forprocessing .Thisdesignalsocalculatedandprovedthechoiceoftechnonogy,progressdesign,materialoutput,equipmentselection,ecnomicbenifitetc.Theprogressofanaerobicfermentationnotonlymaximizedtheuseofdunguncleanresources,madebiogasintoelectrical energy,madethewasteofanaerobicdigestionintogoodorganicfertilizer,butalsoprotectedtheenvironmentwhilealsobringcertaineconomicbenefitforthefarm.KEYWORDlStrge-scale livestockandpoultryfarms,pigmanurewater,livestockandpoultryfarmswaste,anaerobicdigestion,designofmethaneproject緒論20世紀(jì)90年代中期，規(guī)?；笄輬鑫廴締栴}日益受到關(guān)注，特別是近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的人民生活水平的提高，我國的畜牧養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛發(fā)展，牛、豬、羊和家禽等的存欄量一直呈現(xiàn)上升趨勢。2005年，全國生豬出欄75913萬頭，羊出欄34586萬只，肉牛出欄5265萬頭，奶牛存欄1267萬頭，豬、牛、羊三大家禽畜存（出）欄總量約11.7億頭（只），雞蛋、肉雞存（出）欄量83.64億只。2005年，畜禽糞便資源的實物量為1.42億噸。畜禽養(yǎng)殖場糞污排放CODE超過工業(yè)廢水和生活污水的總和。我國的大中型沼氣工程工藝技術(shù)已日趨成熟，配套設(shè)備接近國際水平。在沼氣工程的成套技術(shù)方面，可根據(jù)豬糞、雞糞、牛糞等原料的差異，進(jìn)行包括預(yù)處理、厭氧、沼氣輸配、制肥、消化液后處理的全部設(shè)計；在發(fā)酵工藝方面，已開展了生物厭氧發(fā)酵機(jī)理研究、不同糞便高效能發(fā)酵工藝的制定等；在配套設(shè)備方面，我國已研制成功了純?nèi)徽託獍l(fā)電機(jī)組，工業(yè)化制罐、自動控制、脫硫脫水、固液分離等裝置已基本形成系列化產(chǎn)品。除此之外，根據(jù)我國的經(jīng)濟(jì)實力和具體國情，研制出兩套以 USB消化器和塞流式消化器為主的“能源生態(tài)型”和以高效厭氧消化器 （UASBEGSB與好氧處理（SBRMBR水生植物塘）相結(jié)合為主的“能源環(huán)保型”典型廢水處理工藝。根據(jù)全國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計，截至2005年底，在各種規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場已推廣建設(shè)規(guī)?；B(yǎng)殖場沼氣工程3556處，年處理農(nóng)業(yè)廢棄物8710.94萬噸，年產(chǎn)商品肥料303.1萬噸，商品飼料3.78萬噸，生產(chǎn)沼氣22985.11萬米3,利用沼氣發(fā)電872.6228萬千瓦時，供氣131.98萬戶。根據(jù)農(nóng)業(yè)部2007年3月發(fā)布的《全國農(nóng)村沼氣建設(shè)規(guī)劃》（2006~2010年），預(yù)計從2006~2010年，在現(xiàn)有規(guī)?；B(yǎng)殖場中新建大中型沼氣工程 4000處。這些工程的設(shè)計、建造和運行都為進(jìn)一步規(guī)?；茝V大中型沼氣工程奠定了基礎(chǔ)。如廣東省板嶺種豬場沼氣工程自2000年投入使用以來，一直正常運行，年處理糞污約 17萬噸，年產(chǎn)沼氣約29萬米，除用于職工食堂炊事用氣外，發(fā)電 43萬千瓦時，取得了較好的環(huán)境效益和一不定期的經(jīng)濟(jì)效益。北京市巨山農(nóng)場沼氣工程自 2005年投入使用以來，也一直正常運行，日處理奶牛糞污14t，日產(chǎn)沼氣210m3沼渣1t，沼液13t。所產(chǎn)生的沼氣用作巨山農(nóng)場炊事燃料、溫室加溫及溫室蔬菜的二氧化碳施肥，沼渣、沼液用于綠色食品基地及一墻之隔的1200畝無公害果園菜地。本項目確保了特供農(nóng)副產(chǎn)口質(zhì)量的安全，確保了北京市香山環(huán)境保護(hù)區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不受污染。這些在不同地區(qū)、不同自然條件下并成功運行的沼氣工程，從實踐上驗證了在我國開展大中型沼氣工程的技術(shù)可行性。1設(shè)計概述1.1項目概況對某養(yǎng)豬場的糞污利用沼氣工程進(jìn)行綜合處理。 該規(guī)?；B(yǎng)豬場成立于2002年1月，位于安徽省東南部某市農(nóng)場內(nèi)，主要經(jīng)營種豬、商品育肥豬。該養(yǎng)殖場項目占地 200畝總投資1000萬元。項目報批、基建工程已經(jīng)全面完成，各項配套設(shè)施已逐步完善，于2002年6月全面投產(chǎn)，年出欄種豬、商品育肥豬1萬余頭。該養(yǎng)豬場為規(guī)?；瘶?biāo)準(zhǔn)萬頭養(yǎng)豬場，豬場每天產(chǎn)生糞便約13t，產(chǎn)生廢水約40t。表1-1豬糞污水特性原料名稱pHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)豬糞水7.0~7.811000~260007000~1300010000~600001.2設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容為養(yǎng)豬場糞污綜合處理，工藝的選擇與設(shè)計，各處理單元的設(shè)計，包括:建設(shè)豬糞污水的預(yù)前處理單元，生產(chǎn)沼氣的厭氧發(fā)酵消化反應(yīng)器單元、沼氣凈化系統(tǒng)、沼氣發(fā)電系統(tǒng)單元等的設(shè)計與建設(shè)。1.3設(shè)計項目的意義應(yīng)用沼氣技術(shù)對該養(yǎng)豬場的糞便進(jìn)行資源化開發(fā)和多層次利用，既制取了優(yōu)質(zhì)氣體燃料，又可開發(fā)再生飼料和優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，同時治理了污染，凈化了環(huán)境。通過沼氣這個紐帶，把養(yǎng)豬場生產(chǎn)中的食物鏈與生物加工鏈有機(jī)的結(jié)合起來，多層次循環(huán)利用有機(jī)物資源，把養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和加工業(yè)各項生產(chǎn)中的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)有機(jī)地結(jié)合起來,提高了能源和資源的利用。使畜禽與飼料、燃料與糞便、作物與肥料在微生物作用下，形成協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)化、再生、增值的良性循環(huán)，從而建立起以沼氣為紐帶的良性生態(tài)循環(huán)。通過對該養(yǎng)殖場中的廢棄物進(jìn)行減量化、資源化、無害化處理利用，達(dá)到開發(fā)能源、回收資源、治理污染、凈化環(huán)境之目的，并結(jié)合養(yǎng)殖場周圍實際情況排放，從而實現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖場可持續(xù)、健康和協(xié)調(diào)發(fā)展。1.4設(shè)計原則在養(yǎng)殖場總體規(guī)劃和沼氣工程的可行性方案指導(dǎo)下，依據(jù)保護(hù)和改善環(huán)境、防止和減少污染，改善農(nóng)村周邊生態(tài)環(huán)境和本著環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟(jì)效益兼顧的原則，在設(shè)計中能源開發(fā)與資源的回收利用有機(jī)的結(jié)合起來，使沼氣工程產(chǎn)出大于投入，提高建設(shè)項目的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時，必須做到以下幾個方面：1、 資源化變廢為寶。糞尿收集后全部用于厭氧消化，產(chǎn)生的沼液首先固液分離，其中分離出的固體直接作為有機(jī)肥利用或銷售，分離出的液體利用管道與灌溉水混合，調(diào)配成肥水一同流入田間灌溉，也可通過壓力泵為無公害農(nóng)作物作噴霧施肥。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)、清潔的能源一一沼氣，用于發(fā)電或生產(chǎn)生活燃?xì)?，解決熱能問題。2、 減量化從源頭抓起，對養(yǎng)殖場進(jìn)行必要的改造，做到干濕分離、雨污分離、實施干清糞、少沖棚或不沖棚的工藝，使糞污總量控制在最低限度。3、 無害化糞污經(jīng)厭氧發(fā)酵后，出水中有害細(xì)菌指標(biāo)達(dá)到衛(wèi)生防疫要求，無臭味，并滿足農(nóng)田灌溉或噴施。4、 生態(tài)化通過對糞污的治理，控制場區(qū)及周邊水體污染，改善空氣質(zhì)量。沼氣通過厭氧發(fā)酵后所產(chǎn)生的沼液作為液態(tài)有機(jī)肥料進(jìn)行農(nóng)田施肥，可改善生產(chǎn)基地土壤生態(tài)環(huán)境。實施無公害生產(chǎn)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)能量有效轉(zhuǎn)化，全面提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。1.5設(shè)計依據(jù)1、《中華人民共和國水污染防治法實施細(xì)則》 （環(huán)發(fā)[1999]214號））2、 《污水處理設(shè)施環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理辦法》（（88）國環(huán)水字第187號）3、 《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》（國家環(huán)境保護(hù)總局，2001年5月發(fā)布）4、 《規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范》（NY/T1222-2006）5、《大中型畜禽養(yǎng)殖場能源環(huán)境工程建設(shè)規(guī)劃》 （農(nóng)業(yè)部，1999）&《蓄禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-20017、 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）8、 《給水排水設(shè)計手冊》9、《建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》（第二版）10、 《中華人民共和國可再生能源法》2005年2月11、 《中華人民共和國畜牧法》2006年7月12、 其有關(guān)基礎(chǔ)資料1.6設(shè)計范圍整個方案是以厭氧消化為技術(shù)核心，結(jié)合其它工藝技術(shù)的“生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)”模式,其內(nèi)容主要包括：機(jī)械設(shè)備選型與設(shè)計建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計平面與高程設(shè)計人員編制設(shè)計2沼氣工程工藝流程設(shè)計2.1處理工藝選擇預(yù)處理工藝選擇預(yù)處理包括格柵、集水池、集糞池、配料池、等處理單元。為了真正做到減量化、資源化、無害化，達(dá)到處理結(jié)果零排放的目標(biāo)，本工程采用將糞污收集后投放到預(yù)處理單元，與其它污染物一起進(jìn)入?yún)捬跸捱M(jìn)行厭氧發(fā)酵處理這條工藝路線不僅能獲得較大的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化資源，同時，實現(xiàn)了糞污減量化、無害化處理。糞污水由匯集管網(wǎng)運送至預(yù)處理單元，經(jīng)與場區(qū)沖刷水混合后進(jìn)行厭氧處理。1格柵格柵的作用是去除廢水中的大粒徑固體物質(zhì)，如懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行。2集水池集水池的功能是儲存沼氣工程中需要的補(bǔ)充水，該水來自養(yǎng)殖區(qū)沖刷水。集水池水由提升泵泵入進(jìn)料池。3集糞池集糞池用來暫存豬場輸送來的豬糞，通過集水池污水沖洗到進(jìn)料池。4進(jìn)料斗進(jìn)料池的功能是將豬糞配比為含固率在6%左右的混合液。進(jìn)料料時間階段安排有幾種選擇，最好的時間安排為全天24小時均勻分配，但客觀上幾乎不可能實現(xiàn)。我們選擇批次配比方式，每天24小時內(nèi)分2批完成配比操作，每次1小時進(jìn)行。厭氧消化處理工藝選擇厭氧消化工藝包括進(jìn)料單元、厭氧消化單元、保溫增溫單元、以及沼肥運輸管網(wǎng)等構(gòu)成。進(jìn)料池內(nèi)物料由提升泵向厭氧消化單元進(jìn)料。由于物料濃度高，提升泵采用單螺桿泵。進(jìn)料方式有若干種選擇，可以采用均勻進(jìn)料，也可采用分批進(jìn)料方式。進(jìn)料方式與沼氣釋放量密切相關(guān)，通過進(jìn)料方式可以調(diào)控沼氣釋放階段，一般情況下，強(qiáng)進(jìn)料階段沼氣釋放量會大幅度增大。本工程設(shè)計采取分2批輪流進(jìn)料方式。1、各類厭氧工藝性能概述（1）完全混合厭氧工藝（CSTR）傳統(tǒng)的完全混合厭氧工藝（CSTR是借助消化池內(nèi)厭氧活性污泥來凈化有機(jī)污染物。有機(jī)污染物進(jìn)入池內(nèi)，經(jīng)過攪拌與池內(nèi)原有的厭氧活性污泥充分接觸后，通過厭氧微生物的吸附、吸收和生物降解，使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣。完全混合厭氧工藝池體體積較大，負(fù)荷較低，其污泥停留時間等于水力停留時間，因此不能在反應(yīng)器內(nèi)積累起足夠濃度的污泥，一般僅用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理。(2)厭氧接觸工藝反應(yīng)器厭氧接觸工藝反應(yīng)器是完全混合式的，是在連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應(yīng)器(CSTR的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)的一種較高效率的厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器排出的混合液首先在沉淀池中進(jìn)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)。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(yīng)器的有機(jī)負(fù)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。目前，全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被廣泛應(yīng)用于SS濃度較高的廢水處理中。(3)厭氧濾器(AF)厭氧濾器是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧反應(yīng)器，厭氧菌在填充材料上附著生長，形成生物膜。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。厭氧濾床可分為上流式厭氧濾床和下流式厭氧濾床二種。污水在流動過程中生長并保持與充滿厭氧細(xì)菌的填料接觸，因為細(xì)菌生長在填料上將不隨出水流失，在短的水力停留時間下可取得較長的污泥泥齡。厭氧濾器的缺點是填料載體價格較貴，反應(yīng)器建造費用較高，此外，當(dāng)污水中SS含量較高時，容易發(fā)生短路和堵塞。(4)上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)待處理的廢水被引入UASB反應(yīng)器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床的擾動。在污泥床產(chǎn)生的沼氣有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應(yīng)器的上部。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回到污泥層的表面。自由狀態(tài)下的沼氣和由污泥顆粒釋放的氣體被收集在三相分離器錐頂部的集氣室內(nèi)。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進(jìn)入到三相分離器的沉淀區(qū)內(nèi)，剩余固體物和生物顆粒從液體中分離并通過三相分離器的錐板間隙回到污泥層。UASB反應(yīng)器的特點在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡(30天以上)，較

高的進(jìn)水容積負(fù)荷率，從而大大提高了厭氧反應(yīng)器單位體積的處理能力。但是對于 SS含量很高的污水，由于三相分離器泥、氣、水分離能力的限制，不可避免地造成出水中含泥量很高，整個系統(tǒng)的投資費用也較大。(5)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(EGSB)EGSB是在UAS反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)相似，所不同的是在EGS反應(yīng)器中采用相當(dāng)高的上流速度,因此，在EGSB反應(yīng)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(kuò)大。為了提高上升速度， EGSB反應(yīng)器采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。在高速上升速度和產(chǎn)氣的攪拌作用下，廢水與顆粒污泥間的接觸更充分，因此可允許廢水在反應(yīng)器中有很短的水力停留時間，從而 EGSB可以高速地處理濃度較低的有機(jī)廢水。（6）升流式厭氧固體反應(yīng)器（USR升流式厭氧固體反應(yīng)器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反應(yīng)器，其構(gòu)造特點是反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器和其它構(gòu)件。含高有機(jī)物固體含量（大于 5%的廢液由池底配水系統(tǒng)進(jìn)入，均勻地分布在反應(yīng)器的底部，然后上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床。使廢液中的有機(jī)固體與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機(jī)固體被液化發(fā)酵和厭氧分解，約有60%左右的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣。而產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進(jìn)了固體與微生物的接觸。由于重力作用固體床區(qū)有自然沉淀作用，比重較大的固體物（包括微生物、未降解的固體和無機(jī)固體等）被累積在固體床下部，使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，可使反應(yīng)器有較長的微生物和固體滯留時間。通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝狻Ｔ诔鏊缌髑霸O(shè)置擋渣板，可減少池內(nèi) SS的流失，在反應(yīng)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(dá)到一定厚度后趨于動態(tài)平衡。不斷有固體被沼氣攜帶到浮渣層，同時也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)。由于沼氣要透過浮渣層進(jìn)入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對浮渣層產(chǎn)生一定的“破碎”作用。對于生產(chǎn)性反應(yīng)器由于浮渣層表面積較大，浮渣層不會引起堵塞。集氣室中的沼氣經(jīng)導(dǎo)管引出池外進(jìn)入沼氣貯柜。反應(yīng)池設(shè)排泥管可將多余的污泥和下沉在底部的惰性物質(zhì)定期排除。2、幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較見表5-1。表5-1厭氧反應(yīng)器適用性能比較表反應(yīng)器名稱優(yōu)點缺點適用范圍升流式固體反應(yīng)器（USRa.工藝較簡單，反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器不需要污泥回流，投資較?。粚M(jìn)料均布性要求較咼，在設(shè)計施工中技術(shù)要求較咼；當(dāng)含固量高豬糞、雞鴨糞等纖維含量少的糞種

b.池形結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，運行管理方便，維修量少；C.無需攪拌，運行費用較低；d.SRT和MRT較長，處理效率咼。時，要采取強(qiáng)化攪拌措施。完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR投資省、運行管理簡單；具有攪拌裝置，避免了浮渣結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢現(xiàn)象；C.耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)?由于該反應(yīng)器無法做到使SRT和MRT在大于HRT的情況下運行，所以需要反應(yīng)器體積較大；要有足夠的攪拌，能量消耗較高；C.底物流出該系統(tǒng)時未完全消化，微生物隨出料而流失。各種糞種，主要適用于牛糞厭氧接觸反應(yīng)器投資較省、運行管理簡單；容積負(fù)荷率咼，C.耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng).停留時間相對較長；需要設(shè)置污泥回流裝置；C.需要外加一個沉淀池來收集污泥。各種糞種塞流式反應(yīng)器（PFR不需攪拌裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；適用于高SS廢水的處理，尤其適用于豬糞的厭氧消化，用于農(nóng)場有固體物容易沉淀于池底，影響反應(yīng)器的有效體積，使HRT和SRT降低，效率較低；需要固體和微生物的回流作為各種糞種

較好的經(jīng)濟(jì)效益；C.運行方便，故障少，穩(wěn)定性高接種物；C.因該反應(yīng)器面積/體積比較大，反應(yīng)器內(nèi)難以保持致的溫度；易產(chǎn)生厚的結(jié)殼；需要攪拌，能耗高。上流式厭氧污泥床（UASB）除三相分離器夕卜，消化器結(jié)構(gòu)簡單，沒有攪拌裝置及填料；較長的SRT及MRT使其實現(xiàn)了很高負(fù)荷率；C.顆粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工藝的穩(wěn)定性；d.出水SS含量低。需要安裝一相分離器；需要有效的布水器，使進(jìn)料能均勻分布于消化器底部；要求進(jìn)水SS含量低；在水力負(fù)荷較咼或SS負(fù)荷較咼時易流失固體和微生物，運行技術(shù)要求較咼。適用于SS含量低的有機(jī)廢水3、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(dāng)?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在。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(jìn)入?yún)捬豕捱M(jìn)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(yīng)器（USR是較為合適的。選擇USR處理工藝，反應(yīng)器的固體滯留期（SRT和微生物滯留期（MRT遠(yuǎn)大于水力滯留期（HRT。厭氧罐頂部在出水溢流渠前設(shè)置擋渣板，可以減少罐內(nèi)內(nèi)懸浮固體物質(zhì)的流失，提高了固體滯留期（SRT。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，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(yīng)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，減少污泥的量普通的厭氧反應(yīng)器均采用鋼砼結(jié)構(gòu)。近年來為了縮短施工周期，節(jié)省建筑材料，提高反應(yīng)池的施工質(zhì)量，建設(shè)美觀大方的能環(huán)工程處理裝置，也多有采用新材料、新技術(shù)建造的厭氧反應(yīng)器。典型的有德國的利普（Lipp）公司的利普罐和德國Farmetic公司的搪瓷拼裝罐。這些技術(shù)應(yīng)用金屬朔性加工中的加工硬化原理和薄殼結(jié)構(gòu)原理，通過專用技術(shù)和設(shè)備將鍍鋅或搪瓷拼裝建造成。1、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，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，通過現(xiàn)場澆注，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)行簡單的防腐和防滲處理就可以滿足工程需要，使用壽命長，可達(dá)50年，后期維護(hù)和運行管理費用較低。2、搪瓷拼裝制罐技術(shù)搪瓷拼裝制罐技術(shù)使用軟性搪瓷或其他防腐預(yù)制鋼板，以快速低耗的現(xiàn)場拼裝使之成型，預(yù)制鋼板采用栓接方式拼裝，栓接處加特制密封材料防漏。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。拼裝罐具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、維修便利、外觀美觀，可拆遷等特點，其使用壽命達(dá) 30年。3、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“工藝來建造圓型的LIPP池、罐。由于是機(jī)械化、自動化制作和采用薄鋼板作為建筑材料，LIPP技術(shù)具有施工周期短，造價較低，質(zhì)量好等優(yōu)點。結(jié)合本工程特點，主體厭氧反應(yīng)器選擇搪瓷拼裝制罐，以方便使用和運行管理。高濃度厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一套水力循環(huán)系統(tǒng)，使進(jìn)料均勻分布于罐體底部并充分與厭氧微生物接觸。低濃度靠沼氣產(chǎn)氣過程以及進(jìn)料過程并增加物料內(nèi)循環(huán)泵實現(xiàn)物料的攪拌。罐底設(shè)排渣系統(tǒng)，定期將罐底惰性污泥排出。排出的污泥進(jìn)入沼肥儲存池，然后運送到下一個處理單元。反應(yīng)器上部設(shè)排水系統(tǒng)。排水采用堰槽出水方式，溢流進(jìn)入下一個處理單元。厭氧消化反應(yīng)過程受溫度影響很大，本項目厭氧處理單元設(shè)計為中溫，其最佳溫度范圍為30?35C。為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍可正常運行，必須對系統(tǒng)實施整體保溫措施，同時還需對厭氧消化罐進(jìn)水進(jìn)行增溫處理。1、 保溫系統(tǒng)整體保溫包括管道、閥門保溫；配料池、厭氧消化罐的保溫。對于各種管路能地埋的則地埋，地上管路采用常規(guī)保溫方式實現(xiàn)；對厭氧消化罐、沼氣儲氣柜，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料進(jìn)行強(qiáng)化保溫。2、 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，這一過程主要在預(yù)熱池中進(jìn)行，另一部分是保證 USR反應(yīng)器在相對穩(wěn)定的溫度下運行，補(bǔ)償其運行過程中散失到環(huán)境中的能量。為降低反應(yīng)過程中的能耗，在本設(shè)計中一方面采用較高的物料濃度，在保證有機(jī)負(fù)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(yīng)器池體外增設(shè)一層保溫層，以降低反應(yīng)器的熱量散失。為保證反應(yīng)器的正常啟動以及熱源的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)中采用沼氣站內(nèi)自建氣煤兩用鍋爐產(chǎn)生的熱水作為熱源。2.2沼氣凈化與利用工藝選擇沼氣凈化工藝選擇厭氧反應(yīng)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)。H2S不僅有毒，而且有很強(qiáng)的腐蝕性。因此新生成的沼氣不宜直接作燃料，還需進(jìn)行氣水分離、脫硫等凈化處理，其中沼氣的脫硫是其主要問題。對于畜禽糞污產(chǎn)生的沼氣，其中H2S氣體含量約為2000mg/m3,而沼氣作為燃?xì)庖笳託庵泻琀aS氣體含量小于100ml/m3，沼氣的脫硫凈化處理是必須的。沼氣脫硫主要有生物脫硫、化學(xué)脫硫兩種方法。生物脫硫法是利用無色硫細(xì)菌，如氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌等，在微氧條件下將H2S氧化成單質(zhì)硫。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(xué)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。這種脫硫的技術(shù)關(guān)鍵是如何根據(jù) H2S的濃度來控制脫硫塔中氧化還原反應(yīng)過程化學(xué)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(dāng)有水存在時，鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單體硫。這種脫硫再生過程可循環(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。再生后的氧化鐵可繼續(xù)脫除沼氣中的H2S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。為了使硫化鐵充分再生為氧化鐵，工程上往往將上述兩個過程分開進(jìn)行。本工程擬采用化學(xué)脫硫的方法對沼氣進(jìn)行脫硫處理。厭氧罐中輸出的含飽和水蒸氣的沼氣經(jīng)過化學(xué)脫硫塔、氣水分離器和凝水器等專用設(shè)備凈化處理后送入發(fā)電機(jī)房發(fā)電使用。222沼氣儲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)置儲氣柜進(jìn)行調(diào)節(jié)。沼氣主要用于鍋爐燃燒使用和沼氣發(fā)電，儲氣柜的容積按日產(chǎn)量的30%~40設(shè)計。儲氣柜結(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，本工程選擇膜結(jié)構(gòu)儲氣柜與厭氧反應(yīng)器一體化建設(shè)。2.3沼肥利用工藝選擇沼肥有三個去向：第一個是在農(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)田附近的大型儲存池，以備施肥季節(jié)使用；第二個是將沼肥運至有機(jī)肥生產(chǎn)區(qū)，與常規(guī)農(nóng)用肥料如尿素、復(fù)合肥等按一定營養(yǎng)比例配比混合后，加工成高肥效的商品肥出售。2.4 工藝流程設(shè)計圖2-1工藝流程圖2.5工藝處理說明養(yǎng)豬場豬糞、豬尿污水不僅含有高濃度有機(jī)污染物和高濃度固態(tài)懸浮物，而且富含氮、磷等營養(yǎng)元素，氨氮含量高。針對該豬糞、豬尿的特點，設(shè)計工藝采用“格柵攔渣――厭氧發(fā)酵一一沼氣發(fā)電一一沼液沼渣綜合利用一一零排放”工藝路線。養(yǎng)豬場每天產(chǎn)生的豬糞、尿在集污池暫時儲存后經(jīng)格柵攔渣去除如塑料袋、草繩、樹葉等無機(jī)雜物后進(jìn)入集污配漿池，池內(nèi)安裝攪拌器，通過攪拌使之均勻調(diào)配成濃度（TS）為6-8%的混合料，然后泵入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理，物料進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器與厭氧活性污泥混合接觸，通過厭氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CH和CO為主的氣體（沼氣）。厭氧反應(yīng)器外設(shè)置一水力循環(huán)系統(tǒng)，使物料與厭養(yǎng)活性污泥充分混合。厭氧罐罐體外部設(shè)置保溫層。厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣由集氣室收集，存儲在膜式氣囊內(nèi)。經(jīng)沼氣輸送管路送入后續(xù)沼氣凈化處理單元。沼氣經(jīng)過化學(xué)脫硫塔、氣水分離器、凝水器等專用設(shè)備凈化處理后送往發(fā)電機(jī)房，通過熱電聯(lián)產(chǎn)的沼氣發(fā)電機(jī)組用來發(fā)電，供養(yǎng)豬場內(nèi)及周圍居民作為生產(chǎn)和生活所需部分電能；沼氣發(fā)電組所產(chǎn)生的余熱用于厭氧反應(yīng)器增溫；厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼液用于無公害蔬菜基地。為了真正做到減量化、資源化、無害化，達(dá)到處理結(jié)果為零排放的目標(biāo)，不對周圍環(huán)境造成危害，該項目采用將豬糞、尿收集后一同進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理的工藝路線，與其它養(yǎng)殖場糞污分離后分別處理的方法有所不同。目前國內(nèi)對養(yǎng)殖場畜禽糞便的處理一般是糞污分離后，豬干糞還田或送至有機(jī)肥料廠，豬尿及沖洗水等進(jìn)行厭氧處理。這樣的工藝路線并沒有充分利用豬糞的價值，處理后的水仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并沒有完全做到將治理污染與能源開發(fā)、資源回收利用有機(jī)結(jié)合起來的目標(biāo)。因此，我們采用所有豬糞、尿全部進(jìn)行厭氧處理的工藝路線，通過沼氣生態(tài)工程對養(yǎng)殖場大量豬糞、尿進(jìn)行無公害處理，可以極大消除污染源，保護(hù)環(huán)境，改善生態(tài)，最終達(dá)到污染物零排放，維護(hù)生態(tài)平衡，促使養(yǎng)殖生產(chǎn)步入良性循環(huán)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。為了不使處理水量增大，應(yīng)在豬糞、尿與污水收集過程中實行雨污分離的原則，集糞池與輸送糞溝等污水池、渠均應(yīng)加蓋處理，確保雨季時雨水不會進(jìn)入到豬糞收集系統(tǒng)中。根據(jù)初步估算，厭氧發(fā)酵后每日產(chǎn)生沼渣、沼液約27噸左右，經(jīng)固液分離后，沼渣（固液肥料）外售液體（液態(tài)肥料）用于農(nóng)田用肥或魚塘養(yǎng)魚，嚴(yán)禁排入周圍水體。液態(tài)肥池可考慮利用養(yǎng)殖場附近的廢舊池塘或者洼地等比較簡易的設(shè)施即可，也可挖簡易地下池貯存，根據(jù)需要對農(nóng)田進(jìn)行施肥。3產(chǎn)物計算資源量該規(guī)模化養(yǎng)豬場為標(biāo)準(zhǔn)化萬頭豬場，年出欄育肥豬數(shù)量超過一萬頭，根據(jù)該養(yǎng)殖企業(yè)提供的資料和實際經(jīng)驗確定豬場總存欄量為6000頭，其中，基礎(chǔ)母豬1000頭，仔豬、育肥豬5000頭。日產(chǎn)豬糞量：根據(jù)工程經(jīng)驗值取每頭基礎(chǔ)母豬日產(chǎn)豬糞便為 3kg,每頭仔豬、育肥豬日產(chǎn)糞便2kg,糞便收集率為95%，豬糞便含固率為20%，則:糞便總量=（1000X3+5000X2）X0.95=12.35t/d糞便固體總量TS=12.35t/dX0.2=2.47t/d日產(chǎn)尿液及污水：按每頭豬每天平均5公斤尿液及污水計算：污水量=6000頭X5公斤/頭=30000公斤=30t本設(shè)計中采用高濃度反應(yīng)器設(shè)計,養(yǎng)殖場產(chǎn)生的12.35t/d鮮豬糞全部投放到高濃度反應(yīng)器,并調(diào)配成6％干物質(zhì)濃度,則可配成沼氣原料42t,需要配漿水29.65t,此部分水取自養(yǎng)殖場畜禽尿液和污水,通過上面的計算可知該養(yǎng)殖場每日產(chǎn)生糞、尿液和污水能夠保證沼氣工程的原料供應(yīng),且正好能將每日的產(chǎn)物消耗掉。3.2沼氣產(chǎn)量計算考慮5%勺干物質(zhì)損耗率，每天投TS2346.5kg，產(chǎn)沼率為0.28?0.32m3/kgTS,取值0.30m3/kgTS，則可產(chǎn)沼氣704m3。表3-1日沼氣產(chǎn)量計算表干物質(zhì)量產(chǎn)量(kg/d)干物質(zhì)損耗率干物質(zhì)投產(chǎn)量(kg/d)產(chǎn)沼率(m3/kg)產(chǎn)沼量(m3/d)24705%2346.50.307043.3發(fā)電量704mi沼氣全部用于發(fā)電，按照國產(chǎn)發(fā)電機(jī)組每立方沼氣發(fā)電量 1.6-1.8KWh計算，則每日最大可產(chǎn)生電能約1267.2Kwh,建議安裝80KW發(fā)電機(jī)組一臺，每日發(fā)電時間16小時左右。3.4沼肥產(chǎn)量估算干物質(zhì)減量化計算全天輸入干物質(zhì)量為2346.5kg，厭氧階段消耗量為TS的65%為1.53t，該部分TS消耗是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化、沼氣生產(chǎn)的主體。厭氧階段TS的輸出量為0.82t，其中0.24t由厭氧反應(yīng)器底部作為沼渣排出，進(jìn)入沼渣儲存池；0.58t與厭氧反應(yīng)器上部出水一并排出。表3-2干物質(zhì)減量化計算表物料量(t/d)TS!(t/d)生化消耗率生化消耗量(t/d)TS剩余量沼渣TS含量(t/d)沼液TS含量(t/d)12.352.3565%1.530.820.240.58沼肥產(chǎn)量估算一般情況下沼渣含水率為93%沼液含水率為97%沼渣干物質(zhì)含量0.24t/d，按93%含水率計算，沼渣產(chǎn)量為3.43t/d;沼液干物質(zhì)含量為0.58t/d，按97%含水率計算，沼液產(chǎn)量為19.33t/d。表3-3沼肥產(chǎn)量計算表產(chǎn)量(t/d)干物質(zhì)(t/d)含水率(%)沼渣3.430.2493沼液19.330.58973.5沼氣沼肥的利用養(yǎng)殖場畜禽糞、尿液經(jīng)厭氧處理后產(chǎn)生沼氣經(jīng)凈化處理后，通過集中供氣系統(tǒng)， 3/4用于沼氣發(fā)電，滿足養(yǎng)殖場生產(chǎn)用能和仔豬冬季繁殖供暖。 1/4用于養(yǎng)殖場周圍50戶農(nóng)戶的集中供氣，滿足農(nóng)村居民生活用能；排出的沼渣經(jīng)固液分離機(jī)制成有機(jī)肥出售，沼液制成液態(tài)肥用于農(nóng)田灌溉及大棚蔬菜施肥，在治理污染的同時，達(dá)到養(yǎng)殖場糞污”零排放”，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、肥料生產(chǎn)、環(huán)境治理和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，生產(chǎn)無公害水果、蔬菜的多重目標(biāo)。4沼氣生態(tài)工程項目設(shè)計工藝設(shè)計養(yǎng)殖場內(nèi)沼氣生態(tài)工程處理系統(tǒng)由沉砂格柵池、集污配漿池、厭氧反應(yīng)器、貯氣柜、沼氣凈化系統(tǒng)、沼液貯池等單元組成。平均設(shè)計物料流量： Q平二42m3/d預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)包括發(fā)酵原料的收集和輸送，水質(zhì)、水量、溫度、酸堿度的調(diào)節(jié)，以以及固態(tài)物質(zhì)的去除。按規(guī)定，預(yù)處理裝置（格柵）、設(shè)備（提升泵、分離設(shè)備、換熱器等）及各處理構(gòu)筑物（沉砂池、調(diào)節(jié)池等）的個數(shù)宜為2個，并宜按并聯(lián)設(shè)計。1） 格柵功能：養(yǎng)殖場豬糞廢水通過進(jìn)水渠道流入沉砂集水，在進(jìn)水渠道內(nèi)安裝人工攔污格柵，用于攔截干草、塑料袋等不可消化之雜物。TOC\o"1-5"\h\z攔污格柵： 2套柵條間隙： 10mm柵槽寬度： 600mm柵槽深度： 1.0m過柵流速： 0.5-1.0m/s2） 集污池功能：暫時儲存從豬舍沖洗出來的豬糞、尿液混合污水。池體結(jié)構(gòu)：地下磚混結(jié)構(gòu)尺 寸: 5.00mX3.00mX3.00m容 積： 45.00m3數(shù) 量： 2池3） 調(diào)漿沉砂池功 能：豬糞與來水充分?jǐn)嚢杌旌?，去除廢水中的砂石池體結(jié)構(gòu)：地下磚混結(jié)構(gòu)寸：①3.20mX3.00m容積：24.12m3池數(shù)：2池4）集污配漿池功能：收集污水,將豬糞調(diào)配成一定比例的混合糞污水?dāng)?shù)量： 2座尺寸： ?4.2x3.0m有效容積： 41.54m3材 質(zhì)： 磚混結(jié)構(gòu)（地下）攪拌 器： 攪拌機(jī)2臺功 率： 4KW提升 泵： 提升泵2臺功 率： 5.5KW揚 程： 16m流 量： 20m3/h5）調(diào)節(jié)池功能：使養(yǎng)殖場每天產(chǎn)生的糞、尿及沖洗水等均勻混合，水解酸化，提高料液的可生化性，調(diào)整進(jìn)料的PH值，池內(nèi)安裝加熱管道加溫，有利于冬季厭氧正常發(fā)酵。數(shù)量：2座尺寸：?5.0x3.5m有效容積：60m 3材質(zhì)：磚混結(jié)構(gòu)（地下）攪拌器：攪拌機(jī)2臺功率：4.0KW在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)厭氧進(jìn)料泵，作用：提升混合料至厭氧消化罐內(nèi)設(shè)計參數(shù)和主要設(shè)備參數(shù)：厭氧進(jìn)料泵： 螺桿泵1臺功率：3.0KW

揚程：15m揚程：15m流量：10m3/h厭氧消化及沼氣凈化處理系統(tǒng)1)厭氧反應(yīng)器本設(shè)計的厭氧消化裝置采用地上搪瓷鋼板拼裝密封罐結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器采用的厭氧發(fā)酵工藝是升流式厭氧消化反應(yīng)器(USR中溫30C~35C發(fā)酵后液下出料方式。發(fā)酵罐采用柔性搪瓷拼裝結(jié)構(gòu)，搪瓷用鋼板鈦合金專用鋼板，厚度為 3mm~8mm根據(jù)罐體的大小選用不同厚度的鋼板，鋼板先經(jīng)過酸洗、堿洗、打砂等特殊的工藝處理，將鋼板表面的氧化皮、銹及油除干凈，再在鋼板的內(nèi)外兩面噴上底釉和面釉，烘干后經(jīng)過電爐 900C高溫加熱，使鋼板表面形成0.3mm厚的搪瓷層，搪瓷層和鋼板之間形成很強(qiáng)的結(jié)合力，使搪瓷涂層形成的保護(hù)層不僅能阻止罐體腐蝕，而且具有抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿的功能。搪瓷涂層同樣具有極強(qiáng)的抗磨損性。根據(jù)計算式 V(MHRT)TS%其中：V為反應(yīng)器容積，m; HRT為水力停留時間，d;M為干物質(zhì)日產(chǎn)量，t/d; TS%為污水總固體濃度，%貝UUSR反應(yīng)器體積為V=2.47t/dx18d-6%=741rn根據(jù)我國現(xiàn)在搪瓷拼裝罐主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄中選取相應(yīng)規(guī)格：① 9.93x9.60m,即直徑為9.93m,高度為9.60m的搪瓷拼裝罐。功能：高濃度厭氧消化處理主體反應(yīng)器，豬糞污水厭氧消化處理，產(chǎn)生沼氣。規(guī)格：①9.93mx9.60m有效容積：741m3停留時間：18d發(fā)酵溫度：中溫30~35C材質(zhì)結(jié)構(gòu)：搪瓷鋼板結(jié)構(gòu)，外設(shè)聚苯板保溫層數(shù)量：1座2)沼氣凈化系統(tǒng)厭氧反應(yīng)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)。H2S不僅有毒，而且有很強(qiáng)的腐蝕性。過量的H2S和雜質(zhì)會危及發(fā)電機(jī)組的壽命，因此新生成的沼氣不宜直接作燃料，還需進(jìn)行氣水分離、脫硫等凈化處理。厭氧反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣是未被凈化的含飽和水蒸氣的沼氣， 含有較多的H2S氣體和其它雜質(zhì)，其經(jīng)過沼氣凈化系統(tǒng)后備送入沼氣貯柜，在此中間串聯(lián)有脫硫系統(tǒng)和氣水分離器、凝水器等專用設(shè)備。最終送至沼氣發(fā)電機(jī)組。該養(yǎng)殖場干豬糞、尿及污水將全部進(jìn)行厭氧發(fā)酵。每天約生產(chǎn)沼氣704m3所生產(chǎn)的沼氣在被使用以前需要進(jìn)行脫水、脫硫凈化處理。（1） 化學(xué)脫硫塔脫硫效果：大于90%型號：STL-6處理能力：30m3/h數(shù)量：2套（2） 氣水分離器型號：STS-6數(shù)量：2臺（3） 水封器型號：SF-500數(shù)量：1臺（4） 沼氣流量計型號：JLQ-50數(shù)量：1臺3） 沼氣貯存系統(tǒng)膜式儲氣柜功能：貯存厭氧消化罐產(chǎn)生的沼氣構(gòu)造形式：聚酯纖維尺寸：①9.93X6.84m有效容積：250m3數(shù)量：1個根據(jù)有關(guān)資料，即使效率較高的沼氣發(fā)電機(jī)，也只能把沼氣中含能量的 30%左右轉(zhuǎn)化成電能。總能量的40%左右可以以余熱的形式回收，其余的能量以各種形式被損失掉。由于豬糞廢水厭氧消化處理后所產(chǎn)生的沼氣是一種優(yōu)質(zhì)的生物氣體能源。 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0C沼氣發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的電能養(yǎng)殖場內(nèi)自用或銷售周圍農(nóng)戶用電，由余熱換熱器回收的余熱可以用于厭氧反應(yīng)器的增溫。本沼氣生態(tài)工程項目中沼氣發(fā)電機(jī)組采用國產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)純沼氣發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組由沼氣發(fā)電機(jī)組本體部分，余熱回收換熱器等系統(tǒng)組成。發(fā)電機(jī)組每日發(fā)電時間：約16小時。每m3沼氣發(fā)電能力：1.6-1.8KW.h/m3沼氣（國產(chǎn)機(jī)組）發(fā)電機(jī)組功率：80KW日最大發(fā)電量：1280KW.h沼液沼渣的處理一般情況下糞、尿污水厭氧發(fā)酵后每公斤干物質(zhì)將有50%轉(zhuǎn)化為剩余污泥，其中20%隨沼液排出，80%形成沼渣。沼液沼渣經(jīng)沉淀固液分離后，將每年生產(chǎn)沼渣 1277噸左右（TS=35%,—部分通過污泥回流泵定期回流至厭氧反應(yīng)器內(nèi)，一部分輸送至無公害蔬菜基地、果園等。每年分離出的沼液約8030噸左右（TS=2%貯存于沼液池中，作為農(nóng)肥外運。沼渣的處理：采用擠壓式固液分離機(jī)1臺，功率：4KW。分離機(jī)工作原理：由無堵塞液下切割泵將在沼液池中的沼渣提升至固液分離機(jī)內(nèi)，并通過安置在分離機(jī)中的篩網(wǎng)經(jīng)螺旋擠壓以30轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速將脫水的沼渣向前推進(jìn)，其中的干物質(zhì)通過與在機(jī)口形成的固態(tài)物質(zhì)在圓柱體內(nèi)相互擠壓分離出來；其中的污水則通過篩網(wǎng)濾出，自流進(jìn)入貯肥池內(nèi)。此外，沼液輸送渠道將是封頂?shù)牟⑶遗c此外，沼液輸送渠道將是封頂?shù)牟⑶遗c排水渠是分開的，以確保在雨季時沼液不滿溢，以免對周邊環(huán)境構(gòu)成二次污染。1） 沼液池功能：短時存儲沼液構(gòu)造形式：地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸：lO.OOmX5.00mX5.00m有效容積：250m3池數(shù)：1池提升泵：WQ型潛污泵1臺型 號： WQ25-14-2.2功 率： 2.2KW揚 程： 14m流 量： 25m 3/h2） 沼渣池功能：短時存儲沼渣構(gòu)造形式：半地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸：2.00mX5.00mX5.00m有效容積：50m3池數(shù)：1池增溫與保溫系統(tǒng)增溫采用鍋爐供熱方式，在鍋爐供熱中常用模式有兩種：蒸氣鍋爐加熱；常壓熱水鍋爐循環(huán)間接加熱。蒸氣加熱鍋爐因是高壓方式，在使用的安全系數(shù)上存在有隱患的地方，且每年要報檢；熱水鍋爐采用熱水盤管循環(huán)間接加熱方式不僅可以有效利用且安全性高，并可以使用沼氣、煤二者加熱方式，不僅能充分利用沼氣燃燒的熱能，達(dá)到節(jié)能高效利用的目的。確保在惡劣自然條件下(如長期陰雨天)以及冬季對反應(yīng)系統(tǒng)的供熱，保證了發(fā)酵系統(tǒng)溫度的恒定。綜上所述，本發(fā)酵系統(tǒng)增溫采用常壓熱水鍋爐循環(huán)間接加熱模式，沼氣站加熱裝置主要為熱水鍋爐。熱水鍋爐0.35兆帕。設(shè)冬季每天糞便量為40噸，溫度為5C；每天回流的稀釋沼液量為10噸，設(shè)溫度為25C,設(shè)最終混合溫度為T,則(40x1000)kgx(T-5)C=(10x1000)kgx(25-T)CT=9 °C,考慮熱損失，設(shè)冬季進(jìn)料溫度為8C,每天進(jìn)料總量為40噸，每天需要的熱量為：Q=CxMXAT=1大卡x(42x1000)kgx(33-8)C=100萬大卡，選用煤氣兩用鍋爐，養(yǎng)殖場產(chǎn)生的沼氣除集中發(fā)電，另剩余部分用于燒鍋爐，產(chǎn)生的熱水用于豬場豬舍的保溫，與熱水鍋爐結(jié)合使用，以達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo).25萬大卡的熱水鍋爐額定效率每天需燃燒4小時.即可進(jìn)料加熱至33C。本項目厭氧處理單元設(shè)計為中溫33C發(fā)酵工藝，其溫度范圍為30?35C。為了保證厭氧反應(yīng)在冬季正常運行，必須對系統(tǒng)實施增溫和整體保溫措施，故在罐體外采用聚苯板進(jìn)行強(qiáng)化保溫，其厚度為10cm以保證罐體內(nèi)反應(yīng)溫度在30?35C的發(fā)酵溫度，在各管道及閥門等處均采用聚氨酯發(fā)泡保溫，保證隔熱保溫效果。4.2建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計1、根據(jù)工藝流程的要求，在滿足廠區(qū)內(nèi)工藝要求、交通運輸、環(huán)保、防火等前提下，使廠區(qū)建筑物、構(gòu)筑物、道路、綠化有機(jī)地結(jié)合在一起。2、注重環(huán)境保護(hù)，使養(yǎng)殖場豬糞處理沼氣生態(tài)工程成為環(huán)境優(yōu)美的示范項目工程地質(zhì)情況本沼氣生態(tài)工程項目的主要構(gòu)筑物為集污配漿池、沼液池，液態(tài)肥池等，設(shè)計時以鉆探地質(zhì)報告為準(zhǔn)。當(dāng)場地空間開闊時，基坑可以按一定坡度進(jìn)行放坡開挖。當(dāng)構(gòu)筑物距離很近且埋深不同時，可采用一些措施進(jìn)行臨時支護(hù)。對于深基坑，施工中還應(yīng)考慮降水及護(hù)坡處理所有構(gòu)筑物的抗?jié)B問題，均以混凝土本身的密實性來滿足抗?jié)B要求。根據(jù)構(gòu)筑物的重要性及水力梯度來確定其抗?jié)B標(biāo)號，相關(guān)參數(shù)參見結(jié)構(gòu)施工圖。主要建筑物主要建筑物包括：值班室、發(fā)電機(jī)房、凈化間、鍋爐房、堆煤間主要建筑物名稱、尺寸、結(jié)構(gòu)形式等見下表。表7-2主要建筑物尺寸表序號構(gòu)筑物名稱結(jié)構(gòu)尺寸(m數(shù)量總規(guī)模(眄結(jié)構(gòu)形式1值班室5.1X4.2X4.0121.42磚混結(jié)構(gòu)2發(fā)電機(jī)房6.0X4.2X4.0125.20磚混結(jié)構(gòu)3凈化間6.0X4.2X4.0125.20磚混結(jié)構(gòu)4鍋爐房5.1X4.2X4.0121.42磚混結(jié)構(gòu)

5堆煤間2.4X4.2X4.0110.08磚混結(jié)構(gòu)424主要構(gòu)筑物主要構(gòu)筑物名稱、尺寸、結(jié)構(gòu)形式等見下表表7-1主要構(gòu)筑物一覽表序號構(gòu)筑物名稱結(jié)構(gòu)尺寸(m數(shù)量總規(guī)模(m3)結(jié)構(gòu)形式備注1格柵0.90X0.802不銹鋼一用一備2集污池5.00X3.00X290磚混結(jié)構(gòu)一用一備3.003調(diào)漿沉砂池①3.20X3.00248.24磚混結(jié)構(gòu)一用一備4集污配漿池①4.20X3.00283.08磚混結(jié)構(gòu)一用一備5調(diào)節(jié)池①5.00X3.502120.00磚混結(jié)構(gòu)一用一備6USR厭氧反應(yīng)①9.93X9.601741搪瓷拼裝池罐7沼液池10.00X5.00X1250鋼混結(jié)構(gòu)5.008沼渣池2.00X5.00X150鋼混結(jié)構(gòu)5.009模式氣囊①9.93X3.841250聚酯纖維10貯氣池425其他主要機(jī)械設(shè)備機(jī)械設(shè)備設(shè)計及選型設(shè)計原則如下：1各設(shè)備的選型力求經(jīng)濟(jì)合理滿足工藝的要求，并配合構(gòu)筑物形式的要求。2、 潛水電機(jī)的防護(hù)等級不IP68，其它配套電機(jī)和就地控制箱防護(hù)等級不低于IP553、 考慮到污水介質(zhì)的特性，設(shè)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(qiáng)度塑料材料，其余材料可以是碳鋼材料但必須防腐處理序號設(shè)備名稱型號尺寸數(shù)量1水封器SF-500①600X1000一套2氣水分離器STS-6①600X1000兩套3脫硫塔STL-6①600X1800兩套4反應(yīng)器水力循環(huán)系統(tǒng)國標(biāo)一套5沼氣流量計JLP-50厶6熱水鍋爐LHG-25一套抗震設(shè)計遵照國家“建筑抗震設(shè)計規(guī)范”（GBJ11-89）及“構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范”（GB50191-93的有關(guān)規(guī)定。所有構(gòu)（建）筑物按地震烈度6級設(shè)防。電氣設(shè)計、設(shè)計依據(jù)（1） 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95（2） 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-942001版（3） 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-872001版、設(shè)計范圍本沼氣生態(tài)工程電氣設(shè)計包括以下內(nèi)容:

低壓配電裝置設(shè)計用電設(shè)備供電及控制設(shè)計厭氧反應(yīng)器防雷設(shè)計三、 供電電源沼氣站供電電源由業(yè)主負(fù)責(zé)接通至供方控制柜上樁接口。四、 負(fù)荷計算沼氣站所有用電設(shè)備電壓等級均為380/220V,全場用電設(shè)備總裝機(jī)容量及計算負(fù)荷如下:序號用電設(shè)備功率(KW)臺數(shù)總裝機(jī)容量(Kvy實際裝機(jī)容量(KW)備注1集污配漿池提升泵5.52115.5一備一用2沼液池潛污提升泵2.212.22.23進(jìn)料單螺桿泵3.026.03.0一備一用4PJ型攪拌機(jī)4.0416165擠壓式固液分離機(jī)41446無堵塞液下切割泵31337熱水循環(huán)泵2.224.42.2一備一用8全站照明及其它33合計49.6KW38.9KW4.4 平面布置、平面布置原則沼氣站平面布置應(yīng)遵循以下原則：1、 功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積2、 流程力求簡短、順暢，避免迂回重復(fù)。3、 建筑物應(yīng)盡可能布置在南北朝向。4、廠區(qū)內(nèi)綠化面積不小于35%總平面布置滿足消防的要求5、交通順暢，使施工、管理方便。二、建筑單體設(shè)計站內(nèi)建筑物應(yīng)本著符合工藝要求為主的原則確定，在滿足功能要求的情況下，各建筑力求美觀。三、道路站內(nèi)車行道路系統(tǒng)能滿足防火及運輸要求，車行道采用混凝土路面。業(yè)主根據(jù)要求，自行建設(shè)。四、綠化大面積綠化并配有適當(dāng)綠籬，綠化面積達(dá)到并超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)主根據(jù)情況，自行建設(shè)。五、建筑物裝修標(biāo)準(zhǔn)建筑物裝修按與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)為唯一標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)主根據(jù)實際情況，自行建設(shè)。六、建筑防火整個廠區(qū)建筑防火均嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 (GBJ16-87進(jìn)行設(shè)計。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(yīng)符合防火規(guī)范。各建筑物單體設(shè)計也均按照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計。業(yè)主根據(jù)方案要求，另行建設(shè)。七、 高程設(shè)計沼氣站內(nèi)地面標(biāo)高以原始地面高度為相對標(biāo)高±0.000計，采用一次提升至厭氧反應(yīng)器，其它工藝流程全部為自流。八、 給水沼氣站內(nèi)生產(chǎn)、生活、消防用水接自養(yǎng)殖場內(nèi)給水管網(wǎng)。沼氣站內(nèi)進(jìn)水管由DN25鍍鋅鋼管引入用水點，消防、生產(chǎn)、生活水管共用，業(yè)主根據(jù)要求，另行建設(shè)。九、排水生產(chǎn)、生活污水經(jīng)污水管道收集后排入集糞池一并處理。廠區(qū)內(nèi)雨水經(jīng)雨水管道收集后排出場外。十、運輸考慮到沼渣固體肥料的運輸，建議業(yè)主配備車輛運輸。一、通訊為方便生產(chǎn)管理，在管理房內(nèi)設(shè)固定電話機(jī)一臺以便于生產(chǎn)指揮及聯(lián)絡(luò)。業(yè)主根據(jù)要求，自行建設(shè)。十二、消防1、沼氣站內(nèi)按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GBJ16-87）2001進(jìn)行設(shè)計。2、站內(nèi)道路滿足消防車行駛要求。3、所有建筑物均按二級耐火等級設(shè)計，建筑材料均采用非燃燒體材料。4、在管理房內(nèi)按要求配置干粉滅火器和砂箱。5、場內(nèi)嚴(yán)禁煙火、在厭氧反應(yīng)器等處應(yīng)張貼“嚴(yán)禁煙火”標(biāo)志。十三、勞動保護(hù)和安全生產(chǎn)1、在沼氣站運轉(zhuǎn)以前應(yīng)對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，指定必要的安全操作規(guī)程和管理制度，使其牢記安全規(guī)程，將不安全因素消滅在萌芽狀態(tài)。2、各處理構(gòu)筑物的平臺走道和臨空天橋均應(yīng)設(shè)置保護(hù)欄桿，欄桿高度和強(qiáng)度應(yīng)符合國家勞動局保護(hù)規(guī)定。3、在發(fā)電機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)。4、所有有電氣設(shè)備的安裝和防護(hù)必須滿足電氣設(shè)備有關(guān)安全規(guī)定。十四、節(jié)能1、污水泵均采用螺桿泵和無