養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程設(shè)計規(guī)范

2養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了XX省養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用XX省小型養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)、養(yǎng)殖大戶等糞污處理的小型沼氣工程，供戶數(shù)一般為30～100戶。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GBT4750戶用沼氣池設(shè)計規(guī)范NY/T90農(nóng)村家用沼氣發(fā)酵工藝規(guī)程N(yùn)Y/T667沼氣工程規(guī)模分類NY/T1220.1沼氣工程技術(shù)規(guī)范第1部分：工藝設(shè)計NY/T1220.2沼氣工程技術(shù)規(guī)范第2部分：供氣設(shè)計NY/T1222規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范3術(shù)語和定義NY/T1220.1和NY/T1220.2確立的術(shù)語和定義以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程以處理小型養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)、養(yǎng)殖大戶等畜禽糞污為目標(biāo)，同時向周邊農(nóng)戶提供優(yōu)質(zhì)清潔能源沼氣和沼液、沼渣等優(yōu)質(zhì)肥料的小型沼氣發(fā)酵裝置及其附屬設(shè)施，叫做養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程。3.2集中供氣由發(fā)酵裝置生產(chǎn)的沼氣，經(jīng)凈化、儲存并調(diào)壓后通過管路系統(tǒng)輸送到集中居住農(nóng)戶的一種供氣方式。4設(shè)計原則4.1基本原則設(shè)計應(yīng)符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，滿足發(fā)酵原料需求，解決沼氣等產(chǎn)品出口，進(jìn)行工程選址。4.2農(nóng)田匹配設(shè)計應(yīng)充分利用附近農(nóng)田消納沼渣、沼液。沼渣、沼液土地消納面積應(yīng)按照每667m2土地消納3頭豬的糞便計算。4.3工藝內(nèi)容工藝設(shè)計應(yīng)包括原料預(yù)處理、厭氧消化、沼氣脫水、脫硫、儲氣和沼氣輸配等內(nèi)容。5選址和總體布置5.1工程選址養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程選址盡量靠近發(fā)酵原料、沼氣供給和沼肥還田地點(diǎn)，應(yīng)滿足工程建設(shè)的地質(zhì)條件，交通運(yùn)輸方便，較好的供水、供電條件，滿足安全、消防和防疫有關(guān)要求。5.2總體布置5.2.1總體要求應(yīng)滿足沼氣工藝設(shè)計的要求，結(jié)合地形、地址和氣象因素，布局緊湊，便于施工、運(yùn)行、維護(hù)和管理，沼氣發(fā)酵裝置與居住區(qū)間距≥20m。5.2.2沼氣工程邊界沼氣工程涉及的相應(yīng)建筑設(shè)施，宜集中在一個相對封閉的區(qū)域內(nèi)，區(qū)域邊界應(yīng)設(shè)置>1.2米高的圍墻。5.2.3管線布置各類管路和電路應(yīng)統(tǒng)一布置，不得相互干擾、迂回。5.2.4供電供電按三級負(fù)荷設(shè)計動力、控制、照明配電系統(tǒng)。5.3原料收集5.3.1原料來源發(fā)酵原料主要以養(yǎng)殖場糞污為主，視工藝要求可小比例摻混秸稈和其它有機(jī)廢物。原料管理原料的收集、運(yùn)輸、儲存應(yīng)有專人管理。糞污類原料的儲運(yùn)場所及設(shè)施，應(yīng)配有必要的清潔和消毒工具。6工藝設(shè)計6.1發(fā)酵工藝選擇6.1.1一般原則根據(jù)小型養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖大戶的特點(diǎn)，選擇處理工藝先進(jìn)、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低、便于農(nóng)村沼氣技工建筑施工、管理操作簡便易行的工藝和裝置。6.1.2發(fā)酵溫度與濃度厭氧反應(yīng)器應(yīng)維持在中溫或近中溫（35℃或者25℃左右）的發(fā)酵溫度，進(jìn)池物料濃度宜控制在8%以內(nèi)。6.1.3發(fā)酵裝置宜采用CSTR完全混合式反應(yīng)器或水壓式沼氣池等較為成熟的厭氧發(fā)酵裝置。6.1.3.1CSTR完全混合式反應(yīng)器如選用CSTR發(fā)酵裝置，可根據(jù)地質(zhì)條件建造地上式或半地下式模式；CSTR反應(yīng)器一般應(yīng)配有保溫、增溫、攪拌、進(jìn)出料、排泥和在線監(jiān)測（溫度、pH）等設(shè)施設(shè)備。攪拌宜采用沼氣攪拌、機(jī)械和料液回流等方式完成。CSTR沼氣池的主要設(shè)計參數(shù)可參照NY/T1222中8.2“能源生態(tài)型”沼氣工程所用厭氧消化器。6.1.3.2水壓式沼氣池如選用水壓式沼氣池，單池建設(shè)容積不超過50m3為宜，如沼氣工程總?cè)莘e大于50m3，宜采用多池并聯(lián)模式建造。水壓式沼氣池一般為地下式，主要有進(jìn)料口、發(fā)酵間、水壓間和儲氣室?guī)撞糠謽?gòu)成，可參照規(guī)范GBT4750的3.1池型各部位結(jié)構(gòu)設(shè)計。較大容積的水壓式沼氣池，宜配有一定的回流攪拌、增溫和在線監(jiān)測等設(shè)施設(shè)備。6.1.4發(fā)酵容積總發(fā)酵容積V（m3）按照養(yǎng)殖小區(qū)內(nèi)每日糞污總產(chǎn)量進(jìn)行測算，測算過程如公式（1）所示。 （1）式中：b——單位畜禽每天的平均排糞量（kg、濕重），取值見表1；n——養(yǎng)殖畜禽的數(shù)量（頭、只）；Ts——畜禽糞便原料中干物質(zhì)含量的百分比（%），取值見表1；HRT——原料在池中的滯留天數(shù)（d），取值為90d；r——發(fā)酵原料濃度（%），取值為8%；t——發(fā)酵料液比重（kg/m3），取值為1；m——池內(nèi)裝料的有效容積（%），取值為90%。6.1.5排污系數(shù)不同畜禽糞便排放量見表1。表1不同畜禽糞便排放量畜禽種類體重（千克）日排糞量（千克）年排糞量（千克）干物質(zhì)含量（%）豬506219018牛50020730017雞1.50.136.5306.2工藝流程總體工藝流程見圖1。圖1總體工藝流程6.3預(yù)處理池工藝流程應(yīng)設(shè)置原料預(yù)處理池，形狀宜采用長方體，并配備攪拌裝置，池底保持5%的坡度，坡底處連接發(fā)酵池，原料在預(yù)處理池內(nèi)的滯留時間宜為3d，容積≥3d的進(jìn)料量。預(yù)處理池上應(yīng)設(shè)有格柵，格柵間隙宜小于5cm。7沼肥儲存池沼肥儲存池容積按原料量存儲時間＞30d設(shè)計。8沼氣凈化厭氧消化生產(chǎn)的沼氣應(yīng)進(jìn)行脫水、脫硫處理后進(jìn)入輸配系統(tǒng)，供應(yīng)給農(nóng)戶使用。8.1沼氣脫水沼氣中水XX采用重力法脫除。沼氣氣水分離器宜采用立式圓柱形結(jié)構(gòu)設(shè)計，其容積可按表2的規(guī)格尺寸選用。表2沼氣氣水分離器規(guī)格尺寸供氣戶數(shù)氣水分離器（m3）進(jìn)出口管徑30～500.015DN32/DN4051～800.020DN4081～1000.030DN508.2沼氣脫硫沼氣脫硫宜采用干法脫硫，宜采用顆粒狀氧化鐵做脫硫劑。脫硫裝置應(yīng)設(shè)置兩套，一備一用。脫硫裝置宜采用立式圓柱形和地上架空布置設(shè)計，其容積可在表3中選擇。表3沼氣脫硫器規(guī)格尺寸供氣戶數(shù)日產(chǎn)沼氣量（m3/d）脫硫器容積（m3）沼氣進(jìn)出口管徑30～50600.08DN4051～80900.12DN4081～1001200.16DN509沼氣儲存9.1儲氣裝置容積儲氣裝置容積一般在月平均日供氣量的50%～60%為宜。但可視季節(jié)性產(chǎn)、用氣波動情況，適當(dāng)增加儲氣裝置容積。9.2儲氣裝置沼氣宜采用柔性干式儲氣設(shè)施儲存，如雙膜儲氣柜或單膜軟體氣囊。如采用單膜軟體氣囊，需增加一定附屬設(shè)施對其進(jìn)行固定和防護(hù)。9.3避雷裝置儲氣設(shè)施附近應(yīng)裝有避雷裝置，避雷針高度h按公式（2）和公式（3）計算：當(dāng)時 （2）當(dāng)時 （3）式中：rx——避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑，m；hx——被保護(hù)物的高度，m；h——避雷針的高度，m；ha——避雷針的有效高度，m；P——高度影響系數(shù)，。10沼氣輸配沼氣輸配系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)保證供氣安全性和可靠性，沼氣管網(wǎng)宜采用低壓供氣，供氣距離應(yīng)在3km以內(nèi)為宜。供氣管道設(shè)計及管材要求參照NY/T12