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文檔簡介

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章總論 總說明1.1項目名稱 山東萬得福實業(yè)集團有限公司大中型沼氣工程1.2建設(shè)單位山東萬得福實業(yè)集團有限公司1.3建設(shè)地點山東省墾利經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)1.4工程模式能源生態(tài)型1.5建設(shè)年限一年1.6建設(shè)目標(biāo)總投資425.896萬元建設(shè)沼氣工程,將養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞污沖洗廢水轉(zhuǎn)化為沼氣、沼液、沼渣。沼氣用來炊用、戶用或制成沼氣成品等其他用途;糞便及產(chǎn)生的沼渣經(jīng)加工制成有機肥成品;沼液經(jīng)處理后達標(biāo)排放,最大限度提高能源和資源的利用率,實現(xiàn)污染物的“零排放”,改善山東省東營市墾利縣及周邊農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益,改善能源供應(yīng)結(jié)構(gòu),減少化肥和農(nóng)藥的使用量,提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量,實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。1.7建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模1.7.1養(yǎng)殖規(guī)模及原料來源、數(shù)量山東萬得福實業(yè)集團有限公司每天產(chǎn)生牛糞25噸,糞污水55噸。具備充足的發(fā)酵原料。1.7.2建設(shè)規(guī)模建設(shè)600m3CSTR厭氧反應(yīng)池2座及250m3柔性氣柜2套。年處理糞污19800噸。年產(chǎn)沼氣35.04萬m3,用于廠區(qū)內(nèi)的供暖和戶用。年產(chǎn)固體有機肥806噸1.7.3主要設(shè)施1.預(yù)處理單元:格柵渠:3.0m×0.5m×調(diào)糞池:3.0m×2.7m×折流沉砂渠:2.6m×2.2m×調(diào)節(jié)池:3.0m×3.5m×2.沼氣生產(chǎn)單元:CSTR發(fā)酵罐(600m3):Φ9.2m×9.23.沼氣、沼液存儲單元:柔性氣柜(250m3):Φ9.2m×5.3沼液池:上邊:10.0m×下邊:7.0m高:2.8m,4.沼氣凈化單元:沼氣凈化間:4.2m×3.6m×5.有機肥加工單元:沼渣濃縮池:4.5m×4.5m×好氧發(fā)酵槽:60m×6.0m×1.6m,數(shù)量1座固液分離間:5.1m×4.2m×3有機肥加工車間:36m×10m×4.0m,數(shù)量1間6.輔助生產(chǎn)生活設(shè)施:鍋爐房:6.0m×5.1m×值班室:4.2m×3.6m1.7.4沼氣利用表沼氣利用表序號項目名稱年用氣量(m3)用氣占年總用氣量的比例(%)備注1500戶戶用31025089%500戶每天炊用所用沼氣量比較穩(wěn)定,大約850m2廠內(nèi)生活用氣3650010.42%廠內(nèi)每天的生活用氣量比較穩(wěn)定,大約100m3鍋爐燃燒36501.04%500戶戶用和廠內(nèi)生活用氣每天的用氣量比較穩(wěn)定,每天剩余的沼氣全部用于鍋爐燃燒。4年總用氣量=SUM(ABOVE)350400100%用氣和產(chǎn)氣達到供需平衡5年總產(chǎn)氣量3504006年沼氣余量01.8設(shè)計目標(biāo)1.8.1技術(shù)指標(biāo):年平均產(chǎn)氣量:960反應(yīng)池有效容積產(chǎn)氣率:0.5~1.2m3/(m3進料濃度:8%~10% 發(fā)酵溫度:35±2攝氏度停留時間:20~25天1.8.2經(jīng)濟指標(biāo)總投資:425.896萬元運行成本:41.9萬元/年1.9工藝流程采取以“預(yù)處理+CSTR”為核心的處理工藝。1.10工程投資本項目總投資425.896萬元,其中包括土建投資87.450萬元;儀器設(shè)備投資270.542萬元;工程其他費用67.904萬元。1.11資金籌措方案中央預(yù)算內(nèi)投資100萬元,省投資25萬元,市縣投資80萬元,企業(yè)自籌220.896萬元。1.12占地面積工程占地面積約20001.13勞動定員運行需定員2人。1.14建設(shè)工期一年

第2章工藝技術(shù)方案2.1工藝設(shè)計依據(jù)2.1.1相關(guān)國家法律、法規(guī)和政策(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》(2)《中華人民共和國水污染防治法》(3)《中華人民共和國水污染防治法實施細則》(4)《中華人民共和國可再生能源法》(5)《中華人民共和國畜牧法》(6)《畜禽養(yǎng)殖污染物防治管理辦法》(7)《中華人民共和國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣法》(8)《中華人民共和國電力法》(9)《中華人民共和國節(jié)約能源法》(10)《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟法》(11)《資源綜合利用條例》(12)《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議》(13)《中共中央國務(wù)院關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)扎實推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見》(14)《全國生態(tài)環(huán)境保護綱要》(15)《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》(16)《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》(17)《“十一五”資源綜合利用指導(dǎo)意見》(18)《國家鼓勵的資源綜合利用認(rèn)定管理辦法》2.1.2相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)(1)《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》(NY/T1220-2006)(2)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(3)《給水排水設(shè)計手冊》(4)《環(huán)境工程設(shè)計手冊》(水污染防治卷)(5)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16-87)(6)《中、小型集約化養(yǎng)豬場建設(shè)的國家標(biāo)準(zhǔn)》(GBT17824.1-1999)(7)《有機認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)-畜牧生產(chǎn)》(8)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)(9)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)(10)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)(11)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)(12)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)(13)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)(14)《工業(yè)與民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052-19)(15)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003-2001)(16)《金屬焊接結(jié)構(gòu)濕式氣柜施工及驗收規(guī)范》(HGJ212-83)(17)《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》(CJJ33-89)(18)《有機肥料標(biāo)準(zhǔn)》(NY525-2002)2.1.3其他依據(jù)1.山東萬得福實業(yè)集團有限公司提供的用戶資料;2.同行業(yè)、同工藝工程實例見表2-1.表2-1工程實例沼氣工程厭氧反映器容積(m3)貯氣柜容積(m3)內(nèi)蒙古大力神牛業(yè)400CSTR(1座)2001座北京市順義區(qū)北郎中村沼氣工程500CSTR(1座)2501座2.2工藝設(shè)計原則2.2.1技術(shù)先進性、可靠性和適應(yīng)性原則(1)根據(jù)山東萬得福實業(yè)集團有限公司實際情況,選擇最先進的工藝方案。(2)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,選擇有成功案例的工程方案,確保工程可以長期穩(wěn)定運行。(3)根據(jù)業(yè)主經(jīng)濟條件和操作人員技能水平,選擇最適宜的方案,便于實際運行和維護。2.2.2經(jīng)濟效益最大化原則(1)在保證技術(shù)先進性的基礎(chǔ)上,優(yōu)化工藝和各個單元設(shè)計,降低一次性投資,確保最佳性價比和最短的投資回收期。(2)遵循循環(huán)經(jīng)濟理念,對整個場區(qū)進行能流、物流分析和設(shè)計,確保沼氣工程為企業(yè)帶來整體最大效益。2.2.3環(huán)境和社會效益最大化原則(1)對產(chǎn)品(沼氣、沼渣、沼液)進行充分利用,并注重外觀設(shè)計和綠化美化,使站區(qū)與場區(qū)總體環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。(2)設(shè)計和實施過程中遵守國家及地方有關(guān)法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策,保證工程符合地方環(huán)境、經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃,工程建成后給附近農(nóng)戶供氣,并發(fā)揮示范作用,帶動地方經(jīng)濟和社會發(fā)展。2.3工藝技術(shù)方案選擇2.3.1主要工藝簡介(1)升流式厭氧污泥床(upflowanaerobicsludgeblanket,簡稱UASB)UASB使目前發(fā)展最快的消化器,其特征使自下而上流動的污水流過膨脹的顆粒狀的污泥床。消化器分為三個區(qū),及污泥床、污泥層和氣-固分離器,分離器將氣體分流并阻止固體漂浮和沖出,使MRT比HRT大大增長,產(chǎn)甲烷效率明顯提高,污泥床區(qū)平均只占消化器體積的30%,但80%——90%的有機物在這里被降解。該工藝將污泥的沉降和回流置于一個裝置中,降低了造價。在國內(nèi)外已被大量用于低SS廢水的處理,如廢酒醪濾液、啤酒廢水、豆制品廢水等。而對于ss濃度高的,則很易引起三相分離器的堵塞,導(dǎo)致反應(yīng)器失效。該工藝的優(yōu)點如下:(1)除氣/固分離器外消化器結(jié)構(gòu)簡單,沒有攪拌裝置及填料;(2)長的SRT及MRT使其實現(xiàn)了很高負(fù)荷率;(3)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;(4)出水SS含量低;(5)適用于低SS含量廢水的處理。缺點是:(1)需要安裝氣/固分離器;(2)需要有效的布水器,使進料能均勻與消化器底部;(3)進水要求低SS含量;(4)在高水力負(fù)荷或高SS負(fù)荷時易流失固體和微生物,運行技術(shù)要求較高。(2)升流式厭氧固體反應(yīng)器(upflowanaerobicsolidreactor,簡稱USR)USR反應(yīng)器采用上流式污泥床原理,不使用機械攪拌,產(chǎn)氣率視溫度不同在0.4~1.2之間。沼渣沼液COD濃度含量很高,不適宜好氧處理達標(biāo)排放,一般用于農(nóng)田施肥進行生態(tài)化處理,是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝。采用USR工藝產(chǎn)生的沼氣如進行熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP),熱能輸出部分可滿足20℃(3)污泥床濾器(UBF)它是將UASB和厭氧濾器結(jié)合為一體的厭氧消化器。其下部為污泥床,上部設(shè)置纖維填料。由于附著于纖維填料上的生物膜補充了污泥床上部微生物的不足,所以效益較高。但每立方米填料價值300~500元,使工程造價上升。順義肉聯(lián)廠的屠宰廢水處理采用UBF工藝。它對低濃度低懸浮固體污水的厭氧消化效果較好。用于高濃度高懸浮固體廢水處理易產(chǎn)生堵塞。(4)完全混合式厭氧消化器(completestirredtankreactor,簡稱CSTR)全混合式消化器是在常規(guī)消化器內(nèi)安裝了攪拌裝置,使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài),與常規(guī)消化器相比使活性區(qū)遍布整個消化器,其效率比常規(guī)消化器有明顯提高,故名高速消化器。該消化器長采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運行,適用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理,如污水處理廠好氧活性污泥的厭氧消化過去多采用該工藝。在該消化器內(nèi),新進入的原料由于攪拌作用很快與發(fā)酵器內(nèi)的全部發(fā)酵液混合,使發(fā)酵底物濃度始終保持相對較低狀態(tài)。該消化器時典型的HRT、SRT和MRT完全相等的消化器,為了使生長緩慢的產(chǎn)甲烷菌的增殖和沖出速度保持平衡,要求HRT較長,一般要10~15天或是更長的時間。中溫發(fā)酵時負(fù)荷為3~4kgCOD/(m3.d),高溫發(fā)酵為5~6kgCOD/(m3.d)。產(chǎn)氣率視原料和溫度不同在0.8~5.0之間。沼渣沼液COD濃度和TS濃度含量高,一般不經(jīng)固液分離即可直接用于農(nóng)田施肥,是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝。采用CSTR工藝產(chǎn)生的沼氣如進行熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP),熱能輸出部分可滿足大部分北方地區(qū)冬季的原料加熱要求,不需外來能源加熱。全混合式消化器的優(yōu)點是:(1)可以進入高懸浮固體含量的原料;(2)消化器內(nèi)物料均勻分布,避免了分層狀態(tài),增加了底物和微生物接觸的機會;(3)消化器內(nèi)溫度分布均勻;(4)進入消化器的抑制物質(zhì),能夠迅速分散,保持較低濃度水平;(5)避免了浮渣、結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現(xiàn)象;(6)易于建立數(shù)學(xué)模型。2.3.2一體化設(shè)備簡介德國、丹麥、荷蘭等發(fā)達國家的沼氣工程裝備已達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工業(yè)化,質(zhì)量得到有效控制。工程裝備的組裝技術(shù)也達到模塊化、規(guī)范化。其大型厭氧消化裝置(容積為2000-5000m3)為圓柱型立式罐,多為鋼結(jié)構(gòu)(Lipp罐居多),小型厭氧消化裝置(容積在200-1500m3)多為圓柱型立式罐、鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。二級厭氧消化裝置(立式罐)頂部常常裝有雙膜儲氣罩,構(gòu)成了發(fā)酵、儲氣一體化裝置,既節(jié)省了單獨設(shè)計儲氣裝置的費用(比分體式降低15%左右)和占地面積,又解決了在寒冷地區(qū)冬季儲氣裝置水封防凍的問題,丹麥一體化設(shè)備如圖2-4。在德國,建設(shè)沼氣工程以獲取能源為主要目的。這種采用作物和糞便兩種原料進行混合發(fā)酵的沼氣工程在德國得到快速發(fā)展。由于混合發(fā)酵原料SS含量和TS濃度都比較高,適合采用全混合厭氧反應(yīng)器。從采用的反應(yīng)器類型看,約90%為立式全混合反應(yīng)器,少數(shù)采用臥式反應(yīng)器,主要用于含沙和纖維量高的原料,而且受結(jié)構(gòu)限制,此類反應(yīng)器的容積一般低于300m3拼罐厭氧消化罐雙層膜干式儲氣柜2.3.3厭氧儲氣一體化發(fā)酵設(shè)備的優(yōu)勢將自有技術(shù)普通碳鋼厭氧罐與柔性氣柜相結(jié)合,對其優(yōu)點從結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟性和推廣度三方面進行分析。1、結(jié)構(gòu)厭氧罐采用鋼板焊接。頂部換作柔性氣柜后,攪拌機可改為側(cè)入式攪拌,使罐頂不再是承重構(gòu)件。柔性氣柜的優(yōu)勢在于可增強發(fā)酵池有效容積,提高產(chǎn)氣率;保證供氣壓力平衡,有利于沼氣使用和厭氧罐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;碳鋼導(dǎo)熱系數(shù)29W/(m℃),PVC膜材導(dǎo)熱系數(shù)0.42W/(m℃),PVC膜材導(dǎo)熱系數(shù)遠低于碳鋼,無需保溫,重量小,可折疊,運輸方便。罐體防腐的工程做法:將所有粗糙的焊縫、表面的棱角磨圓并清除焊接時的濺熔物,清除掉表面的油脂、油污和其它污染物,表面噴砂處理達到ISO標(biāo)準(zhǔn)Sa2.5級或電動工具除銹S+3級。罐體內(nèi)部采用環(huán)氧煤瀝青漆,底漆一道,面漆兩道。罐體外部采用紅丹防銹漆防腐,涂刷兩道。2、經(jīng)濟性采用厭氧儲氣一體化發(fā)酵設(shè)備比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省成本18.6%左右,占地節(jié)省9%,且工期可節(jié)省一半。3、推廣度目前的小型沼氣工程普遍存在投資高,收益低的問題,導(dǎo)致小型沼氣工程很難建設(shè)和發(fā)展,基本靠國家資金扶持或直接被放棄。若將設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、成套化,其中的關(guān)鍵設(shè)備——沼氣產(chǎn)生與收集設(shè)備產(chǎn)品化,批量化生產(chǎn)可使設(shè)備成本降低,設(shè)備一體化可使土建費用減少,標(biāo)準(zhǔn)化可使工期縮短。可將厭氧發(fā)酵與儲氣一體化設(shè)備、預(yù)處理粉碎機、攪拌機、脫硫罐、氣水分離器等均設(shè)備化,施工時只需按定好的位置布管布線,大大提高了施工速度,降低了施工難度。工程完成后,業(yè)主可通過簡單的操作完成沼氣工程的運行與維護,不需投入過多的人力物力,也不需很高的技能水平。具體幾種工藝的比較見表2-2。表2-2常用厭氧發(fā)酵技術(shù)的比較序號類別CSTRUASBUSR一體化設(shè)備1原料范圍所有類型有機原料高COD污水各類畜禽糞便所有類型有機原料2原料TS濃度5~13%<2%3~5%5~13%3應(yīng)用區(qū)域全國各地中部、南部中部、南部全國各地4水力停留時間10~30天1~5天8~15天10~30天5單位能耗低高中等低6單池容積300-3000m200-3000m200-2000m300-7操作難度中等易中等中等8產(chǎn)氣率0.8~5.00.3~0.80.4~1.20.8~1.09經(jīng)濟效益較高中高較高10沼液處理難度易易難易經(jīng)過以上對比分析,幾種工藝各有所長UASB在國內(nèi)外已被大量用于低SS廢水的處理,如廢酒醪濾液、啤酒廢水、豆制品廢水等。而對于SS濃度高的,則很易引起三相分離器的堵塞,導(dǎo)致反應(yīng)器失效。由于廢水懸浮物SS比較高,COD濃度相對較高,所需要較高負(fù)荷,選擇全混式厭氧反應(yīng)器(CSTR)是較為合適的,有利于節(jié)約投資;較長的水力停留時間也有利于糞便污物的分解與消化,沼氣的產(chǎn)量也相對穩(wěn)定,同時,更有利于項目的順利實施與運行管理。本工程擬選用CSTR工藝,采用氣柜、發(fā)酵罐一體化結(jié)構(gòu)。2.3.4工藝選擇1.工藝選擇原則(1)根據(jù)業(yè)主的經(jīng)濟條件和投資目的,養(yǎng)殖場的地理位置、處理規(guī)模和糞污特點;(2)地方政府的要求和業(yè)主的實際操作水平(3)采用先進、成熟、運行可靠的沼氣工程技術(shù),適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展;(4)在保證沼氣工程達到設(shè)計要求的前提下,盡量減少投資和運行成本;(5)設(shè)備質(zhì)量優(yōu)良可靠,確保運行穩(wěn)定,具有良好的性價比,創(chuàng)建“放心工程”;(6)沼氣系統(tǒng)力求操作管理簡便,降低勞動強度。2.工藝選擇本工程主要原料禽糞,工程地處山東,需要考慮冬季運行費用問題,適合選用進料TS濃度較高且原料中粗纖維對工藝無影響的CSTR工藝,為了滿足冬季運行的能量要求,考慮用鍋爐對反應(yīng)器進行加熱。2.3.5本項目工藝特點1、預(yù)處理部分設(shè)置格柵渠、調(diào)糞池、折流式沉砂渠、調(diào)節(jié)池,對糞便進行攪拌調(diào)節(jié)處理。預(yù)處理工藝一是保證了CSTR一體化設(shè)備內(nèi)的物料濃度,二是去除大的懸浮物、無機顆??梢詼p輕后面料液對設(shè)備的磨損。2、柔性氣柜:柔性氣柜是一種以柔性織物為貯氣囊袋的低壓燃氣貯存裝置,它集中了低壓濕式貯氣柜和低壓干式貯氣柜的優(yōu)點,不需要防腐,冬季不需要保溫,柔性織物貯氣囊袋輕,因此基礎(chǔ)要求簡單;柔性織物材料價格低,產(chǎn)品的造價相應(yīng)下降;在工廠制造出產(chǎn)品,因此施工期非常短,產(chǎn)品質(zhì)量得到很好的控制,是目前低壓濕式貯氣柜和低壓干式貯氣柜的替代產(chǎn)品。2.4工藝流程圖根據(jù)前面的工藝介紹及表6-1的對比結(jié)果,本工程選用CSTR工藝,流程如下圖所示表2-4工藝流程圖2.5工藝流程說明及沼氣利用、沼渣沼液的處理2.5.1工藝流程說明糞污水的處理:養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞污水經(jīng)格柵渠除去大的懸浮物后進入調(diào)糞池,養(yǎng)殖場采用干清糞方式,將收集的干糞送入調(diào)糞池進行調(diào)糞,調(diào)好一定濃度的料液經(jīng)過折流式沉砂渠除去砂等無機顆粒(減少后續(xù)設(shè)備的磨損)流入調(diào)節(jié)池,后經(jīng)潛水切割排污泵打入?yún)捬醴磻?yīng)池進行發(fā)酵。發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化后儲存于柔性氣柜,后用于戶用和廠區(qū)內(nèi)生活炊用,產(chǎn)生的沼液、沼渣混合液進入沼渣濃縮池,沉淀后經(jīng)過固液分離機,沼渣進入好氧槽,加入其他輔料進行好氧發(fā)酵,分離后的沼液可以作為液體肥料施予周圍的農(nóng)田、菜園。2.5.2沼氣利用本工程沼氣用途:用于鍋爐燃燒、廠區(qū)內(nèi)的生活用氣,剩余沼氣全部用來發(fā)電。2.5.3沼渣的處理沼渣處理:深加工加工流程如下:烘干冷卻篩分機造粒機固液分離機反應(yīng)罐出料沉淀混合喂料系統(tǒng)輸送機烘干冷卻篩分機造粒機固液分離機反應(yīng)罐出料 打包外運 其他原料從反應(yīng)罐出來的沼液沼渣混合液流入沼渣濃縮池沉淀濃縮,后經(jīng)固液分離機分離,固液分離后的沼渣混入一些其他原料(如糞便等)進入好氧發(fā)酵槽進行好氧發(fā)酵。發(fā)酵后再進行干燥,降低含水率,再加入秸稈等輔料混合攪拌,后經(jīng)輸送機送入有機肥加工車間進行造粒、干燥、冷卻、篩分,后經(jīng)檢測、打包制成有機肥產(chǎn)品進行銷售。2.5.4沼液的處理沼液處理:作為液體肥料,直接施與周圍農(nóng)田、菜園。

第3章結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1工程地質(zhì)條件結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)山東萬得福實業(yè)集團有限公司提供的《巖土工程勘察報告》3.1.1場地地質(zhì)條件(1)位置、地形、地貌:現(xiàn)場地地表較平整,場地周圍地勢平坦,無明顯傾斜。擬建建筑物周圍為空地,施工條件較好。(2)地基穩(wěn)定性和適宜性:擬建工程場地地勢平緩,無不良地質(zhì)作用,可根據(jù)建、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)埋深,采用換填或樁基礎(chǔ)進行地基處理,能夠適宜本工程的建設(shè)。3.2防水、抗?jié)B及抗凍蓄水構(gòu)筑物及埋入地下較深的構(gòu)筑物采用防水混凝土,根據(jù)不同使用性質(zhì)及重要性,按規(guī)范確定抗?jié)B等級。對重要構(gòu)筑物,混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑。構(gòu)筑物長度超過規(guī)范規(guī)定允許長度時,設(shè)橡膠止水帶伸縮縫,抗凍標(biāo)號不低于F200。3.3結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計按工藝及其它專業(yè)要求,遵循國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范制定結(jié)構(gòu)方案及其結(jié)構(gòu)設(shè)計。本工程中的格柵渠、調(diào)糞池、折流式沉砂渠、調(diào)節(jié)池、、CSTR厭氧發(fā)酵罐基礎(chǔ)等地下部分采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土強度等級C30,抗?jié)B標(biāo)號S6,抗凍標(biāo)號F200。鍋爐房、凈化間、有機肥加工車間、值班室等建筑物采用磚混結(jié)構(gòu)。

第4章建筑設(shè)計4.1總體布置4.1.1工程選址沼氣工程的選址應(yīng)符合養(yǎng)殖場整個生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃和要求,并應(yīng)根據(jù)以下因素綜合考慮確定:(1)在畜禽養(yǎng)殖場和附近居民區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè);(2)在畜禽養(yǎng)殖場的標(biāo)高較低處;(3)有較好的工程地質(zhì)條件;(4)滿足防疫要求;(5)有方便的交通運輸和供水供電條件。4.1.2總體布置求(1)沼氣工程的總體布置應(yīng)考慮到養(yǎng)殖場遠期生產(chǎn)規(guī)模擴展的可能性,如必要,應(yīng)依此作出分期建設(shè)方案。(2)總體布置應(yīng)滿足沼氣工程工藝的要求,布置緊湊,便于施工、運行和管理。應(yīng)結(jié)合地形、氣象和地質(zhì)條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析確定。(3)豎向設(shè)計應(yīng)充分利用原有地形坡度,并達到排水暢通、降低能耗、土方平衡的要求。(4)構(gòu)筑物的間距應(yīng)緊湊、合理,并應(yīng)滿足施工、設(shè)備安裝與維護、安全的要求。(5)附屬建筑物宜集中布置,并應(yīng)與生產(chǎn)設(shè)備和處理構(gòu)筑物保持一定距離。(6)厭氧反應(yīng)器、貯氣柜、輸氣管道的設(shè)計及防火要求見GBJ16中的相關(guān)規(guī)定。(7)各種管線應(yīng)全面安排,避免迂回曲折和相互干擾,輸送污水、污泥和沼氣管線布置應(yīng)盡量減少管道彎頭,以減少能量損耗和便于清通。各種管線應(yīng)用不同顏色加以區(qū)別。(8)應(yīng)設(shè)置廢渣等物料堆放及停車的場地。(9)平面布置應(yīng)留有汽車進出通道,各建筑物間應(yīng)留有連接通道,其設(shè)計應(yīng)符合下列要求:1)主要車行道的寬度:單車道為3m,雙車道為5m,并應(yīng)有回車道。車行道轉(zhuǎn)彎半徑不小于6m;2)人行道的寬度為1m~1.5m;3)通向建筑物頂端的扶梯與水平面夾角不大于40°,其寬度0.8m~1.0m;4)高架物上不經(jīng)常通行的部位可設(shè)置爬梯,其寬度為0.4m;5)綠地面積不宜小于總面積的30%。(10)沼氣工程應(yīng)設(shè)圍墻(欄)。(11)各建筑物和構(gòu)筑物群體效果應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(12)主要畜禽污水處理設(shè)施應(yīng)設(shè)置溢流口、排泥管、排空閥和檢修人孔。厭氧消化器和貯氣柜應(yīng)設(shè)有安全窗,確保裝置正常運轉(zhuǎn)。(13)應(yīng)設(shè)置給水和排水系統(tǒng),攔截暴雨的截水溝和排水溝應(yīng)與場區(qū)排水通道相連接。(14)應(yīng)配置簡單的化驗設(shè)備和必要的儀器、儀表、自動控制設(shè)備及沼氣流量計。(15)處理構(gòu)筑物和貯氣柜應(yīng)設(shè)置護欄等安全設(shè)施,護欄高度不宜低于1.1m。(16)沼氣工程應(yīng)有保溫防凍措施。(17)沼氣工程供電應(yīng)按三類負(fù)荷設(shè)計,站區(qū)內(nèi)設(shè)置操作控制間、獨立的動力和照明配電系統(tǒng)。(18)沼氣工程的安全、防爆、防雷與接地參照GB12801、GB50028、GBJ50016-2006、GB50057、GBJ65等的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(19)控制室應(yīng)有良好的照明,設(shè)有監(jiān)控所有設(shè)備運轉(zhuǎn)、故障、程序操作、顯示的控制屏(臺),操作應(yīng)具有集中與就地操作的功能。應(yīng)有緊急狀態(tài)報警裝置。應(yīng)采用可靠的自動控制系統(tǒng)進行自動控制、自動檢測。并應(yīng)設(shè)有值班人員休息室。4.2平面布置4.2.1平面布置原則(1)要求滿足人流(生產(chǎn)和參觀人員流動)、物流(原料、煤炭、碳渣和沼渣沼液的運輸)和能流(沼氣輸配)這“三流”的安全性、獨立性和合理性;(2)要求滿足沼氣站同站外的養(yǎng)殖場整體環(huán)境風(fēng)格、養(yǎng)殖場周邊整體環(huán)境風(fēng)格和業(yè)戶的企業(yè)文化理念等大環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一;(3)本著節(jié)省投資、布置緊湊、工藝流暢、便于建設(shè)實施的原則,按功能區(qū)分布置,一次規(guī)劃用地,充分考慮到業(yè)主遠期發(fā)展的需要。4.2.2道路及綠化為節(jié)省占地面積,減少投資,沼氣處理站內(nèi)的車行道與站區(qū)保持一致,人行路寬1.5-2m,鋪裝人行道板;道路能滿足防火及運輸要求;沼氣站路面坡度控制在0.5%左右,使雨水能及時排出沼氣站,保證沼氣站內(nèi)不積水。主要道路兩側(cè)設(shè)綠籬,距綠籬1米4.3核心單元設(shè)計4.3.1原料預(yù)處理單元(1)格柵渠:沖洗廢水經(jīng)過格柵渠后去除廢水中大的懸浮物后,進入調(diào)糞池。設(shè)計尺寸:3.0m×0.5m×0.7m,地上結(jié)構(gòu)形式:鋼混數(shù)量:1座配套設(shè)備:人工細格柵柵距:5mm數(shù)量:1臺(2)調(diào)糞池設(shè)計尺寸:3.0m×2.7m×2.2結(jié)構(gòu)形式:鋼混數(shù)量:1座配套設(shè)備:切割泵型號:WQ10-15-1.5功率:1.5kW揚程:15流量:10m數(shù)量:2臺(1備1用)槳式攪拌機型號:JBJ22-1200/800-1.5/C功率:1.5kW轉(zhuǎn)速:30r/min葉輪直徑:1200mm/數(shù)量:1臺(3)折流沉砂渠:由于糞中含有大量的無機顆粒,所以設(shè)置沉砂單元,進行沉砂處理,保證后續(xù)單元正常運行。工藝尺寸:2.6m×2.2m×結(jié)構(gòu)形式:鋼混數(shù)量:1座(4)調(diào)節(jié)池:糞污由折流沉砂渠進入調(diào)節(jié)池進一步稀釋調(diào)節(jié),底部設(shè)置潛水?dāng)嚢柩b置,使之均量均質(zhì),保證后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行。尺寸:3.0m×3.5m×3.5結(jié)構(gòu):鋼混數(shù)量:1座配套設(shè)備:潛水?dāng)嚢铏C型號:QJB1.5/6-260/3-980/S功率:1.5數(shù)量:1臺切割泵型號:WQ10-15-1.5功率:1.5kW揚程:15m流量:10m3數(shù)量:4臺(2備2用)4.3.2核心處理單元建設(shè)600m3CSTR一體化反應(yīng)器2座(含2套(1)一體化反應(yīng)器尺寸及技術(shù)參數(shù):容積:600氣柜容積:25直徑:Φ9.2高度:9.2溫度:35℃±2PH值:6.5-7.8運行壓力:正壓2000Pa,負(fù)壓300Pa停留時間:20天一套一體化配套設(shè)備:側(cè)攪拌裝置:側(cè)攪拌機1型號:JBJ/W13-550-435-5.5/A轉(zhuǎn)速:435r/min葉輪直徑:55功率:5.5kw數(shù)量:1臺 側(cè)攪拌機2型號:JBJ/W13-220-1450-1.5/A轉(zhuǎn)速:1450r/min葉輪直徑:220mm功率:1.5kw數(shù)量:1臺 配套氣柜風(fēng)機:功率:3kw數(shù)量:1臺 (2)沼氣凈化器沼氣凈化器包括氣水分離設(shè)備、脫硫設(shè)備等,起到調(diào)壓、氣水分離、脫硫凈化等作用,為沼氣的后續(xù)的安全高效利用提供條件。氣水分離器型號:KDQ-800數(shù)量:1臺脫硫罐規(guī)格:KDT-800數(shù)量:2臺(3)干式防爆阻火器功能:防止沼氣回火而引起爆炸型號:GYW-100數(shù)量:1臺(4)沼氣增壓風(fēng)機功能:提供穩(wěn)定壓力的氣源型號:LSR-80數(shù)量:1臺功率:1.5kw(5)膜式流量計功能:沼氣產(chǎn)量計量型號:G65數(shù)量:1臺4.3.3有機肥加工單元(1)沼渣濃縮池尺寸:4.5m×4.5m結(jié)構(gòu)形式:鋼混數(shù)量:1座(2)好氧發(fā)酵槽設(shè)計尺寸:60m×6m×1.6m配套設(shè)備:槽式自動攪拌機型號:FYJ80攪拌能力:80m3/d功率:13kw數(shù)量:1臺加工設(shè)備①輸送機輸送能力:10t/h數(shù)量:2臺②造粒機產(chǎn)量:0.7t/h成粒率:85-95%顆粒直徑:3.5-4.5mm裝機功率:60kw數(shù)量:1臺③冷卻烘干機型號:SKLN2.5水分蒸發(fā)量:3-5/h功率:1.1+0.55kw冷卻時間:不少于10min工作溫度:室溫±5④篩分機型號:SZF-520公稱尺寸:500×2000(mm)功率:1.5kw⑤電子包裝秤型號:DCS-1000G包裝凈重:800-1000kg/包包裝速度:20-25包/h工作溫度:-104.3.4沼液處理單元(1)沼液池設(shè)計尺寸:上邊:11.2m×10.2下邊:8.0m×高:3.0,池底做防滲處理。配套設(shè)備:沼液泵型號:WQ30-16-3功率:3kW揚程:16流量:30m3數(shù)量:2臺(1備1用)4.3.5配套設(shè)施區(qū)(1)鍋爐房尺寸:L×B×H=6.0m×5.1m結(jié)構(gòu)形式:磚混數(shù)量:1間配套設(shè)備:鍋爐型號:LSG-0.5數(shù)量:1臺(2)值班室尺寸:L×B×H=4.2m×3.6結(jié)構(gòu)形式:磚混數(shù)量:1間(3)凈化間尺寸:L×B×H=4.2m×3.6結(jié)構(gòu)形式:磚混數(shù)量:1間(4)固液分離間尺寸:L×B×H=5.1m×4.2m結(jié)構(gòu)形式:磚混數(shù)量:1間配套設(shè)備:固液分離機型號:LJF-Ⅲ數(shù)量:1(5)有機肥加工車間尺寸:L×B×H=36m×10m×4.0m結(jié)構(gòu)形式:磚混數(shù)量:1間配套設(shè)備:有機肥加工車間里裝配如上所述的有機肥加工設(shè)備:輸送機、造粒機、冷卻烘干、篩分機、電子包裝秤等設(shè)備。4.3.6供戶管網(wǎng)的設(shè)計基本參數(shù)如下:(1)沼氣輸氣干管:材質(zhì):PE,規(guī)格:DN80(2)沼氣輸氣支管1:材質(zhì):PE,規(guī)格:DN50(3)沼氣輸氣支管2:材質(zhì):PE,規(guī)格:DN25入戶部分(1)室外輸氣管道材質(zhì):聚乙烯半硬管,規(guī)格:Φ16(2)室內(nèi)輸氣管道材質(zhì):聚乙烯半硬管,規(guī)格:Φ12(3)沼氣專用灶具型號:JZZ﹒2-A1(4)沼氣燃氣表型號:RQB-B2沼氣管道的埋設(shè)要求室外沼氣管道宜采用埋地敷設(shè);廠區(qū)及庭院內(nèi)埋地困難時,鋼管可采用架空敷設(shè);中、低壓地下沼氣管道采用聚乙烯塑料管時,應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。地下沼氣管道與其他相鄰建筑物,構(gòu)筑物的最小水平與垂直凈距,應(yīng)符合下列要求:埋設(shè)在車行道下時,不得小于0.9m;埋設(shè)在非車道時,不得小于0.6m;埋設(shè)在庭院內(nèi)時,不得小于0.3m;埋設(shè)在水田下時,不得小于0.8m。沼氣管道坡度應(yīng)與地形相適應(yīng),沼氣管道的低處必須設(shè)置凝水器,管道坡度坡向凝水器并不得小于0.003。沼氣管道埋地敷設(shè)時,應(yīng)盡量避開主要交通干道,避免與鐵路、河道交叉;當(dāng)沼氣管道穿越鐵路、公路和主要城鎮(zhèn)干道時應(yīng)符合GB50028-93的規(guī)定。沼氣管道上的閥門應(yīng)設(shè)置在便于應(yīng)急操作的地方,宜按以下原則設(shè)置:高壓、中壓沼氣管道應(yīng)設(shè)分段閥門;沼氣支管的起點應(yīng)設(shè)置閥門;穿越或跨越重要河流的沼氣管道,在河流兩端均應(yīng)設(shè)置閥門;低壓沼氣管道上可不設(shè)閥門。地下的沼氣管道的凝水器、閥門,均應(yīng)設(shè)置防護罩或閥門井。室內(nèi)沼氣管道沼氣引入管應(yīng)直接從室外管引入廚房或其他用氣設(shè)備房間,室內(nèi)沼氣管道不得敷設(shè)在易燃易爆品倉庫和有腐蝕性介質(zhì)的房間、配電室、變電室、電纜溝、煙道及進風(fēng)道等地方。沼氣管道嚴(yán)禁引入臥室。當(dāng)沼氣水平管道穿過臥室、浴室或地下室時,必須采用焊接連接并安裝在套管中;沼氣管道進入密閉室必須進行改造,并設(shè)置換氣口,其通風(fēng)換氣次數(shù)每小時不得小于3次。沼氣引入管的坡度不應(yīng)小于0.01,且坡向庭院管道。沼氣引入管穿過建筑物基礎(chǔ)、墻或管溝時,均應(yīng)設(shè)在套管內(nèi);套管與沼氣管之間用瀝青、油麻填實,熱瀝青封口;套管穿墻空洞應(yīng)與建筑物沉降量想適應(yīng);沼氣引入管上閥門設(shè)置應(yīng)符合下列要求:閥門宜設(shè)置在室內(nèi),重要用戶室內(nèi)外均應(yīng)設(shè)置閥門,閥門應(yīng)選擇快速式切斷閥;低壓沼氣引入管直徑小于80mm時,可在室外設(shè)置帶絲堵的三通,不另設(shè)置閥門。室內(nèi)沼氣管道應(yīng)明設(shè)。當(dāng)建筑或工藝有特殊要求時沼氣管道可暗設(shè)。室內(nèi)沼氣管道水平敷設(shè)高度,距室內(nèi)地坪不應(yīng)低于2.2m,距廚房地坪不應(yīng)低于1.8m,距頂棚不應(yīng)小于0.15m。室內(nèi)沼氣管道的水平坡度不應(yīng)小于0.003,且分別坡向立管和灶具。室內(nèi)沼氣管道應(yīng)在流量計和用氣設(shè)備前分別設(shè)置閥門。沼氣管道與民用沼氣灶的連接可采用軟管連接,其設(shè)計應(yīng)符合下列要求:連接軟管的長度不應(yīng)超過2m,中間不應(yīng)有接口;沼氣用軟管宜采用耐油橡膠專用燃氣軟管;軟管與沼氣管道、沼氣灶等用氣設(shè)備的連接處應(yīng)采用壓緊螺帽或管卡固定;軟管不得穿墻、窗和,門。管道、設(shè)備安裝、做法如下:燃氣氣管管道引入管做法參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第67頁。燃氣檢漏管安裝圖參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第101頁。燃氣管放水管安裝圖參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第102頁。燃氣管道套管大樣圖參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第103頁。戶內(nèi)管道安裝圖參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第80頁。戶內(nèi)燃氣表安裝圖參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第81頁。燃氣球閥參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第109頁。聚乙烯燃氣管管件參見《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(DBJT03-22-2005)05N6燃氣工程》第132頁。第5章電氣設(shè)計5.1設(shè)計范圍本設(shè)計包括沼氣站內(nèi)配電及電氣控制的設(shè)計,不包括電源外線工程設(shè)計。5.2供電負(fù)荷本工程中的主要設(shè)備功率統(tǒng)計表見下表:表5-2主要設(shè)備功率統(tǒng)計表序號設(shè)備名稱功率(kW)數(shù)量裝機功率運行功率日運行日總耗電量(kW·h)(kW)(kW)時間(h)1潛污泵1.52臺31.5232槳式攪拌機1.51臺1.51.5233進料泵1.56臺94.5294潛水?dāng)嚢铏C1.51臺1.51.546.05側(cè)攪拌裝置15.52臺11118886側(cè)攪拌裝置21.52臺338247風(fēng)機31臺334128沼液泵32臺632610增壓風(fēng)機1.51臺1.51.581211固液分離機151臺151534512槽式自動攪拌機131臺131345213造粒機601臺6060318014冷卻烘干機1.651臺1.651.6534.9515篩分機1.51臺1.51.534.516照明51套5521017合計126.65459.45本工程運行功率為126.65千瓦,均為380/220V低壓設(shè)備,單機容量最大為60千瓦,日耗電量為459.45千瓦?時。5.3供電設(shè)計1.負(fù)荷等級沼氣工程流水線用電按三級負(fù)荷、連續(xù)工作制設(shè)計。2.供電系統(tǒng)項目地點位于山東省墾利經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),電源由養(yǎng)殖場供電系統(tǒng)提供,以380/220V低壓,三相四線制引入配電房,引入方式暫定為BXF-4×35架空引入。3.變配電系統(tǒng)設(shè)計采用低壓供電,等級為380V/220V,供電方式為放射式,由配電間總配電箱饋電至各單體建筑物。4.接地采用TN-S系統(tǒng),設(shè)專用保護線PE線,電力設(shè)備外殼及其他金屬構(gòu)架等非正常帶電部分均應(yīng)可靠接地,接地電阻小于10歐姆。室內(nèi)配電箱外殼及鐵制接地盒等金屬構(gòu)架的非正常帶電部分應(yīng)與PE線作可靠電氣連接。5.配電設(shè)備的選擇根據(jù)本工程特點,供電系統(tǒng)采用短路、過負(fù)荷和接地保護措施,依靠斷路器實現(xiàn)短路及過載保護。對插座回路設(shè)置漏電保護器進行漏電保護。定量池設(shè)置聯(lián)動控制系統(tǒng),攪拌機、輸送泵與液位控制系統(tǒng)進行聯(lián)動控制,通過中間繼電器和時間繼電器以及交流接觸器等電器元件完成每一次的定量進料過程。6.安裝高度配電設(shè)備均采用暗裝,安裝高度如下:配電箱下口距地1.6m,照明暗開關(guān)下距地1.4m,暗插座下口距地0.3m。5.5電纜敷設(shè)對于室外電纜敷設(shè)根數(shù)較多的線路可設(shè)置電纜溝,其它電纜根數(shù)較少的線路可采用銅芯聚氯乙烯絕緣電纜穿鍍鋅鋼管的方式敷設(shè)或鎧裝電纜直埋敷設(shè)。室外照明電纜可采用鎧裝電纜直埋敷設(shè)。5.6照明照明線路均采用BV型銅芯聚氯乙烯絕緣電線,電線截面除特殊標(biāo)注外,均采用2.5平方毫米,照明線路為2芯,插座電線為3芯。室內(nèi)加工車間照明以防水燈具為主,值班控制室采用節(jié)能燈,以達到高效、節(jié)能的目的,照明標(biāo)準(zhǔn)分別如下:值班控制室100LX,倉庫、加工車間50LX。5.7防雷及接地為防止電氣設(shè)備的過電壓及雷電侵襲,裝設(shè)過電壓保護裝置。在土建施工時,將構(gòu)筑物中圈梁鋼筋連成一體形成環(huán)型接地網(wǎng),在控制室周圍做接地極;控制室內(nèi)所有盤柜及鋼筋混凝土架構(gòu)以及電纜外皮、接線盒、終端盒等,均需和接地系統(tǒng)相連,即作等電位聯(lián)結(jié)。個單體均需重復(fù)接地,具體為采用L50×50×5(L=2500)角鋼作為接地極,每兩至三根為一組,通過40×4扁鋼與引下線相連,接地極埋深頂端距地1m,實測接地電阻<10歐姆,若達不到則采用土壤降阻劑或增加接地極數(shù)量已達到要求。第6章自動化儀表及控制設(shè)計目前自動化技術(shù)在沼氣工程中已廣泛應(yīng)用,并發(fā)揮出顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。實踐證明對沼氣生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測和控制,能夠保證出氣量,解放生產(chǎn)力,提高生產(chǎn)效率,降低能耗。因此選用既經(jīng)濟又實用的自控系統(tǒng)對整個沼氣工程安全、合理、科學(xué)的運行起著重要作用。本工程采用PLC自動控制、控制屏手動控制和就地按鈕盒手動控制。在MCC控制柜上設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于自動位置時,由PLC按預(yù)先編好的程序自動控制;當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于就地按鈕箱手動位置時,可在MCC控制柜上或機旁按鈕盒上進行人工控制;當(dāng)在MCC控制柜上手動轉(zhuǎn)換開關(guān)處于MCC控制柜手動位置時,操作人員可在MCC控制柜上進行操作;當(dāng)在MCC控制柜上手動轉(zhuǎn)換開關(guān)機旁控制盒手動位置時,操作人員可在機旁控制盒上進行操作。第7章給水排水設(shè)計7.1設(shè)計依據(jù)(1)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB50015-2003)(2)《住宅設(shè)計規(guī)范》(GB50096-2003)(3)《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ13-97)(4)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB14-97) (5)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GBJ140-97)7.2設(shè)計范圍土建工程范圍:格柵渠、調(diào)糞池、折流式沉砂渠、調(diào)節(jié)池、CSTR厭氧反應(yīng)器基礎(chǔ)、沼液池、沼渣濃縮池、鍋爐房、值班室、凈化間、固液分離機間、有機肥加工車間等各種建筑、構(gòu)筑物,以及沼氣輸配工程。以上建筑物的耐火等級均為一、二級,根據(jù)功能進行初級裝修。建筑物地上部分外墻均采用外墻涂料裝飾,涂料顏色應(yīng)與整個養(yǎng)殖場建筑相協(xié)調(diào)。7.3消防給水排水室外消防栓用水量15升/秒;消防用水來自廠區(qū)自備水井,室外消防采用低壓給水系統(tǒng)。建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)室內(nèi)消防給水系統(tǒng),由專用消防泵供水,其用水量10升/秒,同時使用水槍支數(shù)為2支,室內(nèi)管道呈環(huán)狀布置;不設(shè)室內(nèi)消防栓的建筑物內(nèi),設(shè)有必要的足夠數(shù)量的干粉或泡沫滅火器。廠內(nèi)有完整的污水管網(wǎng),消防水可以就近排入;站內(nèi)主干道沿四周和主要構(gòu)筑物間敷設(shè),轉(zhuǎn)彎半徑為9米,以滿足消防車輛的要求。7.4場區(qū)給排水(1)站區(qū)給水設(shè)計站區(qū)生產(chǎn)、生活、消防用水由廠內(nèi)自備水井作為水源,通過給水管網(wǎng)供給。消防給水管同生產(chǎn)、生活給水管共用。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006的要求,站內(nèi)設(shè)室外消防給水系統(tǒng)??紤]同一時間內(nèi)發(fā)生一次火災(zāi),一次滅火用水量為15L/S,火災(zāi)延續(xù)時間按3小時計。給水主管經(jīng)水表井后引入各用水點??紤]工程分期實施,近期工程管網(wǎng)布置按環(huán)狀與枝狀管網(wǎng)相結(jié)合,遠期再將其連成環(huán)狀,站區(qū)共設(shè)室外地上式消火栓1處。(2)站區(qū)排水設(shè)計站內(nèi)生產(chǎn)、生活污水經(jīng)養(yǎng)殖場污水管道收集后輸送到進水井內(nèi),與城市污水一起處理。第8章防火專篇8.1設(shè)計依據(jù)(1)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)(2)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GBJ140-97)8.2建筑防火本工程為沼氣工程消防設(shè)計。8.2.1總平面沼氣工程總平面道路均為混凝土路面,各建、構(gòu)筑物四周均留有3-4米的消防通道,滿足消防作業(yè)要求。本沼氣站與民用建筑物均為鋼筋混凝土框架與排架、框架與磚混混合結(jié)構(gòu)及磚混結(jié)構(gòu),主要承重物件:墻、柱、梁、板、吊頂均采用非燃燒體材料,滿足二級耐火等級要求的耐火極限,各建筑物之間留有足夠的防火間距。8.2.2單體建筑設(shè)計工業(yè)與民用建筑單體的平、立、剖面設(shè)計均按防火規(guī)范要求進行設(shè)計單體建筑的安全出入口,疏散走道,樓梯間形式、數(shù)量、位置、寬度、內(nèi)裝修材料等均滿足防火要求。8.3消防和安全設(shè)計主要設(shè)計依據(jù)按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)及國家下發(fā)的有關(guān)規(guī)范及文件。根據(jù)大型沼氣綜合利用區(qū)的生產(chǎn)特點,糞污處理沼氣綜合利用區(qū)應(yīng)為一級防火單位。建(構(gòu))筑物間距及道路布置必須滿足消防要求。在配電室、中溫厭氧消化罐、泥水分離房以及貯氣柜等建筑物旁,按要求配置干粉泡沫滅火器,主車道兩旁設(shè)地上式消防栓2個。

第9章防雷防爆專篇9.1防雷按照建(構(gòu))筑物防雷設(shè)計規(guī)范,本工程中溫厭氧發(fā)酵罐、貯氣柜屬二類防雷設(shè)施,在池頂及罐頂設(shè)置霹雷針或采用霹雷帶,其接地電阻小于10。所有金屬罐體均應(yīng)做好接地。自控系統(tǒng)設(shè)備按設(shè)備要求獨立設(shè)置接地裝置,接地電阻小于4歐姆。根據(jù)國家規(guī)范,要在單體進線處均作好重復(fù)接地,重復(fù)接地電阻不應(yīng)大于10歐姆。9.2防爆罐體設(shè)正負(fù)壓保護器或呼吸閥,以防止反應(yīng)罐由于出現(xiàn)正壓發(fā)生爆炸,或出現(xiàn)負(fù)壓而使罐體發(fā)生變形。儲氣柜外膜部分設(shè)泄壓水封,以調(diào)整外膜與內(nèi)膜間的空氣壓力,防止內(nèi)外膜間空氣對內(nèi)外膜的擠壓壓力過大。內(nèi)膜部分也設(shè)置泄壓水封,調(diào)整內(nèi)膜腔內(nèi)沼氣的壓力,防止發(fā)生儲氣柜由于內(nèi)部壓力過大,而發(fā)生爆裂。儲氣柜還設(shè)有泄露報警器,以防內(nèi)膜有破損,內(nèi)膜腔里的沼氣與外膜與內(nèi)膜之間的空氣混合,遇明火發(fā)生爆炸。第10章節(jié)能10.1節(jié)能10.1.1工藝流程方面采用厭氧工藝凈化處理牧場糞便污水,不僅能耗很小,而且產(chǎn)生的沼氣可作為能源加以利用,既經(jīng)濟又環(huán)保。每年可以回收的沼氣,可年節(jié)約燃煤成本。能源替代:沼氣代替煤,供鍋爐燃燒每年用于鍋爐燃燒的沼氣量為3650m3,這些沼氣可以供0.5t/h的鍋爐燃燒73個小時(一小時耗氣量為50m3),代替煤作為燃料,可以節(jié)省燃煤費約為0.4萬元左右(73h×58g/h÷1000在糞便污水處理場地的平面豎向布置上,盡量減少各構(gòu)筑物的水力損失,常溫厭氧消化依靠重力進出料,以節(jié)省能耗。加上編制的節(jié)能運行程序,從而達到節(jié)約能源的目的。10.1.2選用節(jié)能型的設(shè)備料液、沼液提升以及攪拌,均選用國內(nèi)高效設(shè)備。10.1.3再生水回用處理后的污水經(jīng)消毒后回用于沖洗禽舍,節(jié)省更多能源和自來水。第11章運行費用分析本工程的經(jīng)濟分析按照國家發(fā)改委、建設(shè)部的《建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》要求,結(jié)合山東地區(qū)的實際情況進行分析:項目計算期:建設(shè)期為半年,折舊期綜合按15年計算。取價標(biāo)準(zhǔn):沼氣價格按1.5元/m3計,固體有機肥按照售價500元/噸計,液體有機肥10元/噸。11.1收入部分利用養(yǎng)殖場畜禽糞便為原料生產(chǎn)沼氣,既解決了能源緊張狀況,同時生產(chǎn)的沼渣肥沼液可減少農(nóng)藥、化肥用量,提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量。(1)沼氣:沼氣價格按照1.5元/m3計算,年產(chǎn)沼氣35.04萬m3,沼氣收益52.56萬。(2)沼渣:年產(chǎn)固體有機肥806噸,液體有機肥19268.9噸,固體有機肥每噸按500元計,年收益40.3萬元,液體有機肥按每噸10元計,年收益19.27萬。以上合計經(jīng)濟效益每年112.13萬元/年。11.2運行成本運行成本計算如下:運行成本(1)人工費:2×40×365=2.92萬元/年(2)動力費:459.45×0.60×365=10.06萬元/年(3)燃煤費:按照6、7、8、9四個月平均每天運行1小時,4、5、10三個月份鍋爐運行3小時計,剩余月份鍋爐運行6小時計,共計1290個小時。產(chǎn)生的沼氣供鍋爐燃燒73個小時,煤燃燒1217個小時左右。按照每噸煤980元計,0.5t/h燃煤常壓鍋爐燃煤量58kg/h,合計燃煤費為6.92萬元(1217h×58g/h÷1000×980元/t=6.92萬元)。(4)修理費:4.23萬元/年(5)管理費:2.35萬元/年(6)銷售費:1.68萬元/年(7)折舊費:13.74萬元/年合計:項目年總運行費用41.9萬元11.3年經(jīng)濟效益本項目年增收合計112.13萬元。年運行費用約41.9萬元,凈收入70.23萬元。沼氣運行成本(1)人工費:2×40×365=2.92萬元/年(2)動力費:459.45×0.60×365=10.06萬元/年(3)燃煤費:按照6、7、8、9四個月平均每天運行1小時,4、5、10三個月份鍋爐運行3小時計,剩余月份鍋爐運行6小時計,共計1290個小時。產(chǎn)生的沼氣供鍋爐燃燒73個小時,煤燃燒1217個小時左右。按照每噸煤980元計,0.5t/h燃煤常壓鍋爐燃煤量58kg/h,合計燃煤費為6.92萬元(1217h×58g/h÷1000×980元/t=6.92萬元)。合計沼氣運行成本19.9萬元。運行費用:19.9/35.04=0.57元/m3第12章安全生產(chǎn)與勞動保護12.1工程設(shè)計措施該沼氣工程設(shè)計采取了以下安全生產(chǎn)與勞動保護措施,以確保安全生產(chǎn)及運行管理人員的人身安全。(1)生產(chǎn)構(gòu)筑物均設(shè)便于操作和行走的操作平臺、走道板或安全護欄、扶手。(2)各種用電設(shè)備均按國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作好接零接地保護。(3)電氣設(shè)備及機械設(shè)備的布置注意留有足夠的安全操作距離及空間。(4)在所有可能產(chǎn)生有毒氣體的建筑物內(nèi)設(shè)有通風(fēng)設(shè)備,保證工人生產(chǎn)安全。(5)沼氣站在運行前制定相應(yīng)的安全操作規(guī)程,操作人員上崗前進行必要的專業(yè)技術(shù)與安全保護知識培訓(xùn),以確保沼氣站安全運轉(zhuǎn)。(6)一定程度的自動控制,降低勞動強度,盡量避免直接接觸污水及有毒有害液體和氣體。(7)沼氣站配備消防設(shè)施設(shè)置空氣呼吸器、防毒面具及其它安全保護設(shè)施。12.2安全操作方案(1)對員工必須進行系統(tǒng)安全教育,應(yīng)建立定期安全學(xué)習(xí)制度。(2)從事電氣、鍋爐、化驗分析等特殊工種的人員,必須通過職業(yè)技能、安全技術(shù)培訓(xùn),經(jīng)鑒定合格并取得相應(yīng)行業(yè)的職業(yè)資格證書后方可上崗操作。(3)“沼氣工程”應(yīng)裝備消防器材、保護性安全器具。(4)制定火警、易燃及有害氣體泄漏、爆炸、自然災(zāi)害等意外事件的緊急應(yīng)變計劃。應(yīng)在醒目位置設(shè)立禁火標(biāo)志,嚴(yán)禁煙火。(5)運行管理人員必須了解“沼氣工程”內(nèi)的各種有害因素與操作及維修工作的利害關(guān)系。(6)各崗位操作人員上崗時必須穿戴相應(yīng)的勞保用品,做好安全衛(wèi)生工作。(7)對產(chǎn)生、輸送、貯存沼氣的設(shè)施應(yīng)做好安全防護,并應(yīng)符合下列規(guī)定:1)嚴(yán)禁沼氣泄漏或空氣進入?yún)捬跸骷罢託赓A氣、配氣系統(tǒng);2)嚴(yán)禁違章明火作業(yè);3)貯氣柜蓄水池內(nèi)的水嚴(yán)禁隨意排放,以防罐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓損壞罐體。4)凡在對具有有害氣體或可燃性氣體的構(gòu)筑物或容器進行放空清理和維修時,應(yīng)打開人孔與頂蓋,采用強制通風(fēng)措施24h后。采用活體小動物(雞)進行有害氣體檢測無誤后檢修人員方可進入,池外必需有人進行安全保護防止意外發(fā)生。(8)電源電壓大于或小于額定電壓5%時,嚴(yán)禁起動大型電機,電氣設(shè)備必須可靠接地。(9)操作電器開關(guān)時,應(yīng)按電工安全用電操作規(guī)程進行。(10)控制信號(液位控制)電源必須采用安全電壓36V以下。(11)嚴(yán)禁非本崗位人員啟、閉,機電設(shè)備。(12)維修各種設(shè)備時必須切斷電源,并應(yīng)在控制箱外掛維修警示牌。(13)在運轉(zhuǎn)中清理機電設(shè)備及周圍環(huán)境衛(wèi)生時,嚴(yán)禁擦拭設(shè)備運轉(zhuǎn)部位,不得將沖洗水濺到電纜頭和電機上。(14)操作人員應(yīng)熟練掌握,并會合理使用滅火器具。(15)有害氣體、異味、粉塵和環(huán)境潮濕的場所,必須保持通風(fēng)良好。(16)清撈雜物、浮渣及清掃堰口時,應(yīng)有安全及監(jiān)護措施。(17)在構(gòu)筑物上或敞開式池、井邊巡視、操作時,應(yīng)注意安全,雨天或冰雪天氣應(yīng)特別注意防滑。(18)制定預(yù)防突發(fā)事故的緊急預(yù)案及采用的相關(guān)措施。第13章環(huán)境保護13.1執(zhí)行依據(jù)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(1)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596—2001)(2)《建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例》(國務(wù)院第253號令)(3)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)(4)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)13.2工程建設(shè)的主要環(huán)境問題(1)畜禽糞便收集發(fā)酵過程及運輸途中,發(fā)生的少量灑落,散發(fā)臭味,并可能成為微生物的載體,傳播疾病,污染環(huán)境。(2)畜禽糞便在經(jīng)過完全的發(fā)酵后,一些產(chǎn)生臭味的物質(zhì),大多進行了轉(zhuǎn)化、降解,最終產(chǎn)品是不帶有惡臭味的。但在發(fā)酵過程中,由于畜禽糞便大多C/N較低,而且其中氮素的降解比碳素的降解性大,因此,發(fā)酵過程中產(chǎn)生的臭味是難免的。這些臭味對工作人員的嗅覺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)會造成較大的損害,長期處于高濃度臭氣的環(huán)境中,會使人煩躁不安,精神不振,嗅覺失靈,工作效率降低。(3)畜禽糞便在發(fā)酵腐熟過程中,會產(chǎn)生部分滲濾液,這部分滲濾液由于濃度極高,需要妥善處理。13.3環(huán)境保護對策和措施為防止污染,保護環(huán)境,為工作人員提供一個良好的工作環(huán)境,需做好以下環(huán)境保護工作:(1)畜禽場應(yīng)盡可能減少沖棚用水,降低畜糞水分,以利于清糞和處理。同時,畜禽糞便的運輸應(yīng)妥善安排,防止散落。(2)采用先進的發(fā)酵腐熟工藝和密閉式的發(fā)酵設(shè)備,并從調(diào)節(jié)物料配比,控制發(fā)酵條件出發(fā),最大限度減少臭氣的產(chǎn)生。另外,還可以采用一些工程性的措施來消除臭味,可通過抽氣裝置和生物過濾器來吸附,降解臭味物質(zhì);對于開放類的發(fā)酵方式,采用在料堆上覆蓋一層吸附性很強的物質(zhì)(泥炭、完全腐熟的堆肥等),來消除發(fā)酵產(chǎn)生的臭味等。(3)養(yǎng)殖場設(shè)立污水池,以收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的滲濾液,集中處理。13.4環(huán)境管理和安全防護本項目的環(huán)境管理和安全防護工作由項目法人機構(gòu)和畜禽糞便綜合治理領(lǐng)導(dǎo)小組協(xié)同配合,制定相應(yīng)政策,簽訂有關(guān)協(xié)議,落實環(huán)境保護和安全防護的對策措施,確保沼氣站的正常運行。13.5環(huán)境保護具體措施13.5.1廢水該項目本身是一個污水、廢渣處理工程。只有清洗設(shè)備、場地和操作人員的產(chǎn)生生活污水,這些污水全部排入集水池進入后續(xù)處理工藝進行處理。13.5.2氣味糞便污水本身具有一定氣味的,在厭氧

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