58/64**公司糞類·藍藻大型沼氣工程初步設計方案目錄第一章項目概況 11.1項目名稱 11.2項目承擔單位 11.3項目主管單位 11.4項目監(jiān)管單位 11.5項目建設地點 11.6工程投資范圍 11.7項目背景 21.8建設內容及規(guī)模 61.9項目概算 61.10資金來源 6第二章設計依據(jù)與原則 72.1設計依據(jù) 72.2設計指導思想及設計原則 7第三章項目建設地概述 93.1自然條件 93.2建設單位差不多情況 10第四章總體布局 134.1總體設計指導思想 134.2布局劃分 134.3沼氣站布置 13第五章工藝設計 145.1工藝參數(shù)設計 145.2工藝流程 145.3工藝設施（構筑物）設計講明 14第六章設備選型 256.1設備選型原則 256.2所選設備型號 25第七章建設設計講明 277.1設計依據(jù) 277.2設計范圍 277.3建筑設計 277.4設計講明書 28第八章結構設計講明 318.1設計依據(jù) 318.2自然條件 318.3設計講明 32第九章電氣講明 339.1設計依據(jù) 339.2設計原則 339.3設計講明 33第十章給排水設計講明 3510.1設計依據(jù) 3510.2設計內容 3510.3設計方案 35第十一章供暖設計講明 3611.1設計依據(jù) 3611.2設計內容 3611.3設計方案 36第十二章安全生產(chǎn)與勞動愛護 37第十三章工程運行治理模式和應急預案 3813.1運行模式 3813.2運行治理 3813.3人員培訓 3913.4維護保養(yǎng)與檢修 3913.5使用及維修年限 4013.6應急預案 4013.6.1原料應急預案 4013.6.2檢修應急預案 4013.6.3運行治理應急預案 4013.7項目實施打算 41第十四章環(huán)境愛護及安全生產(chǎn) 42第十五章效益分析 4315.1經(jīng)濟效益 4315.2社會效益 45附件1**公司糞類·藍藻大型沼氣工程概算表 46第一章項目概況1.1項目名稱**公司糞類·藍藻大型沼氣工程1.2項目承擔單位**公司1.3項目主管單位1.4項目監(jiān)管單位1.5項目建設地點項目所在地1.6工程投資范圍本工程投資范圍包括：綜合預處理池厭氧發(fā)酵貯氣一體罐沼氣工程相關配套設備沼液池沼氣發(fā)電機組以及余熱利用系統(tǒng)配套房屋建筑等1.7項目背景按照黨的十七屆三中全會精神和中央關于進一步擴大內需、促進經(jīng)濟增長的戰(zhàn)略部署，國家決定進一步加大農村沼氣建設力度。本項目依照按照《全國農村沼氣工程建設規(guī)劃》的總體部署、《中華人民共和國農業(yè)法》第五十七條、《中華人民共和國農業(yè)技術推廣法》第二條、《中華人民共和國節(jié)約能源法》第二條、《全國生態(tài)環(huán)境愛護綱要》、《市現(xiàn)代都市農業(yè)進展規(guī)劃綱要》、《市現(xiàn)代都市農業(yè)進展規(guī)劃綱要實施意見》、文件進行編制。本項目圍繞市委、市政府把農村環(huán)境建設同都市生態(tài)體系建設和都市基礎設施建設相結合的要求，優(yōu)化、整合農業(yè)資源，達到進展現(xiàn)代高科技設施生態(tài)農業(yè)，綠色環(huán)保高效有機農業(yè)，休閑觀光農業(yè)，循環(huán)利用生物能源、綜合治理生態(tài)環(huán)境的目的。**市委、市政府針對2007年5月**藍藻的爆發(fā)、確定了治理**、愛護水源的“**行動”，包括六大應急對策、六大工作機制、九大清源工程、九大治污措施。目前這一行動正在進行中。市委、市政府把綜合治理**水環(huán)境工程提到了議事日程。這標志著市委、市政府關注民生、關懷民生，也是建設和諧、幸福社會主義新農村的重要舉措。綜合治理**藍藻是綜合治理**水環(huán)境的重要組成部分。打撈清除湖面藍藻是緩解藍藻“水花”爆發(fā)、降低**水富營養(yǎng)程度最為直接、有效的方法，而打撈集中的**藍藻后續(xù)處理、利用更是綜合治理**水環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。**藍藻的集中綜合處理、利用可幸免**藍藻的再次污染。目前國內外藍藻治理已由簡單的處理進展到藍藻的綜合利用。藍藻利用的途徑專門多，目前最為經(jīng)濟、有效、有用的方法確實是把藍藻作為一般沼氣發(fā)酵的原輔料來資源化利用。隨著經(jīng)濟的進展和人民生活水平的提高，人們對環(huán)境愛護的意識越來越強，但由于**藍藻的爆發(fā)對**水造成極大危害，使我市面臨著經(jīng)濟增長與環(huán)境愛護的雙重壓力。本項目采納厭氧發(fā)酵技術、把養(yǎng)雞場和養(yǎng)牛場的畜禽糞便及緊靠示范園區(qū)的**市立人中學(定員3600人)等的生活有機廢棄物，每年從**中打撈出來的藍藻實現(xiàn)資源化利用、生產(chǎn)清潔的再生能源是**環(huán)境治理最好的選擇之一。即利用厭氧消化技術處理**藍藻等水生植物和人畜糞類等生活有機廢棄物，制取清潔能源——沼氣，并用沼氣發(fā)電，在治理污染物質的同時變廢為寶，減少溫室氣體的排放量，同時為農業(yè)示范園區(qū)提供沼液和沼渣有機肥。實現(xiàn)生活有機廢棄物資源循環(huán)利用、水環(huán)境治理、經(jīng)濟可持續(xù)進展的目的。規(guī)劃面積5000余畝，目前已建成1000余畝生態(tài)觀光果園。本項目擬通過沼氣工程的建設，可能日處理人畜糞類和**藻泥+人畜糞(干物質含量15～20%)50噸、達到年處理2萬余噸的規(guī)模。通過項目的建設把**藍藻和人畜糞厭氧發(fā)酵轉化為沼氣并發(fā)電，同時產(chǎn)生有機肥料，實現(xiàn)廢棄物的減量化、無害化和資源化利用，達到減少水污染源、治理水環(huán)境的目的。本項應用沼氣技術對**藍藻和人畜糞類資源化開發(fā)和多層次利用，既制取了優(yōu)質氣體燃料，又可開發(fā)再生優(yōu)質有機肥料，同時治理了污染，凈化了環(huán)境，通過沼氣那個紐帶，多層次循環(huán)利用有機物資源，把種植業(yè)和加工業(yè)各項生產(chǎn)中的能量轉換和物質循環(huán)有機地結合進來，提高了能源和資源的利用率。使藍藻、人畜糞類與能源—沼氣、藍藻與肥料—沼液、作物與肥料在微生物作用下，形成協(xié)調、轉化、再生、增殖的良性循環(huán)，從而建立起以沼氣為紐帶的良性生態(tài)循環(huán)。通過建設大型藍藻沼氣發(fā)電工程，對**藍藻進行減量化、資源化、無害化處理利用，達到開發(fā)資源、再生能源、治理污染、凈化環(huán)境之目的，有助于實現(xiàn)**水環(huán)境治理工程的持續(xù)順利進行。同時本項目瞄準**打撈上岸藍藻的及時、高效、低成本處理，開展無害化、能源化并農肥化利用的核心技術應用及工程設備示范，將藍藻變?yōu)檎託?、肥料，不僅實現(xiàn)藍藻毒素迅速降解和消納，而且實現(xiàn)了藍藻細胞所含氮磷、有機物等養(yǎng)分資源的高效利用，產(chǎn)生一定經(jīng)濟效益，為藍藻利用提供一條低成本有效的技術途徑。

沼氣發(fā)酵是藍藻無害化處理技術上的一個突破，項目實施中建設罩式高溫預處理池，快速高效厭氧反應器是藍藻處理的一個創(chuàng)新，使打撈出來的藍藻迅速進入密閉狀態(tài)，可不能造成空氣和景觀污染。厭氧發(fā)酵處理藍藻的最大優(yōu)點是能夠迅速降解藻毒素，臭味熏天的藍藻經(jīng)發(fā)酵后，沼氣幾乎沒有氣味，沼液、沼渣氣味遠低于畜禽糞便等有機肥；處理量大，適合工程化大規(guī)模處理；就近處理，管道輸送，大幅度降低了運輸成本，同時還能夠生產(chǎn)能源與肥料。

**市主管**治理的現(xiàn)市委常委原分管領導原黃副市長在會上曾講過“我們不擔心2008年**藍藻打撈問題，即使沒有先進打撈設備，采納07年措施也能夠及時將藍藻打撈出來，最讓**市擔心的是打撈后藍藻無害化處置問題”。具體負責藍藻打撈和后期處理的職能部門**市水利局領導也表達了同樣的擔憂。顯然，及時、有效地對藍藻進行無害化處理具有重要的社會意義。近幾年，**藍藻的暴發(fā)出現(xiàn)了新特點，即規(guī)模越來越大，暴發(fā)期越來越長，造成危害及損失程度越來越高。如1998年7月**藍藻大規(guī)模爆發(fā)，致使**梅園水廠停產(chǎn)。2005年以來，**夏季出現(xiàn)嚴峻藍藻水華的面積大幅南擴和東擴；2006年**首次出現(xiàn)超厚藍藻水華，沿岸帶幾百米水面上的藍藻厚度達10厘米左右，湖面上如同蓋了個厚厚的綠色泡沫棉被。2007年5月，**出現(xiàn)了歷史上規(guī)模最大的藍藻暴發(fā)，不僅比往年提早了近3個月，而且因藍藻暴發(fā)使整個**城大多數(shù)水廠無法供應清潔水，500萬居民中近一半人的自來水供應被迫中斷數(shù)日，引發(fā)了飲用水危機，給**市造成嚴峻的生態(tài)災難?？赡?008年**還將大規(guī)模暴發(fā)藍藻，而打撈并及時將藍藻無害化處理仍是治理**的一個重要措施。

本項目技術放大規(guī)模，可解完全決藍藻打撈出水的后顧之憂，實現(xiàn)藍藻及時、有效地處理，幸免藍藻擱置所產(chǎn)生的二次污染，特不是通過無害化處理，使藻體氮和磷轉化當?shù)剞r業(yè)生產(chǎn)的新型優(yōu)質有機肥料，不僅減少**流域化肥用量，從而降低農業(yè)面源污染的比例為，而且還可推動當?shù)責o公害農業(yè)生產(chǎn)的進展，社會效益和生態(tài)效益顯著。1.8建設內容及規(guī)模項目擬建1座一體化厭氧發(fā)酵罐1500m3+800m3貯氣柜、沼液池1000m3，以及配套的300kW發(fā)電機組1套，日處理（藻泥+人畜糞、干物質15~20%）50噸的沼氣工程。項目建成后日產(chǎn)最大沼氣1500m3，沼氣用來發(fā)電，日最大發(fā)電量2400kWh，沼液、沼渣還田。1.9項目概算本項目初步設計總投資為：440.77萬元，其中土建費用=SUM(ABOVE)120.25萬元。其中土建費、設備費詳見初步設計概算書。1.10資金來源項目總投資440.77萬元，其中農業(yè)部國債項目資金80萬元，地點配套40萬元，企業(yè)自籌資金共320.77萬元。第二章設計依據(jù)與原則2.1設計依據(jù)（1）**省發(fā)改委、**省農林廳《關于**市**糞類·藍藻大型沼氣工程項目可行性研究報告》立項批復。（2）《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境愛護防治法》（3）《糞便無害化衛(wèi)生標準》（GB7959-87）（4）《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ16-2001）（5）《生物有機肥標準》農業(yè)部2005年1月（6）《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB18596-2001）（7）《建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》（第二版）（8）《中華人民共和國可再生能源法》2005年2月（9）《中華人民共和國畜牧法》2006年7月（10）《農業(yè)部沼氣工程行業(yè)標準》（暫）2005年（11）《沼氣工程技術規(guī)范》NY/T1220-20062.2設計指導思想及設計原則（1）建設內容、建筑面積及投資操縱以農業(yè)部批復要求為指導思想；（2）遵守國家及地點有關環(huán)保法律法規(guī)和技術政策；（3）貫徹執(zhí)行經(jīng)濟、適用、安全、美觀的建設方針，以生產(chǎn)設施為主，輔助和服務設施盡量配套為原則，節(jié)約投資，加快建設速度；（4）工藝方案上采納國內先進成熟的生產(chǎn)工藝及設備，選用性能優(yōu)良，經(jīng)濟有用的設備，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，滿足設計要求，確保穩(wěn)定運行；（5）在設計中貫徹節(jié)能的原則，最大限度降低污水和污泥的處理成本和運轉費用，實現(xiàn)資源化利用，爭取獲得最大的經(jīng)濟效益；（6）充分考慮工程操作、治理、維護的方便，降低勞動強度；（7）采取必要措施，盡量減少環(huán)境阻礙，幸免二次污染，設計中注重外觀設計和綠化美化，使站區(qū)與廠區(qū)總體環(huán)境協(xié)調統(tǒng)一；（8）合理降低工資造價和運行費用，提高工程效益，同時最大限度地提高系統(tǒng)的可靠性；（9）在廠區(qū)總體規(guī)劃指導下，結合實際情況，盡量減少投資和占地。第三章項目建設地概述3.1自然條件項目所在地為項目所在地為。**市全市總面積為4787.61平方公里(市區(qū)1659平方公里，其中建成區(qū)面積188.14平方公里)，其中山區(qū)和丘陵面積為782平方公里，占總面積的16.8%，水面面積為1502平方公里，占總面積的31.4%。2006年耕地面積為2180535畝。3.2建設單位差不多情況第四章總體布局4.1總體設計指導思想沼氣站平面布置應遵循以下原則：1、功能分區(qū)明確，構筑物布置緊湊，節(jié)約用地，減少占地面積。2、流程力求簡短、順暢，幸免迂回重復。3、建筑物應盡可能布置在南北朝向。4、站內綠化面積不小于35%，總平面布置滿足消防的要求。5、交通順暢，使運行、治理方便。4.2布局劃分沼氣站依照其功能分為五個區(qū)：1、預處理區(qū)。要緊包括水解勻漿池、預處理間等。2、厭氧發(fā)酵區(qū)。要緊包括一體化厭氧發(fā)酵罐，該部分是沼氣站的核心。3、沼液、沼渣后處理區(qū)。要緊包括沼液暫存池和沼液池等。4、沼氣凈化貯存及利用區(qū)。該部分包括沼氣凈化、沼氣發(fā)電機房。5、治理辦公區(qū)。4.3沼氣站布置沼氣站布置見總平面布置圖。第五章工藝設計5.1工藝參數(shù)設計擴建新增日處理能力糞類藻泥50噸(含量15～20%)，生產(chǎn)沼氣、電、沼渣（液）有機肥。本工程設計規(guī)模日處理藻泥50噸，進料藻泥濃度為TS12%，即總進料量為62.5噸。混合藻泥COD=40000mg/L左右。每日最大產(chǎn)氣量=62.5m3/d×40×85%×0.5=1000m3/d厭氧發(fā)酵罐1500m3+800m3氣柜，厭氧總停留時刻HRT=24天。5.2工藝流程本沼氣工程工藝路線如圖5-1所示。發(fā)電機發(fā)電上網(wǎng)沼氣凈化發(fā)電機發(fā)電上網(wǎng)沼氣凈化余熱利用余熱利用沼液貯存池厭氧貯氣反應器TS=12%藻泥勻漿集水池農作物、果園、飼料地優(yōu)質有機肥沼液貯存池厭氧貯氣反應器TS=12%藻泥勻漿集水池農作物、果園、飼料地優(yōu)質有機肥圖5-1****生態(tài)農業(yè)集團公司糞類·藍藻大型沼氣工程工藝流程5.3工藝設施（構筑物）設計講明打撈清除湖面藍藻是緩解藍藻“水花”爆發(fā)、降低**水富營養(yǎng)程度最為直接、有效的方法，而打撈集中的**藍藻后續(xù)處理、利用更是綜合治理**水環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。**藍藻在濃度高時便于打撈，打撈后的藍藻由于含水量較大難以燃燒，因此用藍藻發(fā)酵產(chǎn)沼氣是解決藍藻難以處置的一種較理想的方法。打撈的藍藻在通過絮凝劑濃縮后，TS=12%通過提升進入?yún)捬醢l(fā)酵罐。藻泥經(jīng)預處理和厭氧發(fā)酵后，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化后通過熱電聯(lián)產(chǎn)的沼氣發(fā)電機組用來發(fā)電；沼氣發(fā)電機組所產(chǎn)生的余熱用于厭氧進料的增和氣保溫；厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼液和沼渣用于農作物、果園、飼料地和無公害蔬菜基地的有機肥料。（1）預處理時期的藻毒素一級降解和人畜糞類酸化：打撈上岸的藍藻進入預處理池，預處理池內表層藍藻溫度能夠達到40度以上，高溫下藻細胞壁被破壞，毒素釋放并得到一定程度降解，進入酸化時期（pH值4.5以下）部分藻毒素被降解，在好氧微生物作用下藻毒素進一步降解（藻毒素含量20μg/L左右）。

（2）厭氧發(fā)酵時期的藻毒素二級降解：酸化時期藍藻的蛋白質等有機物轉化為有機酸，有機酸在厭氧微生物作用下轉化為沼氣、二氧化碳等。藻毒素在好氧微生物、酶等作用下進行了二級降解，現(xiàn)在藻毒素含量接近自來水標準（1μg/L），符合肥料標準。

（3）為了加速藍藻處理速度，在已有處理技術基礎上，采納縮短前處理周期的快速酸化、細胞壁快速破壁技術；厭氧時期果膠酶、纖維素酶和木聚糖酶等高效復合酶解技術；秸稈浮床等載體富集甲烷細菌的微生物與底物接觸最大化的干發(fā)酵耦合技術。

（4）處理產(chǎn)物的利用：沼氣作為燃料和發(fā)電；沼液沼渣經(jīng)安全性試驗以后，制定其技術標準，作為肥料利用。

（5）將上述技術進行集成，形成無害化及資源化利用技術體系。1、預處理工藝打撈的藍藻通過絮凝后TS=12%，進入處理系統(tǒng)。在集水勻漿池進行調節(jié)水質和水量。用提升泵將上述通過預處理的藻泥污水泵入?yún)捬豕迌?。集水勻漿池設計總容積：100m3設計尺寸：φ6m×4mHRT:38h 結構形式：鋼砼設置提升泵一臺，用于向厭氧罐進料，Q=15m3/h，H=10m，N=4kW。設置攪拌機一臺，N=4kW。2、厭氧消化工藝厭氧消化工藝包括進料單元、厭氧消化單元、保溫增溫單元等構成。（1）進料方式藻泥污水由提升泵向厭氧消化單元分批進料。進料方式可有多種選擇，能夠采取連續(xù)進料，也可采取間歇進料方式。本工程采取分批間歇進料。（2）厭氧反應器工藝本工程采納完全混合厭氧反應器。完全混合厭氧反應器（CSTR）適用于**藍藻的發(fā)酵工藝。它在沼氣發(fā)酵罐內采納攪拌和加溫技術，這是沼氣發(fā)酵工藝中的一項重要技術突破。攪拌和加熱，使沼氣發(fā)酵速率大大提高，完全混合式厭氧反應器也被稱為高速沼氣發(fā)酵罐。其特點是：固體濃度高，TS8~12%，可使藻泥和糞污水全部進行沼氣發(fā)酵處理。優(yōu)點是處理量大，產(chǎn)沼氣量多，便于治理，易啟動，運行費用低。一般適宜于以產(chǎn)沼氣為主，有使用液態(tài)有機肥（水肥）適應的地區(qū)。由于這種工藝適宜處理含懸浮物高的藻泥糞污和有機廢棄物，具有其他高效沼氣發(fā)酵工藝無可比擬的優(yōu)點，現(xiàn)在歐洲等沼氣工程發(fā)達地區(qū)廣泛采納。本工程采納產(chǎn)氣、貯氣一體化結構厭氧罐，是目前歐洲推廣應用最多的一種新型、高效、有用的工藝。由于其可靠性、安全性、低成本和適應嚴寒地區(qū)冬季正常運行的優(yōu)勢，推廣程度差不多大大超過其他結構形式的沼氣工程。結構特點：一體化沼氣發(fā)酵裝置下部為發(fā)酵部分，罐內安裝側攪拌器或斜攪拌器，罐壁上安裝增溫管，利用發(fā)電機余熱增溫。罐體上部為雙膜式柔性貯氣柜，用于收集、貯存和輸送沼氣。其中外膜愛護并維持貯氣柜的結構，內膜收集并貯存沼氣。通過支撐鼓風機的充氣，調整并維持內外膜之間夾層中的空氣壓力，并將內膜內的沼氣送入輸氣管道，供發(fā)電機使用。圖圖5-2一體化沼氣發(fā)酵外形裝置要緊優(yōu)勢：適合有機物原料：TS=8%-12%；安全可靠：低壓產(chǎn)氣，低壓貯氣，有效防止沼氣泄漏；成本低：無需分體式氣柜，可降低工程造價；占地面積?。簻p小裝置規(guī)模，可節(jié)約占地面積；工期短：采納模塊化組裝施工，可縮短建設周期；冬季也能運行。圖圖5-3一體化沼氣發(fā)酵裝置構造（3）厭氧罐配置厭氧反應器內設置斜攪拌器及破殼攪拌器各一臺，使進料均勻分布并破除浮渣，使原料充分與厭氧微生物接觸。并使厭氧罐內料液溫度均勻，有利于提高產(chǎn)氣率。罐底設排渣系統(tǒng)，定期將罐底污泥排出。反應器上部設出料系統(tǒng)，自流進入下一個處理單元。（4）保溫與增溫厭氧消化反應過程受溫度阻礙專門大，如圖5-4所示。本項目厭氧處理單元設計為中溫，其最佳溫度范圍為35~38℃。為了保證厭氧反應在冬季仍可正常運行，必須對系統(tǒng)實施增和氣整體保溫措施。a.保溫系統(tǒng)整體保溫包括管道、閥門保溫；厭氧消化罐體的保溫。對厭氧消化罐采納擠塑板進行強化保溫。b.增溫增溫包括厭氧消化罐增溫。增溫的熱源來自熱電聯(lián)供發(fā)電機組產(chǎn)生的余熱；在厭氧罐罐體與保溫層之間設置余熱交換管，發(fā)電機余熱經(jīng)交換管交換熱量，實現(xiàn)對罐體的增溫。發(fā)電機余熱給厭氧消化罐進行增溫后，熱交換后的水再回到發(fā)電機系統(tǒng)。圖5-4溫度對厭氧中溫發(fā)酵產(chǎn)氣率的阻礙本工程采納一級厭氧工藝：（1）厭氧罐：設計體積：1500m3設計尺寸：φ15m×8m停留時刻HRT=24d結構形式：鋼結構設置攪拌機一臺，可使池內糞污和氣濃度均勻，防止分層和形成浮渣，緩沖池內堿度，減少生物的抑制現(xiàn)象，從而提高有機物的分解速度和速率，功率N=11kW。收集沼氣采納在厭氧罐頂加裝貯氣膜（一體化厭氧裝置），1層內膜，由專門加工聚酯材質制造，兩面皆涂覆聚氯乙烯，具有抵抗紫外線及各種微生物的能力，特不耐磨，切口為熔接縫合；1層內膜，由專門加工聚酯材質制造，兩面內襯聚氯乙烯，兩面涂覆專門塑化亮漆，容積800m3。增壓風機一臺，N=1kW。回流泵一臺，用于厭氧罐的回流，進行進一步處理。Q=15m3/h，H=10m，N=3kW（2）保溫：中溫沼氣發(fā)酵，反應器必須加熱。為了減少加熱費用，反應器必須保溫。按此設計，綜合散熱系數(shù)約0.25w/㎡·K，在冬季，環(huán)境日平均溫度為-8℃，反應器散熱量合計約為：14×104kJ/d(3.3×104kcal/d)厭氧反應器外壁用擠塑板保溫，保溫層厚100mm，外飾彩鋼板；室外地面管道用聚氨酯外敷白鐵皮保溫層，保溫層厚30mm。（3）加熱量發(fā)電機的余熱量：在標準狀態(tài)下（0℃，101.325kpa），每立方米沼氣含熱量為5500kcal，其中用于發(fā)電熱量為1.5kW.h×860kcal/kW.h=1290kcal，占總能量的23.45%；總能量40%左右能夠以余熱的形式回收，則可回收的余熱量為5500×0.4=2200kcal；其余的能量以各種形式被損失掉。本工程可產(chǎn)生余熱量為：1500×2200=3300000kcal=3300000×4.2KJ=1.4×107kJ，每小時可提供熱量=1.4×107kJ/24=5.8×105用于發(fā)酵罐增溫。熱量計算如下：依照當?shù)厮{藻只在氣溫較高時爆發(fā)，混合液溫度取25℃。假設糞水比熱容和清水相當，上述物料需增溫至35℃，效率按70%計，則需要熱量為：62.5×（35-25）×1000÷0.7×4.2=3.75×106kJ若24小時連續(xù)增溫，則需要熱量為3.75×106kcal÷24=1.56×105kcal/h＜5.8×105kJ（發(fā)電機可提供的余熱）發(fā)電機余熱足夠該沼氣工程厭氧發(fā)酵增溫加熱需要。3、沼液處理工藝本工程設計半地下式1座沼液貯存池。設計體積：1000m3設計尺寸：φ14m×7m結構形式：鋼砼沼液用途：農莊所在地范圍內有5000畝無公害種植基地，能夠消化本沼氣工程產(chǎn)生的沼渣沼液優(yōu)質有機肥。此外，沼液輸送管道將是封頂?shù)耐瑫r與排水渠是分開的，以確保在雨季時沼液不滿溢，以免對周邊環(huán)境構成二次污染。4、沼氣凈化與貯存工藝（1）沼氣凈化工藝厭氧發(fā)酵罐剛產(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CO2外，還含有H2S和懸浮的顆粒狀雜質。H2S不僅有毒，而且有專門強的腐蝕性。過量的H2S和雜質會危及發(fā)電機組的壽命，因此需進行脫硫、氣水分離等凈化處理，其中沼氣的脫硫是其要緊問題。關于藍藻廢水產(chǎn)生的沼氣，其中H2S氣體含量約為1500ppm，而沼氣發(fā)電機組要求沼氣中含H2S氣體含量不大于300ppm，沼氣的脫硫凈化處理是必須的。（2）沼氣貯存工藝本工程選擇產(chǎn)氣、貯氣一體化厭氧罐，沼氣在厭氧罐上部雙膜結構的貯氣柜中貯存。5、熱電聯(lián)供沼氣發(fā)電機配置沼氣利用有三種選擇：第一種是沼氣全部用于燃氣使用；第二種是沼氣全部用于發(fā)電；第三種是沼氣部分用于發(fā)電部分用于燃氣。本工程依據(jù)前述分析，選擇沼氣全部發(fā)電。圖5-2沼氣利用效率由藍藻厭氧消化處理后所產(chǎn)生的沼氣是一種優(yōu)質的生物氣體能源。在標準狀態(tài)下（0℃，101.325KPa），每立方米沼氣可產(chǎn)生熱量約為5500Kcal（23.1MJ），理論上相當于電量6.4kW·h（1kW·h=3.6MJ）。目前，國產(chǎn)沼氣發(fā)電機對沼氣的利用效率為80%（如圖5-2所示）。而進口的效率較高的沼氣發(fā)電機可把沼氣中總含能量的35~40%左右的能量轉化成電能，40~48%左右能夠以余熱的形式回收，總效率最高可達80%以上。沼氣發(fā)電機組所發(fā)出的電力能夠上網(wǎng)銷售。余熱回收換熱器回收的余熱能夠用于厭氧發(fā)酵罐的增溫、保溫。目前，國內生產(chǎn)沼氣熱點聯(lián)產(chǎn)供機組的企業(yè)有濟柴、寶駒和勝動等。國外有Caterpillar、DEUTZ、Jenbacher等知名專業(yè)廠家，還有Tedom、Schnell、ElectroHagl等廠家?？紤]到成本及售后服務的便捷，本工程選用300kW國產(chǎn)發(fā)電機組。第六章設備選型6.1設備選型原則1、設備性能先進2、設備生產(chǎn)率與生產(chǎn)規(guī)模相匹配3、節(jié)能高效4、操作安全、穩(wěn)定可靠、維修方便5、環(huán)保、噪音小6.2所選設備型號序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量2勻漿池攪拌機N=4kW臺15一體化厭氧反應器罐體φ15×8，氣柜800m3座17厭氧進料泵Q=15m3/h，H=10m，N=4KW臺18厭氧罐斜攪拌機非標N=11kW臺2厭氧回流泵Q=15m3/h，H=10m，N=3kW10脫硫系統(tǒng)套111增壓風機N=1KW臺212干式阻火器ZHQ-B套113熱水循環(huán)泵50HG25-32臺214脫水裝置非標臺115凝水器NS-600套416操作平臺套117工藝管道及閥門套118防腐及保溫工程套119電氣與操縱套120沼氣發(fā)電機組300kW臺121余熱回收利用熱交換器套1第七章建設設計講明7.1設計依據(jù)1、《建筑內部設計防火規(guī)范》GB50222-95(2001版)2、《建筑設計防火規(guī)范》GBJ16-87(2001版)3、《建筑物防震設計規(guī)范》GB50057-19944、《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058-19925、《工業(yè)與民用電力裝置接地設計規(guī)范》GBJ65-836、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-20017、《98系列建筑標準設計圖集》8、城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準CJJ31-19899、城鎮(zhèn)糞便處理廠設計規(guī)范CJJ64-199510、城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范GB50026-199311、國家現(xiàn)行的有關標準和規(guī)范7.2設計范圍1、集水勻漿池2、厭氧發(fā)酵罐3、沼液池4、綜合治理房7.3建筑設計1、平面布置沼氣站的平面布置是整個建筑設計中最重要的部分，其布置將阻礙到整個項目的合理性。本著節(jié)約投資、布置緊湊、工藝流暢、便于建設實施的原則，依照地形、地貌、道路、環(huán)境等自然條件，考慮原料的運輸、沼渣的外運、工藝流程的走向、外界環(huán)境的風向、朝向和外觀等因素，沼氣站按功能區(qū)分區(qū)布置，一次規(guī)劃用地，充分考慮到建設地的遠期進展的需要。2、道路及綠化為節(jié)約占地面積，減少投資，沼氣站內的車行道與場區(qū)保持一致，站內車行道路設計為4.0m寬，道路系統(tǒng)能滿足防火及運輸要求，車行道采納混凝土路面。道路能滿足防火及運輸要求。沼氣站路面坡度操縱在0.5%左右，使雨水能及時排出沼氣站，保證站內不積水。要緊道路兩側設綠籬，距綠籬1米處種植喬木，場區(qū)周圍建3m的綠化帶，其他空地鋪草坪。道路各操縱點之間縱向、橫向坡度均大于1.0%，場區(qū)雙車道路邊轉彎半徑為6m。3、建筑裝修標準依照沼氣站所處的位置以及站內各構筑物的功能，裝修標準充分考慮廠房使用情況，沼氣站內各單體建筑設計遵循以滿足工藝要求為主，整個場區(qū)建筑風格統(tǒng)一，色調一致，簡潔美觀，沼氣發(fā)酵罐為全站的建筑核心，采納地上建筑，建筑物與構筑物的地上部分的外墻均采納外墻涂料裝飾，涂料顏色體現(xiàn)出清潔，明快、大方、環(huán)保，其他配套設施和附屬建筑的外飾顏色與整個沼氣站內各建筑協(xié)調一致。沼氣站內各個建筑的詳細做法應滿足國家相關的建筑規(guī)范要求，并符合建筑節(jié)能的要求。7.4設計講明書本沼氣發(fā)電工程項目的要緊構筑物厭氧發(fā)酵罐的體積較大，對不均勻沉降極為敏感，在地基處理當中要選擇合適的持力層（>100kPa）。同時幸免不均勻沉降及其它不利因素。最終以鉆探地質報告為準。當場地空間開闊時，基坑能夠按一定坡度進行放坡開挖。當構筑物距離專門近且埋深不同時，可采納一些措施進行臨時支護。關于深基坑，施工中還應考慮降水及護坡處理。要緊構（建）筑物結構設計（1）構筑物a.集水勻漿池功能：稀釋藻泥勻漿；容積：100m3尺寸：φ8.5m×4m池數(shù)：1座構造形式：地下鋼砼結構b.厭氧罐體積：1500m3尺寸:φ15m×8m數(shù)量：1座構造形式：地上鋼結構c．沼液池（1000m3） 數(shù)量：1座構造形式：鋼砼結構所有構筑物的抗?jié)B問題，均以混凝土本身的密實性來滿足抗?jié)B要求。依照構筑物的重要性及水力梯度來確定其抗?jié)B標號，混凝土強度等級一般不小于C25，抗?jié)B等級不小于S6，水灰比不大于0.55。宜采納一般硅酸鹽水泥，骨料應選擇良好級配，嚴格操縱水泥用量。為提高混凝土的抗?jié)B能力，滿足工藝使用要求，盡量減少伸縮縫。建議在混凝土中加入適量的添加劑，用以補償混凝土的收縮變形，提高混凝土的密實度及抗?jié)B能力。（2）建筑物要緊建筑物包括：設備間、發(fā)電機房及治理房等。a.沼氣發(fā)電機房功能：放置沼氣發(fā)電機等設備面積：100m2結構：磚混結構數(shù)量：1座構造形式：地上b.操縱室功能：辦公室面積：42m2結構：磚混結構數(shù)量：1間構造形式：地上c.設備間功能：放置設備面積：18m2結構：磚混結構構造形式：地上第八章結構設計講明8.1設計依據(jù)1、《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-20012、《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-20023、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-20014、《砌體結構設計規(guī)范》GB50003-20015、《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-20026、《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》GB50069-20027、《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》CECS138：20028、《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖》03G101-19、《多層磚房鋼筋混凝土構造柱抗震節(jié)點詳圖》03G36310、其它相關國家現(xiàn)行規(guī)范及圖集8.2自然條件1、本工程安全等級為二級，結構重要性系數(shù)為1.0，結構設計使用年限為50年。2、本工程處于7度抗震設防區(qū)域，抗震設防分類為丙類；地基基礎設計等級為丙級。3、載荷條件按照《建筑結構荷載規(guī)范》、《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》及《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》取值，其中（單位：KN/M2）：治理房：2.0勻漿池池頂：2.0，發(fā)電機房：7.0，不上人屋面：0.58.3設計講明本工程由勻漿池、一體化厭氧罐、沼液池、發(fā)電機房、凈化室、治理房等單體組成；其中勻漿池為地下鋼筋混凝土結構，發(fā)電機房、凈化室、治理房為磚混結構（輕鋼屋面），一體化厭氧反應器為鋼結構（膜頂）。1、工程中所用鋼筋型號為：HPB235,HRB3352、混凝土：強度等級及要求見各單體；未注明單體結構混凝土等級C25，墊層C10；所有水池及液體儲罐均采納防水混凝土，抗?jié)B等級S6（或以單體講明為準）；防水砼所用砂石規(guī)定如下：配制混凝土骨料應選擇良好的級配，粗骨料粒徑不宜大于40mm，砂子的含泥量按重量計不宜超過3%?；炷磷畲笏冶葹?.55，最小水泥用量275kg/m3，最大氯離子含量為0.2%，最大堿含量為3.0Kg/m3第九章電氣講明9.1設計依據(jù)1、《民用建筑電氣設計規(guī)范》GBJ/T16-922、《民用建筑照明設計標準》GBJ133-903、《工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范》GBJ65-834、《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-945、《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-19956、《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058-19927、《電力設施抗震設計規(guī)范》GB50260-968、《通用用電設備配電設計規(guī)范》GB50055-939、《建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范》GB50194-9310、國家現(xiàn)行的有關設計標準和規(guī)范11、建設單位提供的本工程有關資料，其他專業(yè)提供的設計要求9.2設計原則1、電氣設計符合前述國家規(guī)范2、設計應做到安全可靠，經(jīng)濟合理，維護治理方便，滿足供電質量要求。3、積極采取各種節(jié)能措施，減少電能消耗4、設計盡可能選用技術先進，經(jīng)濟適用的定型產(chǎn)品9.3設計講明1、供電系統(tǒng)（1）電氣系統(tǒng)低壓電源接自場內總配電箱，單路供電。0.38kV低壓供電系統(tǒng)采納單母線分段運行。（2）操縱方式所有工藝設備均在治理房內操縱箱操縱、現(xiàn)場操縱，操縱箱上設“手動停自動”操縱轉換開關。（3）設備選擇戶內電纜采納電纜溝敷設，電纜采納聚氯乙烯護套電纜。戶外電纜采納直埋敷設、橋架明敷或電纜溝，電纜采納鎧裝電纜。2、愛護方式（1）繼電愛護低壓進線總開關設過負荷長延時、短路速斷愛護、低壓用電設備及饋線設短路及過載愛護。（2）接地愛護接地系統(tǒng)均利用建筑物基礎采納共用接地系統(tǒng)，其接地電阻應小于4歐姆，低壓饋線距離超過50m時，設重復接地裝置，其接地電阻不大于10歐姆。同時各單體金屬管道均應作為等電位聯(lián)結。（3）防雷愛護厭氧消化罐需按三類防雷建筑設防，采納共用接地系統(tǒng)接地電阻小于4歐姆。3、啟動方式全部用電設備均采納直接啟動。4、計量方式在配電間場內總配電箱上設有電度表。第十章給排水設計講明10.1設計依據(jù)1、《建筑給排水設計規(guī)范》GBJ15-88（2001新版）2、《建筑設計給水設計規(guī)范》GBJ13-86（97新版）3、《室外排水設計規(guī)范》GBJ14-87（97新版）4、《農用污泥中污染物操縱標準》GB4284-19845、農田灌溉水質標準GB5084-19926、《污水綜合排放標準》GB8978-19967、《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則》GB12801-19918、個專業(yè)提供的設計要求10.2設計內容1、勻漿給水系統(tǒng)2、沼液排污系統(tǒng)3、室內外消防給水系統(tǒng)，包括消火栓系統(tǒng)、手提式滅火器10.3設計方案1、給水系統(tǒng)沼氣站內生產(chǎn)、生活、消防用水接自給水管網(wǎng)。沼氣站內進水管由DN50鍍鋅鋼管引入用水點，消防、生產(chǎn)、生活水管共用。2、排水系統(tǒng)生產(chǎn)、生活污水經(jīng)污水管道收集后排入集水池一并處理。站內雨水經(jīng)雨水管道收集后排出場外。詳細設計與運行治理見設計圖紙和講明。第十一章供暖設計講明11.1設計依據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-199311.2設計內容厭氧罐利用發(fā)電機余熱增溫系統(tǒng)11.3設計方案厭氧罐加熱采納熱水供熱，供水管徑為DN50，外敷保溫層，加防潮隔水層。各供水管通過調節(jié)閥操縱流量。第十二章安全生產(chǎn)與勞動愛護該沼氣工程設計采取了以下安全生產(chǎn)與勞動愛護措施，以確保安全生產(chǎn)及運行治理人員的人身安全。1、在沼氣站運轉往常應對操作人員進行培訓，制定必要的安全操作規(guī)程和治理制度，使其牢記安全規(guī)程，將不安全因素消滅在萌芽狀態(tài)。2、各處理構筑物的平臺走道或臨空天橋均應設置愛護欄桿，欄桿高度和強度應符合國家勞動愛護規(guī)定。3、在發(fā)電機房內應設置消音及通風系統(tǒng)。4、所有電氣設備的安裝和防護必須滿足電氣設備有關安全規(guī)定。5、所有地下構筑物均應設置通風換氣裝置，以杜絕有害氣體的沉積造成損害事故。第十三章工程運行治理模式和應急預案13.1運行模式沼氣站內實行站長負責制，值班工作人員負責沼氣站的運行治理、日常維護、運行監(jiān)測等工作。沼氣站應建立嚴格的治理制度，要緊包括：操作人員崗位責任制、操作人員培訓及考核制度、設施和檢測儀器治理及維護制度、設施運營狀況記錄及檢測報告制度、突發(fā)事故處理制度、設施運營狀況記錄集檢測報告制度、突發(fā)事故處理和報告制度等。要緊的工作崗位規(guī)范有：操作工等級標準、化驗工崗位等規(guī)范等。沼氣站的機械設備較多，還有電器、儀表自控等。因此沼氣站維護工作應包括機修鉗工、管工、電工及儀器儀表維修工等的技術職能，以日常維護處理設備的正常運轉為原則。維修工作要求設備維修人員應明白得處理設備的遠離，會看明白處理設備的圖紙資料，會合理使用工具，維修人員應明白得處理設備的作用、型號及機械性能。維修人員應會正確拆裝設備，科學檢修，維護人員會檢查設備中的不正?，F(xiàn)象，能正確處理，熟悉本專業(yè)的有關安全知識及對應急事故的處理。13.2運行治理1、依照工程站的運行需要，實行兩班運行；2、工程站定員2人；3、配備簡直機修人員1名，負責日常的設備（泵）維修工作；4、操作人員每班2人，認真填寫運行記錄便，該表每天一交，經(jīng)站長簽字認可；5、嚴格交接班制度，交接班時，交班人員交接清所有工作，接班人員有權對交接不清工作予以拒絕接班；6、如出現(xiàn)操作失誤引發(fā)運行故障，則以運行事故予以嚴肅處理。13.3人員培訓為了保證沼氣站能長期穩(wěn)定運行，使其發(fā)揮最大作用，沼氣站操作人員上崗前必須通過安全生產(chǎn)和專業(yè)知識培訓，沼氣厭氧發(fā)酵處理系統(tǒng)涉及到物理、化學及生物學的處理機制，并在處理過程中使用許多先進的測試儀器等，因此每個運行人員，除具備一定的文化知識外，應在物理、化學、微生物學等方面具有一定的專業(yè)知識，治理人員應具有?？埔陨衔幕潭?。13.4維護保養(yǎng)與檢修1、操作人員要嚴格按操作規(guī)程進行操作，以確保工藝運行正常。2、嚴格按照工藝要求操縱運行條件，每天操作人員要對運行過程中的進料、出料、濃度、產(chǎn)氣量、用氣量等指標進行監(jiān)測記錄。3、嚴格按設備講明書運行操作，并定期進行維護和保養(yǎng)，以確保設備運行正常。4、值班人員應對沼氣站設施全流程巡視，并詳細記錄各設備運行參數(shù)。5、處理系統(tǒng)在正常生產(chǎn)過程中，不得排入其它性質的廢水，并要求操作人員不得隨意改變操作規(guī)程和要求，以免造成工藝設備超負荷運轉，阻礙處理效果和安全，降低設備使用壽命。6、操作工操作中應注意安全愛護，沼氣站內嚴禁煙火，注意防雷和防火，沼氣站以外人員不得隨便出入。7、在泵房操作時，注意敞門通風，人不宜呆得太久，注意通風；8、厭氧消化罐檢修時應先進行罐內通風，并進行動物實驗后方能進入罐內，以免沼氣中毒。13.5使用及維修年限沼氣站所有設備出去日常維修和養(yǎng)護之外，為保證設施設備的安全運行，延長使用壽命，建議1-2年集中時刻對設備進行全面的檢修和維護，一般每兩個月檢修和保養(yǎng)一次，每一年中修一次。設備使用到一定年限后，部分易損易耗件必須更換。一般情況下，要緊設備每兩年要大修一次。檢修和維護時應該嚴格按照設備的使用維護講明書進行。大修之前，應制定大修打算，提早預備好必須得備品備件和材料，盡可能地縮短大修時刻，保證處理站的正常運行。13.6應急預案13.6.1原料應急預案本工程的原材料為**藍藻，沼氣站建在****生態(tài)農業(yè)有限公司內，原材料可獲保證。13.6.2檢修應急預案厭氧消化器、貯氣柜維修要盡量選擇專業(yè)隊伍進行維修，若自行維修，要防止因缺氧而窒息。能夠先放入小動物，待小動物放到里面去一小時不窒息，人方可入內維修，如需動用明火，必須抽樣測試空氣含甲烷量，以防明火爆炸。一般維修應盡量避開用