山西高平市秸稈沼氣集中供氣示范工程

1、第一章總說明1.1項(xiàng)目名稱：山西高平市秸稈沼氣集中供氣示范工程1.2建設(shè)單位山西高平市米山鎮(zhèn)酒務(wù)村1.3 :建設(shè)地點(diǎn)山西高平市米山鎮(zhèn)酒務(wù)村1.4 :工程模式秸稈沼氣集中供氣1.5建設(shè)規(guī)模和建設(shè)內(nèi)容利用當(dāng)?shù)亟斩捝a(chǎn)沼氣和初級有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)沼氣集中供氣，解決山西高平市米山鎮(zhèn)酒務(wù)村 400戶農(nóng)民生活燃料問題，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐?生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。本項(xiàng)目利用秸稈厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣和初級有機(jī)肥，并提供400戶村民生活用氣，包含建設(shè)內(nèi)容：秸稈儲存、秸稈預(yù)處理、秸稈發(fā)酵、 沼渣收集、沼氣凈化與儲存、沼氣輸配與用戶配套。主要建設(shè)內(nèi)容包括：辦公用房81m 2、秸稈堆場250m 2、消防水 池100m 3、生產(chǎn)車間108m 2

2、、太陽能集熱區(qū)200m 2、中溫秸稈厭氧 消化罐400m 3、深度發(fā)酵儲渣罐100m 3、干式貯氣柜300m 3、緩沖氣罐50 m3、燃?xì)庾詣臃趴栈鹁?座、沼氣站在線監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急消 防系統(tǒng)、400戶村民沼氣集中供氣輸配系統(tǒng)。1.6項(xiàng)目建設(shè)期限2009年5月至2009年12月。1.7項(xiàng)目總投資及資金來源本項(xiàng)目總投資332.47萬元，其中：土建工程 49.83萬元，設(shè) 備購置及安裝費(fèi)245.64萬元，工程建設(shè)其他費(fèi)用 37萬元。資金 來源：中央補(bǔ)助投資170萬元，地方投資68萬元，項(xiàng)目法人自籌 資金94.47萬元。1.8主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)生產(chǎn)指標(biāo)500m 3/ 天;350m 3/ 天;秸稈消耗量：

3、1.25噸/天。產(chǎn)氣量：儲氣量：工藝指標(biāo)工藝類型：秸稈粉碎+降流式秸稈連續(xù)發(fā)酵沼氣生產(chǎn)+沼渣綜合利用厭氧發(fā)酵罐容積產(chǎn)氣量：1.2m 3/m 3.d發(fā)酵濃度：15%（ TS）;發(fā)酵溫度：35 C38 C；停留時間：5060天投資指標(biāo)工程總投資332.47萬元，按年沼氣產(chǎn)量18.25萬立方米計(jì)算, 每1立方米沼氣投資18.2元。勞動定員沼氣站建成后，正常維護(hù)運(yùn)行管理的人員4名。能耗指標(biāo)該工程總裝機(jī)容量39.05kw，日耗電約104.2kwh占地面積該工程總占地面積約4畝第二章建設(shè)背景與編制依據(jù)2.1建設(shè)背景2.2建設(shè)目標(biāo)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為年處理秸稈 460噸，生產(chǎn)沼氣18.25萬立方米 供山西高平市米

4、山鎮(zhèn)酒務(wù)村400戶農(nóng)戶的生活用能。沼渣還田利用， 無沼液排出。2.3設(shè)計(jì)范圍本初步設(shè)計(jì)內(nèi)容包括沼氣站內(nèi)秸稈堆場、調(diào)節(jié)池、厭氧消化罐、 沼氣凈化儲存系統(tǒng)、設(shè)備間、管理房、配電房等建（構(gòu)）筑物以及站 內(nèi)給排水系統(tǒng)、集中供氣管道系統(tǒng)和設(shè)備。不包括站外道路、輸配電 系統(tǒng)。2.4設(shè)計(jì)原則（1）以純秸稈為發(fā)酵原料，以沼氣集中供氣和沼渣還田綜合利 用為目的，即以沼氣為紐帶，將沼氣和種植技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，做到 能量多級利用、物質(zhì)良性循環(huán)，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生 態(tài)系統(tǒng)。（2）遵循技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠的原則。因地制宜的選 用國內(nèi)成熟先進(jìn)的工藝技術(shù)及配套設(shè)備，工程建設(shè)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、 運(yùn)行穩(wěn)定的

5、目的（3）本著保障運(yùn)行安全，盡量杜絕事故隱患和環(huán)保節(jié)能的原則。 在設(shè)計(jì)中，落實(shí)安全和環(huán)保因數(shù)，實(shí)現(xiàn)沼氣綜合利用工程可靠運(yùn)行。（4）本著投資省，操作簡便，運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理方面的原則。 在設(shè)計(jì)中，選用成熟的、可靠的、先進(jìn)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)沼氣綜合利用工 程經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。（5）本著外觀形象精美化，氣液輸送管網(wǎng)化，運(yùn)行管理規(guī)范化的 原則，在設(shè)計(jì)中，做到規(guī)劃合理、工程外觀優(yōu)美、管網(wǎng)整齊，運(yùn)行規(guī) 范。2.5建設(shè)條件項(xiàng)目建設(shè)地其工程地質(zhì)特性良好，無滑坡危害，一般無大水威脅, 地下水位低，對沼氣工程建設(shè)無大的影響。項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于山西高平市米山鎮(zhèn)酒務(wù)村外 100米，周圍農(nóng)田, 緊鄰村道，交通方便，建設(shè)環(huán)境良好

6、，建筑材料供應(yīng)快捷；建設(shè)地水 資源豐富，水質(zhì)良好，符合本項(xiàng)目生產(chǎn)和生活用水標(biāo)準(zhǔn)；建設(shè)場地內(nèi)已有變配電系統(tǒng)、供電線路；通訊、水、電和排水管道系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè) 施齊全，能滿足建場施工及將來正常生產(chǎn)所需水、電；建設(shè)地點(diǎn)土質(zhì) 良好，符合養(yǎng)殖場建筑對土質(zhì)的要求。2.6設(shè)計(jì)依據(jù)(1) “山西高平市秸稈沼氣集中供氣示范工程”設(shè)計(jì)合同；(2) 農(nóng)業(yè)部農(nóng)科教發(fā)(2009) 2號文件，關(guān)于16個秸稈沼氣集中供氣示范工程項(xiàng)目可行性研究報告的批復(fù)；(3) NY/T1220-2006沼氣工程技術(shù)規(guī)范；(4) NY/T1222-2006規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)規(guī)范；(5) 國家現(xiàn)行的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程。第三

7、章工藝設(shè)計(jì)說明3.1工藝設(shè)計(jì)原則技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠;高效穩(wěn)定，安全適用；選擇投資省、占地少；操作簡便，運(yùn)行費(fèi)用低廉。3.2沼氣發(fā)酵原料原料種類：小麥秸稈，水稻秸稈，玉米秸稈緩沖儲氣柜f調(diào)壓器農(nóng)戶八沼氣增壓機(jī)干式氣柜沼氣脫硫汽水分離器秸稈i粉碎一儲存T調(diào)節(jié)池f厭氧消化罐農(nóng)田一沼渣深度發(fā)酵儲渣罐工藝流程框圖本沼氣工程整個工藝包括：一是秸稈儲存、二是秸稈預(yù)處理、三 是厭氧消化系統(tǒng)、四是沼渣綜合利用系統(tǒng)、五是沼氣凈化與儲存、六 是沼氣輸配與用戶配套。（1）、秸稈儲存農(nóng)戶糧食收獲后，秸稈自然風(fēng)干，沼氣站按會員制方式以沖銷沼 氣價或市場價收購秸稈。收購的秸稈以玉米秸稈或小麥秸稈為主， 含 水率1

8、3%以下，用堆跺方式儲存在堆料場。堆料場面積250m2,跺高 4m以內(nèi)，儲存量可滿足沼氣站半年供應(yīng)，按照當(dāng)?shù)?1年兩季收獲計(jì) 算，滿足沼氣站全年生產(chǎn)。（2）、秸稈的預(yù)處理所有秸稈均須采用專用粉碎機(jī)械粉碎處理，粉碎后的原料中，不 得有20mm以上長度的秸稈釬維。（3）、調(diào)節(jié)池粉碎后的原料按規(guī)定數(shù)量經(jīng)計(jì)量后投入調(diào)節(jié)池與回流水進(jìn)行攪 拌混合，同時補(bǔ)充新水，使料液濃度達(dá)到 TS3%，攪拌均勻后泵入?yún)挘?）、厭氧發(fā)酵采用中溫（35-38C）發(fā)酵，利用太陽能作為熱源對發(fā)酵罐進(jìn)行增 溫保溫，以保持中溫發(fā)酵的條件。該發(fā)酵罐和深度罐須做好保溫，原 料發(fā)酵采用下流式，多點(diǎn)布料。發(fā)酵罐配置負(fù)壓保護(hù)裝置，并使貯氣 罐

9、與發(fā)酵罐之間的沼氣管路往返暢通，以保證發(fā)酵罐出料時不產(chǎn)生負(fù)壓。(5) 、保溫增溫措施，能源平衡分析本項(xiàng)目的保溫措施主要是：重點(diǎn)對厭氧發(fā)酵罐、深度發(fā)酵罐及其 物料連接管道進(jìn)行保溫，保溫材料為聚氨酯發(fā)泡材料，施工工藝為采 用噴注法。保溫材料外加彩鋼板進(jìn)行保護(hù)。本項(xiàng)目的增溫措施主要利用太陽能供熱。 本項(xiàng)目需用增溫措施補(bǔ) 充的熱損失包括發(fā)酵設(shè)施和各種管路的散熱損失，秸稈原料和補(bǔ)充新 水的升溫?zé)崃?，回流水配料工序的散熱損失，按每天進(jìn)料量折算， ； 200m2太陽能集熱區(qū)供熱能力：晴天：陰天：雨雪天：，所以沼氣站 冬季進(jìn)料須選擇，避開，并相應(yīng)調(diào)整進(jìn)料量。(6) 、沼渣、沼液的綜合利用：與常用的生產(chǎn)原料一一

10、畜禽糞便生產(chǎn)沼氣相比具有以下特點(diǎn)：1、秸稈分布廣泛，原料充足，可徹底解決沼氣生產(chǎn)原料問題。2、秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣，直接作為有機(jī)肥料使用。沼液循環(huán) 利用，沼液不作排放，用水量少，是符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的清潔生產(chǎn)過 程。秸稈有機(jī)肥料，不產(chǎn)生任何有害副產(chǎn)品，是上好的農(nóng)家肥，真正實(shí)現(xiàn)了秸稈還田，可實(shí)現(xiàn)廢棄物的零排放。本項(xiàng)目厭氧發(fā)酵殘余物沼渣將作為初級有機(jī)肥直接施用在沼氣 站周圍蔬菜大棚和果樹地以及農(nóng)田。根據(jù)沼氣站與酒務(wù)村的初步協(xié) 議，沼渣有機(jī)肥無償提供給沼氣用戶使用， 消納農(nóng)田共一一畝，其中 蔬菜大棚畝、果樹種植地畝、農(nóng)田畝。沼渣的綜合利用實(shí)現(xiàn)了整個生產(chǎn)過程無廢棄物排放，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì) 循環(huán)合理利用的生態(tài)

11、系統(tǒng)。沼液用于回流配料。（7）、沼氣的凈化與儲存:在穩(wěn)定的工作狀況下，每天可產(chǎn)沼氣500 m3。沼氣經(jīng)脫水、脫硫， 計(jì)量后進(jìn)入300 m3干式儲氣柜儲存。凈化工序包括沼氣的脫水、脫硫。（一）沼氣的脫水采用重力方法，并在輸送沼氣管路的最低點(diǎn)設(shè) 置氣水分離器將管路中水蒸氣排除。（二）沼氣脫硫采用干式脫硫劑脫硫。沼氣通過脫硫器后，沼氣 中H2S濃度應(yīng)低于20毫克/立方米。（8）、沼氣輸配與用戶配套本項(xiàng)目沼氣輸配采用常壓輸配，沼氣由干式儲氣柜輸出，經(jīng)增壓 機(jī)加壓，最大壓力0.08MPa,并通過緩沖儲氣罐和埋地敷設(shè)的輸配管 路輸送，至村中后經(jīng)調(diào)壓器調(diào)壓至0.04MPa后連接輸配支管，再通過 分支管路送入

12、村民廚房。每戶村民配套燃?xì)獗?、沼氣灶具和燈具。堆料?堆料場為輕鋼結(jié)構(gòu)棚架，面積 250m2,彩鋼板棚頂和四壁，混 凝土地面；棚架上設(shè)置消防噴淋系統(tǒng)。 配套消防水池為磚混結(jié)構(gòu)，容積 100m3，長10m、寬6.8m、池 深1.5m，匹配消防泵一臺，5.5kw。預(yù)處理 粉碎機(jī)設(shè)計(jì)選用JF-500秸稈粉碎機(jī)2臺，1備1用，秸稈粉碎量400-600 克干/h，電機(jī)功率5.0kw 調(diào)節(jié)池池體由磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)部作防水處理，池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)，使原料混合 均勻，避免秸稈上浮。技術(shù)參數(shù)為：采用磚混結(jié)構(gòu)，地下式。有效容積：30m3數(shù) 量：1座配套設(shè)備：1. 大通道泵型 號：100QW60-20-5功 率：5.0kW數(shù)

13、 量：2臺（一用一備）2. 攪拌機(jī)型 號：JBJ12-1100-3.0功 率：3.0kW數(shù) 量：1臺厭氧發(fā)酵單元一級降流式秸稈連續(xù)發(fā)酵厭氧反應(yīng)器罐體采用Q235A材料制作，數(shù)量1個。罐內(nèi)有換熱系統(tǒng)，罐體 采用聚氨酯保溫加彩鋼板進(jìn)行保溫型 號：DN 500有效容積：400m3產(chǎn)氣率：1.2 m3/m3產(chǎn)氣量：500m3/d秸稈原料產(chǎn)氣率0.350.45 m3/kg進(jìn)料濃度：3%發(fā)酵濃度：15%發(fā)酵溫度：3538 C數(shù)量：1座 深度發(fā)酵儲渣罐罐體采用Q235A材料制作，數(shù)量1個，罐體采用聚氨酯保溫加 彩鋼板進(jìn)行保溫有效容積：100m3 太陽能集熱區(qū)沼氣凈化單元 化學(xué)脫硫塔型 號：TS 250數(shù) 量：2臺處理量25 m3 /h，脫硫效率99% 汽水分離器型 號：TW-250數(shù) 量：1臺 沼氣流量計(jì)型 號：LZ 100 （流量 0 100 m3 /h）數(shù) 量：1臺 沼氣自動放空火炬型號：沼氣自動放空火炬（流量 0100 m3 /h）數(shù) 量：1臺沼氣貯存單元由于產(chǎn)氣量和用氣量不平衡，及受用戶與沼氣站距離影響，所以 必須設(shè)置貯氣柜進(jìn)