中農(nóng)大產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目初步設(shè)計文本

1、中農(nóng)大產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目初步設(shè)計文本 產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目沼氣工程初步設(shè)計說明書 編制單位北京東方暢想建筑設(shè)計 證書編號A111008031-66 日 期2011年月目 錄第一章 設(shè)計總說明1一沼氣工程設(shè)計依據(jù)1二項目背景1三設(shè)計范圍9四設(shè)計的指導思想9五關(guān)于初設(shè)建設(shè)內(nèi)容變動情況的說明9六初設(shè)概算編制結(jié)果10第二章 工藝設(shè)計11一沼氣工程工藝設(shè)計原則11二工藝方案11三工藝流程說明19四厭氧工藝裝置說明21第三章 總平面設(shè)計29一概述29二建筑布置29三道路布置30四沼氣工程雨水排放30五沼氣工程給水及電力30第四章 建筑設(shè)計31一建筑設(shè)計依據(jù)31二主要建筑內(nèi)容31第五章 結(jié)構(gòu)設(shè)計3

2、4一工程概況34二建筑結(jié)構(gòu)安全等級及設(shè)計使用年限34三自然條件34四本工程設(shè)計遵循的標準規(guī)范規(guī)程34五地基基礎(chǔ)35六主要結(jié)構(gòu)材料35七砌體砂漿35第六章 暖氣設(shè)計36一設(shè)計依據(jù)36二設(shè)計范圍36第七章 給排水設(shè)計37一設(shè)計依據(jù)37二設(shè)計范圍37三給水設(shè)計37四消防設(shè)計38五排水設(shè)計38第八章 電氣設(shè)計39一設(shè)計依據(jù)39二設(shè)計范圍39三廠區(qū)設(shè)計39第九章 環(huán)境保護44一項目實施過程中的環(huán)境影響及對策44二項目建成后的環(huán)境影響及對策44三廠區(qū)綠化45第十章 勞動保護46一勞動保護46二勞動安全措施46第十一章 機構(gòu)與管理48一企業(yè)體制及組織機構(gòu)48二勞動定員48三人員培訓48四勞動力來源48第十二

3、章 項目實施進度49第十三章 運行成本及效益分析51一運行成本51二經(jīng)濟效益分析52三社會效益分析52四環(huán)境效益分析54第十四章 主要設(shè)備與選型56第十五章 附件58第一章 設(shè)計總說明一沼氣工程設(shè)計依據(jù)1農(nóng)計函2010124號農(nóng)業(yè)部關(guān)于中國農(nóng)業(yè)大學產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目可行性研究報告的批復2中國農(nóng)業(yè)大學產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目可行性研究報告3中國農(nóng)業(yè)大學產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目的有關(guān)設(shè)計要求和平面圖4中國農(nóng)業(yè)大學產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目設(shè)計合同5甲方提供的地質(zhì)資料總平面圖等資料二項目背景1項目提出背景產(chǎn)業(yè)沼氣是國際新發(fā)展起來的一種沼氣產(chǎn)業(yè)形態(tài)產(chǎn)業(yè)沼氣是指用工業(yè)化模式大規(guī)模地生產(chǎn)純化和高值利用

4、沼氣使之能像天然氣和液化氣那樣由管道或氣罐瓶輸送和裝運方便地應(yīng)用并形成以沼氣為主體的完整產(chǎn)業(yè)鏈條產(chǎn)業(yè)沼氣也稱凈化提純沼氣或稱作生物天然氣Bio-Natural Gas 它可以完全替代天然氣和類似的石化燃氣如液化石油氣天然氣是一種優(yōu)質(zhì)清潔能源大多數(shù)發(fā)達國家都把提高天然氣的使用比例作為能源清潔化的重要舉措我國也規(guī)劃大幅提高天然氣在一次能源中的使用比例在全球化石能源油氣緊張的大形勢下產(chǎn)業(yè)沼氣補充和替代天然氣是一條重要道路近年來在以德國瑞典荷蘭等為代表的歐洲國家產(chǎn)業(yè)沼氣已得到快速發(fā)展形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈根據(jù)國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃和國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃沼氣產(chǎn)業(yè)及其科技是重要的發(fā)展戰(zhàn)略方向到2010

5、年沼氣年利用量達到440億立方米建成大型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程10000座工業(yè)有機廢水沼氣工程6000座年產(chǎn)沼氣約140億立方米沼氣發(fā)電達到300萬千瓦實現(xiàn)農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源的充分有效利用農(nóng)村能源顯著的清潔化發(fā)展產(chǎn)業(yè)沼氣可以有效緩解天然氣的緊張形勢并為清潔燃氣提供長期保障據(jù)測算我國5大傳統(tǒng)沼氣資源如畜禽糞便生活有機垃圾農(nóng)產(chǎn)品加工廢水等可支持年產(chǎn)產(chǎn)業(yè)沼氣1500億方可替代900億方天然氣2008年實際消耗的天然氣量700億方如果能大力發(fā)展以青貯農(nóng)作物 秸葉部分 為原料的產(chǎn)業(yè)沼氣僅利用我國秸稈資源15-20就可每年再生產(chǎn)可替代900億方天然氣的沼氣以德國瑞典為代表的歐盟國家以及美國日本等國近年來不斷地

6、加大沼氣研究投入力度產(chǎn)業(yè)沼氣研究已經(jīng)走向批量試驗精確控制標準化工藝和自動化管理同時其沼氣產(chǎn)業(yè)也正飛速發(fā)展總體上我國沼氣研究仍處于比較落后的狀態(tài)迫切需要建設(shè)先進平臺提高研究水平一方面要建設(shè)先進的沼氣研究實驗室支撐一流科研成果的產(chǎn)出另一方面也要集中建設(shè)一批中試基地促進科技成果向生產(chǎn)力的快速轉(zhuǎn)化2產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺的總體說明本項目主要著眼于未來我國產(chǎn)業(yè)沼氣大規(guī)模發(fā)展的需求突破目前我國大中型沼氣原料利用單一沼氣發(fā)酵技術(shù)粗放缺乏高質(zhì)利用技術(shù)的局限集成多樣化原料利用技術(shù)高效沼氣發(fā)酵技術(shù)沼氣提純凈化技術(shù)以及沼氣高質(zhì)利用技術(shù)建設(shè)符合中國國情且具完整產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)沼氣工程示范基地為我國高效產(chǎn)業(yè)化沼氣工程的發(fā)展提供強

7、有力的科技支撐和示范樣板為農(nóng)村沼氣事業(yè)上新臺階提供技術(shù)服務(wù)和技術(shù)儲備產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺包括實驗研究工程示范和推廣培訓三個方面的功能以提高沼氣高效產(chǎn)生和高值利用的科技創(chuàng)新和科技支撐能力本項目建設(shè)包括產(chǎn)業(yè)沼氣專題實驗室和產(chǎn)業(yè)沼氣工程中試基地其中產(chǎn)業(yè)沼氣專題實驗室以科技創(chuàng)新功能為主工程中試基地則以產(chǎn)業(yè)示范和培訓功能為主二者相互配合組成完整的產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺1產(chǎn)業(yè)沼氣工程中試基地產(chǎn)業(yè)沼氣工程中試基地以批量中試發(fā)酵罐群規(guī)模高效產(chǎn)沼氣和先進凈化壓縮設(shè)備建設(shè)為主通過沼氣快速高效發(fā)生沼氣凈化和凈化后的沼氣生物天然氣用于驅(qū)動汽車等系統(tǒng)集中示范沼氣的高效產(chǎn)生和高值利用建設(shè)內(nèi)容包括如下內(nèi)容及配套設(shè)施1680 m3高效

8、發(fā)酵罐系統(tǒng)1套2每天2000 m3沼氣生產(chǎn)及凈化裝置1套3每小時80-100 m3純化沼氣壓縮機及儲氣裝置1套4每年1500噸青貯原料池1個5自動化沼氣發(fā)酵監(jiān)控系統(tǒng)1個中試工程利用所在實驗場的每年2500噸干重農(nóng)作物秸稈和動物糞便為原料按照含固率25計每年所處理原料10000噸每天處理原料274噸日均產(chǎn)沼氣2000m3每年合73萬m3經(jīng)凈化平均每天得到生物燃氣含甲烷97以上1200m3合每年產(chǎn)438萬m3生物天然氣同時該工程還建成一條批式發(fā)酵中試線2產(chǎn)業(yè)沼氣專題實驗室中國農(nóng)業(yè)大學生物質(zhì)工程中心實驗室受985和211工程重點支持近年已經(jīng)購置和裝備了中小型發(fā)酵罐系統(tǒng)微生物和分子生物分析設(shè)備等產(chǎn)業(yè)沼

9、氣專題實驗室在中心實驗室已有沼氣實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上購置國際先進的沼氣專業(yè)化試驗設(shè)備組建國內(nèi)一流國際先進的沼氣試驗和測試實驗室3項目產(chǎn)品和推廣計劃本項目建成產(chǎn)業(yè)沼氣中試基地1個產(chǎn)業(yè)沼氣專題試驗室1個年產(chǎn)438萬m3壓縮純化生物天然氣沼渣和沼液利用實驗場現(xiàn)有設(shè)備制作有機肥用于改良實驗場土壤壓縮純化生物天然氣將用于驅(qū)動涿州300輛油氣雙動力新能源汽車按照國內(nèi)一般規(guī)律燃氣驅(qū)動汽車每公里油耗費用僅占燃油的60具有很強的市場推廣能力建成產(chǎn)業(yè)沼氣工程零排放和沼渣沼液綜合利用示范系統(tǒng)后全部產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺向國內(nèi)同行開放同時利用該平臺開展技術(shù)推廣和培訓5年內(nèi)每年進行高級人才培訓30人次以上通過培訓推介會議合作伙伴

10、行業(yè)主管單位等途徑將產(chǎn)業(yè)沼氣技術(shù)體系推廣到10家以上養(yǎng)殖業(yè)企業(yè)和10家以上淀粉酒精企業(yè)直接推動形成1億方產(chǎn)業(yè)沼氣生產(chǎn)生物質(zhì)工程中心擬成立產(chǎn)業(yè)服務(wù)部組織相關(guān)專家重點對合作與推廣企業(yè)給予技術(shù)支持和服務(wù)4利用平臺開展的研究工作著眼于未來我國產(chǎn)業(yè)沼氣大規(guī)模發(fā)展的需求突破目前我國大中型沼氣原料利用單一沼氣發(fā)酵技術(shù)粗放缺乏高質(zhì)利用技術(shù)的局限集成多樣化原料利用技術(shù)高效沼氣發(fā)酵技術(shù)沼氣提純凈化技術(shù)以及沼氣高質(zhì)利用技術(shù)建設(shè)符合中國國情且具完整產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)沼氣工程示范基地為我國高效產(chǎn)業(yè)化沼氣工程的發(fā)展提供強有力的科技支撐和示范樣板為農(nóng)村沼氣事業(yè)上新臺階提供技術(shù)服務(wù)和技術(shù)儲備今后重點研究開發(fā)的方向為1擴展沼氣的原料

11、由傳統(tǒng)的畜禽糞便擴大到包括專用沼氣能源作物和農(nóng)副產(chǎn)品加工廢棄物液等并研究相適應(yīng)的特定發(fā)酵技術(shù)及設(shè)備2大幅度提高規(guī)?；託夤こ坍a(chǎn)氣率容積產(chǎn)氣率提高2-3倍和降低成本的技術(shù)和設(shè)備3沼氣提純商品化利用的技術(shù)和途徑4沼氣高值利用的產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)提純沼氣價格通?？商岣?-4倍能極大地增強沼氣產(chǎn)業(yè)的生命力5沼氣工程零排放和沼渣沼液綜合利用3項目建設(shè)地點項目建設(shè)地址位于中國農(nóng)業(yè)大學涿州實驗場內(nèi)站內(nèi)道路供電供水通訊雨水管網(wǎng)污水管網(wǎng)等條件都十分完善實驗場距北京市核心區(qū)70km距學校本部80km臨近京廣公路京廣鐵路京珠高速京石高速和已經(jīng)開工修建的京石高鐵交通十分便利1原輔材料本示范工程生產(chǎn)所需原料供應(yīng)充足原料來自涿州

12、實驗場試驗田的農(nóng)作物秸稈和實驗場鄰近村民養(yǎng)殖的動物糞便未經(jīng)處理的動物糞便是污染源大量的秸稈需要及時合理利用由于當前這兩種資源都存在較大的環(huán)保處理壓力當?shù)剞r(nóng)戶和實驗場都急于為這些廢棄物找到出路非常愿意供應(yīng)給中試基地用作沼氣發(fā)酵原料實驗場每年有農(nóng)作物新鮮秸稈在30000噸以上本場雞場存欄5萬只可收集干雞糞700噸年以上1600方2000方豬場存欄1300頭可收集干糞200噸年以上鄰近村莊豬存欄2000多頭牛存欄300多頭每年可收集干糞600噸以上這些原料完全可以滿足示范工程每年2500噸干重原料的需求2供水條件項目年需水1500噸擬建在實驗場內(nèi)沼液進入實驗場農(nóng)灌系統(tǒng)用作有機肥排水不需要增加建設(shè)額外

13、設(shè)施僅有少量每天幾百升含機物廢水可直接排入污水口3供電條件項目年耗電量10萬kwh電器總功率75kw本項目所需的電力由實驗場供給不需要另設(shè)變電所低壓電纜由核心區(qū)變電站引入距離400m4建設(shè)地點本項目建設(shè)地點位于河北省涿州市東城坊鎮(zhèn)中國農(nóng)業(yè)大學涿州實驗場內(nèi)現(xiàn)種植區(qū)內(nèi)距核心區(qū)管理生活區(qū)300m中國農(nóng)業(yè)大學涿州實驗場位于東城坊鎮(zhèn)南總占地面積21600畝交通非常便捷京廣公路京廣鐵路京珠高速京石高速和已經(jīng)開工修建的京石高鐵貫穿而過建成后125分鐘直通北京西站917公交開通后40分鐘直通北京六里橋本工程在園區(qū)內(nèi)建設(shè)不需征用土地三設(shè)計范圍1本初步設(shè)計包括沼氣工程平臺工藝設(shè)計建筑設(shè)計水電和設(shè)備的初步設(shè)計以及概

14、算四設(shè)計的指導思想1本設(shè)計執(zhí)行國家現(xiàn)行的法令法規(guī)和各項規(guī)范規(guī)定及甲方提供的設(shè)計要求2沼氣工程設(shè)計符合區(qū)域的特點工藝先進經(jīng)濟實用同時與周邊建筑和諧統(tǒng)一五關(guān)于初設(shè)建設(shè)內(nèi)容變動情況的說明初設(shè)建設(shè)內(nèi)容與可研批復建設(shè)內(nèi)容無變動六初設(shè)概算編制結(jié)果1工程總概算為1153470萬元壹仟壹佰伍拾叁萬肆仟柒佰元整其中建筑安裝工程費用8304萬元工藝裝置設(shè)備安裝工程24463萬元項目設(shè)備安裝工程64600萬元實驗室儀器安裝工程6980萬元工程建設(shè)其他費用5200萬元基本預(yù)備費5800萬元2資金來源中央預(yù)算內(nèi)投資11500000萬元其余3470萬元學校自籌第二章 工藝設(shè)計一沼氣工程工藝設(shè)計原則根據(jù)國家可再生能源中長期

15、發(fā)展規(guī)劃和農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2007-2015依據(jù)國家和地方有關(guān)沼氣工程設(shè)計的規(guī)定確定如下的沼氣工程工藝技術(shù)指導原則1資源化減量化無害化生態(tài)化的原則2綜合考慮投資和效益的關(guān)系力求沼氣工程處理工藝新穎技術(shù)先進操作方便運行費用較低3適應(yīng)新工藝新設(shè)備中試需求設(shè)備更加便捷4實現(xiàn)沼氣工程的綜合效益利用青綠秸稈和部分豬糞為原料進行新型原料利用技術(shù)高效產(chǎn)沼氣技術(shù)生物天然氣高質(zhì)化技術(shù)和無害化處理技術(shù)的研究建設(shè)一個產(chǎn)業(yè)化沼氣工程平臺沼渣用作有機肥沼液供附近大田作物以及果園溫棚施用二工藝方案1產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目實驗設(shè)計方案A研究內(nèi)容1玉米青貯的沼氣產(chǎn)生潛能研究2玉米青貯與畜禽場糞污混合的制沼研究3沼氣

16、凈化實驗4采樣分析 PH TS VS VS removal 溫度 VFA 氨氮B中試實驗方案1利用Batch細菌馴化方法測試沼氣發(fā)酵潛能實驗方法以發(fā)酵牛糞為接種物進行連續(xù)培養(yǎng)實驗?zāi)康呐囵B(yǎng)菌種測玉米青貯產(chǎn)沼氣潛能實驗日期2-3個月a 90 inoculam 10 玉米青貯 測CH4含量 100 inoculam 0 玉米青貯 測CH4含量 b 繼續(xù)以90 inoculam 10 玉米青貯 測CH4含量 100 inoculam 0 玉米青貯 測CH4含量 c 繼續(xù)以90 inoculam 10 玉米青貯 測CH4含量 100 inoculam 0 玉米青貯 測CH4含量 2玉米青貯與畜禽場糞污混

17、合發(fā)酵實驗方案第一組¤60m3 發(fā)酵罐體 ¤60m3 發(fā)酵罐體進料條件不加糞便只加玉米青貯 TS 8-10 VS 6-8 HRT 10-20days Tem 38-42第二組¤60m3 發(fā)酵罐體 ¤60m3 發(fā)酵罐體進料條件80玉米青貯20糞便 TS 8-10 VS 6-8 HRT 10-20days Tem 38-42第三組¤60m3 發(fā)酵罐體 ¤60m3 發(fā)酵罐體進料條件80玉米青貯20糞便 TS 8-10 VS 6-8 HRT 10-20days Tem 38-42第四組¤60m3 發(fā)酵罐體1 ¤60m3 發(fā)

18、酵罐體2進料條件發(fā)酵罐體190玉米青貯10豬糞便發(fā)酵罐體290玉米青貯10牛糞便 TS 8-10 VS 6-8 HRT 10-20days Tem 38-42C凈化實驗方案¤100m3 發(fā)酵罐體1 ¤100m3 發(fā)酵罐體2進料條件發(fā)酵罐體1100玉米青貯0糞便發(fā)酵罐體270玉米青貯30糞便 TS 8-10 VS 6-8 HRT 10-20days Tem 38-42沼氣含量發(fā)酵罐體1 60 CH440 CO2 進行凈化后 975 CH4發(fā)酵罐體2 75 CH425 CO2 進行凈化后 995 CH42多種原料高效產(chǎn)氣技術(shù)利用以玉米秸稈青貯料為主畜禽糞便為輔包括城市廢水濾泥城

19、市有機固體廢棄物能源作物雜草等在內(nèi)的各種原料利用新型高效固定相厭氧生物反應(yīng)器提高發(fā)酵系統(tǒng)的可靠性穩(wěn)定性耐酸性和抗沖擊性等對發(fā)酵系統(tǒng)實施過程監(jiān)測和自動控制提高單位原料產(chǎn)氣率和容積產(chǎn)氣率關(guān)鍵指標各種中試發(fā)酵罐體平均容積產(chǎn)氣率達到3m3m3停留期2周以內(nèi)3沼氣高壓水洗凈化技術(shù)FLOTECH高壓水洗沼氣凈化設(shè)備代表當前世界最先進的沼氣凈化技術(shù)水平和未來相當長時期內(nèi)產(chǎn)品開發(fā)方向沼氣凈化工藝與天然氣凈化工藝類似主要包括脫硫技術(shù)脫碳技術(shù)和干燥等目前國內(nèi)外脫硫和脫碳工藝均較為成熟當原料沼氣工藝參數(shù)組分特點及凈化氣質(zhì)量等已知時通?？稍诙喾N工藝中進行比選從中找出最優(yōu)化適合本項目特點的工藝路線目前我國還未制定有生物

20、混合燃氣壓縮生物燃氣產(chǎn)品的國家標準本項目的產(chǎn)品生產(chǎn)標準如下1沼氣生產(chǎn)標準甲烷含量達56-65硫化氫含量1以下CO2含量33-422生物天然氣質(zhì)量指標參考液化天然氣 甲烷97H2S硫化氫1ppmCO230 體積 O201高熱值314MJ m3 凈化達標的生物天然氣經(jīng)加壓到200個大氣壓就可以執(zhí)行壓縮天然氣標準適用于CNG汽車燃料和CNG罐裝燃氣1脫硫工藝目前國內(nèi)較成熟的脫硫方法可分為干法和濕法或干法加濕法兩大類干法脫硫技術(shù)效率高投資省與操作簡便運行穩(wěn)定適合于低含硫氣處理濕法脫硫技術(shù)具備處理量大操作連續(xù)較適合處理硫化氫含量高處理量大的場合本工程采用生物脫硫法與化學脫硫?qū)φ託膺M行脫硫處理可將硫化氫含

21、量降至20mgm3滿足高壓水洗提純凈化設(shè)備的進氣要求可以達到沼氣凈化國標要求2脫碳工藝國內(nèi)外目前主要有以下幾種工藝路線見下表表1 當前幾種主要脫碳工藝比較工藝路線PSA變壓吸附化學吸收物理吸附投資低中中運行成本極高中高回收率909895占地大中小技術(shù)成熟性成熟成熟成熟設(shè)備安全性和可靠性較高較高較高名稱規(guī)格單位數(shù)量1集裝箱式控制柜定制的1200 x 800 x 500mm150kg ea個12洗氣塔定制的12236 x 400NB1136 kg個13水冷器Greenbox MR251900 x 920 x 1890mm510 kg個14閃蒸塔定制的Flashing vessel Integrat

22、ed with stripping vessel個15剝離塔定制的12264 x 400NB1200 kg個16壓縮機定制的561 x 308 x 246mm100 kg個17管線-套18儀表-套1圖2-1 設(shè)備示意圖5產(chǎn)氣參數(shù)中試工程利用所在實驗場的每年2500噸干重農(nóng)作物秸稈和動物糞便為原料按照含固率25計每年所處理原料10000噸每天處理原料274噸經(jīng)過高效厭氧發(fā)酵后混合原料的單位產(chǎn)氣量高于73 m3t鮮料各種中試發(fā)酵罐體平均容積產(chǎn)氣率達到3m3m3日均產(chǎn)沼氣2000m3每年合73萬m3經(jīng)凈化平均每天得到生物燃氣含甲烷97以上1200m3合每年產(chǎn)438萬m3生物天然氣三工藝流程說明1工藝

23、流程圖圖2-2 工藝流程圖2工藝說明1每年1500噸干重青綠秸稈經(jīng)切碎處理后存貯在青貯窖中2每天按試驗時預(yù)計的需用量將存貯的已切碎青綠秸稈送入酸化池中備用3按需要采用適量的豬糞與酸化池中的青綠秸稈混合后送入?yún)捬豕迌?nèi)由于采用了多種厭氧罐結(jié)構(gòu)適用不同的配比方式與TS濃度因此試驗工程中采用了多個酸化進料勻漿池4厭氧罐產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化處理提純處理后經(jīng)貯氣柜送至壓縮車間壓縮后裝瓶送至車用燃料加氣站5厭氧罐產(chǎn)生的沼液至沼液暫存池集中并經(jīng)固液分離機進行固液分離分離出的固體物質(zhì)作為固體肥料出售部分沼液可作為菌種回流至酸化池進用作配料使用多余沼液則可作為液態(tài)有機肥還田6厭氧罐發(fā)酵所需的溫度由場內(nèi)設(shè)置的沼氣熱水鍋

24、爐提供四厭氧工藝裝置說明1不同厭氧消化器性能對比不同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?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在具體詳見表4-1沼氣制沼消化器工藝比較表4-1 沼氣厭氧消化器工藝比較表序號類別CSTRUASBHCFUSR1原料范圍所有畜禽原料高COD污水畜禽污水所有畜禽原料豬糞雞糞2原料TS濃度6-12 18-123-53應(yīng)用區(qū)域全國各地中部南部全國各地中部南部4水力停留時間15-30天1-5天10-30天8-15天5單位能耗高高低中等6單池容積500-4000m3200-5000m3100-300m3200-2000m37操作難度高高低中等8產(chǎn)氣率10-150

25、 m3m308-20 m3m304-12 m3m39經(jīng)濟效益較佳較低或負效益中等偏低序號建設(shè)內(nèi)容規(guī)格型號單位數(shù)量備注1固體干發(fā)酵厭氧罐100立方米座12高濃度液體發(fā)酵厭氧罐100立方米座13全混式厭氧罐60立方米座24二相一體式厭氧罐60立方米座15二相一體式厭氧罐雙層膜頂60立方米座16立式固定床厭氧罐60立方米座27臥式厭氧罐60立方米座直徑42米高42米8產(chǎn)氣脫硫貯氣一體式厭氧罐60立方米座1直徑42米高42米4貯氣柜容積10m3鋼結(jié)構(gòu)5其它附屬用房平面尺寸控制室6mx12m凈化室及配電室均為5mx10泵房為5mx6m結(jié)構(gòu)形式均為單層砌體結(jié)構(gòu)具體工程量如下表4-1表4-1 工程量序號建設(shè)

26、內(nèi)容規(guī)模數(shù)量備注一土建工程1酸化勻漿池50 m32泵房30 m35×6m3控制室60 m3一座6x12m4配電室50 m3一座5x12m5凈化室50 m3一座5x12m4青貯1200 m3一座60x20m5厭氧消化器等裝備基礎(chǔ)198 m366x3x1m 二附屬工程1道路綠化圍墻等m2沼氣純化凈化裝置土建配套200 m33場區(qū)排水管網(wǎng)150 m240厭氧反應(yīng)器為鋼結(jié)構(gòu)罐體酸化勻漿池和青貯發(fā)酵池為混凝土結(jié)構(gòu)二建筑結(jié)構(gòu)安全等級及設(shè)計使用年限1建筑結(jié)構(gòu)安全等級二級2結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限50年3建筑抗震設(shè)防類別丙類2級4地基基礎(chǔ)設(shè)計等級乙級5框架抗震等級三級三自然條件1基本風壓030KN 地面粗糙

27、度類別B類2抗震設(shè)防烈度八度 設(shè)防地震分組第一組四本工程設(shè)計遵循的標準規(guī)范規(guī)程建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準GB50068-2001層卵石為持力層地基承載力為fak 350kpa基礎(chǔ)埋深為12m附屬建筑采用條形基礎(chǔ)其他為鋼筋混凝土基礎(chǔ)C15素混凝土墊層六主要結(jié)構(gòu)材料1混凝土強度等級 C30素混凝土及墊層C152鋼筋12以下用HPB235級鋼筋12及12以上用HRB335級 鋼板預(yù)埋件為Q235BF3焊條E43焊接Q235鋼或HPB235級鋼筋 E50焊接Q235鋼或HPB235級鋼筋七砌體砂漿基礎(chǔ)外墻MU10490mm厚頁巖空心磚內(nèi)墻370mm厚頁巖空心磚±0000以上外墻MU10370

28、mm厚頁巖空心磚MU10容重不得大于60KN第六章 采暖設(shè)計一設(shè)計依據(jù)1中國農(nóng)業(yè)大學涿州農(nóng)場提供的資料及要求2建筑采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB50019-2003第八章 電氣設(shè)計一設(shè)計依據(jù)1中國農(nóng)業(yè)大學涿州農(nóng)場及中國農(nóng)業(yè)大學生物質(zhì)工程中心提供的設(shè)計要求及當?shù)噩F(xiàn)場情況2建筑專業(yè)提供的平立剖圖3水暖工藝等專業(yè)的設(shè)計要求4現(xiàn)行國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范及標準低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50054-95民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ16-2008建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94 2010年版 建筑照明設(shè)計規(guī)范GB50034-2004二設(shè)計范圍厭氧消化器攪拌系統(tǒng)沼氣提純凈化系統(tǒng)污水泵等動力用電器輔助用房及場區(qū)照明設(shè)計

29、三廠區(qū)設(shè)計1工程概況該建設(shè)項目為新建項目新建的設(shè)施主要有酸化勻漿池青貯發(fā)酵池厭氧消化器沼氣凈化裝置貯氣柜等設(shè)施以及泵房控制室鍋爐房等附屬設(shè)施電氣主要為輔助設(shè)施配電2用電負荷計算動力設(shè)備容量 60 KW照明容量 15 KW合計 75 KW計算容量 70 KW3負荷等級及電源電壓電氣負荷等級定為三級電源電壓為380220V4供配電系統(tǒng)由厭氧消化器產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過除塵脫硫等設(shè)施凈化后直接用于發(fā)電機組發(fā)電發(fā)出的電直接供廠區(qū)用電并由農(nóng)場引來一路低壓電源作為備用二路開關(guān)聯(lián)鎖只能合一個開關(guān)在發(fā)電機房設(shè)有總配電箱在有機肥加工車間鍋爐房設(shè)備綜合用房設(shè)置分配電箱配電方式采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式配電主干線采用Y

30、JV22-061KV 交聯(lián)電纜室內(nèi)配線采用BV-500型銅芯塑料線穿管沿墻地面暗敷設(shè)5照明系統(tǒng)1 電源電壓和配電系統(tǒng)電源電壓為380220V配電方式采用放射式供電照明線路采用BV-500型銅芯塑料線暗敷設(shè)2 照度光源與燈具選擇綜合用房照度為200LX 照明功率密度值為8Wm2有機肥加工車間照度為150LX 照明功率密度值為8Wm2鍋爐房照度為100LX照明功率密度值為6Wm2綜合用房內(nèi)采用熒光燈配電子鎮(zhèn)流器式節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器加工車間鍋爐房采用防水防塵燈光源為節(jié)能細熒光管和金屬鹵化物燈6防雷接地1本工程各建筑屋需設(shè)總等電位聯(lián)接接地型式采用TN-S系統(tǒng)2在貯氣柜上支架最高處設(shè)立一獨立避雷針5米利用

31、池體內(nèi)主筋做防雷引下線利用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為接地極并與總等電位端子箱聯(lián)接接地電阻不大于1歐姆若實測不滿足要求則增加接地極7室外照明在室外設(shè)有路燈照明在值班室內(nèi)設(shè)有路燈控制箱采用交聯(lián)電纜在道路沿05米處直接埋地敷設(shè)8主要設(shè)備材料表序號名稱型號 規(guī)格數(shù)量備注1總配電箱1面2分配電箱6回路4面3路燈控制箱1面4雙管熒光燈220V 2×36W10套5單管熒光燈220V 36W2套6防水防塵燈220V 75W25套7扁圓吸頂燈220V 60W6套8單相二三極插座220V 10A8只9電力電纜YJV22-1KV-5X690米10YJV22-1KV 3X1202X7070米11YJV-1KV-3X12

32、020米12等電位端子箱5只13避雷針5m1根14路燈6米150W金鹵燈12套15路燈電纜YJV22-3X4mm2250米9自動控制系統(tǒng)自控系統(tǒng)的控制及管理功能包括如下1采集生產(chǎn)過程的主要工藝參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)2在操作終端計算機上顯示工藝流程圖如溫度壓力pH值甲烷濃度等工藝參數(shù)設(shè)備運行狀態(tài)等3建立數(shù)據(jù)庫長時間保存各種工藝參數(shù)運行數(shù)據(jù)報警數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)并自動生成趨勢曲線通過數(shù)據(jù)及參數(shù)分析為改進工藝運行方案提高生產(chǎn)效率提供可靠依據(jù)4打印運行報表報警故障報表及趨勢圖表設(shè)不間斷電源保證在停電故障時系統(tǒng)仍能安全可靠地運行一段時間自控設(shè)備采用PAC沼氣自控專用系統(tǒng)該裝置工藝控制過程是一個間歇連續(xù)相結(jié)合的監(jiān)控

33、過程工藝過程控制管理要求操作簡便快捷管理先進化因此整個裝置設(shè)立一個中心控制室并采用PAC計算機集散控制系統(tǒng)對整個裝置工藝過程實現(xiàn)集中監(jiān)視控制管理以實現(xiàn)高自動化高先進性管理水平PAC安裝在中心控制室內(nèi)PAC要求具有先進的高可靠性的易于操作生產(chǎn)裝置流程的所有監(jiān)均進入系統(tǒng)包括電氣的主要低壓控制回路各運轉(zhuǎn)設(shè)備的電流電壓功率及功率因數(shù)設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)事故狀態(tài)報警事故聯(lián)鎖應(yīng)急處理等均進入系統(tǒng)監(jiān)視控制其它成套設(shè)備采用PLC邏輯程序監(jiān)控可以作為遠程操作站與系統(tǒng)進行通訊連接除了現(xiàn)場一級監(jiān)控外主要的工藝流程畫面及重要參數(shù)報表還可以上位監(jiān)視傳送到上一級的管理層工程師站可以隨時對運行的工藝參數(shù)進行修改監(jiān)察整個生產(chǎn)裝置包

34、括復雜的優(yōu)化控制都在系統(tǒng)上實現(xiàn)達到比較先進的自動化控制程度第九章 環(huán)境保護一項目實施過程中的環(huán)境影響及對策1對農(nóng)場的影響工程實施時由于車輛運輸施工人員頻繁的活動等原因?qū)r(nóng)場畜牧生產(chǎn)的衛(wèi)生防疫有一定影響因此須加強對施工車輛和人員的管理禁止施工人員進入飼養(yǎng)區(qū)等措施2對交通的影響工程實施時由于車輛運輸?shù)仍驎菇煌ㄗ兊脫頂D和頻繁較易造成交通問題這種影響隨著工程的結(jié)束而消失3施工噪聲的影響施工期間的噪聲主要是施工機械和建筑材料的運輸和施工樁基處理噪聲的影響主要是緊鄰的畜禽舍建議盡量減少緊鄰施工區(qū)的畜禽舍的畜禽的數(shù)量以減少噪聲對畜禽的影響4揚塵的影響工程施工期間運輸?shù)哪嗤灵L期裸露如是干旱天氣車輛過往時漫

35、天塵土使區(qū)域的大氣中懸浮顆粒物含量驟增因此建議施工期對堆土表面灑水防止揚塵二項目建成后的環(huán)境影響及對策1二次污染的影響產(chǎn)業(yè)沼氣工程平臺建設(shè)項目目的在于治理農(nóng)場產(chǎn)生的污染物保護環(huán)境保證經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展但在污染治理設(shè)施運行過程中也會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響因此制定相應(yīng)的管理制度建設(shè)規(guī)范的畜禽糞和廢水的暫存池通過以上措施的實施可以基本避免二次污染的發(fā)生2惡臭對環(huán)境的影響本項目惡臭氣體的產(chǎn)生源主要是畜禽糞尿中NH3等刺激性氣體上述惡臭氣體的形成主要在畜禽舍運動場其擴散形式為大面積無組織擴散如不加以有效的治理會對飼養(yǎng)人員的身心健康造成一定的損害同時也會影響到畜禽的生長對于畜禽糞尿產(chǎn)生的惡臭氣體評價建設(shè)可

36、利用科學而合理的操作程序進行有效地控制同時加強糞肥產(chǎn)品的管理及時外運施用等管理措施可大大降低惡臭氣體對環(huán)境的影響由于無組織擴散惡臭氣體的治理尚無經(jīng)濟有效地方法因此對無組織惡臭氣體的影響主要依靠加強管理加強防護等手段予以盡可能的消除據(jù)此建議建設(shè)單位在工程運行期間除了應(yīng)加強管理制定科學而合理的制度外在項目設(shè)計過程中應(yīng)注意惡臭氣體產(chǎn)生部分的通風設(shè)計和綠化設(shè)計三廠區(qū)綠化綠化不但可以美化環(huán)境且可防止污染在環(huán)境保護盒改善環(huán)境方面起著特殊作用綠色植物具有調(diào)溫調(diào)濕吸塵吸附有害物質(zhì)減弱噪聲等功能所以搞好廠區(qū)綠化布局對保護環(huán)境改善勞動條件增強員工健康都有一定得意義第十章 勞動保護一勞動保護從1995年1月1日起正

37、式執(zhí)行其中對操作工人的勞動安全生產(chǎn)進行法律保護因此本工程勞動安全衛(wèi)生設(shè)施必須符合國家規(guī)定標準本項目運行之前須對操作人員管理人員進行安全教育制定必要的安全操作規(guī)程和管理制度除此以外尚需考慮如下措施1對于一些密封結(jié)構(gòu)和通風條件差的場所采取機械通風2易燃易爆及有毒物品必須設(shè)置專門倉庫專人保管并符合勞動保護規(guī)定3所用電器設(shè)備的安裝防護均需滿足電氣設(shè)備有關(guān)的安全規(guī)定4機械設(shè)備的危害部分如傳動帶齒輪砂輪等必須安裝防護裝置5制定緊急反應(yīng)計劃和安全管理系統(tǒng)二勞動安全措施1防電裝置內(nèi)部所有電線路應(yīng)完好無損傳動設(shè)備必須有明顯的開停車指示所有的傳動部件應(yīng)有安全措施設(shè)備檢修時應(yīng)切斷電源并在開關(guān)上注明檢修字樣檢修時所用

38、照明電壓為安全電壓當檢修時所用電器設(shè)備電壓超過安全電壓時應(yīng)用絕緣良好的軟線連接且中間不得有接頭用電設(shè)備應(yīng)可靠接地2防機械損傷對傳動設(shè)備應(yīng)加裝防護罩高層建筑構(gòu)筑物及設(shè)備爬梯應(yīng)加防護欄桿操作平臺吊裝孔均設(shè)安全欄桿梯子設(shè)有扶手并配有照明燈以防摔傷保證操作人員的安全工作人員進入容器內(nèi)清理檢查或修理時必須采取安全措施為此而設(shè)置的升降工具或腳手架必須安全可靠要注意通風容器內(nèi)外應(yīng)有監(jiān)護人員進行聯(lián)絡(luò)監(jiān)護人員不得擅自離開崗位并應(yīng)掌握急救方法設(shè)備檢修吊裝用的起重機械使用前應(yīng)按照起重機械管理規(guī)程檢查試驗以免意外事故發(fā)生3沼氣爆炸沼氣是一種無色無味的有機氣體易燃在空氣中比例為515時就成為易爆氣體高濃度沼氣也可稱為窒

39、息劑沼氣在周圍建筑物地下空間有可能積聚一定濃度而造成潛在的危害在遇到雷電或明火會發(fā)生爆炸事故因此應(yīng)加強管理提高職工安全意識在沼氣柜四周一定距離內(nèi)設(shè)置防火設(shè)施和禁火標志等安全防范措施4消防根據(jù)該廠生產(chǎn)和環(huán)保要求污水處理站產(chǎn)生的沼氣易發(fā)生爆炸引起火災(zāi)生產(chǎn)區(qū)庫房內(nèi)儲存大量的飼料喂了防止在特殊情況下發(fā)生火災(zāi)在主要庫房附近設(shè)室外地上式消火栓選用GB88S162 DN100消防水源來自廠區(qū)供水管網(wǎng)根據(jù)不同的要求設(shè)手擔或推車式消防滅火器材如MF8MFT50等型號一旦發(fā)生火災(zāi)可立即啟用同時還要求庫房周圍的道路應(yīng)考慮消防車的暢通消防設(shè)施要有明顯的標志第十一章 機構(gòu)與管理一企業(yè)體制及組織機構(gòu)本項目是中國農(nóng)業(yè)大學為

40、促進我國產(chǎn)業(yè)沼氣發(fā)展推動我國農(nóng)業(yè)有機廢棄物現(xiàn)實可行的資源化利用并有效緩解我國天然氣供不應(yīng)求局面的生態(tài)環(huán)保示范項目該項目由學校生物質(zhì)工程中心和涿州實驗站負責組織和實施二勞動定員本項目勞動定員4人其中專職技術(shù)人員3人管理人員1人建設(shè)期完成前半年由學校和實驗站配置項目所需人員生產(chǎn)一線人員均實行倒班運轉(zhuǎn)制其它崗位人員執(zhí)行一班制三人員培訓本項目所需的人員主要是技術(shù)管理人員其技術(shù)性較強因此須對上崗人員采取先培訓后上崗的辦法技術(shù)人員到相關(guān)單位進行理論和操作技能的培訓具體操作和部分技術(shù)人員到對口企業(yè)進行相應(yīng)的生產(chǎn)崗位的培訓培訓內(nèi)容治污原理分析化驗操作規(guī)程以及意外事故的緊急處理等培訓時間不少于三個月經(jīng)考核合格后

41、持證上崗四勞動力來源本項目所需人員面向社會公開招聘擇優(yōu)錄取實行全員勞動合同制第十二章 項目實施進度本項目在建設(shè)過程中建設(shè)單位將從產(chǎn)業(yè)沼氣開發(fā)的生產(chǎn)和技術(shù)進步要求出發(fā)結(jié)合生產(chǎn)工藝技術(shù)要求和項目資金情況在工程施工過程中嚴格按照國家有關(guān)規(guī)定進行建設(shè)充分發(fā)揮建設(shè)單位和技術(shù)協(xié)作單位的各自優(yōu)勢進行優(yōu)質(zhì)高效節(jié)資建設(shè)爭取投產(chǎn)早見效益本項目嚴格按照國家有關(guān)建設(shè)程序進行建設(shè)期為一年從可研批準到試運行共12個月12010年8月完成項目前期論證22010年9-11月項目設(shè)計32010年12-2011年3月設(shè)備購置與基礎(chǔ)建設(shè)42011年4-5月設(shè)備安裝與配套建設(shè)52011年6月設(shè)備調(diào)試62011年7月系統(tǒng)運行72011年8月項目驗收表12-1 項目建設(shè)進度安排表序號名 稱進度計劃 20108-10128年 9-1112-201134-5678備注1前期論證2項目設(shè)計3設(shè)備購置與基礎(chǔ)建設(shè)4設(shè)備安裝與配套建設(shè)5設(shè)備調(diào)試6系統(tǒng)運行項目驗收第十三章 運行成本及效益分析一運行成本本項目總成本包括原材料及燃料動力費用工資支出固定資產(chǎn)折舊與無形及遞延資產(chǎn)攤銷財務(wù)費用管理費用銷售費用等達產(chǎn)后每年總成本達13054萬元其中工資支出固定資產(chǎn)折舊與無形及遞延資產(chǎn)攤銷為固定成本金額10654萬元另外全部為可變成本金額24萬元項