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文档简介
1、山东大地乳业示范牧场奶牛粪污处理综合利用建设工程可行性争辩报告工程摘要工程名称蒙牛澳亚示范牧场大型沼气发电综合利用工程建设单位内蒙古蒙牛乳业集团股份建设地点内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县盛乐经济园区建建设目标遵循废弃物减量化、资源化、无害化与生态化的原则,建设蒙牛有效处理,生产沼气、沼气发电上网,回收有机肥资源,到达污染治体系,实现农牧业可持续进展。 27理起到示范带动作用。建设规模360t。建设内容1000m3300m3,中温厌氧消10000m3250m31000m3。1MW2套。套。产品方案年产沼气365万m3621万kW170500t。工程总投资37863712.873.23639.7
2、73.1资金筹措25361250投资使用打算3786工程效益365,发电6212360015731043333434(FIRR)9.90%,经济可行。环境效益:减排COD9125t/年,TN487t/年,TP96t/年,减排15000t CO2当量/年。污染,削减疫病传染,有效遏制公共卫生大事的发生,提高人、畜生活环境质量,实现植物养分物质生态良性循环及资源利用最大化。结论及建议在高寒地区实施高固体料液高效厌氧消化生产沼气必需解决好保温,维持无污染、节约型沼气生产系统的高效运行;通过引进德国的进料、搅拌等关键设备,以保障厌氧消化过程的高效传质与转化;沼渣、沼液用作有机肥回归土壤,削减牧草、青贮
3、饲料种植对化学肥零排放。和社会效益。水取样送往有关专业机构对其水质进展检测,为设计供给牢靠依据;抓紧进展清洁生产机制(CDM)工程的申报。工程背景分析编制范围与依据编制范围本可行性争辩报告的编制范围包括蒙牛澳亚示范牧场粪尿污水 处理,沼气生产、净化、贮存,沼气发电,太阳能回收与利用,有机地的沼液输送管道。编制依据可行性争辩报告编制依据蒙牛澳亚示范牧场大型沼气发电综合利用工程可行性争辩报告托付协议书内蒙古蒙牛乳业集团股份;内蒙古蒙牛澳亚示范牧场有限责任公司奶牛养殖示范基地工程可行性争辩报告(内蒙古轻化工设计院有限责任公司);内蒙古蒙牛澳亚示范牧场有限责任公司奶牛养殖示范基地工程环境影响报告书(呼
4、和浩特市环境科学争辩所);蒙牛澳亚示范牧场粪污处理综合利用系统工程论证会会议纪要(2022156内蒙古蒙牛澳亚示范牧场有限责任公司供给的数据与资料;中国电力出版社出版工程建设应遵循和执行的国家和政府有关法律、法规中华人民共和国环境保护法(1989年12月)中华人民共和国水污染防治法(2022年3月)中华人民共和国水污染防治实施细则(2022年3月)中华人民共和国可再生能源法(2022年2月)中华人民共和国畜牧法2022年7月建设工程环境保护治理法(1986年3月)污染处理设施环境保护监视治理方法(1989年5月)畜禽养殖污染防治治理方法2022年3月内蒙古自治区环境保护条例1991年3月内蒙古
5、自治区农业环境保护条例1995年1月内蒙古自治区生态环境建设工程治理方法2022年7月编制原则、标准与标准编制原则满足环境保护的要求;承受国内外成熟先进的工艺技术及配套设备,工程整体水平到达设备立足国内;具有很好的示范效应和可参观性;投资合理,运行本钱低,综合效益显著。标准与标准畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2022)畜禽养殖业污染防治技术标准 (HJT812022)给排水设计手册及有关争辩文献室外排水设计标准GBJ 141987(1997年版)GBJ 91987混凝土构造设计标准GBJ IO1989建筑地基根底设计标准GBJ 71989建筑构造设计统一标准GB 681984工业与
6、民用建筑供配电系统设计标准GB 500521992工业企业厂界噪声标准GB 12348199010kV以下变电所设计标准GB 500531992工业企业设计卫生标准TJ 361979建筑设计防火标准GBJ I61987建筑抗震设计标准GBJ 111989有机肥料标准NY 5252022国家现行的其它有关设计标准及标准工程建设的必要性和可行性工程建设的必要性蒙牛澳亚示范牧场解决自身环境问题的需要目前,蒙牛澳亚示范牧场每天产生大量粪便,这些粪便不经任 何处理露天堆放,天长日久会自然发酵释放出大量有害气体,污染 空气;成为细菌生殖和传播疾病的传染源,并对周边环境造成污染。同时每天该牧场还排放出大量的
7、牛尿及牛舍的冲洗废水,这些污水 也未经有效处理而排放到蓄水池内,屡次循环使用冲洗牛舍后消灭 了污染物大量积存,水质恶化、臭气熏天,亦成为细菌生殖和传播 2022污水严峻超标, COD80120BOD110150SS2125场只能不断修建污水储蓄池储存这些污水。这种状况假设持续下去,几年以后,牧场周边处处布满污水储蓄池,污水充满着整个牧场, 严峻影响牧场自身环境,同时也给地下水带来严峻污染。因此,迫 切需要建设奶牛粪便污水处理设施。国家能源构造调整的需要人类正面临着进展与环境的双重压力。经济社会的进展以能源为重要动力,经济越进展,能源消耗越多。尤其是化石能源消费的大量增加,人类将面临两个突出问题
8、:一是带来的环境污染日益严峻,二是地球上现存的化石能源马上枯竭。对此,世界上很多国家尤其是兴旺国家早已意识到进展清洁的可再生能源的重要性。如: 美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的公布、日本的阳光工 程、荷兰的绿色能源等。生物质能发电上网在德国、丹麦、奥地利、10沼气发电上网的一系列优待政策法规(19902022 199213920222500202250MW2022300MW。随着我国经济水平的不断提高,能源的消费日益加大,国家开头高度重视可再生能源的进展2022228发电治理等问题,做出了明确规定。毫无疑问,这些法规和政策的实场建设沼气工程带来了巨大的机遇。公共卫生安全的需要载体。畜禽
9、粪便中不仅含有大量病原微生物、寄生虫卵,并且孽生蚊蝇, 造成人、畜传染病的集中。近年来由于人畜共患病,如疯牛病、SARS手段和措施,如:四川发生猪链球菌传染病时,但凡建设沼气池的猪场,都没有发生猪链球菌传染病;但凡有猪链球菌传染病的猪场,其安康息息相关的乳制品,食品安全问题尤其重要。只有清洁、卫生的环境才能生产出安全、卫生、优质的牛奶。为了消退人畜共患病的危害,有必要承受厌氧消化技术对其进展无害化处理。奶牛养殖规模化进展的需要殖生产的专业化、商品化、现代化进程,是我国现代农业在市场竞争形势下的必定趋势。传统的奶牛养殖以分散饲养为主,由于规模小,无法容纳更多、转换率,保证牛奶质量,降低生产本钱,
10、从而增加经济效益。但是,集约化的饲养方式也造成了牛粪、尿过度集中和冲洗水的大量增加,假设不对其进展妥当处理,就会给环境带来严峻污染。目前,我国畜的高度重视。随着畜禽养殖污染防治治理方法物排放标准以及中华人民共和国畜牧法的公布,国家对规模化已经刻不容缓。是保护内蒙古草原生态环境的需要为 44700km2,占沙漠化土地总面积的 25.4%;以草原过度放牧为主的 49900km2,占总面积的 28.3%;农牧穿插地区,占北方沙漠化土地总面积的 40.5%,特别是草原农垦区,如内蒙古后山的草原农垦区,沙漠化土地面积从 50 年月末期占农田面积的 3% 增加到 70 年月中期的 13%,80 年月后期的
11、 25%;半干旱地带波状沙质草原区, 占 36.5% , 如科尔沁草原沙漠化土地的进展,从 50 年月末期占草原面积的 20%,增加到 70 年月中期的53%,80 年月后期的 77.6%;如此严峻的草原沙化问题,不仅严峻2022的地区,将牧场产生的污水处理后循环利用也是格外必要的。工程建设的可行性技术有保障草种植地。本建设工程的厌氧消化承受完全混合式消化器工艺(CSTR250019824300m3, 生产的沼气用于发电,发电余热用于厌氧发酵池加温。199329006450m3,产生的沼气用于职工炊事用气。其后,国内建设了奶牛粪便处理沼气工程约100建设为牛粪处理沼气工程的设计、建筑、治理积存
12、了丰富的阅历。本工程的建设地点位于内蒙古呼和浩特市和林格尔县属于高寒地区给沼气工程建设带来较大难度但是农业部沼气科学争辩所在高寒地区沼气工程的冬季保温技术上积存了丰富的阅历由该所设计的沈阳马三家机械化养猪场的猪粪水处理沼气工程(厌氧装置1000m32)在极限温度零下30的状况下仍能正常运行,并已成功运行了十多年,被誉为中国沼气领域高寒地区偏低温沼气发酵示范工程。沼气发电设备的开发,现已研制出24600kw产品,如:江苏太仓酒精厂使用的国产600kw四川绵竹酒精厂5200kw8180kw五”期间,经过农业部沼气科学争辩所与有关单位的联合攻关,我国600kw,主要性能指标已接近国际水平,完全能满足
13、国内沼气工程沼气发电的需求。在沼气发酵装置建筑方面,我国先后建有钢筋混凝土厌氧消化Lipp 制罐技术Lipp技术都很成熟。本工程的设计与建筑是建立在:借鉴国内外沼气发电工程的研 究、设计、建筑和运行治理阅历,引进德国农场沼气工程的关键技术政策扶持为保护生态环境,国家先后出台了畜禽养殖污染防治治理办的操作标准并强制实施。 在“十一五”的进展规划中,明确提出要将有利于改善生态环境、利用可再生能源的工程作为重点进展工程,持的工程,将会得到国家有关部门的政策和资金支持。环境友好本建设工程无论在投资建设还是在运行期间均不会向环境排放7000的建设,牧场内可到达真正意义上的“零排放经济可行无论从清偿力量、
14、财务赢利力量等方面,还是从敏感性、盈亏平衡等不确定性方面所进展的静态、动态分析,以及沼气工程在经济、能源、卫生、环保等方面呈现出的巨大综合效益,都说明白本工程的财务可行性。详见“17 13工程所在地根本状况地理位置1112611218,39584041。东3401km2。社会经济概况213118.71人,由蒙、汉、满等十三个民族组成。县人民政府设在城关镇,城关3以农业及工业为主,兼有牧业,农作物播种面积63400ha,粮食产量作物有小麦、莜麦、谷子、马铃薯等,经济作物有胡麻、葵花等。大4.9222.81退化、沙化、土壤侵蚀加重。土地资源的 19.4%;林业用地 379.55km2,占总面积的
15、11.1%;草地面积1387.13k40.882.1k142.35km24.2748.55km2,22.1%。气象气候和林格尔县属中温带大陆性气候,由于受地理位置与大气环流的影响,其气候特点为:光资源丰富,太阳辐射猛烈,热量资源充分,降水少,雨量集中,蒸发量大,气候枯燥。年平均气温6.4,37.9,极端最低气温-34.5,年平均降水量404.1mm701.6mm1850mm,无霜期 126 天,年平均降雪量 7.2mm,年最大降雪量 84.1mm,最大冻土深度1.92m2.2m/s,瞬时最大风30m/s。地形地貌和林格尔县地居土默特平原东南缘,是土默特平原西东南部和自然条件比较简单,地貌类型多
16、样,地势自东南向西北倾斜。东南山丘密布,沟壑纵横,西北平原宽阔,一望无垠,有山丘一山一川2031m,平均海拔 1100m。地表以风积粉沙土为主,土质松散。工程与水文地质和林格尔县境内河流都属黑河、浑河水系。较大的河流共有 11条。除浑河、茶坊河、珍宝河常年有基流外,其余均为季节性河流。1.6389108m31.04108m3。水资源总5.28108m3,地下水为承压水,平均埋深为20m,含水层为第三系沙砾岩层,主要补给来自潜流、大气降水。可开采量 3.45108m3。城关镇属山丘区水系,地下水综合补给量为3603.38104m3/a,测向径流量为6406.710m3/a110m90 100m3
17、/h。盛乐经济园区属山丘区水系,钻井深度为200m90110m3/h。建设单位状况蒙牛澳亚示范牧场位于内蒙古呼和浩特市和林格尔县盛乐经济 园区,占地面积8148202232003900牧场。牧场分三个示范区:挤奶示范区,呈现“机器人式”、“并列式”、“转盘式”、“鱼骨式”等现代化挤奶平台,全部为国际先进60110012量极高的牧草。工程技术依托单位状况本工程技术依托单位农业部沼气科学争辩所是我国唯一的国际 性沼气技术争辩和培训中心,技术力气雄厚,现有在职科研人员 82322814技人员享受政府特别津贴。所内设有厌氧微生物争辩室、工程部、工艺争辩设计室、农村能源争辩室、国际合作与培训处、农业部厌
18、氧微生物重点开放试验室、农业部沼气产品及设备质量监视检验测试中 国家、部、省级鉴定的成果85305020221034805004023001010家开展了广泛的技术沟通。在国家“七五”科技攻关工程子专题子专题子专题专题 “厌氧消化出水好氧后处理工艺合作争辩的“四川瘦肉型猪规模化养殖及产业化技术争辩与示范”工程,典型工程有:四川成都凤凰山奶牛场粪污处理工程四川内江农科所奶牛场沼气工程山东威海茂林生态农业科技园奶牛场沼气工程南充永逸奶牛集约化养殖场污染防治示范工程甘肃酒泉市肃州区职业中学奶牛场沼气工程 广东省农科院养猪废水处理工程辽宁省马三家机械化养猪场废水处理工程深圳坪山种猪场粪污处理工程深圳莲
19、尾塘养猪场粪污处理工程深圳绿美特园艺场猪场粪污处理工程深圳粤宝猪场粪污处理沼气工程疆米泉县养猪场废水处理工程山东省莱州猪场废水处理工程厦门大旺猪场废水处理工程四川省井研食品种猪场废水处理工程重庆合川五洋猪场废水处理工程四川成都光达养殖场废水处理工程突尼斯养鸡场粪污处理及沼气发电工程在畜牧场建筑、三废处理有机肥生产、畜禽屠宰加工、以及农业节水市场部、技术开发部、工程部、售后效劳部、综合效劳部等部门,拥5658多个工程,典型工程有:1、福成公司肉牛屠宰加工厂及污水处理2、北京三元绿荷金银岛牧场3、济南佳宝乳业第一牧场4、山东莱阳宝宁奶牛场综合工程54 万t6、安徽滁州全椒万头猪场7、蒙牛奥亚示范牧
20、场牛舍环境通风工程8、蒙牛奥亚示范牧场种草浇灌工程9、山西古城乳业集团奶牛场10、北京北七家小污泥河污水处理厂市场供求分析及推测电力市场供求分析依据中国电器工业协会发电设备经营打算专家组推测20226.98 亿 kw,1.651.7kw4.685.7 亿kw3500kw1200kw1000k。目前我国发电总装机约5亿KW,2.05亿2.83亿kw,其装机增长速度为6.793.053.57kw4.4%8%,届时23002600kw20222548kw2022202215GDP7.2%左右。为满足我国全面建设小康社会15再生能源发电的进展带来巨大机遇。2022 年,力争使可再生能源发电装机占总装机
21、容量的比例到达 30% 以上,20304020221.08kw2.9kw,太阳能热水器利用量由 6500万m23m250 亿m3240m33,市场空间格外巨大。17000kWh。在目前可再生能源法实施及配套政策出台的状况下,发出的电完全可以通过上网进展出 售。有机肥市场供求分析有机肥包括液态有机肥、固态有机肥及有机复合肥等具有无污染、无公害,适于生产无公害绿色农产品的型肥料。使用有机肥生产的无公害绿色食品和优质农产品,质量好,档次高,销售价格高,市场需求量大。随着人们生活水平的提高和对饮食安康的重视,到的绿色非贸易壁垒的限制,更好地开拓国际市场。随着农业产业化实施和我国WTO环经济、绿色农业、
22、观光农业得以迅猛进展。利用生态循环方法,大量生产推广使用有机肥,是我国实施绿色、生态农业的重要举措,亦影响,对生产绿色食品有乐观的促进作用。有机肥的大量推广使用,有效途径。益是无法估量的。有机肥料的市场具有宽阔的进展空间和前景。工业化制成的有机复合肥,其养分全面,有机质含量高,肥效长久,沃土利民等优点。在贮存,运输,使用方面已大有改善。目前有机复合肥产品使用的主要对象为粮食、蔬菜、果园等绿色食品基地,以及城镇绿化和花卉培育等。随着市场经济的进展,有机绿色农产品将实行优质优价,这样对1.8 亿t。现在,市场上商品化的有机复合肥产品还很少,远远不能满足需要。以后,市场对有机复合肥的需求还会逐年增加
23、,最终将完全取代无机肥。蒙牛澳亚示范牧场四周建有大量牧草、青贮饲料生产基地,以后还将种植无公害绿色粮食、蔬菜等、对有机肥的需求量大。工程地点选择及建设条件分析工程选址大型沼气发电综合利用工程属于蒙牛澳亚示范牧场配套工程,工程的选址已在主体工程规划设计时根本确定。蒙牛澳亚示范牧场地处内蒙古呼和浩特市和林格尔县盛乐园经济区。和林格尔县位于内蒙古自治区中部,属呼和浩特市管辖。东界凉城县和山西省右玉县,南接清水河县和山西省平鲁县,西毗托克托县,北邻土默特左47 公里,距呼和60209丰准铁路横穿东西。国道、省道、县道全部黑色化,实现了乡乡通油路。蒙牛澳亚示范牧场界于和林格尔县盛乐园经济区与公喇嘛大路1
24、km2098km,距呼和浩特市区仅 45 公里,交通格外便利。县内邮电通讯兴旺,固定1.62.212。蒙牛澳亚示范牧场有充分的土地,并为建设大型沼气发电综合利用工程规划了 42022m2 用地。该牧场东南高,西北低。拟建大型沼气发电综合利用工程位于蒙牛澳亚示范牧场西北角,地势较低,5km居民造成安全和环境影响。建设条件原料牛粪、尿是厌氧发酵生产沼气的良好原料,蒙牛澳亚示范牧场280t54t。参照国内外沼气工程运行数据以及理论推算,这些原料用于厌氧发酵每天可以产生沼气约10000m3。沼液消纳土地70002.46t。另外,四周还有很多土地,完全能消纳经厌氧发酵无害化、稳定化、并富含养分的液态有机
25、肥。其它条件由于本工程依托蒙牛澳亚示范牧场且建在牧场内,牧场的供 电、给水、道路、交通以及人力资源、后勤及行政治理资源完全能满足本工程的需要。建设规模与产品方案建设规模10000280t54t360t/d。产品方案液5.2。5.2三种产品年产量有机液体肥料有机肥电t/年t/年kWh/年170502127756205000工艺技术方案与设备选型(1)无害化境。资源化程产出大于投入,提高粪污处理工程的综合效益。生态化的闭路生态循环,实现生态与经济的良性循环。工艺技术方案的选择6.2。6.2 畜禽养殖粪污处理模式比较模 式厌氧还厌氧自然处厌氧好氧处田理理适用于远离城市, 适用于离城市较 适用于地处大
26、经济落后,土地宽 广,有足够的农田 气温较高,土地宽 兴旺, 土地紧消纳养殖场粪污的 地区,特别是种植常年施肥的作物,如蔬菜、经济类等作物的地区。当地劳动力价格低,大或低凹地可作废 水自然处理系统 模一般不能太大,农田消纳养殖场粪污的地区。承受这种模式的养殖场规模较大,当地劳动洗水量少。中等。要使用水冲清粪, 冲洗水量大。投资省一般高能耗低低高运行费用低低高土地需求很多多少运行治理简洁简洁简单资源化程好一般差度环经济的方针政策,因此,不作为选择方案。度不作为主选方案。7000理,出水回用冲洗牛舍。选择方案工艺流程选择方案(厌氧-还田模式)工艺流程框图见图6.3-6.3-26.3-36.3-4。
27、工艺流程图4 。运动场 牛舍运动场 牛舍挤奶厅自来水回用冲洗牛舍粪尿春夏秋挤奶厅冲洗水沉淀净化池稀释沼液粪集水池多余上清液(冬季)脱硫脱水计量贮气沼气发电余热沼气混合调配池热交换中温厌氧消化罐沼液暂存池泥水分别沼液沼渣有机肥生产车间沼液储存池固态有机肥液态有机肥浇灌牧场6.3-1 工艺流程框图运动场运动场牛舍牛粪39.74t/d牛尿0.54t/d12.30t/d (10071m3/d)混合调配池40.28t/d中温厌氧消化罐26.18t/d26.18t/d沼液暂存池泥水分别沼液18.33t/d牛粪 7.01t/d1.80t/d7.86t/d沼液储存池16.67 t/d有机肥生产车间18.33t
28、/d6.3-2(TS)平衡图运动场运动场牛舍挤奶厅360t/d回用冲洗牛舍360t/d39.60t/d稀释沼液牛粪238.0t/d牛尿54.00t/d集水池多余上清液(148.5t/d)沉淀净化池108.9t/d211.5t/d12.30t/d (10071m3/d)混合调配池503.5t/d中温厌氧消化罐468.7t/d28468.7t/d沼液暂存池泥水分别沼液429.4t/d牛粪 42.00 t/d22.53t/d39.28t/d沼液储存池蒸发6.3-2 水量平衡图(冬季)29.94t/d运动场牛舍挤奶厅360t/d360t/d牛粪238.0t/d牛尿54.00t/d集水池330.1t/d
29、混合调配池622.0t/d12.30t/d (10071m3/d)587.2t/d587.2t/d中温厌氧消化罐沼液暂存池泥水分别沼液547.9t/d牛粪 42.00 t/d22.53t/d39.28t/d沼液储存池蒸发31.68t/d103.8 t/d有机肥生产车间29液态有机肥(516.3t/d) 306.3-3 水量平衡图(春、夏、秋季)工艺流程说明清洁生产牧场设计的清粪工艺是水冲清粪,以前春、夏、秋每次冲洗水量1260t/d3-4建立两套处理利用系统,投资将会大大增加。型的清洁生产工艺,即:360t牛舍及其他牛舍。11干清粪工艺。冲洗后的水经收集、简洁处理沉淀等措施COD及BOD粪尿收
30、集8515%;牛尿一局部在牛40%左右;另一局部在运动场,约占尿量的 60%左右,但无法收集,一般被蒸发掉。运动场的牛粪不是每天去除,而对前处理、料液输送以及厌氧消扮装置都有很大影响。因此,运动场的牛粪清理出来以后直接运往有机肥生产车间与沼渣一起进展有机 肥。在牛舍的粪尿主要通过机械干清粪运往混合调配池。春、夏、秋6.3-1)。冲洗水沉淀、循环与收集在春夏秋季,挤奶厅冲洗水进入集水池后,泵往牛舍水塔,用于冲洗泌乳牛舍等牛舍,牛舍冲洗水排入集水池,经沉淀后,上清液再用于稀释沼液。厌氧消化系统消化工艺承受完全混合式厌氧消化工艺(CSTR) 。内设搅拌器以提高厌氧消化,并保证冬季正常产气。沼液处理与
31、利用沼气净化与贮存系统CH4和惰性气体CO2S(15002022mg/m3)和其它及少量的气2SH2S22022mg/m3,经过生物脱硫塔和氧化铁脱硫塔两级脱硫后沼气中的硫化氢含量约400mg/m3。10000m3沼气,厌氧1000 m3 干式贮气柜,贮气柜的沼气经沼气输送泵输送到发电机房供发电。沼气发电沼气用于发电是生物质能转换为更高品位能源的一种表现方式,17.93 25.11MJ/N3沼气,燃烧速度很慢,着火温度要求高,再加上沼CO2又有阻燃作用,因此通用的内燃气体发电机组是不适用的,必需使用沼气专用发电机组。10000m3m31.7kWh1%,H 221.0MJ/Nm3设计,估量日发电
32、量17000kWh,发电余热用于中温厌氧消化加热升温。发电余热利用为维持料液中温厌氧消化所需的温度,需要对料液进展加热,加氧消化罐升温是本工程的关键之一。10000 m3 /d(100%) 2431kW发电(30%)729 kW余热利用(35%)851 kW其它热损失(35%)851 kW输出电能729 kW加热热量701 kW散热149 kW6.4.8-1 冬季能量平衡图10000 m3 /d(100%)2431 kW发电(30%)729 kW余热利用(35%) 其它热损失(35%)851 kW 396.4.8-2 春、夏、秋季能量平衡图21MJ/m3计算,假设承受国产沼气发电机组,其中30
33、%6.3 MJ/m3转化为电能;34%转化为废气7.14 MJ/m3, 17% 3.57MJ/m713 4%;19%的热以发动机的热辐射和润滑油冷却消耗。348027%;17%冷却水利用率到达508.5%,35.535%进展设计。6.4.8-65表6.4.8-。从表 6.4.8-2 6.4.8-3 可知,冬季能将 503.5t/d 料液增温622t/d25.7,假设春夏秋废水温度到达9-1035的中温厌氧消化。热平衡=得热热耗=06.4.8-1 沼气能量利用表热平衡=得热热耗=0沼气电能发电余热利用其它利用率%100303535能量MJ216.37.357.356.4.8-2(503.5t/d
34、28.7)得热热 耗废气余热656250(W)加热原料所需热量厌氧消化罐散热量循环水余194444(W)701385 (W)149309 (W)热850694 (W)850694 (W)6.4.8-3 春夏秋季热量平衡表(622t/d25.7)得热得热热 耗废气余热656250(W)加热原料所需热量厌氧消化罐散热量量循环水余194444(W)776040 (W)74654 (W)热850694 (W)热平衡=得热热耗=0热交换流程见图 6.4.8-3 集料池中料液经加压分别通过中温水换热器、高温水换热器和烟气换热器。发电机的中温水、高温水和烟用,烟气换热冷却后排放。烟气烟气发 电 机烟气中温水
35、高温水中温水换热器高温水换热器烟气换热器料液集料池中温厌氧消化罐6.4.8-3 热交换流程图有机肥生产系统62t42t,104t,16t粪层深度一般为0.8m连续式发酵枯燥工艺,即每天把粪便、粪渣与沼渣送到粪槽的一端, 经过发酵的枯燥物料则从发酵槽的另一端运出.该工艺可将发酵槽划分为三个区域:即生料堆放区、发酵区、枯燥区。粪便、粪渣方向翻动,数天后进入发酵区,经过高温发酵,局部水份蒸发后,进入到枯燥区,然后逐日移动到终端,每批原料从进料端到出料端,发1520翻抛机运行方式及次数来实现的。PC抛机、充氧系统、电控组成。充氧系统主要由高压风机、通风管道组成。其作用是向发酵原料中通风充氧,如粪槽内粪
36、便积存高度超过60cm75mm,每条6m即处理本钱最低的一种处理形式,它不但解决了环境污染问题,到达无害要求,而且可制成高效有机肥,便于包装、贮运。发酵完全的有机肥经过枯燥及添加无机养分由粉碎机粉碎至细拌机进展搅拌,最终通过输送设备送到造粒机内进展造粒。圆盘、喷淋系统、传动装置、支架等组成。粉状物料由输送机参加造粒机内的造粒圆盘中,使之团聚成粒。随着原料不断的参加,造好的颗粒在离心力作用下越过盘沿落入下道工序。20%,不能满足贮存及运输的要求,因此必需进展烘干。被枯燥物料由输送机送入烘干机内,与高温枯燥介质产生热交换,物料被烘干。含尘、含湿废气,由排风机从出料端口抽出,经除尘器收尘后,通过烟囱
37、排入大气,被烘干的物料收集后,引入下道工序。却。冷却不仅可降低物料温度,还可以进一步降低水分,提高颗粒强物料被冷却。含尘、含湿废气,由排风机抽出,经除尘器除尘后,通过烟囱排入大气,被冷却的物料引入筛分机体局部。由于圆盘造粒机所造的颗粒不是很均匀,再经过烘干、冷却、输送、提升等工序后,也会产生裂开。为保证最终产品颗粒全都,便利使用,必需对产品进展筛分。冷却后的物粒直接进入回转筛分机。大颗粒从上层流出,粉碎后再重造粒、筛选。小颗粒从下层筛网漏出返回重造粒。干牛粪无机物微量元素沼渣、粪渣35t干牛粪无机物微量元素沼渣、粪渣混合调配发酵烘干配料混合仓储、销售包装筛分冷却制粒烘干6.4.9 有机肥生产工
38、艺流程框图工程特点1 规模大国内以往最大的奶牛养殖场沼气工程是上海星火农场沼气工程,30003000m3;而本工程日处理约1000010000m3,是目前国内规模最大的奶牛养殖场粪污处理沼气工程。高寒地区国内在气候相对温存的地区主要是南方的江浙、四川等已有浩特,属于高寒地区,极端最低气温达-34.5,对自然条件下厌氧消化产沼气是一大考验。高固体进出料TS2%-5%,绝大多数在 2%以下,致使升温可行性差,沼气工程效率低,沼液完全还田困难。本工程承受TS8了单位养分的运输本钱,使沼液资源利用更为现实和可能。热电联用度低,水量大,冬季很难保证正常产气和处理效果。假设要提高产气效率需外加其它能源一般
39、承受燃煤加热锅炉,生产的热水或蒸汽加热沼气原料液和保温厌氧消化罐,从而保证了沼气工程常年高效率的稳定运行。沼气工程中尚属首例。零排放,生态循环利用农肥回归土壤,把养殖业和种植业有机结合起来,真正实现零排放。农村建设具有示范带动作用。创点高固体料液高效厌氧消化工艺生产性应用;高寒地区中高温厌氧消化的热能补偿与平衡;施。工艺单元设计与设备选型集水池的功能。1000m3,水力停留时间(HRT19h。设 AS7.5-2CB211Q=85m3/h,H=13m,N=7.5kw,用于将上清液AS5.5-2CB潜污泵32用1备 N=5.5kw,用于将集水池下层较浓的污水泵入混合调配池。在集水池50m2。混合调
40、配单元该单元由混合池、格栅井,集料池组成。设计混合池、格栅井,75m3,9 m3,216 m3。混合池、集料池水力停留时间(HRT2.9 h 3.6h、8.3 h10.3h。混合池中安装 321.0m1.5m,每格设 1GSGL-1.0-20-8。格栅宽度为860mm,倾角 7520mm,N=0.75kw。集料池四周设有泵216m85用3备 Q=10m3/h,P=4Bar,N=3 kw1QJB7.5/12-620/3-480s,叶轮直径620mm,叶轮转速480r/min,功率N=7.5k2h N=2.2 kw。中温厌氧消化罐中温厌氧消化罐设计参数如下:厌氧消化温度32C35C 厌氧消化罐容积
41、52022m3进料浓度(TS)左右投配率5.03 6.22%HRT16.119.9d容积负荷4.04.7kgTS/m3.d池容产气率1.0m3/m3.d沼气产量COD去除率75%85%每个中温厌氧消化罐内设厌氧搅拌器210ATMIX 16,叶轮直径620mm,叶轮转速480r/min,功率N=15kw每个中温厌氧消化罐内设厌氧罐出料装置(非标)15沼液暂存池250m3,水力停留时间(HRT10.212.8h,内设潜污泵32用1备AS3.0-2CQ=423/H=11N=3.0kw.50m2321号: PSS302-50218 m3/h,N=4kw (国外进口)。沼液储存池沼液储存池利用原有 2
42、个冲洗水储存池,每个 24000m3,共计48000m3。用于储存中温厌氧消化沼液,水力停留时间(HRT)88112d。销售。沉淀净化池180000m3,用于沉淀净化剩余的挤奶厅冲洗水的上清液。沼气净化与贮存系统5(ST-1500)、氧化铁脱硫塔(TL-1800)进展脱水、脱硫5 台JLQ-150/5001000m3LippGUMMI-JAGER GmbH在干式贮气柜进出管上均安装凝水器。2台11备SKG-33475m/4.6kw Rietschle ThomasScopfheimGmbH制造),在发电设备之前安装3台阻火器用于防止回火。沼气发电系统6.5.8。尽管国外机组某些性能指标优于国产
43、机组,但是,国外机组价格3组性能已经大大提高,完全能满足沼气发电的需要。综合考虑,本工程选用国产沼气发电机组。选用的沼气发电机组考虑以下因素:具有高效低排放燃烧系统、机械内混式燃气喷射系统、高能量的点火系统进口配件和电子调速系统进口配件,动态响应快,操作简洁,使用安全牢靠等。表6.5.8国内外代表性沼气发电机组主要技术经济指标比较规格600GF500GF500GF转速r/min150015001500设计功率kw700500500输出功率kw600475500%29.233-3632-35大修期h202202022020220生产国家中国济柴美国CAT德国项目设备投资元4960/kw18005
44、400生产国家中国济柴美国CAT德国项目设备投资元4960/kw18005400售后效劳设备高高的更换伏升至1600伏信号、继电保护和气体浓度报警仪等设施等。发电余热利用及加热系统水- 水换热器对数平均温度差为 26.8C, 换热器传热系数K=1500(W/m2.C),10M2 BR12642。烟气换热器选用废热锅炉,料液在套管内流淌, 烟气在套管间流20 M2321。有机肥生产系统设计太阳能发酵温室 960m2,有机肥加工车间 900m2,有机肥库1080 m26.5.10-1。6.5.10-2。序功率名称规序功率名称规 格数量号kw1翻抛机搅拌机9JFC6119.52铺料机9JPC-611
45、13横向移行机9JHC-611.54曝气系统1115排风机9JF-12.542.26.5.10-2序名称规 格数量功率kw备注号1滚筒烘干机TH120025.52=112双轴搅拌机XJH600BC143造粒机JLD2800111调速4转筒冷却机TL1200-8M15.55振动筛ZS120011.56电子包装机DB18011.47含缝包机7调速皮带称XY-SCPT41.14=4.48立式粉碎机LFD500116.59笼式粉碎机LF640/540218.51=18.510沉降室抽烟除尘ZCZ60023.52=7装置11沼气燃烧器212通风除尘装置CC50015.513斗式提升机D180S-4.6M
46、22.22=4.414斗式提升机D180S-5.1M22.22=4.415斗式提升机D180S-5.5M12.216斗式提升机D180S-5.8M22.22=4.417皮带机DS300-6.5M11.118皮带机DS500-10M11.519皮带机TD500-12.5M12.220皮带机TD500-15.5M1321皮带机TD500-4.5M21.5建设目标生产、处理力量10000沼17000kWh/d35t/d.。到达污染治理、能源回收与资源再生利用的目的。工程技术水平处理工艺技术先进,设施、设备稳定牢靠,工程建筑质量优良,构造功能协调合理、总体布局美观大方,工程规模宏大、壮丽,工程整体到达
47、国际先进,国内领先水平。工程建设内容工程建设内容土建工程土建工程建设内容主要包括表8.1.1 主要建(构)筑物以及道路、围墙、停车场等。表8.1.1主要建(构)筑物一览表序号序号建(构)建物名称单位数量备注1集水池m31000钢混2混合调配单元m3300钢混3泵房m2216砖混4沼液暂存池m3250钢混5泥水分别房m250砖混利用原有储6沼液储存池m348000存池利用原有储7沉淀净化池m380000存池8m2400砖混9太阳能发酵温室m2960钢构造10有机肥加工车间m2900钢混11有机肥库房m21080钢混参观厅(含中心把握室、12m2432砖混治理房等)设备及安装工程6.5.10-16
48、.5.10-28.1.2-1发电的国产设备、表8.1.2-2的沼气生产系统的进口设备,以及上述设备的安装工程。表8.1.2-1沼气生产、净化、发电的国产设备一览表序号设备名称规格、型号单位数量备注1潜污泵AS5.5-2CB台3212潜污泵AS7.5-2CB台2113混合搅拌机非标台34高链式格栅除GSGL-1.0-20-8台2污机5砂浆泵32UHB-ZK-10-20台26厌氧搅拌器QJB7.5/12-620/台13-480s7中温厌氧消化非标座5罐8厌氧罐出水装非标套5置9安全保护装置非标台510沼气流量计JLQ-150/500台511气水分别器非标个512生物脱硫器ST-1500台513氧化
49、铁脱硫塔TL-1800座214凝水器非标个1015阻火器非标台316潜污泵AS3.0-2CB台32117沼气发电机组GF500台218板式换热器10 M2 BR12台619废热锅炉20 M2台3218.1.2-2沼气生产系统进口设备一览表序号设备名称规格、型号 单位 数量备注螺杆泵GKB50s-80. 台6用2备1082搅拌器AT MIX 16台10工程固液分台213离机PSS302-50234干式贮气袋1000m3个15沼气输送泵SKG-334台211主要建、构筑物内容及构造形式集水池1000m3,尺寸 2016.83.3m,地下式钢混构造。50m29.35.44.2m,地上式砖混构造。混合
50、调配单元300m3。其中,混合池75325m3342m9m34.5m32131.5m, 地下式钢混构造;216m31263m,地下式钢混构造; 216 m313126m 5129.5m,地上、地下式砖混构造。中温厌氧消化罐10000m32022 m351414m。地上式中温厌氧消化罐可以承受钢混构造、碳钢构造和拼装构造(Lipp)8.2.3。表8.2.3厌氧消化罐不同池型构造技术经济比较钢混构造钢混构造碳钢构造Lipp投资(相比照例)100%115%90%折旧维护费用(相对100%150%110%比例)使用年限/年301025施工周期/月321罐体加工技术要求土建,严格焊接,较难整体安装施工难
51、易严格一般易程度搬迁可能性不行能一般可能外观美观程度低低高三者比较,LippLippLippLippLipp国内代理公司卷制。沼液暂存池250m3,尺寸 9.35.44.2m,地下式钢混50m2,尺寸 8.464.8m,地上式砖混构造。贮气柜1000m3,尺寸1412m,地上式Lipp沼气发电机房,配电房396m233124.8m,地上式砖混构造。有机肥加工车间960m260166.5m,地上式钢构造。900 m260156.5m,有机肥库房 1080m2 60186.5m。均为地上式钢混构造。附属设施包括中心把握室、办公室化验室、工具间、机修间、参观厅等。混构造的建筑,建筑面积为432m2。
52、檐高7.2m,室内外高差0.3m,层内净高不考虑装修及顶部有关设备安装能保证 3m。其中参观大厅为166.5m2193.5m22145m227m220车场为砼硬化地面与绿化相结合。该建筑功能规划:一层为办公区;二层为参观大厅。一层的办公区设立了开放式工作区、经理室、财务室、员工卫生间及洗澡间、参观卫生间及化验室。进展介绍。工具间和机修间设立在有机肥车间一侧。建筑设计粪污处理区内的各建、构筑物依据经济合理、安全适用、美观大方和治理便利等原则,依据总体布局,结合场址环境、地形和地基等状况进展布置和设计,在满足功能要求和建筑防火设计标准的前提 办公区:承受简约风格,与场区相照应。参观大厅:依据全场区
53、的建筑风格,表达高科技和欣赏性作用。简洁、明快,具有时代感,承受矿棉吸音板、铝塑板、不锈钢、石材等装饰材料。其他配套设施包含通风、采暖、消防,夏季承受空调作为温度调整。构造设计筑物的使用功能并结合水文、地质、材料、荷载和施工等因素来确定Lipp式,分别表达如下:参观厅、泵房、泥水分别房、沼气发电机房及太阳能发酵M7.5MU10C20C10120kpa上。砼构造构筑物:集水池、混合调配单元以及沼液暂存池为地下式钢筋砼构造,均承受C25S,垫层承受C106120kpa钢筋: 10 承受级钢 f y210Nmm2,12 16fy310Nmm2。42.5LippLipp34mm复合钢板,承受“螺旋、双
54、折边、咬口”工艺建筑的罐体包括不锈钢薄膜顶和保温材料等,罐体外用彩钢作围护层,该构造的特点是施工便利且周期短,外形美观。底板为现浇钢筋砼构造,地基承载力120kpa设计依据蒙牛澳亚示范牧场供给的有关根底资料GB50010-2022)GB50003-2022)钢构造设计标准 (GB50017-2022)GB50009-2022)GB50011-2022)GB50191-93)GB50007-2022)GB50069-2022)工程地质及地基根底处理后备牛舍岩土工程勘察报告中供给的地质条件:第一层为耕土层,0.200.40m0.503.00m,第三层为粉土层,厚度1.005.00m,承载力为120
55、kpa,其次层或第三层可作影响,基槽开挖后应视状况对地基根底作相应处理。抗震设计7GB50011-2022和构筑物抗震设计GB50191-93的规定实行抗震措施,使粪污处理区的建、构筑物经抗震设防后,减轻地震带来的破坏,避开人员伤亡,削减经济损失。抗浮设计-70-80构筑物的根底根本无影响,所以本工程不考虑抗浮设计。防渗及防腐措施厌氧消化系统对奶牛粪污的处理过程是在严格的厌氧条件下进展Lipp池有肯定和延长设备的使用寿命。总平面设计总平面布置形、地质条件和四周环境,确定它们在处理区内的平面位置,依据合理紧凑、功能分区明确、道路清楚流畅、环保绿化等原则进展布置;同时尽量削减管道的长度,连接各构筑
56、物之间的管道应便捷、直通,避开迂回曲折,造成治理不便和铺张。充分利用地形,做到土方量根本平衡,避开劣质土壤地段。高程设计围墙210m,宽为200m,高为2.5m铸铁作栅栏。在围墙的四周共开设五个进、出通道,以便人员和车辆出入。道路成环路并设回车道。道路流线清楚,交通便利,人流与物流分别,处5-6m,8m,至建筑物边2m,2-3m。绿化绿化工程相结合,在建筑物与构筑物之间或其它空地上充分进展绿 化,因地制宜,合理布置花坛、草坪、林荫和欣赏植物。在道路两侧30%。公用与关心工程设计给排水给水10m310m3。给水与消防用水合用,管网承受枝状敷设,进水管径DN100mm,入站给水井内设闸阀、水表和室
57、外消火栓。排水依据“雨污分流,污水集中处理;雨水有组织排放”的原则,在洗涤污水以及生活污水经场区内污水沟收集后排入集水池,同牛舍冲洗污水一起进展处理。通风及采暖参观厅、把握室、发电机房等,安装空调器及暖气,以满足通风采暖要求。电气设计负荷估量本工程用电负荷依据厌氧发酵全部用电设备及照明负荷进展估 481.9kw383.6kw,备用设备装机容量98.3k0.7287.7k60k2089kWh10.3.1。10.3.1装机及其用电量估算单元设备名称装机 工作负工作时容量荷间(kw)(kw)(h/d)用电量(kWh/d)潜污泵16.5112.527.5AS5.5-2CB集水池潜污泵157.5860A
58、S7.5-2CB高链式格栅除污机1.51.51015GSGL-1.0-20-8螺杆泵241510150GKB50s-80.0混合调配池混合搅拌机16.516.58132砂浆泵4.44.41.56.6潜水搅拌机QJB7.5/12-620/3-7.57.51075480s中温厌氧消厌氧搅拌器1501502300化罐AT MIX 16沼液暂存池潜污泵96636泥水分别房泥水分别机12810.584PSS302-502贮气柜沼气输送泵9.24.624110.4SKG-334太阳能发酵翻抛机、铺料机、45.233.98271.2风机等风机等111.有机肥车间77.78621.6碎机等1治理房照明及化验6
59、0405200总计481.383.62089.39电源负荷等级均为 3 级。 电源电压为 380V/220VYJV-0.6/1kw22配电表、电流表和电度表,以检测整个工程的电源质量和用电状况。各重点及集中用电场所设置分动力配电箱或者电源插座箱。主干线承受YJV-0.6/1KVBV-0.45/0.75KV参观厅、参观走廊、办公、治理各房间照明度为150LX,发电房等照5LX。所灯具均承受防爆灯。用于户外的配电箱、按钮箱等承受户外防水式。电气设备按防爆要求选型。弱电通讯从牧场通讯网络中接入。自控设计自动系统的把握点组成温度监测温度测量传感器设置在以下场所:测量信号集中在把握室的显示屏上显示。温度
60、测量传感器承受热电阻。液位监测液位传感器设置在以下场所:集水池、混合调配池、沼液暂存池。测量的超低水位和超高水位用于把握室内的报警提示。测量的低水位和高水位用于相关设备的启停把握。液位传感器承受KEY流量监测液体流量传感器设置在集水池进水管口,用于计算粪污处理综合处理利用区的污水处理量。沼气流量传感器设置在沼气输送干管。甲烷气体传感器甲烷气体传感器设置在以下场所:泵房、泥水分别房、发电机房等。甲烷的传感器防爆处理或者安全栅的信号通过屏蔽线输入到RS485双显示智能数字仪表,然后由计算机和RS485讯报警、继电器输出把握,计算机完成序号a 烷浓度值的时间曲线绘制,数据记录,报警提示、记录等功能。
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