100吨牛粪沼气发电

00100吨/天牛粪沼气工程设计方案2023年二月目 录概述 3工程概况 3设计依据 3相关国家法律、法规和政策 3相关标准与标准 4其他依据 5编制原则 51\l“_TOC_250030“技术先进性、牢靠性和适应性原则 5经济效益最大化原则 5\l“_TOC_250029“环境和社会效益最大化原则 5\l“_TOC_250028“工艺技术方案选择 6\l“_TOC_250027“几种主流沼气工程工艺比较 6\l“_TOC_250026“工艺技术选择 6构造设计 9\l“_TOC_250025“地基处理 9\l“_TOC_250024“构造选型及措施 9\l“_TOC_250023“构造设计 9\l“_TOC_250022“总体布置 9\l“_TOC_250021“平面布置 11\l“_TOC_250020“单元设计 12道路及绿化 15\l“_TOC_250019“形象设计 16\l“_TOC_250018“消防和安全设计 16\l“_TOC_250017“电气设计 17\l“_TOC_250016“设计范围 17\l“_TOC_250015“供电负荷 17\l“_TOC_250014“配电系统 17\l“_TOC_250013“电缆敷设 18\l“_TOC_250012“7.5照明 18\l“_TOC_250011“7.6防雷及接地 18\l“_TOC_250010“掌握设计 18\l“_TOC_250009“投资估算 19\l“_TOC_250008“工艺投资 19\l“_TOC_250007“土建投资 20\l“_TOC_250006“效益分析 20\l“_TOC_250005“运行本钱 20\l“_TOC_250004“效益分析 21\l“_TOC_250003“安全生产与劳动保护 21\l“_TOC_250002“工程设计措施 21\l“_TOC_250001“安全操作方案 22工程实例照片 23\l“_TOC_250000“工程进度表 2311.11、工程名称2、工程建设单位及建设地点3、工程简介建设4000m365700吨，建设配套的沼116.8m3，沼气用于发电。主要设施：预处理单元：调粪调整池150m3；21000m32660m322400m3。技术指标：产气量：3200-4800m3/d；0.8-1.2m3/m3；进料浓度：8-12%〔TS；停留时间：25设计依据相关国家法律、法规和政策《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国水污染防治法实施细则》《中华人民共和国可再生能源法》《中华人民共和国畜牧法》《畜禽养殖污染物防治治理方法》《中华人民共和国农业技术推广法》《中华人民共和国电力法》《中华人民共和国节约能源法》《中华人民共和国循环经济法》《资源综合利用条例》《关于制定国民经济和社会进展第十一个五年规划的建议》假设干意见》《全国生态环境保护纲要》《可再生能源发电价格和费用分摊治理试行方法》《关于进展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》《可再生能源进展专项资金治理暂行方法》《“十一五”资源综合利用指导意见》《国家鼓舞的资源综合利用认定治理方法》相关标准与标准〔NY/T1220-2023〕〔GB50014-2023〕《给水排水设计手册》〔水污染防治卷〕〔GB50016-2023〕〔GBT17824.1-1999〕《有机认证标准-畜牧生产》〔GB18596-2023〕〔GB50009-2023〕(10)〔GB50017-2023〕〔GB50010-2023〕〔GB50011-2023〕〔GB50007-2023〕〔GB50052-19〕〔GB50003-2023〕〔HGJ212-83〕〔CJJ33-89〕〔NY525-2023〕其他依据〔1〕业主供给的根底资料；编制原则技术先进性、牢靠性和适应性原则依据厂区实际状况，选择最先进的工艺方案。运行。和维护。经济效益最大化原则确保最正确性价比和最短的投资回收期。企业带来整体最大效益。环境和社会效益最大化原则沼气、沼渣、沼液〕进展充分利用，并留意外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一。设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合示范作用，带动地方经济和社会进展。工艺技术方案选择几种主流沼气工程工艺比较国外常用的CSTRCSTRUSRUASBHCF序 类别 CSTR CSTR一体化 UASB HCF USR号原料范围 全部畜禽原料全部畜禽原料

高COD污水全部畜禽原料 粪畜禽污水TS应用区域水力停留时间单位能耗单池容积操作难度

6-12%15-30中等500-4000m3高

6-12%15-30中等300-1000m3高

<1%1-5中等200-5000m3高

8-12%10-30低100-300m3低

3-5%8-15中等200-2023m3中等产气率经济效益

1.0-15.0m3/m31.0-15.0m3/m30.2-0.8m3/m30.8-2.0m3/m30.4-1.2m3/m3较佳 较佳 中等 中等 表4-1沼气工程工艺比较表统中CSTR工艺应用范围最广、适应性强，效益高。而UASB工艺适用于养猪场的污水处理能源环保型沼气工程，其处理效果较好。〔CSTR〕技术，有效解决国内沼气工程单位反响器容积产气率低、运行不稳定、综合效益低等问题；本工程位于北方地带，温度维持及掌握应充分考虑区域特点；为提高工程效益，充分利用发电机余热，能有效降低能耗，节约运行本钱。工艺技术选择XXXX养殖的经济条件和投资目的；养殖场的地理位置、处理规模和粪污特点；粪污量计算100t。表3-2粪污量/原料统计表原料种类原料种类干物质含量原料小计牛粪TS18%100吨/天工艺选择搅拌均匀后由切割泵提升至CSTR厌氧反响器，用于生产沼气，降解污染物，CSTR〔连续搅拌式反响器〔R反响器升流式〕产生的沼渣沼液进入二次发酵CSTR产生的沼气存储于二次发酵顶部的余热锅炉回收供罐体加热使用，多余可供给园区沼渣发酵烘干装置供热。本工程拟将沼渣沼液池与气柜合建，优点如下：由于合建，延长了沼渣沼液的二次发酵时间，增加了约10%-15%的产气量；柜保温、防腐等费用投资；工艺流程如下:牛粪牛粪100t/d调配池切割泵CSTR反响器×2座2023m3660m3柔性气柜二次发酵池×2座〔35℃中温发酵〕热水1000m3〔35℃〕沼渣沼液储池作为农肥出售热水循环泵循余热粪污管道炉泵沼气管道热水管道图4-1 工艺流程图817构造设计地基处理水水位较高，施工时可承受井点降水〔此时报价按常规地基处理来报价。构造选型及措施水池一律承受C30抗渗混凝土加膨胀剂UEA物的刚度以利抗震，根底承受钢筋混凝土根底，屋面承受预制钢混凝土空心板。艺及其它专业要求，遵循国家现行有关标准制定构造方案及其构造设计。构造设计总体布置工程选址合考虑确定：在畜禽养殖场和四周居民区主导风向的下风侧；在畜禽养殖场的标高较低处；有较好的工程地质条件；满足防疫要求；有便利的交通运输和供水供电条件。总体布置求沼气工程的总体布置应考虑到养殖场远期生产规模扩展的可能性，如必要，应依此作出分期建设方案。应结合地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定。衡的要求。求。附属建筑物宜集中布置，并应与生产设备和处理构筑物保持肯定距离。厌氧消化器、贮气柜、输气管道的设计及防火要求见GBJ16中的相关规定。各种管线应全面安排，避开迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和沼气加以区分。应设置废渣等物料堆放及停车的场地。合以下沼气工程应设围墙(栏)。各建筑物和构筑物群体效果应与四周环境相协调。消化器和贮气柜应设有安全窗，确保装置正常运转。应设置给水和排水系统，拦截暴雨的截水沟和排水沟应与场区排水通道相连接。处理构筑物和贮气柜应设置护栏等安全设施，护栏高度不宜低于1.1m。沼气工程应有保温防冻措施。照明配电系统。沼气工程的安全、防爆、防雷与接地参照GB12801、GB50028、GBJ16、、GBJ65的掌握屏〔台，操作应具有集中与就地操作的功能。应有紧急状态报警装置。应承受牢靠的自动掌握系统进展自动掌握、自动检测。并应设有值班人员休息室。要求：主要车行道的宽度：单车道为3m，5m，并应有回车道。车行道转弯6m；1m～1.5m；40°,0.8m～1.0m；高架物上不常常通行的部位可设置爬梯,其宽度为0.4m；绿地面积不宜小于总面积的30％。平面布置平面布置原则〔生产和参观人员流淌、物流〔原料、煤炭和沼渣沼液的运输〕和能流〔沼气输配和发电〕这“三流”的安全性、独立性和合理性；和业户的企业文化理念等大环境的协调统一；区布置，一次规划用地，充分考虑到业主远期进展的需要。平面布置图要素进展描述，图中表达出“三流”、周边和场内环境一行性和双方企业文化。场区给排水〔1〕厂区给水设计GBJ16-87只设室外消防给水系统。考虑同一时间内发生一次火灾，一次灭火用水量为15L/S，24单元设计〔1〕调粪池：量均质，保证后续构筑物的正常运行，技术参数为：总容积：150m3〔Φ8.0m×3.0m〕下2.7m数 量：1座配套设备：★浆式搅拌机型 号：JBJ12-1300-4.4功 率：4.4Kw数 量：2台★切割泵型 号：QW30-15-4.0/QG功 率：4.0Kw扬 程：15m口 径：65mm流 数 量：3台〔依据具体加粪时间，承受手动掌握搅拌机开启〕〔作为沼气的核心处理单元，通过厌氧菌种的陈代谢作用，降解粪污产生沼气〕工艺尺寸：Φ14×13.2m数量：2功率：7.5kw，转速：30rpm,直径：Φ2200mm，：Φ205×12，材质：碳钢、防腐。数量：4〕1〕二次发酵罐容积：1000立方：Φ15×6.0m构造形式：钢砼构造数量：2配套设备：功率：4.0kw，2〕干式柔性气柜设计容积：660m3：Φ15×4.0m；数量：2机为整机防爆型，承受电机直联。型 号：DG3.5A(200-1000)，功 率：0.75KW数 量：1×3套(2用1备)配套设备：★沼气增压风机功 气的压力型 号：LSR-100数 量：2台★水封罐数 量：2台★气水分别器功 去沼气中的分散水数 量：2台★脱硫塔功 能：用于脱除沼气中的HS气体2数 量：3台★阻火器功 火数 量：2台★流量计数 沼液贮池总容积：2400m3工艺尺寸：24×20m×5.0m1.0m，地下4.0m数 量：1座配套设备★沼液泵型 号：CP53.7-100流 量：75m3/hr扬 程：10m转 数：1450r/min功 率：3.7kw数 量：2台6.3.4净化间尺 寸：L×B×H=6.0m×4.5m×3.3m混数 量：1间综合办公室尺 寸：L×B×H=6.0m×4.5m×3.3m混数 量：1间工具间尺 构造形式：砖混数 量：1间发电机房尺寸：L×B×H=7.2m×4.5m×4.5m数量：1配套设施：★沼气发电机功率：260kw数量：2★余热回收装置：型 数 量：1套道路及绿化为节约占地面积，削减投资，沼气处理站内的车行道与厂区保持全都，人行路0.5%1形象设计CI调。建筑物均为地上式单层建筑，建筑物内墙依据功能进展初级装修。6.5.3CI物标示牌进展统一设计，表达业主和设计施工单位的文化理念。消防和安全设计〔GBJ16-87〕及国家下发的有关标准及文件。建筑防火建筑构造类型及耐火等级办公楼设有消防通道和二个出入口。变电站依据国家规定，按丙类防火标准设计。单体建筑设计安全出入口，疏散走道，楼梯间形式、数量、位置、宽度、内装修材料等均满足防火要求。消防给水排水室外消防栓用水量15升/3集中的区段。建筑物内应设室内消防给水系统，由专用消防泵供水，其用水量10升/秒，同时的足够数量的干粉或泡沫灭火器。9电气设计设计范围包括电源外线工程设计。供电负荷本工程中的主要设备功率统计表见下表：序号 设备名称 功率数量序号 设备名称 功率数量装机功率运行功率日运行 日耗电量(kW) 〔kW〕 (kW) 时间(h) (kWh)1 浆式搅拌机 4.4 2台 8.88.8217.63切割泵4.03台1282164增压风机3.72台7.47.41288.85沼液泵3.72台7.43.727.46CSTR搅拌机7.54台303082407侧式搅拌机5.54台222261328照明及其他用电3.03.03.01030.0合计90.682.9531.8本工程装机功率为90.6千瓦，均为380/220V7.5千531.8配电系统本工程电源由厂区配电室将380/220伏三相四线制引入掌握室内，经掌握室内总380V220V电缆敷设铜芯聚氯乙烯绝缘电缆穿镀锌钢管的方式敷设或铠装电缆直埋敷设。室外照明电缆可承受铠装电缆直埋敷设。照明照明线路均承受BV型铜芯聚氯乙烯绝缘电线，电线截面除特别标注外，均承受2.5237.6防雷及接地为防止电气设备的过电压及雷电侵袭，装设过电压保护装置。接地极；掌握室内全部盘柜及钢筋混泥土架构以及电缆外皮、接线盒、终端盒等，均需和接地系统相连，即作等电位联结。掌握设计，即在人为干预下运行。凹凸自动掌握水泵开启与关闭，当池内的水量较小时由一个水泵运转或间歇运转，当池内的污水量较大由两个水泵运转或其中一个间歇运转，当液位较低时停顿提升泵运转；避开因无水而损坏水泵或因单个水泵的流量缺乏而引起的污水外溢，正常状况下一台泵运转〔故障时泵自动切换到另一台泵工作，并发出故障指示。最正确的转速，到达节能与工艺最优的方式。CSTRCSTR避开反响器温度不够而影响产气量，热水循环泵承受手动、自动相结合的方式，防止CSTR投资估算9.1工艺投资工艺投资一览表序号 名称浆式搅拌机切割泵沼液泵顶部搅拌机侧搅拌机气柜发电机组余热回收装置锅炉阻火器增压风机浮球开关16脱硫罐16脱硫罐3.60310.8017水封罐3.0026.0018气水分别器1.2022.4019避雷装置1.2022.4020电控系统10.00110.0021管道阀门12.0112.00设备小计429.422安装费64.4122菌种费15.00

型号JBJ12-1300-4.0QW30-15-4.0/QGCP53.7-100BS-4PN-17.55.5660m3260kwknpt01-2601吨DYZHLSR-100Key-5

单价 〔万元〕1.50 23.20 31.30 23.0 161.5 86.2 44.2 448.0 270 210.00 115.20 11.20 21.40 20.05 21.25 2

总价〔万元〕3.009.602.6048.0012.0024.8016.8096.00140.0010.0015.202.402.800.102.50

备注21备11备进口膜材含脱硫剂15%计安装费含设计费3%*1.09+2.53%*1.09+2.523运输费6.0024防腐保温15.0025税金及附加14.18543.9926合计501.089.2土建投资土建投资一览表1调粪池Φ8x3m0.09515014.25钢混构造2反响器Φ14×13.2m×2座0.0954060385.7钢混构造2二次发酵罐Φ15×6m×2座0.0952119201.305钢混构造3沼液贮池24×20×5.0m0.0750240024.0砖混防渗4净化间4.2×3.6×3.3m0.11151.65砖混构造5值班室4.5×3.6×3.3m0.11161.76砖混构造6发电机房7.2×4.5×4.5m0.1532.44.86砖混构造小计633.53序号名称序号名称规格单价〔万元〕数量总价〔万元〕备注具体土建价格以当地为准，此报价仅供参考。土建施工预算以图纸为准，本报价中不包含特别地基处理费用；本投资估算不含站区围墙、地面绿化、硬化、消防等。10运行本钱运行本钱计算如下：电费本工程常用装机容量为90.6kW82.9kW0.54/kWhE＝531.8×0.54÷3200＝0.089/d.m31人工费E＝5×40÷3200=0.063/m32总运行费用为E＝E+E＝0.152/m3〔不含折旧费用〕总 1 2效益分析经济效益175.20.54/kWh94.6每年产沼渣沼液肥6.56万吨，按20元/吨计，年可收入131.2万元。环境效益本工程每年处理粪污3.6万吨。社会效益工程建成后，可年供给沼气116.8m3，依据热值利用率推算，每年可代替标准816进土壤改进，促进生态农业进展，带动无公害农产品生产；通过工程建设，可以为当通过污染治理，可以改善当地环境卫生条件，可削减疾病发生率，创立美丽环境，促进招商引资；改善生态环境，有利于