黑膜沼气废水处理工程技术规范DB41-T 2011-2020

ICS65.020.30

CCSB40

DB41

河南省地方标准

DB41/T2011—2020

黑膜沼气废水处理工程技术规范

2020-10-23发布2021-01-23实施

河南省市场监督管理局发布

DB41/T2011—2020

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4总体要求..........................................................................2

5处理水量和沼气池容积..............................................................3

6工艺设计..........................................................................3

7施工与验收........................................................................6

I

DB41/T2011—2020

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由河南省农业农村厅提出并归口。

本文件起草单位：河南省畜牧总站、牧原食品股份有限公司、河南沥泉清环保科技有限公司。

本文件主要起草人：秦英林、刘太记、徐泽君、王靖楠、郑爱荣、李玉荣、周献民、胡小山、李宛

平、史鹏、王红、刘梅、孙亮华、周磊、秦永兴、刘洁、杨素红、过效烈、尚伟伟、曹祖斐、张书锋、

商一星、岳草子、王登。

II

DB41/T2011—2020

黑膜沼气废水处理工程技术规范

1范围

本文件规定了黑膜沼气废水处理工程的总体要求、处理水量和沼气池容积、工艺设计、施工与验收。

本文件适用于黑膜沼气池处理畜禽养殖废水的工程设计、建设与运行管理。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T12801—2008生产过程安全卫生要求总则

GB50011—2010建筑抗震设计规范

GB50014—2006室外排水设计规范

GB50016—2014建筑设计防火规范

GB50057—2010建筑物防雷设计规范

GB50236—2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范

GB50268—2008给水排水管道工程施工及验收规范

GB50286—2013堤防工程设计规范

GB50330—2013建筑边坡工程技术规范

CJJ113—2007生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范

CJJ176—2012生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范

CJ/T234—2006垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜

HJ/T250—2006环境保护产品技术要求旋转式细格栅

HJ/T262—2006环境保护产品技术要求格栅除污机

JB/T11379—2013粪便消纳站固液分离设备

NY/T1220.2—2019沼气工程技术规范第2部分：输配系统设计

NY/T1221—2006规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程

NY/T1222—2006规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范

NY/T2374—2013沼气工程沼液沼渣后处理技术规范

SL386—2007水利水电工程边坡设计规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

黑膜沼气池

通过锚固沟将高密度聚乙烯（HDPE）土工膜构成的底膜和顶膜为一体，具有厌氧发酵、气体贮存功

1

DB41/T2011—2020

能的废水处理设施。

3.2

高密度聚乙烯（HDPE）土工膜

以高密度聚乙烯树脂为原料生产的具有防渗作用的功能材料。

3.3

锚固沟

围绕池体周边具有一定深度，固定高密度聚乙烯土工膜底膜和顶膜的槽体。

4总体要求

4.1一般要求

4.1.1设计原则

黑膜沼气废水处理工程工艺的设计应以减量化、无害化、资源化为目标，应充分考虑沼液、沼渣、

沼气的综合利用。

4.1.2主要原料

主要原料为养殖场养殖废水及场区生活废水。

4.2工程选址与总体布局

4.2.1工程选址

黑膜沼气废水处理工程选址应符合养殖场生产、生活的需求或养殖废水处理工程的需要，并满足以

下条件：

a)在生产区和生活区常年主导风向的下风向或侧风向；

b)工程地质条件适合工程建设要求；

c)满足防疫和环保距离要求；

d)有方便的交通运输和供水供电条件，与高低压线路有一定安全防护距离；

e)充分考虑沼液、沼渣、沼气的综合利用。

4.2.2总体布局

黑膜沼气废水处理工程总体布局应考虑以下因素：

a)总体布局应满足沼气工程工艺的要求，布置紧凑，便于施工、运行和管理；

b)竖向设计应充分利用原有地形坡度，并达到排水畅通、降低能耗、土方平衡的要求；

c)附属建筑物宜集中布局，并应与生产设备和处理构筑物保持一定距离；

d)各种管线应避免迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和沼气的管线布置应减少管道弯头，各

种管线应用不同颜色加以区别；

e)应设置沼渣等物料堆放的场地；

f)平面布置应留有机动车进出通道，各建筑物间应留有连接通道，其设计应符合下列要求：主

要车行道宽度单车道为3m、双车道为5m，并应有回车道；车行道转弯半径≥6m；人行道的

宽度≥1m；通向建筑物顶端的扶梯与水平面夹角≤40°，其宽度≥0.8m；高架物上不经常通

行的部位可设置爬梯，其宽度≥0.4m；

g)沼气工程应设围墙（栏），围栏高度应设置≥1.5m；

2

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h)黑膜沼气池设施的安全、抗震、防爆、防雷与接地应符合GB/T12801—2008、GB50011—2010、

GB50016—2014、GB50057—2010、NY/T1221—2006、NY/T1222—2006的规定，并设置易

燃易爆等危险标识。

5处理水量和沼气池容积

5.1处理水量

处理水量应根据养殖场排放水量确定。

5.2预处理单元

生产区和生活区废水需进入环保区预处理单元。

5.3沼气池容积

黑膜沼气池容积应结合规模化养殖场日产污量、建设区域进行设计。推荐水力停留时间设计参数宜

不少于25d。按照公式（1）计算黑膜沼气池的容积：

..................................(1)

VQTHRT

式中：

V——黑膜沼气池容积，单位为立方米（m3）；

Q——设计流量，单位为立方米每天（m3/d）；

T

HRT——黑膜沼气池水力停留时间，单位为天（d）。

6工艺设计

6.1工艺流程

工艺流程见图1。

沼气净化储气罐沼气利用

畜禽粪污沼气沼液

还田

畜禽舍预处理黑膜沼气池沼液处理与利用

用

沼渣

沼渣利用制作有机肥

图1工艺流程图

6.2预处理

预处理工艺宜采用格栅、收集池、固液分离等，格栅和筛网的设计应符合GB50014—2006、HJ/T250

—2006、HJ/T262—2006中的相关要求，固液分离设备的选用应符合GB50014—2006、JB/T11379—2013

中的相关要求。

6.3黑膜沼气池设计

3

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6.3.1结构设计

黑膜沼气池结构设计应符合以下要求：

a)黑膜沼气池设计长宽比宜大于2:1，单体容积宜小于20000m3；

b)黑膜沼气池一般为半地下或全地下结构，考虑地层结构、地下水位等因素。

6.3.2边坡设计

边坡设计应符合以下要求：

a)边坡工程中总体设计规范、工程勘察、边坡稳定性评级以及侧向土压计算应符合GB50330—

2013中3.3和SL386—2007中的相关规定；

b)当工程场地有放坡条件，且无不良地质作用时宜优先采用坡率法，同时应进行边坡环境整治、

坡面绿化和排水处理，高度较大的边坡应分级开挖放坡，分级放坡时应验算边坡整体和各级的

稳定性；

c)土质边坡的坡率允许值应根据工程经验，按工程类比原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确

定；当无经验且土质均匀良好、地下水贫乏、无不良地质作用和地质环境简单时，边坡坡率允

许值可按表1中确定；

d)在边坡保持整体稳定的条件下，岩质边坡开挖坡率允许值应根据工程经验，按工程类比原则

并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定；对于无外倾软弱构面的边坡，边坡坡率允许值可按表

2中确定。

表1土质边坡坡率允许值

坡率允许值（高宽比）

边坡土体类别状态坡高＜55≤坡高＜10

mm

密实1:0.35～1:0.501:0.50～1:0.75

碎石土中密1:0.50～1:0.751:0.75～1:1.00

稍密1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25

坚硬1:0.75～1:1.001:1.00～1:1.25

黏性土

密塑1:1.00～1:1.251:1.25～1:1.50

注：豫东地区存在砂土类型的土壤，对于砂土或填充物为砂土的碎石土进行边坡作业时，其边坡坡率允许值

应按砂土或碎石土的自然休止角确定。

表2岩质边坡坡率允许值

坡率允许值（高宽比）

边坡岩体类别状态坡高＜88≤坡高＜15

mm

未（微）风化1:0.00～1:0.101:0.10～1:0.15

Ⅰ类

中等风化1:0.10～1:0.151:0.15～1:0.25

4

DB41/T2011—2020

表2岩质边坡坡率允许值（续）

坡率允许值（高宽比）

边坡岩体类别状态坡高＜88≤坡高＜15

mm

未（微）风化1:0.10～1:0.151:0.15～1:0.25

Ⅱ类

中等风化1:0.15～1:0.251:0.25～1:0.35

未（微）风化1:0.25～1:0.351:0.35～1:0.50

Ⅲ类

中等风化1:0.35～1:0.501:0.50～1:0.75

中等风化1:0.50～1:0.751:0.75～1:1.00

Ⅳ类

强风化1:0.75～1:1.00—

注：填土边坡的坡率允许值应根据边坡稳定性计算结果并结合地区经验确定。

6.3.3进水及布水设计

黑膜沼气池宜从池体短边进水，达到最大停留时间。进水主管道分成若干支管道进入黑膜沼气池中

下部，实现均匀布水的目的。

6.3.4出水设计

黑膜沼气池出水管道宜布置在进水管道对边，保证最大停留时间。出水管标高低于黑膜沼气池液位

20cm～30cm，穿壁通过水封进入沼液储存设施。出水管总截面应大于进水管总截面。

6.3.5排泥设计

排泥设计综合考虑黑膜沼气池的安全性、排泥需求，排泥管布置在池底，宜采用多管排泥、重力排

泥或机械动力排泥。

6.3.6排气设计

黑膜沼气池内部应布置沼气管道，间隔设置出气口，保证沼气及时排出利用。沼气管道宜采用聚乙

烯管。

6.3.7锚固沟设计

锚固沟沿着黑膜沼气池坝顶四周开挖，用于固定底部和顶部高密度聚乙烯土工膜。锚固沟应与内壁

边缘保留一定距离，深度宜不小于1.0m，宽度宜不小于0.8m。锚固沟阴阳角处应做圆角过渡。

6.4沼渣处理

5

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沼渣处理应符合NY/T2374—2013的规定。

6.5沼气净化及利用

沼气净化及利用应符合NY/T1220.2—2019的规定。

7施工与验收

7.1一般规定

施工应符合GB50286—2013、GB50236—2011、GB50268—2008、CJJ176—2012的规定。

7.2施工流程

7.2.1施工流程图

施工流程图见图2。

场施土底部夯池底管底池内进顶回

地工方实平整池壁道膜管道水膜填

清放开、边坡防水预铺安装试铺夯

处理压设实

表线挖整理埋设

图2施工流程图

7.2.2场地清表

场地清表需要注意以下几点：

a)清表深度宜不小于20cm，达到表面无根类、无石块和无腐殖质；

b)清表范围宜大于构筑物外边线3m。

7.2.3施工放线

施工放线需要注意以下几点：

a)施工放线原则为少挖多填，保证坝体压实度；挖到设计标高后，少挖多填的土方需进行刷坡，

然后填土至坝顶设计标高；

b)施工放线时需考虑坝体宽度，预留施工和走道宽度。

7.2.4土方挖填

土方挖填施工步骤包括挖、填、刷、封。施工过程中需要注意以下几点：

a)分层压实时每层虚土厚度不超过0.3m，应采用机械压实，放坡系数范围保证在1～3，斜坡利

用机械压实；

b)出水管选用聚乙烯管，管件具体型号可参考施工经验选择；

c)出水管穿过坝体进入储存设施中，施工时需提前预埋，在坝体压实到管顶标高时开槽，进行铺

设和回填，继续分层压实；

d)利用压路机对池底、坝顶最少碾压2遍，震压1遍，压实系数≥95%，表面无硬物，素土覆面。

压实后对基层平整，不得有树根、瓦砾、石子、混凝土碎块、钢筋头、玻璃渣等可能损伤衬垫

的杂物。

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7.2.5防渗设计

7.2.5.1防渗系统设计

防渗系统总体应符合GB50286—2013和CJJ113—2007中的相关内容：

a)基础层应平整、压实、无裂缝、无松土，表面应无积水、石块、树根及尖锐杂物；

b)防渗系统的四周边坡基础层应结构稳定，压实度不得小于70%，边坡坡度陡于1:2时，应作出

边坡稳定性分析；

c)防渗系统应有效阻止沼液透过，以保护土壤和地下水不受污染；

d)防渗系统应具有抗拉能力、抗化学腐蚀能力和抗老化能力；应覆盖黑膜沼气池场底和边坡，形

成完整的、有效的防水屏障。

7.2.5.2防渗系统工程材料连接

防渗系统工程材料连接设计应符合CJJ113—2007中3.7的相关规定。高密度聚乙烯土工膜搭接方式

和搭接要求见表3。

表3高密度聚乙烯土工膜搭接方式和搭接要求

搭接宽度

材料搭接方式

mm

热熔焊接100±20

高密度聚乙烯土工膜

挤出焊接75±20

7.2.6底膜铺设

7.2.6.1环境条件

防渗材料应符合CJ/T234—2006的规定。底膜铺设前应具备以下环境条件：

a)气温一般宜在5℃以上，若在低温条件下施工，土工膜应适度张紧，在高温条件下施工，土

工膜应适度放松；池底与内边坡交接处可留200mm高褶皱膜；

b)风力应在4级以下，底膜铺设完成应进行固定。

7.2.6.2铺设和焊接要求

底膜铺设和焊接应符合以下要求：

a)铺设前，先依据铺设区域进行丈量剪裁，应减少焊缝；

b)坝坡纵向接头距离坡脚、弯角处宜大于1.5m，应设在池底平面上；

c)坡脚及四边预留1.5%的余量；

d)铺设高密度聚乙烯土工膜时，膜块间形成的结点应为T字型，不得为十字形结点；

e)焊缝要求不得有滑焊、跳走现象；

f)当土工膜长度不够时，需要长向拼接，应先焊横缝再焊纵缝，不得十字交叉，在池壁上不宜

横向焊接；

g)焊缝应平直，在拐角及畸形地段应避免出现焊缝；

h)“T”型焊缝需要做加强处理，可采用“T”字型加强或是椭圆补丁加强，确保无渗漏；

i)打磨时要做到挤压焊接宽度与打磨宽度一致，不应超出区域随意打磨。

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7.2.6.3底膜铺设验收

底膜铺设验收应符合以下要求:

a)焊接后的焊缝，首先进行外观检查：要求焊缝整齐平直；焊缝处无其他杂物；T型焊缝处连接

平滑、结合紧密；

b)每条焊缝均需用充气法检查，将需要检验的整段焊缝两端暂时密封，插入特制的空心针头，

并通气；在0.2MPa压力下保持五分钟，压力表数值不下降为合格；

c)采用真空法检查，在焊缝上涂肥皂水，罩上真空罩，用真空泵抽成真空，在-0.05MPa压力下

观察有无气泡产生。

7.2.7进水试压试验

底膜铺设完成后应进行进水试压试验。试验方法：底膜铺设完成后需注水检查，若发现水位下降、

膜下泥土松软等现象，需抽水重新检查，重复以上步骤。

7.2.8顶膜铺设

池内液位达到设计高度时，开始顶膜铺设。

顶膜整体焊接后覆盖水面上，四周与底膜共用锚固沟进行锚固。

7.2.9锚固沟回填压实

锚固沟回填压实，应遵循以下规定：

a)底膜与顶膜共用锚固沟，两层膜之间应填充一定厚度土层；

b)锚固沟回填过程中需要分层淋水压实，回填完成后淋水放置一段时间后再进行下一步工序。

_________________________________

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目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4总体要求..........................................................................2

5处理水量和沼气池容积..............................................................3

6工艺设计..........................................................................3

7施工与验收........................................................................6

I

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前言

本文件按照GB/T1.