养殖场鸭粪便沼气工程施工方案

养殖场鸭粪便沼气工程施工方案 山东微山欢城西村XX养殖专业合作社养殖场鸭粪便2座USR厌氧反应器(单体容积1200m3)及配套脱硫、脱水设施;1座500m3的低压湿式贮气柜；日产沼气1225m3/天（原料充足，反应温度及反应PH值适宜）；（1）处理量：粪污水200m3/天；（2）USR产沼气量：42.87万立方米/年（中温发酵，按运行350天计算）；选择以“预处理+USR”为核心的处理工艺。5.工程设备估算投资：249.00万元6.建设工期：140天。本工程投资范围包括：工程设计（方案、施工蓝图）、工艺设备安装工程及系统调试等。粪污处置后产生沼液、沼渣、沼气；沼液灌溉农田，沼渣干化后用作有机肥，沼气用于发电。第一章概述山东微山欢城西村XX养殖专业合作社位于山东省微山县欢城西村，随着养殖业的不断发展，规模的不断扩大，对周边土壤、空气和水体造成严重污染，影响了合作社的形象和进一步的发展，合作社认识到发展不能以牺牲环境为代价，为加快社会主义新农村建设，合作社领导计划以XX养殖专业合作社牵头，现拟建设大型沼气能源环境工程，以改善周边生态环境，将废弃物资源化利用。本工程投资范围包括：工艺设备采购、安装工程及工程设计和调试等。），粪污处置后产生沼液、沼渣、沼气；沼液灌溉农田，沼渣干化后用作有机肥，沼气用于发电。第二章编制依据(1)建设单位提供的用户资料表；(2)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)；(3)《室外排水设计规范》；(4)《给水排水设计手册》；(5)《环境工程设计手册》（水污染防治卷）；(6)《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）；(7)国家和地方有关环境保护法律和法规；(8)建筑、结构、电气等有关设计规范与设计手册；(9)同行业，同工艺工程实例。第三章编制原则(1)遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策；(2)采用成熟的工艺技术及设备，充分发挥其优势，满足设计要求，确保稳定运行；(3)在设计中贯彻节能的原则，最大限度降低成本和运转费用，实现资源化利用，争取获得最大的经济效益；(4)充分考虑工程操作、管理、维护的方便，降低劳动强度；(5)采取必要措施，尽量减少环境影响，避免二次污染，设计中注重外观设计和绿化美化，使站区与厂区总体环境协调统一；(6)合理降低工程造价和运行费用，提高工程效益，同时最大限度地提高系统的可靠性；(7)在厂区总体规划指导下，结合实际情况，尽量减少投资和占地。第四章工艺确定及技术方案分析1.采用先进、成熟、运行可靠的工艺技术，适应企业的发展；2.在确保沼气产量高的前提下，尽量减少投资和运行成本；3.设备质量优良可靠，确保运行稳定，具有良好的性价比，创建“放心工程”；4.工程力求操作管理简便，降低劳动强度。每日处理粪污水200吨沼气产生原理是利用厌氧细菌的分解作用，将有机物(碳水化合物、蛋白质和脂肪)经过厌氧消化作用转化为甲烷和二氧化碳。沼气的产生方法有很多，考虑到该工程处理量大，并考虑到产生的沼气主要用于发电，且粪污浓度较高，因此拟选择耐负荷冲击的USR。随着常规能源的日益减少以及环境问题的日趋严重，新能源的开发利用（尤其是可再生能源的开发和综合利用）越来越受到重视。沼气是国家完善新能源和可再生能源开发和综合利用的重要内容，是缓解我国能源紧缺状况的有效手段。沼气的主要成分是甲烷，通常占总体积的60～70%，其次是二氧化碳，约占总体积的25～40%，其余是硫化氢、氮、氢和一氧化碳等其他气体占总体积的5%左右。甲烷的热值很高，达36840kJ/m3，甲烷完全燃烧时仅剩二氧化碳和水，并释放出热能，是一种清洁燃料。由于沼气中甲烷含量的不同，沼气的发热值约在20930～25120kJ/m3，其着火温度为88℃,燃烧温度可达1400℃,沼气中因含有二氧化碳等不可燃气体，抗爆性能较好。反应器反应器水封器脱硫设贮气柜阻火器发电机沼液是调粪后的混合液经USR反应器发酵所产生的，部分沼液循环利用稀释粪便，部分处理灌溉农田。经厌氧发酵后的沼液，寄生虫和害虫的虫卵多数被杀死，减少了病虫害的来源；再者，沼液中还含有吲哚乙酸、赤霞素等杀虫成分，可以有效杀死蚜虫、红蜘蛛等害虫，因此沼液可用于喷淋花卉、苗圃、果树等，从而降低农药使用量。利用沼渣生产沼渣肥还可以改良土壤、增加土壤中的有机物含量，经常使用有机肥的土壤，有机物、氮、磷、钾等营养元素明显增加，土壤活性增强、肥力增强，促进农业增产，降低了化肥的使用。厌氧处理后的沼渣经沉淀，与沼液分离后脱水用作有机肥。废水厌氧发酵生物处理技术发展到今天已经取得很大的发展，已开发出的各种厌氧反应器种类很多，目前，在畜禽养殖行业粪污资源化利用方面，应用较多的是升流式固体反应器（USR）、上流式厌氧污泥床（UASB）和完全混合厌氧反应器（CSTR）。（1）升流式固体反应器(USR)构造及工艺特点升流式固体反应器的构造及工艺特点升流式固体反应器(USR)是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。（2）上流式厌氧污泥床（UASB）的构造及工艺特点上流式厌氧污泥床（UASB）的基本原理是：废水中的有机污染物在厌氧条件下经微生物降解，转化成甲烷、二氧化碳等，所产气体（沼气）含甲烷大于50%，可作为能源再次利用，主要用于发电、锅炉燃烧等，既可去除有机污染物，又可回收能源。上流式厌氧污泥床反应器主体是内装颗粒厌氧污泥的容器，上流式厌氧污泥床的技术关键是三相分离器、布水系统及该装置的运行条件，特别是形成颗粒污泥的工艺条件是确保该反应器高效的关键。废水首先被尽可能均匀的引入反应器底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程中，在厌氧状态下产生的沼气引起了内部循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利，在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升，其上部设置专用的气、液、固三相分离器，可使反应器中保持高活性及良好的沉淀性能的厌氧微生物，经分离污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体进入集气室。与一般的厌氧装置比较，效率高，节省投资减少占地面积。UASB是适用于低悬浮固体原料的反应器，高悬浮固体不利于颗粒污泥的形成。（3）完全混合厌氧反应器（CSTR）的构造及工艺特点完全混合厌氧反应器（CSTR）适用于畜禽粪污发酵工艺。它在沼气发酵罐内采用机械搅拌技术。增加了反应物质的浓度。其特点是：固体浓度高，TS%，可使畜禽粪便污水全部进行沼气发酵处理。优点是处理浓度高，适用于高浓度，高悬浮的反应原料。缺点是，造价高，运行费用高。因出水浓度较高，一般适宜于以产沼气为主，有使用液态有机肥条件的地区。这种工艺在欧洲等沼气工程发达地区广泛采用，但在我国应用较少，还没有达到国外的技术水平，应用较少。下面是三种工艺的特点对比，见表6-1：表4-1(USR)与（CSTR）、（UASB）优缺点对比工艺名称优点缺点适用范围升流式固体反应器（USR）1.SRT、MRT〉HRT，容积负荷率高，投资省2.运行管理简单3.底部进料，与活性污泥接触充分接触，原料快速消化4、水力搅拌降低运行费用1.对进料均布性要求高2.对长纤维及悬浮较高物质应做好预处理。适用于含固量高的有机废水、畜禽粪便上流式厌氧污泥床反应器（UASB）1.SRT、MRT〉HRT，容积负荷率高，投资省2.运行管理简单3.底部进料，与活性污泥接触充分接触，原料快速消化1.有三项分离器，投资相对较大2.对废水SS含量要求严格3、三项分离对高悬浮易堵塞气管适用于SS含量较低的有机废水及环保型畜禽废水处理完全混合厌氧反应器（CSTR）1.适用高悬浮固体含量原料2.物料及温度分布均匀3.不易结壳1.机械搅拌耗能高2.大型消化器难完全混合3.SRT、MRT<HRT停留时间长，消化器大,投资高适用于SS含量很高的污泥处理、畜禽粪便结合山东微山欢城西村XX养殖专业合作社的需求，综合考虑投资、“三沼”可靠的消纳、生态种植业等需求，而且养殖场的粪污水又是高悬浮固体污水，因此选择以获取能源较高，投资相对较低、运行管理简便的升流式固体反应器。调解达到一定浓度，进入调节池进行预酸化处理，调节池内设水下搅拌机定期搅拌，以防粪污沉积并搅拌到合适浓度后泵入USR厌氧反应器，经厌氧反应器出来的沼气经脱硫、干燥等处理后进入贮气柜，直接连接到发电机组；1）在工艺设计中，特别考虑了鸭粪的经济效益，特地设置了六台鸭粪2）为达到较好的产气效果，保证工程能常年稳定地运行，特设置锅炉容积：90m3功能：调节水质水量；结构：钢混（全地下）结构尺寸：8.0m×6.0m×3.0m容积：144m3进料泵:功率5.5kw，扬程：18m，流量：45m3/h，两台，一用一备；）；有效容积：1200m3容积：900m3功能：浓缩沼渣，利于浓缩、沉淀沼渣及进行无害化处理。容积：80m3容积：500m3第五章结构设计（1）地基处理由于无详细的地质勘探数据，所以本初步设计在土建报价中未包括地基处理费用。如果无特殊或不良地基，按常规做法可采用毛石换土、压实挤密，以改变地质状况，提高地基承载力。另外，如果地下水水位较高，施工时可采用井点降水（此时报价未含地基处理费用）。（2）结构选型及措施水池一律采用C30抗渗混凝土加膨胀剂UEA，采用钢制止水带进行止水处理。辅助生产建筑物均采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱和圈梁，加强建筑物的刚度以利抗震，基础采用钢筋混凝土基础，屋面采用预制钢混凝土空心板。本工程中的调粪池、调节池、反应器基础、贮气柜基础等采用现浇钢筋混凝土结构，结构设计按工艺及其它专业要求，遵循国家现行有关规范制定结构方案及其结构设计。第六章建筑设计沼气站的平面布置是整个建筑设计中最重要的部分，其布置将影响到整个沼气站的合理性。本着节省投资、布置紧凑、工艺流畅、便于建设实施的原则，根据地形、地貌、道路、环境等自然条件，考虑进出水走向、风向、朝向和外观等因素，沼气站按功能区分区布置，一次规划用地，充分考虑到业主远期发展的需要。为节省占地面积，减少投资,沼气处理站内的车行道与厂区保持一致，人行路宽1.5-2米，铺装人行道板。道路能满足防火及运输要求。沼气站路面坡度控制在0.5%左右，使雨水能及时排出沼气站，保证沼气站内不积水。主要道路两侧设绿篱，距绿篱1米处种植乔木，其它空地铺草坪。根据公司的发展及污水站所处的位置，装修标准充分考虑厂房现有情况，做到美观、大方，易于清洁，与厂区总体风貌风格一致。第七章电气设计本设计包括沼气站内配电及电气控制的设计，不包括电源外线工程设计。本工程中的主要设备功率统计表见下表：表7-1主要设备功率统计表122232本工程装机容量为30.40千瓦，均为380/220V低压设备，单机容量最大为7.5千瓦，每天运行所需功率约121.6KW。本工程电源由厂区配电室将380/220伏三相四线制引入控制室内，经控制室内总配电柜供各用电点。总配电柜上安装有电压表、电流表和电度表，以监测整个处理装置的用电情况。动力设备均采用三相380V供电，照明采用单相220V供电。对于室外电缆敷设根数较多的线路可设置电缆沟，其它电缆根数较少的线路可采用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。室外照明电缆可采用铠装电缆直埋敷设。照明线路均采用BV型铜芯聚氯乙烯绝缘电线，电线截面除特殊标注外，均采用2.5平方毫米，照明线路为2芯，插座电线为3芯。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。在土建施工时，将构筑物中圈梁钢筋连成一体，使控制室及其它构筑物形成环型接地网，且在控制室周围做接地极，接地电阻小于4欧姆。控制室内所有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。其它有配电箱的构筑物需做重复接地的，其接地电阻小于10欧姆。第八章自动化仪表及控制设计目前先进的自动化技术在粪污处理领域已得到广泛的应用，并发挥出显著的技术经济效益。实践证明对粪污处理过程的控制，能够保证解放生产力，提高生产效率，降低能耗。因此选用既经济又实用的自控系统对整个沼气站的安全、合理、科学地运行起着重要的作用。沼气处理工程采用自动控制和手动控制两种控制方式。在控制柜上设有转换开关，当转换开关处于自动位置时，需要自动的设备自动运行；当转换开关处于手动位置时，即在人为干预下运行。提升泵可根据液位高低利用自控系统控制水泵开启与关闭，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避免因无水而损坏水泵或因单个水泵的流量不足而引起的污水外溢，正常情况下一台泵运转（应每天轮换工作）。第九章主要建构筑物及设备12345678913213242主体钢板8mm5262718192211123221121111111第十章工程总投资估算及运行成本分析一二三（二)×1.5%四(二)×7.0%五六1（五）×3.0%02（五）×3.0%0七0八[(五)+(七)]×3.41%九（五七八）备注：1.本工程总投资估算只包括沼气站内部分；2.工程开工、环评、消防、避雷等相关手续由业主自行协调处理；2.土建施工预算以图纸为准，本报价中不包含地基处理费用；3.调试所用水、电、药剂及菌种费用均由业主负责；本工程装机容量为30.40千瓦，均为380/220V低压设备，单机容量最大为7.5千瓦，每天运行所需功率约121.6KW·H，电费按0.85元/kW计。E1＝121.6KW×0.85元/kW×350天＝3.62万元（2）人工费本工程运行按三班计算，每班一人，人工费按1200元/月计。（3）折旧费本工程运行按土建折旧和设备折旧计。E3＝69.66万元/50+254.05万元/15＝18.33万元（4）原料费本工程运行每天消耗23.3t粪，每吨粪按25元计算；E4＝23.3t×25元/吨×350天=20.42万元年运行成本E=E1＋E2＋E3＋E4=46.69万元1.年产沼渣肥1837.50吨（含水率按40％计算按市场价200元/吨计，年可收益36.75万元；2.年产沼液3.38万吨（利用率按50％计算按市场价10元/吨计，年可收益33.80万元3.年产沼气42.87万立方米，按1立方米沼气可发电1.5KW·H，电费按0.85元/kW计，年可收益54.66万元；4.年运行费用:46.69万元；5.年净收益为78.52万元；第十一章安全生产与劳动保护该沼气工程设计采取了以下安全生产与劳动保护措施，以确保安全生产及运行管理人员的人身安全。1.生产构筑物均设便于操作和行走的操作平台、走道板或安全护栏、扶手。2.各种用电设备均按国家的有关标准作好接零接地保护。3.电气设备及机械设备的布置注意留有足够的安全操作距离及空4.在所有可能产生有毒气体的建筑物内设有通风设备，保证工人生产安全。5.沼气站在运行前制定相应的安全规程，操作人员上岗前进行必要的专业技术与安全保护知识培训，以确保沼气站安全运转。6.一定程度的自动控制，降低劳动强度。7.沼气站配备消防设施。第十二章运行管理和劳动定员沼气站直属公司内设备管理部门领导，负责沼气站的运行管理、日常维护等工作，实行站长负责制。沼气站应建立严格的管理制度，主要包括：操作人员岗位责任制、操作人员培训及考核制度、设施和监测仪器管理及维护制度、设施运营状况记录报告制度、突发事故处理和报告制度等。主要的工作岗位规范有：操作工等级标准规范等。沼气站的机械设备较多，还有电器、仪表自控等。因此污水站维护工作应包括机修钳工、管工、电工及仪器仪表维修工等的工作。但由于各单位人员设置不同，建议以日常维护处理设备的正常运转为原则。具体维修由厂内机修工人负责。维修工作要求设备维修人员应懂得处理设备的原理，会看懂处理设备的图纸资料，会合理使用工具，维修人员应懂得处理设备的作用、型号及机械性能。维修人员应会正确拆装设备，科学检修，维护人员会检查设备中的不正常现象，能正确处理，熟悉本专业的有关安全知识及对应急事故的处理。1.根据沼气站的运行需要；2.沼气站定员3人；3.配备兼职机修人员1名，负责日常的设备维修工作；4.操作人员3人，认真填写运行记录表，该表每天一交，经站长签字认可；5.严格交接班制度，交接班时，交班人员应交接清所有工作，接班人员有权对交接不清工作予以拒绝接班；为了保证沼气站能长期稳定运行，使沼气站发挥最大的作用，沼气站操作人员上岗前必须经过安全生产和专业知识培训，生产沼气系统涉及到物理、化学及生物学的处理机制,并在处理过程中使用许多大型的机械设备及自动控制装置等。因此每个操作人员，除具备一定的文化知识外，应在物理、化学、微生物学等方面具有一定的专业知识。1.操作人员要严格按操作规程进行操作，以确保工艺运行正常。2.严格按工艺要求控制运行条件，每天操作人员要对运行过程中进行记录。3.严格按设备说明书运行操作，并定期进行维护和保养，以确保设备运转正常。4.值班人员应对沼气生产设施全流程巡视，并详细记录各设备运行5.沼气生产系统在正常生产过程中，并且要求操作人员不得随意提高处理能力，以免造成工艺设备超负荷运转，影响处理效果，降低设备使用寿命。6.操作工操作中不要用手触摸转动的机械部分，以免绞伤、轧伤、撞伤；投加药剂时应戴防护帽、口罩、手套等劳保用品。沼气站所有设备除去日常检修和养护之外，为保证设施设备的安全运行，延长使用寿命，建议每年集中时间对设备进行全面的检修和维护，一般每两个月检修和保养一次，每一年中修一次。设备使用到一定年限后，部分易损易耗件必须更换。一般情况下，主要设备每两年要大修一次。检修和维护时应该严格按照设备的使用维护说明书进行。大修之前，必须与生产部门协调，尽量保证生产、维修周期一致，同时应制定大修计划，提前准备好必须的备品备件和材料，尽可能地缩短大修时间，保证污水处理站的正常运行。土建工程的正常使用年限为30-50年，主体设备的正常使用年限为10-15年。第十三章环境保护沼气工程，本身就是治理污染、保护环境、造福社会的项目，本沼气工程站建成后可基本消除对水环境的污染，改善本地的环境质量。1.沼气站与居住区和工业园保持足够的保护距离，在厂区边界与道路相接处设置绿化带以美化周围环境，减少污染也具有防噪隔臭作用。绿化树种以隔噪除臭能力较强的雪松、冬青为主。沼气站应与厂区隔离，保证沼气站的安全运行。2.根据国家规定，对于在生产过程中散发大量的余热、余湿及有害气体的车间，需采取有效的通风措施。因此根据相关专业的条件，需设置全面通风系统。第十四章工程实施计划工程阶段工程阶段0-2021-4041-8081-100101-120121-140施工图设计土建施工安装工程调试运行竣工验收为确保工程的顺利进行，我公司对项目的实施有严格的管理和专业的技术支持，该阶段的主要工作内容包括该项目的技术设计文件、图纸及提供技术服务和保证，进行设备采购、施工、安装、调试、运行。在此请业主给予收集资料施工图设计图纸会审工作内容：项目设计、生产、实施工作（签订合同后执行），工作流程如收集资料施工图设计图纸会审场地调查完善施工图土建施工交付使用构筑物初检完善施工图土建施工交付使用构筑物初检采购设备与材料非标设备生产设备材料交验售后服务验收调试运行单机试车售后服务验收调试运行单机试车工艺安装联动试车其中包括：建设项目的行政批文；建设项目可研报告；建设项目的环境影响评价报告书；建设项目设计委托书；建设地点的水文、地质勘探资料；建设公司设计部根据建设单位提供的设计资料进行实地校验，发现错误或不公司设计部向建设单位提供全套施工蓝图，并会同地方行政主管单位、建设单位、监理单位及施工单位进行审核，对施工图中需要整改的地方形成公司设计部根据纪要内容对施工蓝图进行调整或出具变更图（或变更通知），调整后的施工图经以上会审单位认可并签证后，办理开工手续；同时土建施工队伍严格按照施工蓝图进行施工，并遵循建筑行业相关子目施工规范及质量标准；在施工中出现人力不可改变的因素造成无法按图施工，土建队伍应及时向建设单位、监理单位及设计单位提出，由设计单位出变更根据施工蓝图编制设备采购、安装材料及安装辅助材料明细表并申报采设备、非标设备、安装材料及安装辅助材料进场，由建设单位、监理单位及设计单位对照施工蓝图进行现场交验，发现不符合设计要求的设备、非建筑物、构筑物进行初步验收，以检查预留孔、预埋件的位置、数量及构筑安装队伍根据施工蓝图及技术交底组织施工，设备及非标设备安装前必需进行折装检查，根据安装说明书进行安装；工艺管线根据施工蓝图及工艺管道施工规范确定位置、设置支架等；焊接管件及紧固件执行相关规范与设计要求；容器管件防腐与保温，根据设计要求施工；配电系统根据施工蓝图进行装配，电缆铺设及接地应符合规范；构筑物、建筑物的防雷设施严格按动力设备安装完毕后必须进行试车，检查设备运转的电流、电压及相关常施工蓝图中的安装工程内容