山东大地肉牛清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程初步设计(编辑修改稿)

山东大地肉牛清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

而且有很强的腐蚀性。 过量的H2S 会危及 沼气利用设备 的寿命。 对于粪 污 废水产生的沼气， H2S 气体含量 较高。 而 一般沼气利用设备 要求沼气中 的 H2S 气体含量 均 小于 20mg/m3。 因此 通过厌氧发酵罐生产 的沼气必须进行脱水、脱硫等净化处理。 本工程拟采用 生物脱硫和 化学脱硫 相结合 的 两步净化 法对沼气进行脱硫处理。 厌氧罐中 产生 输出的沼气经过气水分离器 、脱硫塔 和凝水器等设备净化处理后 再 贮存在 干式柔性 膜 贮气柜中。 二、沼气储存工艺 本工程选择 干式柔性膜沼气 储 气柜 ， 容积为 20xxm3， 储气压力 kPa。 三、 沼气发电 及 热电联 产 本工程生产的沼气全部用于发电。 沼气发电机组所发出的余热 则 通过 余热 换热器（余热锅炉） 进行 回收 利用，为反应 物料 进行 增温 ，实现中温发酵。 目前，国产沼气发电机对沼气的总能源利用效率约为 70%（如图 34 所示）。 进口沼气发电机可把沼气中30~40%左右的能量转化成电能， 40~48%左右可以以余热的形式回收，总效率最高可达80%以上。 但 从性价比图 34 沼气 发电机组热效率 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 13 和售后服务等方面考虑，建议选择国产发电机组。 本工程 拟选用 2 台 500kW 的沼气发电机组， 每天的发电时数平均为 15 小时 ，按照每天 10000 立方米沼气产量，每天可发电 万 kWh。 1 台 500kW 沼气 发电机组每小时的 沼气 用量为 500/ = 333 m3， 该 工程 每小时的产气量为 415 m3， 储气柜容积 设计 为 20xx m3。 因此， 该 储气柜容积能 满足 1 台发电机组 停 发 24 小时 的临时储气要求 ； 20xx/(415333) =24；能满足 2 台发电机组同时发电临时停机 8 小时的储气要求； 20xx/(666415) = 8。 发电方式 采用并网方式向电网供电和供企业用电。 发电机组通过升压变压器 将所 发电力 并入当地 的 10kV输电网。 第四节 总平面图设计 一、平面布置原则 沼气站平面布置遵循以下原则： 功能分区明确，构筑物布置紧凑，节约用地，减少占地面积。 流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。 建筑物应尽可能布置在南北朝向。 站内总平面布置满足消防的要求。 交通顺畅，运行管理方便。 二、建筑单体设计 站内建筑物应本着符合工艺要求为主的原则确定，在满足功能要求的情况下，各建筑力求美观。 三、道路 站内车行道路 设计宽度一般不小于 4m，主干道为 5m，采用混凝土路面。 道路系统能满足防火及运输要求。 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 14 四、绿化 道路两旁等地面拟采用大面积绿化并配有适当绿篱，绿化面积达到《城市道路绿化规划与设计规范》标准要求。 主要道路两侧及场区周边的绿化带宽度均不小于2m。 五、建筑物装修标准 建筑物装修与周围环境相协调。 厌氧罐体颜色拟采用天蓝色。 六、建筑防火 整个站内建筑物防火及各建筑物单体均严格按照国家标准《建筑设计防火规范》（ GB 5001620xx）进行设计。 站内建筑物均为二级耐火等级，相互之间的防火间距应符合防火规范。 七 、高程设计 养殖场的冲洗污水通过引入沟渠 自流 进入集污池。 污水与粪便混合搅拌匀浆后由潜污泵提升至除砂池和调节计量池，然后由进料泵送入厌氧发酵罐内进行发酵。 发酵产气后的料液通过溢流管道进入出料池，然后经固液分离机将固体物沼渣析出，分离后的纯沼液经管道流入沼液储存池。 八、给水 沼气站内生产、生活、消防用水接自养殖场区给水管网。 沼气站内进水管由DN50 镀锌钢管引入用水点，消防、生产、生活水管共用。 九、排水 站内 生活污水经污水管道收集后排入集水池一并处理。 站内雨水经雨水管道收集后排出场外。 十、通讯 为便于生产管 理，在管理房内设固定电话机以便于生产指挥及联络。 十一、暖通设计 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 15 利用 发电机组产生的余热，采取内部加热的方式通过热水循环盘管对厌氧反应罐和调节计量池进行加热；同时对罐体和池体 的 外部采取保温措施。 十二、监测系统 为便于生产管理与过程控制，在管理房内设计算机数据采集及实时监测系统。 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 16 第四章 工艺单元设计与设备选型 第一节 预处理系统 格栅集水池 功 能：收集污水并去除粪污中的杂物； 有效容积： 240 m3 尺 寸 ： 10m 8 m 3 m 结 构：地下钢混结构，顶部加盖 池 数： 1 座 集水池前 为养殖场污水管沟， 引 入口处 设钢制格栅 规 格： 20mm 数 量： 3 套 预处理池 预处理池由匀浆池、沉砂槽和计量调节池等组成，总有效容积 600m3。 （ 1）匀浆池 功 能：将牛粪和污水均匀混合，配制成 TS10 %的混合粪污水。 有效容积 ： 160 m3 尺 寸： 10m 6 m 3 m 结 构：地下钢混结构，顶部敞口加盖 池 数： 1 座 内设 潜水 搅拌机 型 号： QJB 功 率： kW 数 量： 2 台 （ 1 用 1 备） 内设格栅机 功 能：除去匀浆后粪污中的杂草等物质 型 号： JG 型回转式格栅机 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 17 功 率： kW 数 量： 2 台 （ 1 用 1 备） 内设潜污泵 型 号： 流 量： 50m3/h 扬 程： 20m 功 率： kW 数 量： 3 台（ 2 用 1 备） （ 3）沉砂池 采用 锥底环流 式沉砂 池 功 能：除去粪污中的砂等杂质，铲车定期清理沉砂槽底部沉砂 有效 容积： 250 m3 尺 寸： Φ 11 m 3 m 结 构： 钢 混 结构 、半地上式 池 数： 1 座 （ 4）计量调节池 功 能：对进料进行计量、调节和增温。 有效容积 ： 250 m3 尺 寸： Φ 11m 3 m 结 构： 钢混结构 、半地上式 池 数： 1 座 内设 增温系统 1 套 第二节 厌氧消化及后处理 部分 进料泵 功 能：向厌氧消化反应器进料 进料泵类型： G 型螺杆泵 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 18 流 量： 50 m3/h 压 力： MPa 功 率： 11 kW 数 量： 3 台（ 2 用 1 备） 厌氧消化罐 功 能：厌氧消化反应器 数 量： 4 座 容 积： 2500 m3 尺 寸： Φ20 m 9 m 发酵温度： 30~38℃ 结构形式：地上 钢制 LIPP 罐 ， 外 加 保温层 及防护层 内设 搅拌器 功 能：进水与厌氧污泥充分混合 功 率： kW 型 号：非标设备 数 量： 8 台 外设 回流泵 功 能：发酵液回流，加强传质 型 号： 65WL40154 流 量： 40 m3/h 扬 程： 30 m 功 率： kW 数 量： 4 台 后处理部分 （ 1）出料池（沼液浓缩池） 功 能：保证固液分离机正常运转 有效 容积： 500 m3； 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 19 尺 寸： 12m m 3 m； 结 构：钢混结构、半地上式、顶部加盖 池 数： 2 座 停留时间： 12h （ 2） 固液分离机： 功 能：沼渣沼液分离设备 型 号： GPRP 流 量： 40 m3/h 功 率： kW 数 量： 4 台 （ 2 用 2 备） （ 3）沼液贮池 功 能：贮存厌氧消化后的沼液 池 数： 2 座 有效 容积： 10000m3 尺 寸： 60 m 45m m+40 m 40m m 结 构： 半地上敞口水泥 防渗 池 停留时间： 20 d （ 4） 沼液 提升泵 功 能：将沼液贮池内沼液输送到田间储池 型 号： 150WL1001511 流 量： 100 m3/h 扬 程： 15 m 口 径： 150mm 功 率： 11 kW 数 量： 2 台 （ 1 用 1 备） （ 5）田间沼液贮池 功 能：贮存厌氧消化后的沼液 容 积：改造利用原有 沟渠 池塘， 建设输送管道及单体储液池， 总 储存容积 2 万立方 ，灌溉周围 3000 亩农田。 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 20 停留时间： 40 d 第三节 沼气净化、 储存 与利用 沼气净化系统 （ 1） 生物 脱硫塔 采用专利技术 进行 罐内生物脱硫 型 号 ：非标 SB800 流 量： 100m3/h 数 量： 4 套 （ 2）二次脱硫 装置 利用化学脱硫方式，进行二次净化脱硫 型 号：非标 SD1600 流 量： 150m3/h 数 量： 4 套（ 3 用 1 备） （ 3）气水分离器 数 量： 4 套 型 号：非标 GS600 （ 4）凝水器 数 量： 8 套 型 号：非标 NS400 （ 5）干式阻火器 数 量： 4 套 型 号：非标 HF200 （ 6）沼气流量计 数 量： 4 台 规 格： QWLJ050 流 量： 100m3/h 沼气 储存 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 21 本工程采用干式膜贮气柜贮存沼气 ，分 为脱硫前后 的 两段 式 储气。 （ 1） 发酵罐一体化储气柜 功 能：贮 存 刚 生成的沼气 有效 容积： 600 m3/座 尺 寸： 球 冠 形， Φ20m 4 m 数 量： 2 座 结 构： 反应罐 一体 化 柔性膜贮气柜。 （ 2） 二次储气柜： 功 能：贮存净化后的沼气 有效 容积： 1000 m3 尺 寸： 3/4 球形， Φ14m 9 m 数 量： 1 座 结 构： 干式 柔性膜贮气柜 （ 3）沼气利用 本工程 所产 全部 用于发电， 将 发电废热 进行 回收， 实现热电联产。 （ 1） 沼气发电机组 型 号 ： 500GF12RZ 沼气发电机组 发电 功率 ： 500 kW 电 压： 400V 数 量： 2 台 （ 2）发电机组余热锅炉 功 能：回收发电机组尾气废热和发动机冷却余热 型 号 ： 非标 ZG50A＋ BR150 功 率： 600kW 数 量： 2 套 （ 3）热水循环泵 功 能：为厌氧反应罐和进料池增温 以及场区采暖 型 号： 65R－ 40A 流 量： 26 m3/h 山东大地肉牛 清真食品有限公司能源生态建设项目沼气工程 初步设计 22 功 率： kW 数 量： 4 台 （ 2 用 2 备） （ 4）燃气锅炉 功 能： 利用发电后剩余的沼气为发酵系统增温，避免沼气排空 型 号：非标 功 率： 200kW 用 气 量 ： 48 m3/h 数 量： 1 套 第四节 有机肥料加工 该系统是将前处理分出的粪渣和消化液沉淀的 沼。