房地产项目工程管理20xx年天津市宁河县原种场种猪场大型沼气工程项目设计方案

房地产项目工程管理20xx年天津市宁河县原种场种猪场大型沼气工程项目设计方案内容摘要：

第三章 畜禽粪便的处理方法及资源化利用 畜禽粪便的处理方法分为生态型和环保型两种。 （ 1）环保型是以污水达标排放为主要目标，在养猪场中 ，污水主要来源于夏季猪舍降温（冲洗）水和特定猪舍的清洁用水，这些污水因水量不稳定， COD浓度相对低且不稳定，通常采用环保型处理模式。 污水固液分离后进行厌氧处理，再进行 好氧处理达标排放，猪粪进行有机肥处理。 能源环保型沼气工程产生沼气量少，污水达标排放，由于增加污水的深化处理从而投资多，无直接经济效益，采用环保型模式的典型工艺是 UASB 工艺。 （ 2）生态型沼气工程的主要目标是将猪场的粪污作为原料，进行资源化处理，其产品是作为能源的沼气及后续产品和作为有机肥的沼渣、沼液。 工程整体上带来可观的经济效益，但条件是周边土地有足够的消纳能力可以承载沼渣、沼液等有机肥料或具备沼渣、沼液肥的商品转化能力。 能源生态型沼气工程的出发点是尽可能的利用废物中的能量和营养，支持环境友好的循环经济和 分散废物的利用，结合我国的实际情况，能源生态型沼气工程已经成为粪污处理的主流选择。 采用生态型模式的典型工艺是 CSTR、 HCF、 CSTR 等工艺。 能源生态型沼气工程从经济效益角度面看，由于实现了资源化利用将粪污中有机质变为沼气，并作为能量回用，因此可获得可观的经济效益；从国际政策支持角度面看，世界银行、亚洲开发银行、 CDM 组织都对能源生态型沼气工程给予了大量资金援助，金额每年达 5 亿元人民币以上，国家发改委、农业部、环保总局和各地政府均对沼气工程提供了大量政策支持和资金支持；从行业内专家角度面看，欧洲、美国、日 本的生物质能源专家近十几年致力于生态型工程研究开发，国内专家、学者也在近几年一直致力于引进、开发生态型沼气工程技术。 因此能源生态型沼气工程是目前的发展方向和最佳选择。 畜禽养殖废物虽然污染环境，但同时它也是一种可利用的宝贵资源。 是一种肥料资源 畜禽粪便同许多工业污染源不同，其中含有丰富的肥源。 除含有丰富的有机 物质外，还含有作物所需的大量元素如氮、磷、钾等，施到农田后，对于提高土壤肥力、改善土壤结构，增强土壤持续生产能力具有重要的作用。 是一种燃料资源 将畜禽粪便及冲洗水一起进行厌氧发酵产生 沼气，并利用沼气做炊用或发电，不仅解决了畜禽养殖粪便污染问题，同时还使粪便变废为宝，可成为一种清洁的能源。 是一种饲料资源 畜禽粪便中的粗蛋白含量几乎比畜禽采食饲料中的粗蛋白含量高 50%，畜禽粪便中有 810%为氨基酸，共 17 种，此外，还含有粗脂肪、磷、钙、镁、钠、铁、铜、锰、锌等多种营养物质 (见表 2)。 表 1 猪、牛粪便的营养成分（占干物质百分比） /% 种类 干物质 粗蛋白 粗纤维 钙 磷 灰分 总消化成分 猪粪 90 19 17 17 45 干牛粪 95 17 38 9 45 鲜牛粪 20 16 37 11 46 第四章 沼气及发酵副产物的用途 厌氧产生的沼气的用途 作为燃料和用于照明：用于居民的炊事、取暖、照明，养殖场的锅炉加热； 发电：本身是提供清洁能源，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景； 其它用途：沼气防蛀、储备粮食、水果保鲜等。 在粮库底部设沼气扩散器，维持一定的沼气通入量并经常换气，可起到很好的防虫蛀作用；采用箱式、柜式薄膜罩式等方法，可将沼气用于水果的保鲜。 发酵 余物利用 沼渣： 沼渣作为厌氧发酵后的副产物，可以进行充分的综合利用。 沼渣重点营养成分见表 3 表 2 沼气池沼渣营养成分 项目 有机质 全氮（ N） 全磷（ P） 全钾（ K2O） 农村沼气池沼渣 320500 城镇沼气池沼渣 95142 沼液： 沼液中含有多种对猪生长有利的物质，如氨基酸、锌、铁、铜，以及维生素 C、 B2 等，是一种非常优质的饲料添加剂。 沼液中含有多种生物活性物质，如氨基酸、微量元素 、植物生长剌激素、 b族维生素、某些抗生素等。 其中有机酸中的丁酸和植物激素中的赤霉素、吲哚乙酸以及维生素 b12 对病菌有明显的抑制作用。 沼液中的氨和铵盐，某些抗生素对作物的虫害有着直接作用。 沼液经过充分发酵，其中富含有多种作物所需的营养物质（氮、磷、钾），因而极宜作根外施肥，其效果比化肥好，作物生长季节都能进行，特别是当农作物以及果树等进入花期、孕穗期、灌浆期、果实膨大期，喷施效果明显，对水稻、蔬菜、瓜类、果树等有增产 作用，沼液既可单施，也可与化肥，农药、生长剂等混合施。 叶面喷施沼液，可调节作物生长代谢，补充营 养，促进生长平衡，增强光合作用能力，尤其是施用于果树，有利于花芽分化，保花保果，果实增重快，光泽变好，成熟一致，品质好，商品果率提高等优点。 第五章 项目要求 本项目目标：建设成能源生态型工程， 实现资源的最大化利用。 以往养殖场粪水不经处理，乱堆乱放，粪便资源利用率基本为“零”。 通过建立此项目，一是能够将厌氧沼液水肥资源全部利用到养殖场农业生产中去：二是能够将开发的有机肥产品直接应用于农田，为开发安全食品和绿色食品生产储备肥源。 资源利用率由原来的“零”利用达 到 90%以上。 将猪场产生的猪粪便稀释处理后采用厌氧工艺，所产生的生物质燃料 —— 沼气，大部分用于村民炊用，少部分供给猪场物料加热和生活用。 为我区农村生活用能开辟新的途径，并用厌氧发酵工艺净化猪场粪污，生产出优质高效的有机肥用于农业生产，提高农作物产量；产生的沼肥经固液分离后，沼渣作为有机肥，沼液直接用于农田灌溉。 第六章 设计依据、原则及范围 编制依据 《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》 NY/T 12222020 《畜牧养殖及畜产品加工项目可行性研究报告编制大纲》 《畜牧业发展行动计划》农业部 《工程环境影响评价报告》 《农业基本建设项目管理办法》 《畜禽养殖业能源环保站运行维护及其安全技术规程》（农业部） 《畜禽养殖业能源环保站设计规范》（农业部） 《生态农业中废弃物的处理与再生利用》（化学工业出版社） 《沼气实用技术》（周孟津） 《畜牧业“十五”计划和 2020 年远景目标规划》农业部 《沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 2 部分：供气设计》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 3 部分： 施工及验收》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 4 部分：运行管理》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 5 部分：质量评价》 NY/T 《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/T 12212020 编制原则 按照养殖场总体规划及畜牧业专业规划制定的指导思想。 执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规规范及标准。 采用先进、成熟的技术和设备，保证工程质量，使运行稳定，管理方便灵活，尽可能实现自动控制， 减轻日常工作强度，提高管理水平。 妥善处理和处置生产过程中产生的沼渣、沼液、废水防止二次污染。 降低能耗和成本，减少工程总投资，充分发挥项目的社会、经济和环境效益。 合理布局，精心布置，减少占地，提高土地利用率。 设计范围 设计范围包括： 发酵原料预处理部分、沼气发酵部分、沼气净化、沼气储存、沼气输送利用及沼液储存和沼渣沼液固液分离部分。 主要规范和标准 《畜禽养殖业污染物排放标准》（ GB185962020） 《室外排水设计规范》 《污水综合排放标准》 《给水排水工程结构设计 规范》 《钢结构设计规范》 《工业锅炉设计规范》 《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》 《工业与民用供配电系统设计规范》 《低压配电装置及线路设计规范》 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》 NY/T 12222020 《沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 2 部分：供气设计》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 3 部分：施工及验收》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 4 部分：运行管理》 NY/T 《沼气工程技术规范 第 5 部分：质量评价》 NY/T 《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/T 12212020 第七章 工艺技术分析 污染物质分析 由于饲养的猪、牛、羊、禽等各种动物的食物构成不同和消化系统的不同，各种粪污有很大的差别，具体特征有： 1）牛羊属于粗放型畜种，其食物以青饲料为主，加上牛羊的消化食物的程度不如猪彻底，因此在其粪便中粗纤维物质 含量比猪粪便要多； 2）由于饲料成分差异，牛羊粪便中的 N、 P 的含量要比猪的低的多； 3）畜禽粪便对应的每公斤 TS产气率不同，牛羊粪约为 ，猪粪约为 ； 4）污水中有机物污染物分子量大小是微生物消化分解难易程度的关键，由于污水中有机污染物分子量大小的比例不同，要取得同样消化降解速率，牛羊粪便污水的滞留期要比猪粪便污水长； 5）牛粪质轻，长草纤维较多，粪便中含有较多的产甲烷菌，不易消化； 6）鸡由于肠道短，消化能力低，一般只能吸收所喂饲料的 30%，其余由粪便排出体外，故鸡粪中含有多种营养成分。 工艺选择 本工程采用“能源生态型”，原料采用养猪场清理出的粪便；厌氧消化系统主要采用适应粪便污水特点，运行与效果稳定的沼气池形式 —— 完全混合厌氧消化器 CSTR。 发酵产生的沼气大部分用于附近居民炊用，少部分用于场区物料加热和日常生活。 产生的沼渣沼液经固液分离后，沼渣做有机肥，沼液储存作为农田的液体有机肥使用。 第八章 工艺设计 工艺流程设计 设计基本参数 1) 粪便量：每天消耗生猪粪便为 10t/d，猪粪便含固量 18%， TS 为 ； 2) 沼气产生量： ，则沼气产量为 540m3/d； 3) 总粪污量：稀释到固含量 6%，则总粪污量为 30m3/d。 4) 稀释用水量： 20m3/d，稀释用水使用部分沼液及猪场废水稀释； 5) 沼渣量：按 TS 量的 35%，则产生的沼渣为 ； 沼气 蒸汽 预处理池 提升泵 CSTR反应器 气水分离器 脱硫塔 输气管道 加热系统 炊用 沼气增压装置 沼液回流泵 沉淀池 猪粪粪污 蒸汽 固液分离器 沼液 沼液储存池 沼渣 沼渣晾晒场 有机肥 均化池 场区自用 储气膜 6) 沼液量：沼液产生量 ，产生的沼液作为有机肥出售 ,也可根据情况部分作为稀释用水回用 ,但用量不超过沼液产生量的 50%。 工艺流程叙述 由于猪粪便固含量为 18%，而粪污发酵提升需要将粪便加水稀释至固含量 6%，所以粪便首先泡进入沉淀池中加水 搅拌稀释后，进行自然沉淀去除粪便中的泥沙等大颗粒的无机物后进入预处理池进行加温后提升至 CSTR 反应器进行厌氧处理，发酵产生的沼气经水封器、气水分离器、脱硫塔处理后，通过气体流量计计量后、通过沼气加压装置加压后，送至村民炊用。 厌氧发酵罐产生的沼渣沼液排入均化池，经过固液分离机进行固液分离，分离出的沼渣在晾晒场晾晒后，作为有机肥出售，固液分离机分离出的沼液储存在沼液池中，部分沼液回流至沉淀池作为稀释水用于稀释猪粪便，多余的沼液用于农田灌溉或施肥。 沼肥是一种优质、高效的无公害有机肥料，是人畜粪便等生物质经沼气池 厌氧发酵的产物，它含有丰富的有机物质、腐殖酸、微量营养元素、多种氨基酸、酶类和有益微生物，极宜作根外施肥，其效果比化肥好。 工艺单元设计参数 处理单元 预处理单元包括进料斗、沉淀池、预处理池。 1）进料斗 设计尺寸为（ **1m (h))； 数 量： 1座 结 构：砖混结构 2）沉淀池 设计尺寸为（ 4**2m（ h），有效水深 ； 有效容积： 数 量： 1座 停留时间： 结 构：地下式钢混 3）计量加热池 设计尺寸为（￠ *3m（ h），有效水深 ； 有效容积： 21m3 数 量：。