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1、1概述21.1项目概况22设计依据32. 1相关国家法律、法规和政策32. 2相关规范与标准32.3其他依据43编制原则53. 1技术先进性、可靠性和适应性原则53.2经济效益最大化原则53.3环境和社会效益最大化原则54工艺技术方案选择64. 1儿种主流沼气工程工艺比较64. 2工艺技术选择75结构设计95. 1地基处理95.2结构选型及措施96结构设计106. 1总体布置106.2平面布置116.3单元设计126.4道路及绿化166.5形象设计166.6消防和安金设计177电气设计187. 1设计范围187.2供电负荷187. 3配电系统187.4电缆敷设187.5照明197.6防雷及接地
2、198控制设计209投资估算219. 1工艺投资219.2 土建投资2210效益分析2310. 2运行成本2310.3效益分析2311安全生产与劳动保护2411.1 I程设计措施2411.2安全操作方案2412工程实例照片2613工程进度表271概述1.1项目概况1、项R名称口处理100吨牛粪大型沼气工程2、项目建设单位及建设地点项目建设单位：XXXX养牛场项1=1建设地点：XXXX养牛场3、项1=1简介建设4000m3厌氧消化器及附属设施。年生产沼渣沼液约65700吨，建设配套的沼 液综合利用设施，年产沼气116.8万虻，沼气用于发电。主要设施：预处理单元：调粪调节池150n?；沼气生产单元
3、：CSTR反应罐2000m3 2座；二次发酵池1000m3 2座；沼气存贮单元：柔性膜储气柜660m3 2座；沼渣沼液利用单元：2400m3c技术指标：产气量：3200-4800m7d；消化器有效容积单位产气率：0.8-1.2虻/蛆；进料浓度：8-12% (TS)；发酵温度：中温发酵；停留时间：25天。2设计依据2.1相关国家法律、法规和政策(1) 中华人民共和国环境保护法(2) 中华人民共和国水污染防治法(3) 中华人民共和国水污染防治法实施细则(4) 中华人民共和国可再生能源法(5) 中华人民共和国畜牧法(6) 畜禽养殖污染物防治管理办法(7) 中华人民共和国农业技术推广法(8) 中华人民
4、共和国电力法(9) 中华人民共和国节约能源法(10) 中华人民共和国循环经济法(11) 资源综合利用条例(12) 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议(13) 中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的 若干意见(M)全国生态环境保护纲要(15) 可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法(16) 关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见(17) 可再生能源发展专项资金管理暂行办法(18) “十一五”资源综合利用指导意见(19) 国家鼓励的资源综合利用认定管理办法2. 2相关规范与标准(1) 沼气工程技术规范(NY/T 1220-2006)(2)
5、室外排水设计规范(GB50014-2006)(3) 给水排水设计手册(4) 环境工程设计手册(水污染防治卷)(5) 建筑设计防火规范(GB50016-2006)(6) 中、小型集约化养牛场建设的国家标准(GBT17824. 1-1999)(7) 有机认证标准-畜牧生产(8) 畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)(9) 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(10) 钢结构设计规范(GB50017-2003)(11) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(12) 建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(13) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
6、(14) 工业与民用建筑供配电系统设计规范(GB50052-19)(15) 砌体结构设计规范(GB50003-2001)(16) 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范(HGJ212-83)(17) 城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33-89)(18) 有机肥料标准(NY525-2002)2. 3其他依据(1) 业主提供的基础资料;3编制原则3. 1技术先进性、可靠性和适应性原则(1) 根据厂区实际情况，选择最先进的工艺方案。(2) 根据当地的实际情况，选择有成功案例的工程方案，确保T.程可以长期稳定 运行。(3) 根据业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，便于实际运行 和维护。
7、3. 2经济效益最大化原则(1) 在保证技术先进性的基础上，优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资， 确保最佳性价比和最短的投资M收期。(2) 遵循循环经济理念，对整个场区进行能流物流分析和设计，确保沼气工程为 企业带来整体最大效益。3.3环境和社会效益最大化原则(1) 对产品(沼气、沼渣、沼液)进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化， 使站区与场区总体环境协调统一。(2) 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T程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后可改善公众取暖、餐饮等用能，并发挥 示范作用，带动地方经济和社会发展。4工艺技术方案选择4.1几种主流沼气工程工艺比
8、较国外常用的CSTR工艺及现今发展的CSTR 一体化工艺同国内常用的USR工艺、UASB 工艺和IICF工艺列表比较如下：序号类别CSTRCSTR 一体化UASBHCFUSR1原料范围所有畜禽原料所有畜禽原料局C0D污水 畜禽污水所有畜禽原料猪粪、鸡粪2原料TS浓度6-12%6-12%1%8-12%3-5%3应用区域全国各地全国各地中部、南部全国各地中部、南部4水力停留时间15-30 天15-30 天1-5天10-30 天8-15 天5单位能耗中等中等中等低中等6单池容积500-4000m3300-1000m3200-5000m3100-300m3200-2000m37操作难度高高高低中等8产
9、气率1. 0-15. 0m3/m31. 0-15. 0m3/m30.20. 8m3/m30. 8-2. 0m3/m30. 4-1. 2m3/m39经济效益较佳较佳中等中等偏低表4-1沼气工程工艺比较表经过以上对比分析可以看出儿种工艺各有所长，在畜禽养殖以产沼气为目的的系 统中CSTR X艺应用范围最广、适应性强，效益高。而UASB I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。结合本工程特点，采用先进的有机废弃物联合高温消化（CSTR）技术，有效解决 国内沼气工程单位反应器容积产气率低、运行不稳定、综合效益低等问题；本项目位 于北方地带，温度维持及控制应充分考虑区域特点；为提
10、高项目效益，充分利用发电 机余热，能有效降低能耗，节约运行成本。4. 2工艺技术选择4. 2. 1工艺确定原则(1) XXXX养殖有限公司的经济条件和投资目的；(2) 养殖场的地理位置、处理规模和粪污特点；(3) 工艺路线的能量和物料衡算，地方政府的要求和业主的实际操作水平，仓U建“示范工程”、“样板工程”和“放心工程气4. 2. 2粪污量计算根据业主提供的数据，参照同行业数据，计算每口产粪量loot。表3-2粪污量/原料统计表原料种类干物质含量原料小计牛粪TS 18%100吨/天4.2.3工艺选择鲜粪通过铲车送入粉碎机中粉碎后进入调配池进行调配，调配池内设搅拌机， 搅拌均匀后由切割泵提升至C
11、STR厌氧反应器，用于生产沼气，降解污染物，CSTR 产生的沼渣沼液进入二次发酵罐存储继续发酵，降解剩余污染物并提高产气量，二 次发酵出水部分回流作为调粪配水用，部分作为沼液肥外运农田灌溉用。CSTR产生 的沼气存储于二次发酵顶部的气柜中，经干燥、脱硫等处理后输出用于发电，供给 厂区用电。发电产生的余热经余热锅炉回收供罐体加热使用，多余可给厂区供热。本工程拟将沼渣沼液池与气柜合建，优点如下：1. 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；2. 应用的干式气柜，较湿式气柜既解决了冬季沼渣、沼液上冻问题，乂减少了气 柜保温、防腐等费用投资；3. 发电机余热叫收利用，用
12、于系统增温，降低能耗。工艺流程如下：粪污管道A 沼气管道4热水管道牛粪IOOt/d!日发电量约 4800kwh图4-1工艺流程图5结构设计5. 1地基处理工程拟建场地无特殊地基处理的需要，如需处理由企业负责地基处理。本方案 在土建报价中未包括特殊地基处理费用。如果无特殊或不良地基，按常规做法可采 用级配砂石换土、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（此时报价按常规地基处理来报价）。5.2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
13、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、反应器、二次发酵罐采用钢筋混凝土结构，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。6结构设计6.1总体布置6. 1. 1工程选址沼气工程的选址应符合养殖场整个生产系统的规划和要求，并应根据以下因素综 合考虑确定：（1）在畜禽养殖场和附近居民区主导风向的下风侧；（2）在畜禽养殖场的标高较低处；（3）有较好的工程地质条件；（4）满足防疫要求；（5）有方便的交通运输和供水供电条件。6. 1.2总体布置求（1）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
14、, 应依此作出分期建设方案。（2）总体布置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。 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。（3）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。（4）构筑物的间距应紧凑、合理，并应满足施工、设备安装与维护、安全的要 求。（5）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一定距离。（6）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。（7）各种管线应全面安排，避免迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和沼气 管线布置应尽量减少管道弯头，以减少能量损耗和便于清通。各种管线应用不同颜色 加以区别。（8）应设置废渣等物料堆放及停车的场地。（9）平面布置应留有汽车进出通道，各建筑物间应留有连接通道，其设计应符合下列(10) 沼气工程应设围墙
