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1、一、总 论（一） 设计任务建成日处理城市垃圾20000吨的垃圾工厂，该工程主反应器规模为16000m3沼气工程。日产气约20000m3左右，沼气工程常年自身加热耗气(夏季1000m3冬季3000m3)平均自身耗气约2000m3，系统自身加热主要靠发电余热加温和太阳能温室增温。（二） 设计依据该项目依据以下相关：1.沼气工程技术规范第1部分：工艺设计 （NY/T1220.1-2006）2.沼气工程技术规范第2部分：供气设计 （NY/T1220.2-2006）3.沼气工程技术规范第3部分：施工及验收 （NY/T1220.3-2006）4. 沼气工程技术规范第4部分：运行管理 （NY/T1220.4
2、-2006）5. 沼气工程技术规范第5部分：质量评价 （NY/T1220.5-2006）（三） 设计的特点设计本着建设生态生产的宗旨，以节能减排、循环经济的原则，依据“资源-能源-有机肥” 资源循环再生的生态模式，用沼气供应人们生产生活用能或发电使用；大部分沼液循环用于系统中稀释垃圾使用，多余沼液和沼渣作生产复合有机肥使用。（四） 设计范围以发酵技术为基础的沼气生产、废渣废液利用、有机肥制作。（五） 建设规模随着地方的经济的发展，城市垃圾的处理已经成为急待解决的难题，严重制约地方的城市发展和生态环境的改善。为提升地方的城市建设的质量和水平，更好的服务于经济发展，按照城市规划总体要求和国家有关部
3、委关于投资垃圾处理的文件精神，经多方考察研究，决定引进现代先进垃圾处理技术，筹集资金，投资建设“-城市垃圾20000t/d综合处理厂”工程。工程概况：项目名称：-城市垃圾20000t/d综合处理厂建设单位：-公司建设地点：-建设性质：新建，属城市环境基础设施建设工程-城市垃圾综合处理厂建成后，将服务于城市及周边乡镇，主体机械设备年限为15年，主体设备为50年。建设内容：整个工程按工艺构成可划分为：城市垃圾贮料及上料系统；消解及排料系统；消解产物分选系统；筛上物焚烧系统；制建材系统等五部分。公用及辅助工程包括：供水、排水、消防、供配电自控及通讯设施。入场及厂区道路，绿化工程及环境监测系统等。另外
4、配套建设管理办公设施为综合办公楼。垃圾处理工艺：垃圾消解技术与焚烧相结合形成综合处理技术，可最大限度地体现出垃圾的无害化、减量化、资源化，使垃圾处理技术有效地结合起来，先采用垃圾消解法对垃圾进行处理，再进行分类，分出可焚烧部分及可再生资源利用部分，不仅为垃圾焚烧创造了条件，提高效率，也为垃圾资源化提供了能源，形成了良好的综合处理工艺。（六） 产品方案1. 沼气生产方案2. 有机肥生产方案 （详见下文具体设计）（七） 经济技术指标1经济效益分析年可用沼气量6570000m3，年可发电约9855000度；年产复合有机肥35000吨。沼气发电价为0.75元；复合有机肥市场价以1600元计。11 效益
5、分析本项目投资回收效益如下：1、年收入：7981.625万元1）沼气发电 98550000.75元=739.125万元2）复合有机肥 35000吨1600=5600万元3）垃圾处理费 182500吨90=1642.5万元2、年支出：5874.64万元1）设备折旧 5837.710（年）=583.77万元2）沼气运行能源及化学试剂费： 5000360天=182.5万元3）沼气运行人工费： 40人2.8万元/年=112万元4）设备维护费 100万元5）复合有机肥 35000吨1300=4550万元6）沼气发电 98550000.25元=246.37万元7）复合有机肥销售业务及广告费 100万元3、
6、年收益： 7981.625-5874.64=2106.985万元4、 年利润： 2106.985万元 5、回收期： 5837.72106.985=2.8年6、投资回收率： 36（八） 工作制度及定员工作制度 工厂每年工作300天，其余时间为开机前，开机后的维修、保养时间，行政人员不实行轮班制，每天工作8小时，节假日不工作。对于生产人员，实行白班、中班、晚班轮班制，每七天调换一轮。停产大检修期间，按照8小时上班制。劳动定员整个项目劳动定员为160人（不含垃圾收集及运输人员），其中沼气工程日常管理（含发电厂）定员为40人；有机肥生产工人定员为80人；塑料回收及建材生产定员为20人；整个项目管理及业
7、务定员为20人。（九） 公用工程及辅助工程1 公用辅助工程1.1 给排水工程给水工程沼气站用水主要包括生产、生活用水及消防用水，生活用水用水量3m3/d，年用水量为1095m3。供水系统的供水量和水质应满足站内用水要求。消防用水直接从好氧后处理池中取水，无需专用管网及设施。排水工程项目日排水量100m3，主要为生活用水和雨水，可直接进入植物净化池，需铺设站内排水管网500m。排污系统需铺设站内排污管网150m。12 供电工程沼气站用电主要包括生产、生活，设有200kW低压配电柜，实际用电量160kW，以满足项目供电需要。输电设备1250kW一套。13 供热工程 生活及办公区供冷制热面积1000
8、m2，项目建筑物采用散热器采暖，单位面积热指标40W/m2，热负荷约为40kW。由发电余进行供给，可满足项目供热需要。项目供热管线600m，管材为PE管，管径DN75。14 绿化、道路项目绿化面积3000m2，主要建设内容包括土地平整、林床整治、苗木购置与定植等建设。道路总长度2000m，宽8m，结构为混凝土路面。（十） 厂址概况1 总平面布置原则沼气工程既有燃气防火的特殊性，又有环境保护和能源回收利用的专业性，在工程总体规划布局时，遵循以下原则： 沼气站布局及建筑单体必须符合建筑防火设计规范（GBJ16-87）的要求。 根据场地的周边关系及建设条件，合理综合布置各线路，力求安全、经济、合理。
9、2 总平面布置根据工艺流程和总体布局要求，站区被分为两块区域，道路西侧从北到南分别布设有进料池、酸化池、计量调节泵房、发酵池、沼液贮存池和固液分离车间；道路西侧从北到南分别设有发电机房、沼气净化室、储气柜、沼渣堆场、有机肥生产车间成品棚。总平面图见附图。3 竖向设计按照工艺及相关专业对高程设置的要求，站区竖向设计充分利用现有地形特征，以达到减少土方、降低费用的目的。站区场地较为平坦，在设计时建议整个站区设计坡度由北向南倾斜，坡度不小于0.1%。道路设计高程基本低于设计地面高程0.15m，以保证各建筑物周围排水的通畅，使雨雪水能顺利排出。同时，充分考虑到养殖园区排水管道的出口标高及最终出路来确定
10、构筑物的高程设计。厂内建筑物的0.00高出室外地面0.30m。（十一） 三废处理及综合利用节能措施节能措施综述1 生产工艺过程设计：a.总图布置上，采用集中布置，缩短供料与供能的距离，减少管网长度，减少沼气中途的消耗。从工艺流程设计上考虑使物流、能源供应便捷合理。b.在生产过程中，沼渣可进行综合利用，生产选择节能的设备，综合利用热能、水、电，减少能耗。c.项目采暖面积不大，主要是冬季需供暖保障沼气生产，为此项目拟利用太阳能温室，为项目提供温度保障。2 废水的利用沼气项目生活废水直接排入沼气池中处理，节约了用水，可经处理后排入农田用来灌溉，也可进行绿化灌溉。3 电力系统的设计及能源的合理安排：供
11、电设备选用节能型电力变压器及照明灯具。供电系统根据需要和可能，用电负荷尽量集中布置，且接近变电所，缩短低压送电距离，可有效降低系统电力输送过程中的电能损耗。4有机肥制作该工艺是将餐厨垃圾全部经过沼气化处理后，将沼渣制成无公害高效肥使用，这样减少了用干粪等生产复合肥的生产成本。这种肥料是目前唯一具有防虫防病功能的高效有机肥，它不光使粮食增产，还可实现粮食安全，提高粮食品质。如种植蔬菜，可直接获得环保型无公害蔬菜。使用该工艺可使资源多元化使用，从而实现最佳的循环经济模式。41 固体有机肥工艺流程沼渣粉碎混配造粒二次烘干计量包装微量元素及活性剂图1固肥工艺流程图液体有机肥工艺流程示意图：沼液预处理分
12、离络合混配成品罐微量元素及活性剂计量包装图2液肥工艺流程图42 有机肥市场 随着全球有机农业的发展，国内市场：随着我国进入WTO及世界经济一体化进程的加快，我国的农产品必然要走向国际市场，在全球关税壁垒逐步取消的情况下，与环境保护相关的绿色标志已成为一种新型的非关税贸易壁垒。我国所面临的国际竞争将日趋激烈，目前我国农产品尤其是蔬菜瓜果等园艺产品虽然价格上有一些优势，但农产品的品质与国际市场的要求尚有较大差距。据统计，我国目前蔬菜农药等药残超标达47.5%，无公害蔬菜出口率不到蔬菜产量的1%。随着我国农产品国际化的发展，无公害蔬菜、绿色蔬菜、有机蔬菜市场将会有一个较大的发展，对商品有机肥等相关产
13、品的需求将越来越大。国际市场：二十世纪八十年代以来，可持续发展思想得到世界各国的一致响应，欧、美、日等发达国家以及一些发展中国家，为解决农业生产过程中由于农用化学品不合理使用引起的食品污染和品质下降，降低农业生产对生态系统的影响，有机农产品的生产和发展已成为农业生产的主流。从发展的规模和数量上看，北欧、日本、美国等有机食品生产和需求发展较快，近十年来在国际市场上有机农产品的上市量每年增长速度为20%30%，有机农产品成交额已达200亿美元。而且在发达国家销售的有机农产品中，大部分依赖进口，其中德国、荷兰和英国进口量分别占消费量的60%、60%、70%。日益高涨的有机农产品贸易和消费需求得益于人类对生态环境和自身健康的关注。因此，国际上的有机肥的需求量越来越大，价格也居高不下。随着无公害农产品、绿色食品生产的发展，对商品的有机肥等相关产品的需求将越来越大。我国政府在“2010年远景规划”和“中国二十一世纪议程”中都将发展生态农业，保持农业的可持续发展放到了重要位置。城乡有机废料的综合处理和资源化综合利用，完全符合我国农业的发展方向和长期发展规划，对推动我国有机生态农业的发展将会起到有力的促进作用。我国现有的农田种植面积约20亿亩，每年使用各种肥料数以亿吨计，其中90%以上是化肥。有关资料表明，目前全国
