规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范完整版Word格式文档下载.docx
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c、以鸡粪为原料时宜设沉砂池;
d、以牛粪为原料时应有粪草分离装置;
e、沟渠坡度应确保污水自流入沉砂池或计量池。
其设计按GBJ14中第三章的相关规定。
7.2.2“能源环保型”沼气工程的前处理的一般规定
a、前处理的目的是用物理方法尽量清除粪污中的固形物;
c、应在排污后3h内进行污水的固液分离;
d、沉淀池应设在固液分离机后;
e、沟渠坡度应确保污水自流入沉砂池、集水池。
其设计按GBJ14中第三章的相关规定;
f、固液分离机是否需要与污水中SS浓度和污水量有关,当SS浓度不大于2000mg/l和污水量小于50m3/d时可不用。
7.3格栅
格栅的设计应符合以下要求:
a)格栅应设于集水池前,其数量不宜少于二道,一道粗格栅栅条间隙为20mm~40mm去除大型杂物,一道细格栅栅条间隙为5mm~15mm去除中小型杂物。
格栅应便于清除杂物和清洗;
b)污水过栅流速一般为0.5m/s~0.8m/s,格栅倾角为45°
~75°
;
c)格栅处应设置工作平台,其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m。
采用格栅机时,参照设备说明书。
7.4调节池
7.4.1在进水口处应设置调节池。
7.4.2调节池容积应按式
(1)计算:
V=Q/n…………………………………………………………
(1)
式中:
V—调节池有效容积,单位为立方米(m3);
Q—畜禽养殖场每日排污水量,单位为立方米每日(m3/d);
n—畜禽养殖场每日排污次数。
7.5固液分离机
选用固液分离机时,应遵守下列规定:
a)应根据被分离物料的性质、流量、脱水要求,经技术经济比较后选用;
b)污水进入固液分离机的含水率一般不应小于98%;
c)固液分离机的设置应考虑到废渣的贮存、运输。
7.6沉淀池
7.6.1沉淀池设计见GBJ14中6·
4相关规定。
7.6.2畜禽污水滞留时间应大于1h。
7.6.3沉淀池应设排泥管道。
7.6.4当以鸡粪为原料而前面未有沉砂池时应有沉砂功能。
7.7集水池
7.7.1畜禽养殖场污水厌氧处理系统前,应设置集水池。
7.7.2集水池容积不应小于该池水泵30min的出水量。
7.8泵与泵房
7.8.1泵的选择应根据其用途和输送介质的种类、流量、扬程和工作性质等因素确定,应符合下列要求:
a)泵应尽量选用同一型号;
b)进料泵应设置一台备用泵与工作泵并联。
7.8.2泵房及室内机组基础布置、设计按GBJ14中4·
3相关规定执行。
8厌氧消化
8.1一般规定
8.1.1厌氧消化器的选择和设计应根据粪污种类、工程类型和工艺路线确定。
8.1.2厌氧消化器设计,应符合下列规定:
a)根据发酵原料选用适宜的厌氧消化器;
b)厌氧消化器应设有取样口和测温点;
c)厌氧消化器在设计上要有防止超正、负压的安全装置及措施。
其防止超正、负压力装置的安全范围,应满足工艺设计的压力及池体安全的要求;
d)厌氧消化器的下部管道凡有阀门处应设计为串联式双阀门,内侧阀门为常开;
e)池体侧面下部应设有检修人孔、排泥管(其管径不小于100mm),人孔中心与池外地平的距离不大于1m。
直径不宜小于600mm;
f)厌氧消化器必须达到抗渗和气密性要求,并应采取有效的防腐蚀措施和保温措施。
g)厌氧消化器应有沉降检测点。
8.2“能源生态型”沼气工程所用厌氧消化器
8.2.1厌氧消化器主要反应器有升流式固体反应器(USR)、全混合厌氧消化器(CSTR)和塞流式反应器(PFR);
8.2.2厌氧消化宜采用中温消化(35℃左右),也可采用近中温消化(25~30℃),或采用高温消化(55℃左右)。
8.2.3中温发酵主要设计参数宜符合表1的规定。
表1中温发酵厌氧消化器主要设计参数
序号
项目
升流式厌氧固体床
全混合厌氧消化器
塞流池
1
温度(℃)
35℃左右
2
水力滞留期(d)
8~15
10~20
15~20
3
TS浓度(%)
3~5
3~6
7~10
4
CODcr去除率(%)
60~80
55~75
50~70
5
CODcr负荷(kg/(m3·
d))
5~10
3~8
2~5
6
投配率(%)
7~12
5~7
8.2.4厌氧消化一般采用一级厌氧消化。
8.2.5对于投配率(%),进料CODcr高时宜用下限值,进料CODcr低时宜用上限值。
8.2.6厌氧消化器的总有效容积,可按式
(2)计算:
V=TQ……………………………………………………………
(2)
V-厌氧消化器的总有效容积,单位为立方米(m3);
Q-设计处理量,单位为立方米每天(m3/d);
T-设计水力滞留期,单位为天(d)(中温,PFR取15d~20d、USR取8d~15d);
8.2.7沼气产量
理论上每去除1kgCODcr可产0.35m3甲烷。
8.2.8不同厌氧消化器装置的几何尺寸
a)升流式固体反应器一般采用立式圆柱形,有效高度6m~12m;
b)塞流式高浓度厌氧消化器,大多采用半地下或地上建筑。
8.2.9厌氧消化器内的溢流管可采用倒U型管、溢流堰方式,应设有水封器和通气管。
8.2.10升流式反应器应选用合理的布水方式,以保证液体均匀上升,避免短路、勾流。
其设计应满足下列要求:
a)布水器的喷水孔应朝池底与水平面夹角不大于40º
b)布水器设置于厌氧消化器底部,距池底的距离应不大于1m;
8.3“能源环保型”沼气工程所用厌氧消化器
8.3.1厌氧消化器主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、复合厌氧反应器(如UBF)。
8.3.2厌氧消化一般采用常温消化,但最低温度不宜低于15℃。
8.3.3主要设计参数宜符合表2的规定。
表2厌氧消化器主要设计参数
项
目
参数
备注
25
15
12℃以上
水力滞留期(d)
1.5~3
2~4
温度高时宜用下限值,温度低时宜用上限值
<1
CODcr去除率%)
70~85
1~2
温度高时宜用上限值,温度低时宜用下限值
8.3.4厌氧消化器的总有效容积,可按下式计算:
按容积负荷计算:
V=24(So-Se)Q/(Uv)…………………………………………(3)
V——厌氧消化器的总有效容积,单位为立方米(m3);
So——厌氧消化器进水化学需氧量,单位为克每升(g/L);
Se——厌氧消化器出水化学需氧量,单位为克每升(g/L);
Q——厌氧消化器的设计流量,单位为立方米每小时(m3/h);
Uv——厌氧消化器的化学需氧量容积负荷,单位为公斤CODcr每立方米(kgCODcr/m3);
8.3.5厌氧消化器沼气产量的计算
8.3.6升流式厌氧污泥床(UASB)
a)UASB反应器平面形状有矩形和圆形,高度不宜超过10m;
b)反应器的设备有三相分离器、布水系统、排泥装置及沼气收集系统等。
8.4加热保温
沼气工程一般应有加热保温措施。
8.4.1对采用中温(或高温)发酵的厌氧消化器加热,宜采用蒸汽直接加热,蒸汽通入点宜在计量池内,也可采用厌氧消化器外热交换或池内热交换。
对大型消化器也可将几种加热方式结合使用。
8.4.2对采用常温发酵的厌氧消化器应保证池内料液温度不低于12℃。
当料温不够时,宜采用蒸汽直接加热,蒸汽通入点宜在集水池内,也可采用厌氧消化器外热交换或池内热交换。
8.4.2消化器应有保温措施,宜采用外保温。
8.5沼气净化
8.5.1沼气净化系统包括:
气水分离器、砂滤、脱硫装置。
8.5.2经过净化系统处理后的沼气质量指标,应符合下列要求:
a)甲烷含量55%以上;
b)硫化氢含量小于20mg/m3。
8.5.3沼气净化见GBJ16、GB50028中相关规定。
8.5.4沼气中水蒸汽一般采用重力法脱水。
对产量大于1000m3/d的沼气工程,也可采用冷分离法、固体吸附法、溶剂吸收法等脱水工艺处理。
8.5.5重力法沼气气水分离器可按以下参数设计:
a)进入气水分离器的沼气量应按日产沼气量计算;
b)气水分离器内的沼气供气压力应大于2kPa;
c)气水分离器的压力损失应小于100Pa;
d)气水分离器筒体高度为直径的4~6倍;
e)气水分离器应设有自动排水装置。
8.5.6沼气管的最低点必须设置冷凝水集水器。
8.5.7沼气脱硫
a)沼气中硫化氢含量主要由发酵原料决定。
可以同一地区、同一畜种类似沼气工程所产沼气中的硫化氢含量为参照;
b)脱硫技术方案应根据工程具体情况作经济分析后再做确定。
干法脱硫法可参照表3确定;
表3沼气干法脱硫法选择
沼气中硫化氢含量
脱硫方法
<
2g/m3
一级脱硫法
2g/m3~5g/m3
二级脱硫法
c)脱硫装置(罐、塔)应设置两个,一备一用,应并联连接;
d)脱硫装置宜在地上架空布置。
在南方地区可设置在室外,但需要保温。
在寒冷地区应设在室内,一般应设置脱硫间。
8.6沼气贮存
8.6.1沼气贮存系统包括:
贮气柜、流量计等。
8.6.2一般采用低压湿式贮气柜、低压干式贮气柜和高压贮气罐。
应根据具体情况作经济分析后确定。
8.6.3贮气柜容积应根据沼气的不同用途确定:
a)沼气主要用于炊用时,贮气柜的容积按日产量的50%~60%设计;
b)沼气作为炊用和发电(或烧锅炉)各占一半左右时,贮气柜的容积按日产量的40%设计;
c)沼气主要用于烧锅炉、发电等工业用气时,应根据沼气供求平衡曲线确定贮气柜的容积。
8.6.4贮气柜贮气压力
根据GB50028-1993和贮气柜形式确定贮气柜的贮气压力。
沼气用具前的沼气压力应是其额定压力的2倍。
8.6.5贮气柜宜布置在气源附近。
8.6.6贮气柜必须设有防止过量充气和抽气的安全装置。
放空管应设阻火器。
阻火器宜设在管口处。
放空管应有防雨雪侵入和杂物堵塞的措施。
8.6.7湿式贮气柜水封池采用地上式,尽量