山西高平市秸秆沼气集中供气示范工程.docx

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山西高平市秸秆沼气集中供气示范工程

第一章总说明

1.1项目名称：

山西高平市秸秆沼气集中供气示范工程

1.2建设单位

山西高平市米山镇酒务村

1.3：

建设地点

山西高平市米山镇酒务村

1.4：

工程模式

秸秆沼气集中供气

1.5建设规模和建设内容

利用当地秸秆生产沼气和初级有机肥料，实现沼气集中供气，解决山西高平市米山镇酒务村400户农民生活燃料问题，促进当地的生态农业发展。

本项目利用秸秆厌氧发酵生产沼气和初级有机肥，并提供400户村民生活用气，包含建设内容：

秸秆储存、秸秆预处理、秸秆发酵、沼渣收集、沼气净化与储存、沼气输配与用户配套。

主要建设内容包括：

办公用房81m2、秸秆堆场250m2、消防水池100m3、生产车间108m2、太阳能集热区200m2、中温秸秆厌氧消化罐400m3、深度发酵储渣罐100m3、干式贮气柜300m3、缓冲气罐50m3、燃气自动放空火炬1座、沼气站在线监控系统、应急消防系统、400户村民沼气集中供气输配系统。

1.6项目建设期限

2009年5月至2009年12月。

1.7项目总投资及资金来源

本项目总投资332.47万元，其中：

土建工程49.83万元，设备购置及安装费245.64万元，工程建设其他费用37万元。

资金来源：

中央补助投资170万元，地方投资68万元，项目法人自筹资金94.47万元。

1.8主要技术经济指标

1.8.1生产指标

秸秆消耗量：

1.25吨/天。

产气量：

500m3/天；

储气量：

350m3/天；

1.8.2工艺指标

工艺类型：

秸秆粉碎+降流式秸秆连续发酵沼气生产+沼渣综合利用

厌氧发酵罐容积产气量：

1.2m3/m3.d

发酵浓度：

15%（TS）；

发酵温度：

35℃～38℃；

停留时间：

50～60天

1.8.3投资指标

工程总投资332.47万元，按年沼气产量18.25万立方米计算，每1立方米沼气投资18.2元。

1.8.4劳动定员

沼气站建成后，正常维护运行管理的人员4名。

1.8.5能耗指标

该工程总装机容量39.05kw，日耗电约104.2kwh。

1.8.5占地面积

该工程总占地面积约4亩。

第二章建设背景与编制依据

2.1建设背景

2.2建设目标

项目建设规模为年处理秸秆460吨，生产沼气18.25万立方米供山西高平市米山镇酒务村400户农户的生活用能。

沼渣还田利用，无沼液排出。

2.3设计范围

本初步设计内容包括沼气站内秸秆堆场、调节池、厌氧消化罐、沼气净化储存系统、设备间、管理房、配电房等建（构）筑物以及站内给排水系统、集中供气管道系统和设备。

不包括站外道路、输配电系统。

2.4设计原则

（1）以纯秸秆为发酵原料，以沼气集中供气和沼渣还田综合利用为目的，即以沼气为纽带，将沼气和种植技术进行优化组合，做到能量多级利用、物质良性循环，形成没有污染的可持续发展的农业生态系统。

（2）遵循技术先进、工艺成熟、质量可靠的原则。

因地制宜的选用国内成熟先进的工艺技术及配套设备，工程建设达到经济、实用、运行稳定的目的

（3）本着保障运行安全，尽量杜绝事故隐患和环保节能的原则。

在设计中，落实安全和环保因数，实现沼气综合利用工程可靠运行。

（4）本着投资省，操作简便，运行费用低、运行管理方面的原则。

在设计中，选用成熟的、可靠的、先进的产品，实现沼气综合利用工程经济、稳定运行。

（5）本着外观形象精美化，气液输送管网化，运行管理规范化的原则，在设计中，做到规划合理、工程外观优美、管网整齐，运行规范。

2.5建设条件

项目建设地其工程地质特性良好，无滑坡危害，一般无大水威胁，地下水位低，对沼气工程建设无大的影响。

项目建设地点位于山西高平市米山镇酒务村外100米，周围农田，紧邻村道，交通方便，建设环境良好，建筑材料供应快捷；建设地水资源丰富，水质良好，符合本项目生产和生活用水标准；建设场地内已有变配电系统、供电线路；通讯、水、电和排水管道系统等基础设施齐全，能满足建场施工及将来正常生产所需水、电；建设地点土质良好，符合养殖场建筑对土质的要求。

2.6设计依据

（1）“山西高平市秸秆沼气集中供气示范工程”设计合同；

（2）农业部农科教发（2009）2号文件，关于16个秸秆沼气集中供气示范工程项目可行性研究报告的批复；

（3）NY/T1220-2006《沼气工程技术规范》;

（4）NY/T1222-2006《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范技术规范》；

（5）国家现行的有关设计规范、标准及规程。

第三章工艺设计说明

3.1工艺设计原则

技术先进、工艺成熟、质量可靠；

高效稳定，安全适用；

选择投资省、占地少；

操作简便，运行费用低廉。

3.2沼气发酵原料

原料种类：

小麦秸秆，水稻秸秆，玉米秸秆。

缓冲储气柜调压器农户

沼气增压机干式气柜沼气脱硫汽水分离器

秸秆粉碎储存调节池厌氧消化罐

农田沼渣深度发酵储渣罐

工艺流程框图

本沼气工程整个工艺包括：

一是秸秆储存、二是秸秆预处理、三是厌氧消化系统、四是沼渣综合利用系统、五是沼气净化与储存、六是沼气输配与用户配套。

（1）、秸秆储存

农户粮食收获后，秸秆自然风干，沼气站按会员制方式以冲销沼气价或市场价收购秸秆。

收购的秸秆以玉米秸秆或小麦秸秆为主，含水率13%以下，用堆跺方式储存在堆料场。

堆料场面积250m2，跺高4m以内，储存量可满足沼气站半年供应，按照当地1年两季收获计算，满足沼气站全年生产。

（2）、秸秆的预处理

所有秸秆均须采用专用粉碎机械粉碎处理，粉碎后的原料中，不得有20mm以上长度的秸秆钎维。

（3）、调节池

粉碎后的原料按规定数量经计量后投入调节池与回流水进行搅拌混合，同时补充新水，使料液浓度达到TS3％，搅拌均匀后泵入厌氧发酵罐。

（4）、厌氧发酵

采用中温（35-38℃）发酵,利用太阳能作为热源对发酵罐进行增温保温，以保持中温发酵的条件。

该发酵罐和深度罐须做好保温，原料发酵采用下流式，多点布料。

发酵罐配置负压保护装置，并使贮气罐与发酵罐之间的沼气管路往返畅通，以保证发酵罐出料时不产生负压。

（5）、保温增温措施，能源平衡分析

本项目的保温措施主要是：

重点对厌氧发酵罐、深度发酵罐及其物料连接管道进行保温，保温材料为聚氨酯发泡材料，施工工艺为采用喷注法。

保温材料外加彩钢板进行保护。

本项目的增温措施主要利用太阳能供热。

本项目需用增温措施补充的热损失包括发酵设施和各种管路的散热损失，秸秆原料和补充新水的升温热量，回流水配料工序的散热损失，按每天进料量折算，；200m2太阳能集热区供热能力：

晴天：

阴天：

雨雪天：

，所以沼气站冬季进料须选择——，避开——，并相应调整进料量。

（6）、沼渣、沼液的综合利用：

与常用的生产原料——畜禽粪便生产沼气相比具有以下特点：

1、秸秆分布广泛，原料充足，可彻底解决沼气生产原料问题。

2、秸秆厌氧发酵产生的沼渣，直接作为有机肥料使用。

沼液循环利用，沼液不作排放，用水量少,是符合循环经济要求的清洁生产过程。

秸秆有机肥料，不产生任何有害副产品，是上好的农家肥，真正实现了秸秆还田，可实现废弃物的零排放。

本项目厌氧发酵残余物沼渣将作为初级有机肥直接施用在沼气站周围蔬菜大棚和果树地以及农田。

根据沼气站与酒务村的初步协议，沼渣有机肥无偿提供给沼气用户使用，消纳农田共——亩，其中蔬菜大棚——亩、果树种植地——亩、农田——亩。

沼渣的综合利用实现了整个生产过程无废弃物排放，实现了物质循环合理利用的生态系统。

沼液用于回流配料。

（7）、沼气的净化与储存：

在稳定的工作状况下，每天可产沼气500m3。

沼气经脱水、脱硫，计量后进入300m3干式储气柜储存。

净化工序包括沼气的脱水、脱硫。

（一）沼气的脱水采用重力方法，并在输送沼气管路的最低点设置气水分离器将管路中水蒸气排除。

（二）沼气脱硫采用干式脱硫剂脱硫。

沼气通过脱硫器后，沼气中H2S浓度应低于20毫克/立方米。

（8）、沼气输配与用户配套

本项目沼气输配采用常压输配，沼气由干式储气柜输出，经增压机加压，最大压力0.08MPa，并通过缓冲储气罐和埋地敷设的输配管路输送，至村中后经调压器调压至0.04MPa后连接输配支管，再通过分支管路送入村民厨房。

每户村民配套燃气表、沼气灶具和灯具。

堆料场

①堆料场为轻钢结构棚架，面积250m2，彩钢板棚顶和四壁，混凝土地面；棚架上设置消防喷淋系统。

②配套消防水池为砖混结构，容积100m3，长10m、宽6.8m、池深1.5m，匹配消防泵一台，5.5kw。

预处理

①粉碎机

设计选用JF-500秸秆粉碎机2台，1备1用，秸秆粉碎量400-600克干/h，电机功率5.0kw。

②调节池

池体由砖混结构，内部作防水处理，池内设搅拌机，使原料混合均匀，避免秸秆上浮。

技术参数为：

采用砖混结构，地下式。

有效容积：

30m3

数量：

1座

配套设备：

1.大通道泵

型号：

100QW60-20-5

功率：

5.0kW

数量：

2台（一用一备）

2.搅拌机

型号：

JBJ12-1100-3.0

功率：

3.0kW

数量：

1台

厌氧发酵单元

①一级降流式秸秆连续发酵厌氧反应器

罐体采用Q235A材料制作，数量1个。

罐内有换热系统，罐体采用聚氨酯保温加彩钢板进行保温

型号：

DN—500

有效容积：

400m3

产气率：

1.2m3/m3

产气量：

500m3/d

秸秆原料产气率0.35～0.45m3/kg

进料浓度：

3%

发酵浓度：

15%

发酵温度:

35～38℃

数量：

1座

②深度发酵储渣罐

罐体采用Q235A材料制作，数量1个，罐体采用聚氨酯保温加彩钢板进行保温

有效容积：

100m3

③太阳能集热区

沼气净化单元

①化学脱硫塔

型号：

TS－250

数量：

2台

处理量25m3/h,脱硫效率99％

②汽水分离器

型号：

TW-250

数量：

1台

③沼气流量计

型号：

LZ－100（流量0～100m3/h）

数量：

1台

④沼气自动放空火炬

型号：

沼气自动放空火炬（流量0～100m3/h）

数量：

1台

沼气贮存单元

由于产气量和用气量不平衡，及受用户与沼气站距离影响，所以必须设置贮气柜进行调节，在稳定的工作状况下，本工程每天可产沼气500m3。

本项目采用常压干式储气柜，储气容积300m3。

沼气输配单元

本项目采用常压输配，输配压力低于0.08MPa，压力值在国家规定的低压压力下限0.1MPa以下，输配管路采用环形管网，地埋敷设。

由于用户与沼气站距离较远，配置了燃气增压机50m3缓冲储气罐和燃气调压器。

配套设施

（1）进料间，秸秆粉碎间等共108m2

结构形式：

砖混

（2）办公室共81m2

结构形式：

砖混