规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范(2)

2019-03-15 19:29

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;

b、 污水进入固液分离机前应通过格栅清除污水中较大的杂物; 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~40 mm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0.5 m/s~0.8 m/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0.5 m。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。

规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范

发布时间:2006-5-7 17:45:36 来源:登封农情网

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100 mm),人

孔中心与池外地平的距离不大于1 m。直径不宜小于600 mm;

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

序项目 升流式厌氧全混合厌氧塞流池 号 固体床 消化器 1 温度(℃) 35℃左右 35℃左右 35℃左右 2 水力滞留期 8~15 10~20 15~20

(d)

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5~10 3~8 2~5

(kg/(m3·d))

6 投配率(%) 7~12 5~10 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)

式中:

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0.35 m3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

序项 目 参 参 备注 号 数 数 1 温度(℃) 25 15 12℃以上 2 水力滞留期(d) 1.5~2~4 温度高时宜用下限值,温度低

3 时宜用上限值

3 TS浓度(%) <1 <1 4 CODcr去除70~70~

率%) 85 85

5 CODcr负荷3~5 1~2 温度高时宜用上限值,温度低

(kg/(m3·d)) 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)

式中: 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

理论上每去除1kgCODcr可产0.35 m3甲烷。 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20 mg/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1000 m3/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100 Pa; 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,尽量避免地下式。当采用地下式时,应设置排水放空设施。建造材料一般为钢板或钢筋混凝土。

8.6.8 湿式贮气柜应设置上水管、排水管和溢流管;钟罩应设置检修人孔,直径不小于600mm,钟罩外壁应设置检修梯。

8.6.9 在寒冷地区,湿式贮气柜应设置供热系统。

8.6.10 当湿式贮气柜钟罩与水封池均为钢板制造时,须做防腐处理,采用环氧沥青、氯化聚乙烯涂料、聚丁胶乳沥青涂料等防腐材料。 8.6.11 贮气柜安全防火距离

a) 干式贮气柜之间的防火距离应大于较大贮气柜直径的2/3,湿式贮气

柜之间的防火距离应大于较大贮气柜直径的1/2; b) 贮气柜至烟囱的距离,应大于20 m; c) 贮气柜至架空电缆的间距,大于15 m;

d) 贮气柜至民用建筑或仓库的距离,应大于25 m。 8.6.12 沼气贮气柜出气口处应设阻火器。 8.6.13 沼气计量

沼气流量计应根据厌氧装置最大小时产气量选择流量计,见表4。

表4 沼气流量计选择表

小时沼气量 流量计

户内 皮膜表 20 m3~30 m3 膜式流量计

>30 m3 腰轮(罗茨)流量计、涡轮流量计等

8.6.13 贮存系统见GBJ16、GB50028中相关规定。

9 后处理

9.1 “能源生态型”沼气工程后处理

9.1.1 “能源生态型”沼气工程的厌氧出水进贮液池后作液态有机肥用于农田。 9.1.2 “能源生态型”沼气工程厌氧消化后的沼渣、沼液需做进一步的固液分


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