第七讲 沼气工程设计.ppt
第7讲 沼气工程设计,初步设计说明书工程实例,第一章 总论 1.1 概况 1.2 设计依据 省计经委“关于×××养殖场可再生能源、环保示范项目实施方案的批复”； ×××养殖场环境影响报告表； 市环保局关于×××养殖场的环评批复； ×××养殖场总平面图； 项目设计委托书； 国家现行的有关设计标准及规范。,1.3 设计资料 1.3.1饲养规模,表1 饲养规模 单位：头,1.3.2污水水量 鲜猪粪排放量: 公、母猪排粪： 12000头×2.5Kg=30t/d 育肥猪、保育猪排粪:72000头×1.7Kg=122.7 t/d 哺乳猪排粪： 36000头×0.9Kg=32.4 t/d 合计日排放鲜猪粪： 185t/d 猪尿及冲洗水： 12万头×20公斤=2400 t/d 其它冲洗水及生活污水： 400 t/d 总污水量共计： 2985 t/d,1.3.3 污水水质,表2 污水污染指标,1.3.4 气候特征 该地区属于亚热带季风气候，温暖潮湿，雨量充沛，四季分明。根据杭州市气象站观察资料统计，19911995年平均气温16.7，年平均气压1011.9hPa，年降水总量1469.8 mm,年平均相对湿度76%，年平均风速2.2m/s。年主导风向SSW、N，频率10%。,1.3.5 地理地质情况 (1)地理位置 拟建的污水处理站位于猪舍西北角。 (2)地层结构特征 根据省地质勘察院的工程地质勘察报告结果，污水处理站场地地基承载力为： 4m以上：70-80Kpa 4m以下：130-210Kpa （3）标高 污水站道路标高0.000相当于黄海高程5.500m，地下水位标高4.15-3.2m。 （4）风压 基本风压Wk=0.4kN/m2 （5） 抗震 本地区为国家划定六级地震区。,1.4 设计任务 1.4.1设计规模 本工程设计处理养猪场污水、废弃物2585吨/日，其它冲洗水及生活污水400吨/日。共计处理污水3000吨/日。考虑到淡季、旺季存栏量和用水量的波动，设计处理规模确定为3300吨/日。（K=1.1） 1.4.2处理要求 根据市环境保护局的环评批复调整意见， × ×养殖场经处理后的出水必须达到GB8978-96污水综合排放标准中的一级标准。即： CODcr 100mg/L；BOD5 30mg/L；SS 70mg/L；NH3-N 25mg/L； pH值6-9。,第二章 工艺设计 2.1 工艺流程 根据猪场污水属于高浓度有机废水，具有良好的可生化性能，（BOD/COD0.5）而且营养也比较齐全的特点，并考虑到环评批复对污水处理系统的要求比较高，因此处理工艺采用以物化方法为预处理，“厌氧好氧”二级生化处理为核心的处理工艺。,好氧连续式生物堆肥发酵,发电、烧锅炉、民用,贮气柜,净化,养殖场,污水,固液分离,沉淀池,酸化调节池,UASB,SBR,污泥浓缩池,污泥,污泥脱水,有机肥,混凝沉淀池,上清液,沼气,达标排放,2.2 工艺流程说明,2.2.1 固液分离 猪粪污水中含有大量的粪渣、残余饲料等悬浮物质，固形物含量高达12000mg/L。本设计在猪粪收集沟的末端设置沉淀槽，安装螺旋分离机2台，使猪粪污水在进入集水池前分离出50%60%的鲜猪粪，从而使污水中的悬浮物降至5500mg/L。然后经过细格栅机和水力筛网，再分离去除50%的悬浮物，使进入水解调节池污水中的悬浮物含量在2750 mg/L以下。分离的粪渣用输送带运往有机复合肥厂。,2.2.2水解酸化,表4 水解酸化池处理情况,2.2.3厌氧消化,表5 厌氧消化器设计及运行参数,2.2.4好氧处理,SBR工艺的设计与运行参数如下： 进水：1小时、缺氧：1小时、曝气：4小时、沉淀：1小时、排水：1小时。 处理水量：3300 m3/ d 装置容积：1880 m3×4座 污泥负荷：0.035BOD5/MLSS.d 污泥产率:0.4Kg/KgCODcr(去除) 污泥产量:0.9×3300×0.4=1188Kg/d 去除率: COD 90%；氨氮 90% 出水水质:CODcr浓度为95.9 mg/L；BOD5 浓度为29.7 mg/L；氨氮浓度为24 mg/L,2.2.5污泥处理 好氧剩余污泥1188Kg/d（干污泥计）排入污泥浓缩池。浓缩后的污泥进入好氧污泥贮存池，然后用带式压滤机脱水，使其含水率降至75%。脱水后的污泥4.75吨（湿）运往有机肥厂，与粪渣一道用于生产优质高效有机复合肥。厌氧污泥定期排入厌氧污泥贮存池，作菌种出售或备用。,2.2.6沼气净化及发电 在稳定工况下，厌氧消化池每天产生8519m3沼气，厌氧消化池产生的沼气经过气水分离器、脱硫塔净化处理后，进入1000m3干式贮气柜，贮气柜的沼气经SKG-334型沼气输送泵将7519m3沼气输送到发电机房；另外1000m3沼气用于民用燃气。沼气发电站设计规模为1000kW，选用3台500 kW的发电机组，2用1备，单机电功率达350kW以上。沼气发电机组由天然气发电机组改装而成。每立方米沼气发电1.8kWh，白天2台工作，夜间1台工作，用于发电,日发电量13534kW.h，实行并网发电。,第三章 土建设计,3.1 地基处理 3.2伸缩缝的设置 3.3材料说明 3.4主要建、构筑物结构形式 3.5土建工程及造价,第四章 主要设备、材料及造价,4.1主要设备 设备的选用与制造是本工程的重要部分.根据设备的来源与制作方式,可将其归纳为三类: 第一类:进口设备,包括沼气输送泵、沼气贮气装置、Lipp池罐不锈钢复合板材料及配件。 第二类：中外合资企业的产品，包括潜污泵、污水泵、罗茨风机、带式压滤机、电动蝶阀及阀门等。 第三类：国内企业的产品，在同类产品中，选用质量好、信誉佳、服务周到的产品。,设备及安装费用,第五章 电气仪表与自动控制,5.1动力系统 5.1.1配电 5.1.2设备装机容量 5.2自动控制系统 5.2.1自动系统的控制点组成:(1)温度监测(2)液位监测(3)流量监测 5.2.2 控制系统的组成 5.3 照明 5.4 避雷接地 5.5电气、自控设备及材料,第六章 给排水、绿化与消防 6.1 给水 6.2 排水 6.3绿化 6.4 消防,第七章 水质监测 水质监测是污水站运行调控和衡量处理效果的重要依据，需要进行日常监测分析，主要分析项目有：pH、CODCr、SS、SV30、DO以及沼气产量等。 水质分析监测采用化学分析与仪器分析相结合的方法。 根据工程运行的需要，pH、SV30、DO每班采样测试一次； CODcr、SS、MLSS每天采样测试一次；BOD5每周采样测试一次。根据检测项目，需配置溶解氧测定仪、电子分析天平、恒温培养箱等设备。,第八章 污水处理站的组织形式及劳动定员,污水站人员编制表,第九章 工程投资总费用,第十章 运行成本,第十一章 主要技术经济指标,11.1处理能力 日处理猪粪 185吨/天 日处理猪舍污水 2800吨/天 日处理生活污水 400吨/天 每天处理污水总量 3300吨/天 11.2污染物削减量 日削减COD 43775kg； 年削减COD 16000吨。,11.3出水指标 达到国家污水综合排放标准GB8978-96中规定的一级标准 11.4沼气产量 8519m3/天 11.5沼气发电量 13534度/天 民用燃气量 1000 m3/天 11.6复合有机肥原料 142吨/天 11.7工程总投资 1497万元 11.8运行成本 2.23×3300×365=269万元/年 11.9用电 装机容量 375.77kw 使用容量 228.87kw,11.10占地 建设用地：11700m2 建、构筑物占地面积：3300m2 11.11收益 525.2万元/年 其中, 沼气发电收益 13534度/天×0.6元/度×365天=296.3万元 民用燃气收益 1000 m3/天×0.6元/ m3×365天=21.9万元 有机肥原料收益 142吨/天×40元/吨×365天=207万元 11.12 利润 利润=收益运行成本=525.2-269=256.2万元 11.13投资回收期 投资回收期=总投资/利润=1497/256.2=5.8年,
