沼气净化工艺
1.水洗工艺
因为二氧化碳和硫化氢在水中的溶解度比甲烷大，所以水洗不但可以去除二氧化碳，还可以去除硫化氢，此吸收过程是纯粹的物理反应。通常沼气通过压缩后从吸收柱底部进入，水从顶部进入进行反相流动吸收。因为硫化氢在水中的溶解度比二氧化碳大，所以水洗也可以去除硫化氢。吸收了二氧化碳和硫化氢的水可以再生循环使用，可以在吸收柱中通过减压或者用空气吸脱再生，当水中的硫化氢浓度比较高的时候，一般不推荐使用空气吹脱，因为水很快又被硫污染。如果有废水可以利用，不推荐对水进行再生。
2.聚乙二醇洗涤工艺
聚乙二醇洗涤和水洗一样，也是一个物理吸收过程。Selexol是一种溶剂的商品名，主要成分为二甲基聚乙烯乙二醇（DMPEG）。和在水中一样，二氧化碳和硫化氢在Selexol中的溶解度比甲烷大，不同之处是二氧化碳和硫化氢在Selexol中溶解度比水中大，这样需要Selexol的量也会减少，更加经济和节能。另外，水和卤化烃（填埋场沼气中的成分）也可以用Selexol洗涤去除。Selexol可以再生重复使用，可以使用水蒸汽或者惰性气体（净化后的沼气和天然气）吹脱Selexol中的元素硫，但是不推荐使用空气。
3.碳分子筛工艺
分子筛在分离沼气中特定的气体组成上是一种非常好的产品。通常，分子被松散地吸附在炭孔隙中，并且可以析出。通过不同的网孔大小或者压力可进行选择性的吸收。当压力减小时，分子筛中吸收的化合物组分会释放出来。所以这个过程常常被乘坐“变压吸附（PSA）”。可以用焦炭制作富有微米级孔隙结构的分
子筛净化沼气。
为了节省压缩气体的所需的能量，需要把一系列分子筛串联在一起。气体压力从一组分子筛中释放后加入接下来的一组。通常是将四组排为一列，可以同时用来去除二氧化碳和水蒸汽。利用活性炭去除了硫化氢后，冷凝器在四摄氏度下冷凝去除之后，沼气在6*10的5次方帕的压力下通入吸收单元，通过第一个吸收柱后可以使沼气中的水蒸汽分压小于10ppm，甲烷含量超过96%以上。
因为第二个柱子和第四个柱子压力相通，而第二四个柱子是先被用来抽真空脱附的，所以第二个柱子压力从6*10的5次方pa释放到接近3*10的五次方pa，在接着减至常压，释放出的气体再返回消化罐中以回首甲烷。第三个柱子压力从1*10的五次方减少到0.1*10的五次方pa，放出的气体主要含有二氧化碳，并有少量甲烷，通常都直接排放，也可以设置一个回收装置来回收甲烷。
可以用红外检测仪对第一个柱子分离的甲烷进行在线连续检测，如果不能满足所需的沃泊指数（指在同一基准条件下，单位容积燃气的高位发热量与其相对密度的平方根的乘积，一般是各种燃气混合气气质的一个重要的度量指标），气体需要再进行变压吸附，如果甲烷含量足够高的话，可以输送进天然气网或者通
过压缩机压缩至250*10的五次方pa进行储存。
4.膜分离工艺
膜法分离主要有两种方法，一种是膜的两边都是气相的高压气体分离；另一种是通过液体吸收扩散穿过膜
的分子的低压气相-液相吸收分离。
（1）高压气相分离。压缩到36*10的五次方pa的沼气首先通过活性炭床以去除卤化烃和硫化氢，接着便通入滤床和加热器。膜是由醋酸纤维素制成，可以用来分离像二氧化碳、水蒸汽和残留的硫化氢等极性分子，它有一定的选择性，即在不同的区域吸收硫化氢和二氧化碳，但不能分离甲烷中的氮。经验表明，膜可以持续使用三年，在使用一年半后，因为萎缩的缘故，膜的渗透性会减少30%。
（2）气相-液相吸收膜分离。气相-液吸收膜工艺最近才被用在沼气净化上，其实质是沼气中的硫化氢和二氧化碳分子穿过一个多孔的熟睡膜在液相中被吸收去除。从下方进入的气体，其中的硫化氢和二氧化碳分子能够扩散穿过膜，然后被相反方向流过的液体吸收，吸收膜在一个标准大气压下工作。在25摄氏度到3 5摄氏度，可以非常有效地把沼气中的硫化氢浓度从2%减少到小于250ppm，液相的吸收剂可以用NaOH 溶液。吸收了硫化氢的NaOH溶液可以应用于水处理中以去除重金属。
二氧化碳可以通过胺溶液作液相去除，胺溶液可以通过加热再生，释放处纯净的二氧化碳可作工业应用。
.生物降解工艺
沼气中的硫可以通过微生物被去除。大部分的硫氧化细菌都属于硫杆菌属，且大多都是自养的，即他们可以利用沼气中的二氧化碳来满足其C营养的需要，主要生成物是单质硫，也有部分硫酸根，在溶液中形成硫酸会造成腐蚀。根据沼气中不同不同的硫化氢含量，可以往沼气中通入2%——6%的空气，以满足生物
氧化硫化物的需要。
最直接和简单的方法是直接往厌氧消化罐或储气罐中通入一定量的氧或空气并保持一定时间，因为硫杆菌随处可见，所以并不需要接种。消化物的表面可以提供给他们一个微观好氧环境和必须的营养以供它们生长，并会形成菌落上面附着一层黄色的硫。适当的温度、反应时间和空气量可以使硫化氢减少至50ppm。对于不同的甲烷含量，沼气在空气中的爆炸范围为6%——12%，所以必须采取一定的安全措施以避免给
沼气中通入过量的空气。
2.生物滤床工艺
在大型厌氧消化罐生产沼气中，水洗和生物脱硫常常被联合起来用以去除硫化氢。可以使用废水或者消化罐中的上清液从滤床顶部通入，沼气从底部通入，进入滤床前的沼气中通入4%——6%的空气，滤床为水吸收硫化氢和脱硫微生物的生长都提供了一个充足的接触面。在丹麦，有几家工业污水处理厂和很多农场
发酵产沼都在使用此种工艺净化沼气。
3.消化污泥中加氯化铁工艺
直接往消化污泥中加入氯化铁，氯化铁会和硫化氢反应而形成硫化铁盐颗粒。这种方法可以使硫化氢的产生量大为减少，但不能减少到天然气或汽车燃料所要求的水平，需要再进一步处理。这种去除工艺的投资成本较少，只需要一个盛氯化铁溶液的罐子和一个定量泵，主要成本是氯化铁产生的。
4.氧化铁吸收工艺
硫化氢易于氢氧化铁、氧化铁反应成硫化铁，此反应是略微的吸热反应，最低温度要求12摄氏度，最佳反应温度需要一定量的水，所以沼气不能太干，但是应该避免生成冷凝水使球状氯化铁粘在一起，减少了反
应表面。
产生的硫化铁可以被空气氧化再生，生成氧化铁或者氢氧化铁和硫单质，再生过程中会放出大量的热，因此常常会发生自燃。由于在氧化铁的表面上会覆盖一层硫单质，所以在经过很多次重复使用后，就需要更换氧化铁和氢氧化铁。通常，一个装置中配有两个反应床，当一个在进行脱硫的过程中，另一个可以进行
再生。
5.氧化铁木片吸收工艺
在木片上覆盖一层氧化铁相对于相同量的氧化铁有更大的比表面积和较低的密度，大约100g的氧化铁木片可以吸收20g的硫化氢。这种方法在美国很流行，价格相对较低，但是必须注意再生氧化铁过滤器的时
候温度不能太高.
6.赤泥颗粒吸收工艺
氧化铝生产中产生的废物赤泥可以被做成颗粒状用来吸收硫化氢，它有着更大的比表面积，不足之处就是密度比氧化铁木片大得多。在德国和瑞士，大部分的污水处理厂都使用这种方法。
7.活性炭吸附工艺
在变压吸附系统中硫化氢可以通过用碘化钾浸泡过的活性炭去除，硫化氢被转化为单质硫和水，硫被活性炭吸收，此反应最佳条件为：压力7——8*10的五次方pa，温度50摄氏度到70摄氏度，在压缩气体的过程中很容易使温度到达50摄氏度以上。通常气体停留时间为4到8小时。在连续运行的情况下，系统要包含两个吸附装置，如果硫化氢的浓度在3ppm以上，需要进行再生。
8.吸收工艺
水洗工艺、聚乙烯乙二醇吸收工艺和NaOH溶液吸收工艺都常被用来去除沼气中的硫化氢。
1.冷凝法
不同的温度下沼气中饱和水蒸汽的含量不同，在35摄氏度时水的含量接近5%，在输入天然气网前沼气中的水必须去除。针对不同的净化工艺，在各个阶段有不同的方法。在压缩之前需除去冷凝水，这样，在洗
涤去除二氧化碳和硫化氢工艺中就不需要再针对气体进行干燥，在吸收净化工艺之前也常常需要对气体进行干燥。主要有冷凝法和吸附法，最常用的为冷凝法，即在热交换系统中通过冷却器冷却气体而除去冷凝水。这种方法由于是在热交换器的表层冷却，通常比露点低0.5摄氏度到1摄氏度，为了取得更低的露点，必须在冷凝之前先压缩气体，然后再释放到需要的压力。
2.吸附干燥
吸附干燥是指通过硅胶，氧化铝或氧化镁等干燥剂来吸收气体中的水分，待干燥的气体通过吸附床中的干燥剂被干燥。通常使用两套装置，当一个工作的时候，另外一个可以再生。干燥剂的再生可以通过两种途径。一种是可以用一部分（3%——8%）的高压干燥气体再生干燥剂，这部分气体可以重新回流至压缩机人口。另外一种是在常压下，用空气和真空泵来再生干燥剂，此法会把空气混入沼气中，一般不会有。
3.吸收法
水可以被乙二醇、三乙二醇和吸水性的盐吸收，有许多种盐都有不同的吸水性，通常在干燥吸附塔中填充上小颗粒盐，待干燥气体从底部通入，被水溶解了的饱和盐溶液积累在吸附塔的底部，通过阀门排除，然后换上新盐颗粒，盐一般不用再生。在一般工业应用干燥器中，不同的盐露点通常在10摄氏度到15摄氏
度之间。
就是用一台工业制冷机，把出来的沼气冷却，制冷机的散热端从沼气里“搬运”出来的热量重新用沼液冷却，这样部分供给了高温发酵所需的热量。沼气分别在连在一起的几个气室里面冷却。分步根据杂质的沸点将气体一一分离。这样耗费的只是压缩机的动力，得到的确实纯净的甲烷，二氧化碳，硫化氢等，除了正常出售甲烷以外，还可以出售副产品二氧化碳和硫化氢，并且这些产品都是液体或者稍微加压就可以装瓶的。
更进一步的讨论
大型养猪场沼气工程设计方案 受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响，中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位，养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。1983年到2005年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。2004年中国肉猪存栏48189.1万头，出栏61800.7万头，猪肉产量4701.6万吨，居世界第一位，肉类人均占有量达55.73 kg/人，其中猪肉36.17 kg/人，超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。2004年我国全年畜禽养殖业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨，其中猪年排泄粪便为12.31亿吨，占总粪便量的47.8%，随着养猪业的发展，必然导致更大量的粪便废弃物，因此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。 2.1沼气产量计算 2.1.1干物质量计算 猪场基础母猪存栏量500头，猪场总存栏量为5354头，设计采用干清粪工艺，按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算，夏季污水排放量为1.8m3/（百头.d），冬季污水排放量为1.2m3/（百头.d），则排放污水量为64.2～96.4 m3/d。日产粪便量为5.1t/d，猪粪含水率按82%设计，干物质（TS）量计算见表2-1。本项目中，干物质量按照0.92 t/d进行设计。 2.1.2物料总量和补充水量计算 本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的5.1t鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成10％干物质浓度，约需要4.1m3污水，余下猪场排放的污水经过水力筛，将部分存留在污水中的猪粪渣筛除，投入到配料池，与鲜猪粪一同调配（该部分物料包含在 5.1t 鲜猪粪中），过筛后污水进入储肥池，进行厌氧处理储存。 加水量计算： W=Xq(α×m0-W0) 式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82% 配水比a= 11.5 若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92% 则X=则α==11.5 W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t 每天进入发酵罐物料总量约16＋17＝33t （理论和实践测定：TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3） .通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵（t=33℃-38℃）， 则设计容积产气率ξ＝0.8—1.2m3/m3.d 发酵罐的容积大小与发酵原料的特性、发酵液浓度和水力滞留期有关。 发酵罐的容积V1与每日处理原料量、发酵液浓度。发酵液密度和滞留期有关。 计算公式： V1 = G f * HRT / q y V1 为发酵罐内发酵液的容积；G 为发酵罐每天进料量；f 为发酵原料干物质含量；q 为发酵液浓度；y 是发酵液的密度。 发酵罐的总容积V等于发酵罐的发酵液容积V1加上发酵罐的储气容积V2。V2 一般取V2 = （8%~10% V1 V = V1 + V2 2.1.3沼气产量计算考虑2%的干物质损耗率，每天投TS 902kg，产沼率为0.28～0.32 m3/kg TS，取值0.30 m3/kg TS，可产沼气271m3。
沼气生产工艺流程 图7-1工艺流程简图二、工艺流程简述
厌氧消化的主要粪源为项目所在地周边的养殖场的猪粪、秸秆、餐厨垃圾和园区及周边的蔬菜残余，猪粪有干清猪粪和水冲猪粪。干清猪粪、秸秆和蔬菜残余这三种原料采用固体进料系统进料，水冲猪粪和餐厨垃圾采用液体进料系统进料。 秸秆经过X-Ripper破碎机破碎后，通过铲车输送至预混池中，预混池中装有潜水搅拌机，可将破碎的秸秆和水充分混匀（TS为7.5%），混匀后的物料采用螺杆进料泵泵送至生物预处理发酵罐，生物预处理后的秸秆溢流至出料池后用螺杆泵泵送至快速混合系统。 蔬菜残余经X-Ripper破碎机破碎后，用铲车输送至固体进料系统，干清猪粪也被加到固体进料系统中，然后通过无轴螺旋输送机输送至快速混合系统，从厌氧反应器泵出的出料也被输送到快速混合系统。经预处理的秸秆、破碎的蔬菜残余、猪粪、工艺水和反应罐的出料在快速混合系统中混合并最终被输送到厌氧反应罐中。 水冲猪粪、破碎后的餐厨垃圾在混料池中混合均匀后经螺杆泵泵入厌氧反应罐中。 厌氧反应罐内设中轴搅拌装置，罐内物料呈全混状态，在适宜的碱度、温度条件下确保厌氧反应充分进行。厌氧反应产生的沼气经净化系统净化后部分供居民用气，其余部分经由净化提纯、高压储气柜储存后运送至加气站；消化罐内出来的残渣由螺杆泵输送至换热器经热交换后流入缓冲池，再由污泥泵输送入卧螺式离心分离机进行固液分离，分离后的沼渣沼液作为有机肥厂的原料，根据市场需求生产有机肥。出于安全因素的考虑，需要在变压吸附系统前设置一个沼气火炬。 设置换热器回收出料热量，进行余热利用，减少外加热量，进而减少能源消耗。设置燃煤锅炉以补充余热回收热量的不足，在厌氧消化罐内设置加热盘管，维持厌氧反应稳定运行的温度。 1、预处理工艺 秸秆单独收集，收集后先进行粉碎，然后采用生物预处理。 蔬菜残余单独收集，收集后进行破碎。 猪粪经过格栅，去除石块、塑料等大的无机物质。
厌氧消化装置刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和惰性气体CO2外，还含有一定比例的H2S、H2O，少量的NH3，H2、N2、O2、CO和卤化烃。沼气的净化是指沼气中CH4之外其他气体的去除。 一沼气净化机理 概括起来，目前沼气净化的机理有三大类，即化学吸收、物理提纯和生物脱除。 （1）化学吸收。一种化学吸收机理是采用胺、碱、醇等复合溶液吸收剂，利用酸碱中和反应吸收沼气中的CO2、H2S等酸性物质，同时也能吸收NH3等易溶于水、醇的气体。另一种化学吸收机理是采用干化学物质（如Fe2O3）作为吸收剂吸收杂质气体。化学吸收的吸收剂都可以通过装置的自净系统和再生系统释放出各种杂质和气体得到再生循环使用。（2）物理提纯。通过此机理净化沼气的主要是变压吸附法。利用吸附剂在不同压力条件下对不同气体吸附力不同的原理来分离沼气中的不同组份。沼气中的H2O、CO2、H2S等吸附容量较大的强吸附组分在一定压力下被吸附剂吸附停留在床层中，而较小吸附容量的弱吸附组分N2、CH4 等从床层出口输出，从而实现了对沼气的净化。 （3）生物脱除。在一定的条件下利用微生物生长繁殖需要沼气中某些杂质气体作为营养物质，从而实现对沼气的净化。 现阶段，物理化学法已被广泛地应用且积累了丰富的经验。但该方法存在运行费用高、投资大、再生困难、产生二次污染等缺点。生物法具有不需催化剂和氧化剂、不需处理化学污泥、少污染、低能耗、高效率、可回收单质硫等优点，正在成为沼气脱硫领域的发展趋势。 二沼气净化方法 沼气净化的程度取决于沼气的用途。沼气供热需要脱H2S、H2O，沼气发电需要脱H2S、H2O、有机卤化物，沼气作汽车燃料需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2，沼气并入天然气网需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2以及金属。沼气中不同组分脱除的具体方法见表1。 三常用的沼气净化技术 不管是什么用途，沼气中的H2O 和H2S都要脱除。本文就沼气脱H2O和脱H2S常用的技术详述如下。 （1）脱H2O 脱H2O是因为导气管中如果积累了水会溶解H2S腐蚀管道，此外当沼气被加压储存时，沼气中的水会凝结冻坏储气罐。发酵装置出来的沼气中所含的水分形式是饱和水蒸气，一般采用冷分离法将其除去。通过调整压力引起混合气体温度发生变化，使水蒸气从气态冷凝为液态的水后，将其从沼气中脱除。此法经济简单，被大多数沼气工程所采用。 沼气冷却的方式有自然降温及机械脱水两种。冷却温度还要考虑下一步脱硫过程中不同脱硫剂对水分量的要求，根据脱硫剂的水分合理量进行适当的初步冷却。 在沼气输送过程中，还有一部分水要析出。为了避免析出的水分腐蚀或堵塞管道，常在管路的最低处安装集水器，定期排除集水器中的水。 （2）脱H2S 脱H2S是为了避免H2S腐蚀设备、H2S中毒和如果沼气燃烧H2S被氧化成SO2或SO3造成更大的危害。 总结出来的8种H2S脱除方法可以分为物理提纯、化学净化和生物吸收。现就3种机理中常用的方法分析如下。 ①活性炭吸附工艺。在变压吸附系统中H2S可以通过用KI浸泡过的活性炭去除。此过程中，H2S被转化为单质S和H2O，单质S就被活性炭吸收了。在连续运行的情况下，系统要包含两个吸附装置。如果活性炭上H2S的浓度超过3ppm，需要进行再生。
沼气工程工艺技术方案 建设单位： 建设地点： 编制单位： 编制时间：
目录 摘要.................................................. I 1 项目概况................................................ IV 1.1项目名称 .............................. 错误！未定义书签。 公司大型沼气工程......................... 错误！未定义书签。 1.2项目承担单位 ........................................... V 1.3建设地点 ............................................... V 1.4建设年限 ............................................... V 1.5工程占地 ............................................... V 2 建设内容................................................. V 2.1建设规模............................................... V 2.2主要设施............................................... V 3 设计目标................................................. V 3.1处理指标............................................... V 3.2技术指标............................................... V 3.3经济指标.............................................. V I 4 工艺流程................................................ VI 5 资金筹措方式............................................ VI 6 预算说明................................................ VI 第1章概述. (7)
规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 1 范围 本标准规定了规模化畜禽养殖场沼气工程的设计范围、原则以及主要参数选取等。 本标准适用于新建、改建和扩建的规模化畜禽养殖场沼气工程(参见 NY/T667-2003)的设计。畜禽养殖区沼气工程的设计可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB12801 生产过程安全卫生要求总则 GB18596 畜禽养殖业污染物排放标准 GB50028 城镇燃气设计规范 GB50052 供配电系统设计规范 GB50057 建筑物防雷设计规范 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GBJ14 室外排水设计规范 GBJ16 建筑设计防火规范 GBJ65 工业与民用电力装置接地设计规范 CJJ31 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准
CJJ55 污水稳定塘设计规范 CJJ64 城市粪便处理厂设计规范 NY/T667-2003 沼气工程规模分类 3 术语和定义 GB18596-2001、NY/T667-2003中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1沼气工程 biogas plant 以规模化畜禽养殖场粪便污水的厌氧消化为主要技术环节，集污水处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程。 3.2 “能源生态型”处理利用工艺 Process of “energy ecological”disposing and using 畜禽养殖场污水经厌氧消化处理后作为农田水肥利用的处理利用工艺。 3.3 “能源环保型”处理利用工艺 Process of “energy environment”disposing and using 畜禽养殖场的畜禽污水处理后达标排放或以回用为最终目标的处理工艺。 4 总则 4.1 沼气工程的设计应该符合当地总体规划，与当地客观实际紧密结合，能够正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。
养猪场沼气工程方案 （2000头） 青岛三色源环保科技工程有限公司
2013 年11 月
第一章沼气工程项目设计条件和工艺方案 第一节工程规模 生猪存栏量2000 头，设计日处理混合粪污9t 的沼气集中供气工程，供斜里村村民生活炊用。项目年产沼气70956m3。 第二节可利用资源量 一、资源量因项目详细资料不全，暂按以往项目经验及理论数据进行计算，猪场运营时存栏2000 头全部按照育成猪考虑。 根据猪粪粪便排放量资料统计，育成猪猪排粪量为2 kg/d 。则本项目每日粪便资源量为：存栏育成猪粪便：2000头× 2 kg/ 头·ｄ＝4 t/d 猪粪TS为18%，每天产粪便TS为：4 t/d ×18%＝t/d 因养猪场现有清粪模式不详，暂按干清粪考虑设计。考虑发酵浓度、温度及停留时间影响，按每吨TS猪粪产气270 m3计，则每天产沼气量为： t/d × 270 m3/t = m 3 二、处理后沼液、沼渣的去向 粪污经厌氧消化可作为有机肥就地消纳或外运。 第三节沼渣产量估算 物料全天输入总量为d，厌氧阶段消耗量为t/d ，该部分TS消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。厌氧阶段TS的输出量为d。物料（TS）平衡计算见表1-1 。
按表计算结果，每天沼渣干物质产量为，见图物料（）平衡图 ） 沼气t/d （）（2475m3 粪污 沼渣含水率70 %左右，沼渣干物质产量为t/d ，则沼渣产量为d 年产沼渣吨，年产沼液吨。
第二章 工艺流程设计 第一节 沼气工程工艺选 择 、沼气工程工艺路线 本沼气工程工艺路线如图 2-1 所示。 二、工艺流程说明 本沼气工程项目实行雨污分流，避免雨水进入沼气工程。混合粪污经厌氧发酵 后，产生的沼气经净化增压后通过管道给村里农民户用。锅炉用于厌氧罐增温；厌 氧发酵所产生的沼渣沼液作为有机肥就地消纳或外运。 1、预处理工艺 预处理环节由集污池和调配池组成。 （1）集污池 收集养猪场污水。 （2）调配池 将干清粪在调配池内调节到 8%浓度混合均匀后进入厌氧罐。 2、厌氧消化工艺 厌氧消化工艺包括进料单元、厌氧消化单元、保温单元等构成。 污水 农民户用 图 2-1 养猪场沼气工程工艺流程 果园等 增压风机 脱硫 脱水 集污池 猪粪 固态有 农作物、 干化床
300立方沼气 集中供气工程设计方案2007年6月10日
目录 第一章项目摘要 (4) 1.1 项目名称 (4) 1.2 承担单位 (4) 1.3 建设地点 (4) 1.4 建设年限 (4) 1.5 建设目标及规模 (4) 1.6 项目投资 (4) 1.7 效益分析 (4) 1.8 主要技术经济指标 (5) 1.8 主要技术经济指标 (5) 第二章项目建设的必要性和可行性 (7) 2.1 项目建设的必要性 (7) 2.2 项目建设的可行性 (9) 第三章市场供求分析及预测 (13) 第四章项目承担单位的基本情况 (14) 第五章项目地点选择分析 (15) 第六章生产工艺方案分析 (16) 6.1 设计依据和参数 (16) 6.1.1设计依据 (16) 6.1.2 设计参数 (16) 6.2 工艺设计 (17) 6.2.1 工艺流程 (17) 6.2.2 工艺说明 (17) 6.2.3 USR反应器说明 (17) 第七章项目建设目标 (19) 第八章项目建设内容 (20) 8.1 土建工程 (20) 8.1.1主要规范 (20) 8.1.2设计标准 (21) 8.2 设备选择 (21) 8.3 总图与运输 (22) 8.4 公用工程 (22) 第十章、建设期限和实施进度安排 (23)
第十一章环境保护 (23) 第十二章项目的组织管理与运行 (23) 12.1组织管理措施 (23) 12.2技术管理措施 (24) 12.3运行维护措施 (24) 12.4安全保证措施 (24) 第十三章效益分析与风险评价 (24) 第十四章结论与建议 (25)
第一章项目摘要 1.1 项目名称 1.2 承担单位 1.3 建设地点 1.4 建设年限 2007年7月至2007年10月 1.5 建设目标及规模 村沼气集中供气工程建成规模为日产沼气300m3，沼气集中供给村村民日常使用，所产沼渣、沼液用来浇灌果树、菜地等。 1.6 项目投资 项目估算总投资为149.3万元 1.7 效益分析 1.7.1：工程收益 1.7.2：工程综合收益
沼气脱水、脱硫及净化 沼气的净化一般应包括沼气的脱水、脱硫及脱二氧化碳。沼气中的水分与硫化氢共同作用，能加速管道及阀门、流量计的腐蚀，硫化氢还对大气造成污染，所以要脱除。 沼气如何进行脱水：从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气，可用3种方法将其去除。 (1)冷分离法。是利用压力能变化引起温度变化，使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。常用的有两种流程：A．节流膨胀冷脱水法。一般用于高压燃气，经过节流膨胀或低温分离，使部分水冷凝下来。B．加压后冷却法。如净化气在0 8MPa压力下的冷却脱水。 (2)溶剂吸收法。属于这类脱水溶剂的有氯化钙、氯化锂及甘醇类。 (3)固体物理吸水法。吸附是在固体表面力作用下产生的，根据表面力的性质分为化学吸附( 脱水后不能再生)和物理吸附(脱水后 可再生)。 沼气的脱硫：沼气中的有害物质主要是硫化氢，它危害人体健康，对管道阀门及应用设备有较强的腐蚀作用。目前，国内大部分用户均未安装脱硫器，已造成严重后果。为减轻硫化氢对灶具及配套用具的腐蚀损害，延长设备使用寿命，保证人身健康，必须安装脱硫器。脱硫原理：在常温下含有H 2S的沼气通过脱硫剂床层，沼气中H 2S与活性物质(如氧化铁)接触，生成硫化铁和亚硫化铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触，当有水存在时，铁的硫化物
又转化为氧化铁和单体硫。这种脱硫和再生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面大部分被硫或其他杂质覆盖而失去活性为止。脱硫方法：脱硫的方法有湿法脱硫和干法脱硫两种。干法脱硫具有工艺简单，成熟可靠、造价低等优点，并能达到较好的交货程度。目前家用沼气脱硫基本上采用这种方法。干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、氧化锰及氧化铁等，从运转时间、使用温度、公害、价格等综合考虑，目前采用最多的脱硫剂是氧化铁。
沼气净化：沼气脱硫罐用途 弘景环保—186 **** ****
?什么是沼气净化设备、为什么要对沼气进行脱 硫净化、一套设备多少钱？沼气脱硫罐如何使用，需要注意什么问题？任何沼气工程都离不开沼气 收集净化设备的使用，它能够净化沼气中的有害 气体，保证在这一过程中沼气有效安全的产出。 ?沼气进行脱硫净化的原因：在沼气产生的过程 中伴随着硫化物的产生，硫化物的存在会构成设 备及管道的腐蚀，引起化学反应催化剂的中毒失活。沼气作为燃料时，发生的排放废气的硫化物，污染环境，危害人的健康，所以必须采取措施进 行脱硫净化。 ?什么是沼气净化设备：沼气净化设备-沼气脱硫罐（塔）是一种沼气专用运转装置，硫效率98％，可以强效吸附沼气中的硫化氢，防止其对沼气燃 烧设备及管道的腐蚀，延长使用年限，同时还可 以防止排放到空气中对环境造成污染。
?沼气脱硫罐如何使用：从沼气池中出来的沼气经过初步脱水后，进入脱硫罐。硫化氢气体与脱硫剂接触，由于发生氧化还原反应而从沼气中脱除。 ?沼气脱硫罐（塔）能为脱硫反应提供优秀的温度、水气含量，脱硫剂的装填工艺亦能为脱硫过程提供优秀的气流通道和气固反应的有效接触面积，可以极大地提高脱硫剂的利用效率以及沼气的净化程度，保证 沼气在使用的过程中的安全。 ?使用沼气脱硫管需要注意什么问题：根据沼气脱硫剂使用的实际情况，一般使用3-6个月必须更换。首先关闭沼气脱硫罐的开关，打开沼气脱硫罐的进出料口，将脱硫剂掏净，关闭出料口，在进料口填装新脱硫剂，填满后封闭进料口。 ?济宁弘景环保供应沼气净化一体化设备，是用户理想的锅炉配套设备，外部采用钢制结构，解决了漏水渗透，密封性能好。设备损耗小，运行成本低，可综合利用。可用在养殖、淀粉、造纸、污水处理、酒精、化纤、制造等行业的脱硫净化系统中。
沼气设备安装施工技术方案 一、本工程主要设备 预处理单元:集污池 1、2m×1、２ｍ×1、６7m（H) 1座 沼气生产:发酵罐φ1、8m×2m(Ｈ) 1座 存储单元:储气柜容积4、５m3１座 集装箱 6ｍ×2、5ｍ×2、5m(Ｈ）１座辅助配置:详见招标文件设备清单部分 二、编制依据 《工程测量规范》(ＧB５００２6-9３） 《地基与基础工程施工及验收规范》(GBJ２０2－83) 《混凝土结构工程施工及验收规范》(GＢ５02０４-92） 《建筑机械使用安全规范》(GB1０1８７－9１） 《钢制焊接常压容器》JＧ/T4７35-19９7 《工业设备、管道焊接工程施工验收规范》GＢ50235－97 《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》(SＨ304６-９2) 《立式圆筒形钢制焊接贮罐施工及验收规范》(ＧB50128-2005) 《钢制压力容器焊接规程》（JB/４70９-2000） 《建筑结构设计可靠度设计统一标准》(GＢ５00６８—2０01）国家标准; 《建筑结构荷载规范》(GB500９—200１)国家标准(2006局部修订）； 《混凝土结构设计规范》（ＧＢ50010—2002)国家标准; (《建筑抗震设计规程》(GB5０0１1—2001)国家标准（2０08局部修订)； 《钢结构设计规范》(GB500１7—2０03)国家标准; 《地表水环境质量标准》（ＧB３838—2002)国家标准; 《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2０0３)国家标准;
《室外给水设计规范》(GB5０013—2006）国家标准; 《室外排水设计规范》(ＧB5０014—2００６)国家标准; 《建筑灭火器配置设计规范》(GB50０１3—2006)国家标准; (工业企业总平面设计规范》(GBＪ16—2001）国家标准; 我单位得技术装备及多年积累得施工技术与管理经验。 我公司企业标准与质量保证体系; 我公司合作技术力量与行业资源、专业厂商、材料供应商; 我公司在其她类似工程施工中总结得经验; 三、编制原则 安全第一,过程监控,措施到位,杜绝事故 加强施工作业者得教育与监督,杜绝事故得发生。 坚持“总体布局、全面开工,分段突击、快速推进,均衡生产、确保重点”得原则。 运用平行、交叉、流水等科学手段组织施工,工期安排遵循“国内领先、合理可行、留有余地”得原则。 本着先进性与适用性相结合得原则,采用成熟可靠得技术,加强工序控制,确保优质、安全、快速、高效建成该工程;并以先进可靠得施工方法与工艺控制投资,降低成本。 坚持“高标准、高质量、科研先行”得原则,以“高、精、尖”为要求,配置与选择施工设备、技术、工艺,关键特殊工序遵循先试验、后实施,做到安全可靠。 遵循“重视环境、保护环境”得原则,做到不扰民,不污染环境。 围绕质量、安全、工期、投资、环保、创新得“六位一体”目标要求，精心组织,攻坚克难,全面推行标准化管理,安全、优质、高效完成建设任务。 最大程度得减少施工对周边既有道路、单位办公及民众生活得干扰。 四、施工管理机构运行机制 项目部为做到有章可循,将建立、健全以下项目主要管理制度,实行奖优罚劣，
沼气工程施工规程与验收内容、方法及标准汇总 沼气工程验收成功与否关系到沼气工程是否能顺利投入使用，实现废弃物的资源化与价值升级，是沼气工程正常运行的重要一环。本文将就大中型沼气工程主要验收内容、沼气安装工程施工规程及验收标准、沼气工程验收方法与标准进行详述！ 一、大中型沼气工程验收内容 大中型沼气工程验收一般包括内业验收和外业验收两项。 1.内业验收 内业验收的内容是施工单位交付的技术文件及资料，内容包括： 1）由设计单位提出的全部设计图纸和设计变更通知单。 2）由设计、建设、施工三方有关技术人员参加的设计图纸会审记录。 3）各单项工程，特别是隐蔽工程的材质、规格、型号和施工验收记录。 4）各类建筑材料、产品的出厂合格证及材料的试验报告单，产品、设备、仪器、仪表的技术说明书和合格证。 5）砂浆、混凝土的实验室配合比报告单。 6）沼气管路的施工及打压记录。 7）施工单位的施工组织设计。 8）重大施工方案的重要会议记录。 2.外业验收 外业验收是对大中型沼气工程进行分步分项工程验收，内容包括： 1）发酵罐及附属工程的土方工程、钢筋工程、混凝土工程、砌筑工程、钢结构工程、附属装置等验收按国家的有关标准、规范执行。 2）贮气罐注水试验，检查是否漏气、漏水。用肥皂水检查气密性；进行升降试验，检查滑轮与导轨接触是否合格，安全限位装置是否好使等。 3）管道的埋深、坡度、防腐、施工工艺、气密性、仪器仪表的安装等的验收。 4）工程综合试运转。 二、沼气安装工程施工规程及验收标准
1.搪瓷拼装罐安装 1）安装前的准备需符合下列要求： a安装使用的吊装设备应根据反应器总重量经过计算配置，并满足20%以上的安全系数； b安装工具及辅料按实际需求配齐，电工工具应认真检查设备绝缘情况，配电箱应符合规范要求；c认真核对材料发货清单，不得随意更换拼装材料，对损坏或变形的拼装构件要采取更换或加固措施； d混凝土基础应达到设计强度80%以上，平整度误差在±5mm之内。 2）安装时应符合下列要求： a应从上到下采用倒装法安装，安装顶板时需按方向标志安装； b钢板紧固部位需擦拭干净，两板贴合时，定位要准确、牢固，防止孔位错位； c打胶需饱满，厚度均匀，钢板边缘挤出的胶需刮平，内部打胶厚度应盖过螺帽，并刮平，防止产生气泡； d钢板紧固程度应以橡胶带厚度被压缩1/3为度； e各工艺套管应按照设计图纸要求进行预留。 3）罐体底部防水需符合下列要求： a基层处理：基层必须平整、牢固、干净、无明水、阴阳角应做成弧形。旧层面应把原破裂、起鼓的防水层及尘土除净，低凹破损处修平、渗漏处须先进行堵漏处理，基层要平整，不得有明水； b底涂施工：将水与涂料按1：3重量比例混合、搅拌均匀后使用，使用底涂料可提高涂料对基层的渗透性、增强粘结力。 c涂抹涂料：施工采用滚、刮、刷的方法均可，宜采用薄层多涂布法，每次涂刷不能太厚，一般分为3-4次涂刷，总厚度达1.5-2.0mm，待先涂的涂层干燥后方可涂布后一遍涂料，薄弱环节宜加铺胎体增强材料。用量约2kg-3kg/m2。 4）罐体试水、打压应符合下列要求： a罐体安装完毕后需进行满水试验，满水试验应在罐体安装结束，密封胶凝固，罐底防水施工结束，防水保护层达到设计强度后进行； b满水试验时需将各工艺接口进行密封处理，向罐内注入清水，待灌满后观察罐壁及基础渗漏情况，不渗不漏为合格，同时应做好满水试验记录； c试水结束后需进行气密性试验，搪瓷顶拼装罐需用空压机向罐内增压，当压力表显示3000Pa时停止打气，半小时内压力表不降为合格；一体化反应器需在投料试车后，用沼气检测仪测量内外膜间鼓出空气，以测漏仪不报警为合格。 2.脱硫罐、脱水罐、水封罐安装 1）根据设计图纸要求及设备工艺管口位置将设备摆放合适，用垫铁调整设备的水平度及垂直度，并联安装的设备需将管口位置对齐，地脚螺栓与螺母与配套，松紧适度，无乱扣、缺丝、裂纹等现象。 2）设备就位后应符合下列要求： a中心线位置偏差不应大于±10mm； b方位允许偏差，沿底座环圆周测量，不得超过15mm； c罐体的垂直度偏差为1/1000； d塔顶外倾的偏差不得超过10mm。 3）脱硫罐内装填脱硫剂应从上口法兰装填，脱硫剂量为不超过罐容积2/3为宜，装填完毕后应封好法兰； 4）设备各接口需连接严密，不得漏气，安装结束后用发泡剂检查各连接处，不漏气为合格。 3.管道、阀门安装
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 城镇生活污水净化沼气池技术规范(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9490-83 城镇生活污水净化沼气池技术规范 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 总则 1.1 制定规范的目的 为保证生活污水净化沼气池（以下简称净化池）的质量，使设计、工程质量验收和运行管理符合适用、经济、环保、安全等的基本要求。实现小城镇和村镇污水处理资源、无害化，特制定本规范。 1.2 适用范围 本规范适用于小城镇和村镇及排水管网覆盖不到的城市生活污水净化池的建造。 1.3 主要内容 本规范规定了净化池的设计、工程质量验收和运行管理的技术要求和方法。 1.4 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范引用而构成为本规范的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GBJ14 室外排水设计规范 GBJ16 建筑设计防火规范 GBJ141 给水排水构筑物施工及验收规范 GB/T4751 户用沼气池质量检查验收标准 GB7636 农村家用沼气管路设计规范 GB7959 粪便无害化卫生标准 GB50003 砌体结构设计规范 GB50007 建筑地基基础设计规范 GB50009 建筑结构荷载规范 NYXXX-200X GB50010 混凝土结构设计规范 GB50069 给水排水工程构筑物结构设计规范
沼气工程－施工方案 (1) 施工任务组织分工及程序安排 1.1施工部署原则 根据施工现场场地踏勘情况、建筑物的建筑情况及位置状况，结合本公司以往的施工经验，制定切实可行的施工部署。 1.1.1根据本工程既定的质量目标和施工工期目标，结合本工程实际特点，进行施工阶段分解，确定各阶段部署目标。 1.1.2加强施工过程中的动态管理，针对各工序和环节，合理安排劳动力和施工准备的投入；在确保每道工序工程质量的前提下，立足抢时间，争速度，科学地组织流水施工及交叉施工，严格遵守各项规章制度，有计划、有步骤、有目标的严格合理分配班组施工任务，严格控制关键工序的施工工期，确保按期、优质、高效地完成工程施工任务。 1.2项目组织机构 本工程项目按“项目法”组织施工，建立以项目经理为首的项目经理部进行工程项目管理。全权负责现场施工管理、物资采购供应、施工技术、工程质量、施工进度、安全生产、劳务管理、机械设备保障、文明施工、环境保护等工作见附图。 项目经理部项目经理、项目总工程师、项目质检负责人、项目副经理构成管理核心层；项目经理部下设计“五科、两室、一处”，即施工技术科、安全质量科、财务科、计划统计科、物质设备科、卫生保健室、综合办公室、保卫处构成施工管理中间层；根据本工程内容，将拟派我公司所属的3个专业施工队伍形成工程项目的现场实施层见项目管理机构框架图。项目经理部负责按施工合同内容，保质保量、保证工期完成该合同工程。
项目管理机构框架图 1.3施工程序 根据沼气工程特点如下： 1.3.1水工建筑、构筑物（水池）比较多，施工工序较多、较复杂。 1.3.2要求构筑物具有防水、抗渗、防裂、防变形等特点，针对该特点施工方案应特别考虑。 1.3.3池体基坑开挖较深，应注意将水疏干降压作好护壁。 1.3.4拟建场地地基土层结构简单，但局部有软弱层，待基础开挖后可能有部分换土。地下水无侵蚀性二氧化碳对砼无腐蚀性，PH值为7，有利于结构物的稳定。 1.4土建施工顺序： 1.4.1以CSTR厌氧反应罐与贮气一体化基础、配料池、进料池、沼液贮池基础为优先；
沼气发酵 食品院轻化071 肖小根 目录 ?课程感言 ?沼气发酵简介 ?沼气发酵机理 ?沼气发酵工艺 ?沼气发酵工艺条件 ?沼气池的类型 ?沼气的利用与前景 ?中国发展沼气产业的现实意义 课程感言 “发酵工程原理与技术”这门课程内容分为五篇，前三篇从原料到产物阐述了发酵的整个过程后两篇是对发酵工程的延伸。第五篇讲述的“发酵工厂废物处理和清洁生产技术”是目前我们国家及至全世界都在致力于发展的技术，以应对日趋严重的能源、资源和环境危机。 整本书的主要内容侧重于对发酵工程原理的介绍，大部分内容与“工业微生物学”和“生物化工”相类似，可以说是以往学习的相关知识的综合，在学习过程中也是一种巩固。我认为学习这门课程的目的最重要还是要知道如何去运用它。在本教中关于发酵工程的应用内容不多主要集中在第五篇：关于发酵工厂废物处理和清洁生产技术的介绍。这部分内容我也大略地看过，由于全球环境污染日趋严重，节能减排、防污治污技术必然成为全球的聚集点。对于这方面的内容我也比较感兴趣，我希望能找到一种技术，通过查找一些资料来系统地它认识和了解，同时也希望以此作为一根主线用具体的例子来串连起教材的所有内容，最终我选择了沼气发酵。选择它的理由有三点：1、更贴近于实际生活；2、它能够在节能减排、资源循环利用的条件下有效地改善农村居民的生活；3、该技术已经成熟，相关资料比较多，但亟待大力推广，学习它在将来更有可能用得上。 在介绍沼气发酵这一技术中，我主要引用了：《微生物学教程》（第二版高教出版社周德庆主编）和《发酵工程》（科学出版社韦革宏杨祥主编）和百度关于沼气发酵的内容。 我希望能够通过对“沼气发酵”的全面了解，以后自己可以来建造沼气池。
沼气脱硫 一、总述 沼气脱硫是沼气直接燃烧或沼气发电所必须的前期处理工艺。无论哪种方式，利用前都必须对沼气进行必要的脱硫、脱水、除陈等处理。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。 2.湿法脱硫 湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法存在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢（H2S）与液体产生氧化反应，生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法，脱硫效率可达99.5％以上。 在大型的脱硫工程中，一般采用先用湿法进行粗脱硫，之后再通过干法进行精脱硫。 3.生物脱硫 生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。在大多数生物反应器中，微生物种类以细菌为主，真菌为次，极少有酵母菌。常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌，脱氮硫杆菌及排硫杆菌。最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌，其生长的最佳pH值为2.0～2.2。 目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。预计优化脱硫工艺，更有效地控制溶解氧，提高单位硫的产率，并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合，是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。 三、干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较 1.干法脱硫的特点 ①结构简单，使用方便。 ②工作过程中无需人员值守，定期换料，一用一备，交替运行。 ③脱硫率新原料时较高，后期有所降低。 ④与湿式相比，需要定期换料。 ⑤运行费用偏高。 2.湿法脱硫的特点 ①设备可长期不停的运行，连续进行脱硫。
第一章总论 1.1 项目提要 1、项目名称：大型沼气工程综合利用项目设计方案 2、项目地点： 3、项目建设单位：***** 4、项目负责人： 5、建设性质：扩建 6、项目建设期限： 1.2 设计方案编制依据 （1）《集约化畜禽养殖污染防治专项资金使用管理办法》(财建[2003]618号) （2）《大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划》 （3）《中华人民共和国环境保护法》 （4）《中华人民共和国水污染防治法》 （5）《农田灌溉水质标准》（GB5084-92） （6）《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY-T1222-2006） （7）《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程》（NY-T1221-2006） （8）《沼气工程技术规范3施工及验收》（NY-T1220.3-2006） （9）《辽宁省大气环境综合整治方案》，辽政发[1999]第29
号 （10）《产业结构调整指导目录（2005年本）》，国家发展和改革委员会令第40号，2005年12月2日。 （11）国家、省有关部门颁布和发布的现行相关法规、规范、标准和有关政策及技术要求； （12）申请单位提供的相关文字材料； （13）节能设计的规定。 1.3建设背景 随着畜牧业的发展，粪便高度集中，冲洗污水大量增加，全省畜禽养殖污水日排放总量达数万吨，集约化养殖场占得比重较大。畜牧业的发展和生产方式的转变，既促进农业增效、农民增收，但同时也带来了畜禽粪便污水大量增加和集中排放，对周围环境造成了极其严重的影响，某些地区还发生过当地居民与畜禽厂之间的矛盾等严重事件。畜牧业的粪便污染制约了农业生产的可持续发展。开展推广畜禽场粪便和污水的无害化处理工程建设和生态农牧业模式，进行主体开发利用，实现物流，能流良性循环，减少污染等措施是建设绿色农业的重要手段。 *****建有575m3沼气工程。年处理养猪场粪污1.8万吨，年产沼气26.2万立方米，沼液2万吨，沼渣0.1万吨。沼气综合利用工程建成运行后，可为周边种植养殖业提供沼液、沼渣做优质肥料，并能充分利用优质清洁的沼气能源。实现了以沼气为纽带畜禽粪便污染物的多层次资源化利用，最终达到养殖业的粪
大中型沼气工程预处理装备技术 作者：农业部南京农业机械化研究所陈永生朱德文曲浩丽李瑞容 摘要：欧洲沼气工程的规模大型化、操作机械化、控制自动化、产能高效化代表了当今世界沼气工程的先进水平，特别是在包括原料收集、转运、混合、匀浆、进料等环节的原料预处理过程。介绍了欧洲不同类型的原料、不同的厌氧消化工艺装置以及成熟的、标准化的装备技术。并且在借鉴欧洲沼气工程原料预处理先进工艺技术和装备技术的同时，结合国内沼气工程预处理的现状及发展提出一些建议。 关键词：原料预处理；沼气工程；装备技术 沼气工程原料预处理技术是为了满足某种工艺的特殊需要而对生物质所做的技术处理，是对天然生物质的一个优化处理。沼气原料预处理是沼气工程是否能够运行的重要环节。料液进入厌氧消化器之前称为原料的预处理阶段。原料预处理是保障厌氧发酵系统稳定运行、提高产气率和工程效益的重要环节，如秸秆预处理是提高秸秆原料利用率，加大产气量，缩短启动时间的有效手段[1]。由于沼气工程中各种原料的收集渠道和理化性状不一，各种消化工艺对原料的处理要求和输送方式不一，使得原料预处理环节不仅复杂而且难度加大。近些年随着社会主义新农村建设工程的推进，利用干稻草、青草、菜叶等农业种植废弃物替代部分畜禽粪便作为沼气发酵原料已成趋势[2]。现借鉴欧洲沼气工程原料预处理先进工艺技术和装备技术，结合国内沼气工程预处理的现状及发展提出一些建议，以促进我国沼气工程预处理技术的发展。 1 欧洲沼气工程原料预处理典型工艺 以德国为代表的欧洲沼气工程技术以高浓度有机废弃物联合消化工艺(CSTR)为主，绝大多数配备热电联产系统。CSTR工艺是先对各类畜禽粪便及其他高产气量的有机废弃物进行预处理，调整进料浓度在8％～13％范围内，进入带有机械搅拌的CSTR反应器 [3] [4]。沼气进入热电联产系统后，产生的电能并网外卖,热能用于加热原料[5]。在欧洲，大约有94％的农业废弃物沼气工程采用混合原料发酵[6]，根据其主要原料来源的不同，可把原料预处理工艺分为三种类型。 1.1 能源植物为主的原料预处理工艺 以位于德国Gustrow、号称“世界上最大的沼气工厂”的Nawaro沼气工厂为例，每年原料需求量总计有45万吨，其中：青贮玉米秸秆38万吨，其他整秆植物6万吨，青草0.8万吨，谷类0.1万吨。Nawaro沼气工厂每小时可生产出10000立方的沼气，并经过提纯后向天然气管网输送，相当于每小时可产生22MW的电能。图1是以能源植物为主的原料预处理工艺图。 在欧洲，建设沼气工程以获取能源为主要目的，因此在降低运行成本的同时追求最大原料产气率是这些工程最为重要的经济指标。从原料产气率角度分析，玉米、甜菜等的干物质产气率可高达600～1000m3/t，远远高于动物粪便的产气率。由种植制度方面来看，一年一熟、连片种植的农艺制度为能源作物收获机械化创造了很好的条件，从而节省了大量的原料收集成本。就原料保障机制而言，沼气工厂与当地的农场主签订长期合作协议，农场主提供秸秆等原料，使沼气工厂有长期而稳定的原料供应渠道，而沼气工厂为农场主提供腐熟的沼渣颗粒肥料以及沼液，双方互利互惠。 针对秸秆沼气工厂的需要,以青贮玉米为主的能源作物的收获、切碎、转运全部实现机械化。联合收获机在田间就把玉米连秆带穗全部切成10mm长的碎段，并抛集到专用运草车的车箱中，再由运草车送到工厂的堆贮场地上。切碎后的秸秆堆密度提高了，减少了堆贮空间，也便于进行其他预处理。 图1 以能源植物为主的原料预处理示意图
一、设计资料 （一）基础资料 1、养殖场设计猪存栏量约400头，养殖场实行雨污分流； 2、养殖场采用干法清粪工艺，清粪率60%以上，设计污水的TS浓度为 1.5-1.8%； 3、养殖场日排放污水量应控制在40吨以内，各栏牛舍应错开排污时间。 （二）设计依据 （1）GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》； （2）HJ/T81-2001《畜禽养殖业污染防治技术规范》； （3）NY/T 1222-2006《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》； （4）NY/T 1221-2006《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程》； （5）GBJ3-88《砌体结构设计规范》； （6）GBJ13-89《室外给水设计规范》； （7）GBJ14-87《室外排水设计规范》； （8）GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》； （9）GBJ69-84《给水排水工程结构设计规范》； （10）GB50010-2002《混凝土结构设计规范》； （11）中国环境保护总局令第9号《畜禽养殖污染防治管理办法》； （12）当地政府有关畜禽养殖污染防治管理的相关规范和规定； （13）依据公司在国内200多项大中型红泥塑料沼气工程建设所取得的实际经验和实际工程参数； （14）方案设计参数根据业主提供的饲养方式及经验确定，具体粪污水浓度要求业主提供检测数据。 （三）设计参数
（1）沉淀酸化调节池污水滞留期1.5天； （2）红泥塑料沼气池污水滞留期10天； （3）设计沼气贮气袋的容积为总产气量的60%。 （四）设计目标 （1）设计红泥塑料沼气池日处理粪污水40吨，建设能源生态型沼气工程。 （2）设计工程平均日产沼气约120m3（在常温状态20℃）。 （3）沼气工程产生的粪沼渣经干化场浓缩后出售或制成有机肥。（五）技术工艺方案 污水处理沼气工程采用红泥塑料污水处理沼气工艺，该工艺在台湾经过三十年的发展使用，技术先进，工艺成熟，运行稳定，目前在大陆已完成多处示范工程。 （1）污水处理沼气工程主要工艺流程 （2）沼气利用主要工艺流程示意图 （一）前处理系统 （1）格栅：1道，规格：0.3m×0.45m，间隙20mm，碳钢结构。解决粪水中难以降解的固体物质，如食品袋、输精管、饮料瓶等。人工定时清理格栅表面杂物。 （2）沉砂池：约1.2m3，规格：1.2m×1.0m×1.0m，砖混结构。去除粗大