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**养猪场沼气工程初步设计建设地点：**县镇村建设单位：**县**养猪场法人代表：联系电话：目录一、概述3二、设计依据与设计范围42.1、设计依据42.2、设计原则42.3、设计范围5三、基本设计参数及要求53.1、基本设计参数53.2、主要设计参数5四、沼气系统规划设计5五、工艺流程设计65.1、设计原则65.2、工艺流程设计65.3、工艺流程描述7六、各单体设计和主要设备选型7七、总平面设计87.1设计依据87.2总平面布置8八、主要仪器设备选型9九、工程造价概算9十、劳动定员和操作管理1010.1、............................................................................................................................. 劳动定员1010.2、............................................................................................................................. 操作管理1010.3、............................................................................................................................. 劳动保护和安全生产11十一、技术经济指标分析1111.1、占地面积：1111.2、运行费用分析：11十二、效益分析1212.1、经济效益分析1312.2、环境效益分析：1312.3、社会效益分析：13一、概述**县**生态农业开发位于**县****八组，是一独资民营企业，主要从事生态安全猪的养殖和饲料加工，公司注册资本金300万元，总资产400万元，其中固定资产310万元，公司拥有员工18人，其中中级职称2人，大专学历以上员工3人。
**公司粪类·蓝藻大型沼气工程初步设计方案目录第一章项目概况 (1)1.1 项目名称 (1)1.2项目承担单位 (1)1.3项目主管单位 (1)1.4项目监管单位 (1)1.5项目建设地点 (1)1.6工程投资范围 (1)1.7项目背景 (2)1.8建设内容及规模 (5)1.9项目概算 (6)1.10资金来源 (6)第二章设计依据与原则 (7)2.1设计依据 (7)2.2设计指导思想及设计原则 (7)第三章项目建设地概述 (9)3.1自然条件 (9)3.2建设单位基本情况 (9)第四章总体布局 (10)4.1总体设计指导思想 (10)4.2布局划分 (10)4.3沼气站布置 (10)第五章工艺设计 (11)5.1 工艺参数设计 (11)5.2工艺流程 (11)5.3工艺设施（构筑物）设计说明 (11)第六章设备选型 (22)6.1设备选型原则 (22)6.2所选设备型号 (22)第七章建设设计说明 (24)7.1设计依据 (24)7.2设计范围 (24)7.3建筑设计 (24)7.4设计说明书 (25)第八章结构设计说明 (28)8.1设计依据 (28)8.2自然条件 (28)8.3设计说明 (29)第九章电气说明 (30)9.1设计依据 (30)9.2设计原则 (30)9.3设计说明 (30)第十章给排水设计说明 (32)10.1设计依据 (32)10.2设计内容 (32)10.3设计方案 (32)第十一章供暖设计说明 (33)11.1设计依据 (33)11.2设计内容 (33)11.3设计方案 (33)第十二章安全生产与劳动保护 (34)第十三章工程运行管理模式和应急预案 (35)13.1运行模式 (35)13.2运行管理 (35)13.3人员培训 (36)13.4维护保养与检修 (36)13.5使用及维修年限 (37)13.6应急预案 (37)13.6.1原料应急预案 (37)13.6.2检修应急预案 (37)13.6.3运行管理应急预案 (37)13.7项目实施计划 (38)第十四章环境保护及安全生产 (39)第十五章效益分析 (40)15.1经济效益 (40)15.2 社会效益 (42)附件1 **公司粪类.蓝藻大型沼气工程概算表 (43)第一章项目概况1.1 项目名称**公司粪类·蓝藻大型沼气工程1.2项目承担单位**公司1.3项目主管单位1.4项目监管单位1.5项目建设地点项目所在地1.6工程投资范围本工程投资范围包括：●综合预处理池●厌氧发酵贮气一体罐●沼气工程相关配套设备●沼液池●沼气发电机组以及余热利用系统配套房屋建筑等1.7项目背景按照党的十七届三中全会精神和中央关于进一步扩大内需、促进经济增长的战略部署，国家决定进一步加大农村沼气建设力度。
阿图什市2010年巩固退耕还林成果建设农村沼气工程（一标）技术标投标单位：乌恰县天源市政工程有限责任公司法定代表人：谷成柱单位地址：新疆乌恰县托云路19号邮政编码：8454501、施工组织设计编制说明一编制依据（1）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2）《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ50300-2001）（3）《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2001）（4）《建设项目管理规范》（GB50326-2001）（5）《建设工程施工现场管理规定》（6）我公司ISO9002《质量保证手册》、《质量体系程序文件》（7）国家和行业现行建筑设计规程、规范、标准及工程建设标准强制性条文。
（8）业主提供的阿图什市2010年巩固退耕还林成果建设农村沼气（一标）工程图纸。
二. 编制原则（1）本施工组织设计编制将遵循四项基本原则，即一是符合性原则；二是先进性原则，三是合理性原则，四是满足业主要求的原则。
（2）满足业主对工程质量、工期要求及安全生产、文明施工要求的原则；（3）满足与业主、监理、设计及有关单位协调施工的原则；（4）充分利用充足的施工机械设备，积极创造施工条件，做到连续均衡生产、文明施工；（5）采用先进的施工工艺、施工技术，制定科学的施工方案；（6）贯彻施工验收、安全及健康、环境保护等方面的法规、标准规范和规程，以及有关规章制度，保证工程质量和施工安全；（7）采用科技成果和先进的技术组织措施，节约施工用料，提高工效，降低工程成本；（8）充分利用高新技术，提高机械化施工程度，减少笨重体力劳动，提高劳动生产率；（9）充分利用原有和正式工程建筑和设施，减少临时设施，节约施工用地；（10）合理选择资源和运输方式，节省费用开支。
三. 编制内容我公司在认真分析研究了招标文件、设计图纸及技术要求，并对施工现场进行了详细踏勘的前提下，编制施工组织设计，分别对施工组织、劳动力计划、施工总布置、施工总进度、施工技术方案、主要施工机械设备、质量安全保证措施、文明施工及环境保护措施等进行了详细阐述2、工程概况2.1.工程基本情况工程名称：阿图什市2010年巩固退耕还林成果建设农村沼气（一标）工程建设地点：位于阿图什市上阿图什乡及阿湖乡项目内容：全套施工图纸范围内土建工程、安装工程建设规模：本标段410座,其中：上阿图什乡300座（白依萨克村100座、栏杆村100座、萨依村100座），阿湖乡110座（阿其克村50座、托格拉克村60座）；质量要求：一次性五方验收合格。
大型养猪场绿化沼气工程设计方案（之二）存栏500头基础母猪的沼气工程设计方案前言随着经济发展和人民生活水平的提高，全国各地的畜禽养殖业得到了迅猛的发展。
但由于畜禽养殖场产生的粪污等污染物对环境的不利影响，使我国畜禽养殖业面临着发展与环保的双重压力。
在不以牺牲环境质量为代价的前提下，实现畜禽养殖的快速增长，改变传统的能源生产方式和消费方式，利用畜禽粪水开发利用生物质产生清洁的能源是最好的选择之一。
利用厌氧消化技术处理畜禽养殖废水，制取清洁能源——沼气，在治理污染的同时变废为宝，减少温室气体的排放量，从而实现国民经济的可持续性发展。
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，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年中国肉猪存栏万头，出栏万头，猪肉产量万吨，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亿吨，其中猪年排泄粪便为亿吨，占总粪便量的%，随着业的发展，必然导致更大量的粪便废弃物，因此粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。
随养殖数量的增多，我国规模化养殖场的数量和规模不断扩大，“十五”期间，畜牧业的规模化、区域化和产业化进程呈现出加快发展的趋势。
2005年规模化达饲养水平达到%。
在“十一五”畜牧业发展目标中预计，畜牧业规模化、标准化、产业化程度将进一步提高，畜牧业继续向集约型、资源高效利用型和环境友好型转变，到2010年主要畜禽品种适度规模以上的标准化养殖场的产品比例分别提高10个百分点。
业的发展为人们提供了大量高品质的肉食来源，提高了人们的生活品质；同时带动了地方农牧副业的发展，吸引了大量社会劳动力，增加了社会就业，实现了农民增收；大型养殖场的建设提高了业的整体科技水平，带动了业的发展。
大型养猪场沼气工程设计目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 废水特点及基本参数 (1)2 工艺路线确实定及选择根据 (2)2.1 初沉池 (2)2.2 厌氧生物处理 (2)2.3 好氧生物处理 (4)2.3.1 氧化沟法 (4)2.3.2 接触氧化法 (5)2.3.3 生物滤池法 (5)2.3.4 序批式活性污泥法 (6)3 工艺流程及简要阐明 (8)4 重要构筑物及设备旳选型 (9)4.1 格栅 (9)4.2 集水池 (11)4.3 混凝沉淀池 (12)4.3.1 混合阶段 (12)4.3.2 絮凝阶段 (12)4.3.3 沉淀阶段 (15)4.4 水解酸化池 (18)4.4.1 反应池容积 (18)4.4.2 上升流速旳核算 (19)4.5 厌氧反应器UASB (19)4.5.1 反应机理 (19)4.5.2 工作原理 (19)4.5.3 设计计算 (20)4.6 配水池 (29)4.7 好氧反应器SBR (30)4.7.1 设计参数 (30)4.7.2 设定条件 (30)4.7.3 水质指标 (30)4.7.4 设计计算 (31)4.7.5 注意事项 (35)4.8 高效浅层气浮池 (36)4.9 污泥浓缩 (38)4.9.1 设计阐明 (38)4.9.2 容积计算 (38)4.9.3 工艺构造尺寸 (39)4.9.4 排水和排泥 (39)5 总结 (39)参照文献 (40)道谢 (42)附图..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题研究背景近年来, 我国工厂化生产旳大型猪场发展迅速, 并且规模不停扩大, 生产规模从几千头发展到几十万头。
但与此同步, 由于规模化养猪场往往建在大中都市近郊和城镇结合部, 环境法规不健全, 认识局限性, 尤其是资金短缺, 绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。
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2023年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。
2023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。
2023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映器设计，养殖场产生的5.1t鲜猪粪所有投放到高浓度反映器，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通过水力筛，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，进行厌氧解决储存。
加水量计算：W=X q(α×m0-W0)式中X q=16t m0=18% W0=1- m0=82%配水比a= 11.5若发酵物料干物质含量m p=8% 含水量w p=92%则X=则α==11.5W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t天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，保证全年恒定中温发酵（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。
设计总说明随着我国的国民经济持续快速的发展，一些能源消耗呈现快速增长的势头，使总能源需求明显扩大、价格也不断上升，局部地区出现了能源供应紧张情况。
如今我国也已经成为煤炭世界第一消费大国，是继美国之后的第二石油和电力消费大国，但我国石油储量仅是世界的2%。
随着我国经济的快速持续发展，对能源的需求量也呈逐年递增的趋势，所以面临能源供应的压力也在不断增加。
在这种形势下，加大沼气等生物能源的开发利用已经成为缓解我国的能源供应压力的一个重要途径。
沼气作为可再生清洁能源，既可以替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等。
发展沼气目前是我国能源战略的重要组成部分，对增加优质能源供应、缓解国家能源压力具有重大的现实意义。
沼气是有机物质在厌氧的环境下，在一定的温度、湿度、酸碱度条件下，通过微生物的发酵作用，产生的一种可燃性气体。
本次设计中以500头奶牛牛粪作为沼气发酵原料，重点对沼气发酵池，即UASB反应器做重要设计，其中主要包括布水装置、三相分离器结构设计，从环保循环利用的方面考虑，需对生成的沼气进行进一步处理，如脱水、脱硫处理等。
还有对从UASB反应器流出的沼液以及沼渣经过简易的曝气池、沉淀池处理，防止造成污染，另一方面可利用最终沼渣、沼液作为农肥，其具有营养成分多样性及均衡性、增强土壤肥力、环保性等优点。
最后还对各处理单元的结构、平面布置和高程布置进行了设计。
采用AutoCAD绘图工具进行工程图纸的绘制，以及对主要流程平面图进行绘制。
本次设计的目的是为了了解沼气技术的原理以及过程，实现以牛粪作为沼气发酵原料生产沼气，同时缓解我国能源供应压力。
通过此次设计巩固所学的专业理论知识，掌握厌氧装置的设计、污水处理工艺及各个构筑物的设计技术，熟练设计过程和规范要求，从而为将来的实际工程的应用打下坚实的基础。
关键词：沼气发酵；沼气净化；UASB反应器；环保Design InstructionWith the continued rapid growth of our national economy, some of the energy consumption of industry shows rapid growth, significantly expanding the total energy using price is rising in some areas of the energy supply situation. Now China has become the world's largest consumer of coal country, the second after the United States oil and electricity consumer, but China is the world's oil reserves, only 2%. With China's sustained and rapid economic development, energy demand also showed an increasing trend year by year, so pressure is also facing increasing energy supply. Under such circumstances, increased methane development and utilization of biomass energy has become a relieve the pressure of China's energy supply is an important way.Biogas as a renewable clean energy, can replace straw, firewood and other traditional biomass energy, it can replace coal and other energy commodities, and energy efficient than straw, firewood and coal. China's energy strategy for the development of biogas is an important component of the increase the quality of energy supply and ease pressure on the national energy of great practical significance. Biogas is organic matter in the anaerobic environment, in a certain temperature, humidity, pH conditions, by microbial fermentation to produce a combustible gas.The design of a 500 cow dung as the methane fermentation of raw materials, focusing on the methane fermentation tank, that is important to do UASB reactor design, which includes water distribution installations, three-phase separator design, from environmental considerations recycling required to generate biogas for further processing, such as dehydration, desulfurizing process. UASB reactor also flow from the slurry and biogas residue through simple aeration tank, settling tank treatment, prevention of pollution, on the other hand can use the final residue, biogas slurry as agricultural fertilizer, which has a diversity and nutrition balance, enhance soil fertility, environmental protection and so on. Finally, the structure of each processing unit, layout and elevation layout of the design. AutoCAD drawing using the drawing tools to engineering drawings, and plans to draw on the key processes.The purpose of this design is to understand the principle and process of biogas technology, the realization of cow dung used as raw materials to produce methanebiogas, while alleviating pressure on China's energy supply. Designed to consolidate what they have learned through the professional theoretical knowledge and master the design of the anaerobic plant, sewage treatment process and the various structures of the design technology, skilled design process and regulatory requirements, and thus for the future application of practical engineering and lay a solid foundation.Key words：Gas Ferment ;Gas Purification ;UASB reactor ;Environmental目录设计总说明 (I)Design Instruction (II)目录 (IV)1 前言 (6)1.1沼气技术发展现状 (6)1.1.1我国沼气技术发展历程 (6)1.1.2国外沼气技术进展 (6)1.2沼气技术在促进社会发展中的作用 (7)1.2.1缓解我国化石能源供应压力 (7)1.2.2改善农民生活环境及卫生条件 (7)1.2.3控制局部地区环境污染 (7)1.2.4促进农业生态环境的改善 (8)1.2.5促进新农村建设 (8)2沼气工程基础设计分析 (9)2.1沼气的基本知识 (9)2.1.1沼气的发酵原理 (9)2.1.2沼气的主要成分 (9)2.1.3沼气的性质 (9)2.2沼气发酵原料 (10)2.3沼气发酵原料预处理 (10)3沼气池的设计计算 (11)3.1基本参数的确定 (11)3.1.1总设计流程 (11)3.1.2设计参数 (11)3.2 UASB反应器基础设计 (12)3.2.1基本参数 (12)3.2.2 UASB反应器结构简介 (14)3.3 UASB反应器的设计计算 (17)3.3.1设计参数 (17)3.3.2 UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定 (17)3.3.3 UASB反应器排泥系统设计计算.......................错误！未定义书签。
啤酒废水处理 UASB 沼气发酵——毕业设计毕业设计(论文)论文题目：食品废弃物连续式一级液态厌氧发酵系统设计学院：农业工程与食品科学学院专业：食品科学与工程姓名：XXXXXX学号：0123456789指导教师：XXXXXXX毕业设计(论文)时间：二О一О年三月～二О一О六月共十七周中文摘要摘要食品加工废弃物中有机物含量较高，如直接排放，既污染环境,又浪费资源。
本文根据食堂废水自身的特性，结合毕业设计要求设计了一套上流式厌氧污泥床(UASB)厌氧发酵系统。
上流式厌氧污泥床(UASB)的主要组成部分是UASB反应器。
本文介绍了有关UASB的处理流程和设计的计算、对格栅、调节池、UASB池、接触氧化池、污泥浓缩池等的进行了设计和计算。
并对主要构筑物UASB反应池、接触氧化池的具体构造做了详细的设计和说明。
采用此工艺，不但使处理流程简洁，也节省了运行费用，在降低废水浓度的同时，还可以回收在处理过程，所产沼气作为能源的利用。
关键字: 食品废弃物，UASB，沼气回收IAbstractAbstractDirect emissions of organic kitchen waste is not only pollute the environment, and waste of resources. This article according to the characteristics of canteen waste water，combined with the graduation thesis requirements designs the up flow anaerobic sludge blanket (UASB) anaerobic fermentation system. The major component of up flow anaerobic sludge blanket (UASB) is UASB reactor. This article describes the treatment of the UASB process and calculations and designs of the grill, adjust pool, UASB tank, contact oxidation tank, sludge thickener, etc. this article also design and describe the main structures of UASB reactor and the contact aeration basin in detail. By this technique, not only makes processes simple and saves the running costs but also recycles methane as an energy source and reducing the concentration of waste water at the same time.Keywords: food waste, recycling, UASB biogasII目录III目 录摘要.................................... I Abstract ......................... 错误!未定义书签。
规模化养猪场沼气工程设计Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】本科毕业论文规模化养猪场沼气工程设计METHANE PROJECT DESIGN OF A LARGE PIG FARM学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：2011 年月日规模化养猪场沼气工程设计摘要针对目前我国规模化畜禽养殖场的粪污、污水的数量和特征，分析总结了规模化养猪场粪污处理的现状和存在的问题，从处理工艺设计、设备选型和运行管理等方面给出了对策和建议。
并针对养猪场废水量、水质特点和对资源充分利用的要求，设计了一套方案。
本设计采用粪水预处理+USR厌氧消化+产品综合利用的工艺进行处理。
经处理后，CODCr，BOD5，SS都得到有效的去除和转化，其中CODCr的去除率为60%，BOD5的去除率为65%，SS的去除率为70%。
通过厌氧发酵将粪污资源最大化的利用，沼气转化为电能，沼肥为良好的有机肥料，粪污全部资源化，无污染、零排放。
关键词：养猪场粪水，高浓度废水处理，养殖业废弃物，厌氧消化，沼气工程METHANE PROJECT DESIGN OF A LARGE PIG FARMABSTRACTIn recent years the amount of large-scale livestock and poultry farms keep increasing, the environmental degradation caused by the mass of livestock waste is becoming more and more digestion (biogas genarate process) is one of the main means to solve these issues . Based on the current situation of quantities and features of dung corrupt and sewage from large-scalelivestock and poultry farms, this design analysed and summarized the decontamination processing’s present situation and the existing problems of pig dung from large-scaled pig farms,.chosenthe process of muck water pretreatment , USR anaerobic digestion , products comprehensive utilization for processing . This design also calculated and proved the choice of technonogy , progress design,material output,equipment selection,ecnomic benifit progress of anaerobic fermentation not only maximized the use of dung unclean resources, made biogas into electrical energy, made the waste of anaerobic digestion into good organic fertilizer,but also protected the environment while also bring certain economic benefit for the farm.KEYWORDS: large-scale livestock and poultry farms, pig manure water , livestock and poultry farms waste, anaerobic digestion, design of methane project绪论20世纪90年代中期，规模化畜禽场污染问题日益受到关注，特别是近年来，随着我国经济的发展的人民生活水平的提高，我国的畜牧养殖业得到了迅猛发展，牛、猪、羊和家禽等的存栏量一直呈现上升趋势。
小型沼气工程方案设计规范一、引言随着人们环保意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，沼气作为一种清洁、可再生的能源，备受关注。
小型沼气工程是利用农业废弃物等生物质原料进行发酵产生沼气的一种工程。
为了提高小型沼气工程的运行效率、稳定性和安全性，制定规范的设计方案是至关重要的。
二、设计原则1. 可持续性：设计应充分考虑能源的可持续利用，促进资源循环利用。
2. 安全性：设计应考虑沼气工程生产过程中的安全隐患，采取有效措施预防和应对事故。
3. 经济性：设计应合理利用资源，降低生产成本，提高投资回报率。
4. 环保性：设计应遵守相关环保法规，减少对环境的影响，降低污染排放。
三、场地选择和准备1. 场地选择应离沼气原料（如畜禽粪便、废弃农作物等）来源近，且方便原料的运输和储存。
2. 场地应具备良好的排水条件，避免雨水积聚对沼气池造成影响。
3. 场地周围应远离居民区、工业区等，减少沼气的潜在安全隐患。
4. 场地应有充足的阳光照射，有利于沼气发酵过程中的温度控制。
四、技术流程1. 原料处理：将废弃的农业生物质原料进行粉碎、搅拌等处理，提高原料的可发酵性。
2. 发酵反应：将处理后的原料装入沼气池中，通过发酵产生沼气。
3. 沼气收集：收集沼气，并经过净化、脱硫等处理，提高沼气的纯度。
4. 沼渣处理：经过发酵后的废渣进行有机肥化处理，用于农作物的生产。
五、设备选型和布局1. 沼气池：选择材质耐腐蚀、密闭性好的沼气池，根据原料的产量确定池的容积。
2. 搅拌设备：根据原料的粘度和发酵过程中的需求，选择合适的搅拌设备。
3. 沼气收集系统：选用高效的沼气收集装置，确保沼气能充分收集利用。
4. 沼渣处理设备：利用有机肥化处理设备将沼渣变为有机肥料。
六、安全措施1. 安全防护：沼气工程中应设置好通风设备，以保证操作人员的安全。
2. 防爆措施：沼气具有易燃性，需设置防爆措施，避免意外事故。
3. 定期检查：对沼气工程设备进行定期检查维护，避免设备故障导致安全事故。
某规模化养猪场大型沼气工程项目设计吴全舟（武汉工业学院化学与环境工程学院，武汉 430023）摘要针对目前我国规模化畜禽养殖场的粪污、污水的数量和特征，分析总结了规模化养猪场粪污处理的现状和存在的问题，从处理工艺设计、设备选型和运行管理等方面给出了对策和建议。
并针对养猪场废水量、水质特点和对资源充分利用的要求，设计了一套方案。
本设计采用粪水预处理+USR厌氧消化+产品综合利用的工艺进行处理。
经处理后，COD Cr，BOD5，SS都得到有效的去除和转化，其中COD Cr的去除率为60%，BOD5的去除率为65%，SS的去除率为70%。
通过厌氧发酵将粪污资源最大化的利用，沼气转化为电能，沼肥为良好的有机肥料，粪污全部资源化，无污染、零排放。
关键词：养猪场粪水；高浓度废水处理；养殖业废弃物；厌氧消化；沼气工程1 概 述1.1设计题目某规模化养猪场大型沼气工程1.2设计内容养猪场粪污综合处理，工艺的选择与设计，各处理单元的设计，包括：建设猪粪污水的预前处理单元，生产沼气的厌氧发酵消化反应器单元、沼气净化系统、沼气发电系统单元等的设计与建设。
1.3 项目概况某规模化养猪场成立于2001年1月，位于湖北省东南部某市农场内，主要经营种猪、商品育肥猪。
该养殖场项目占地200亩总投资1000万元。
项目报批、基建工程已经全面完成，各项配套设施已逐步完善，于2001年6月全面投产，年出栏种猪、商品育肥猪1万余头。
该养猪场为规模化标准万头养猪场，猪场每天产生粪便约13 t ，产生废水约40 t 。
表1-1 猪粪污水特性】【1 原料名称 pH COD (mg/L) BOD 5(mg/L) SS (mg/L)猪粪水 7.0~7.8 11000~26000 7000~13000 10000~600002 项目资源/产物计算2.1沼气产量计算2.1.1干物质量计算该规模化养猪场为标准化万头猪场，年出栏育肥猪数量超过一万头，根据该养殖企业提供的资料和实际经验确定猪场总存栏量为6500头。
设计采用干清粪工艺，根据经验值每天冲冲栏废水大约为40m 3。
根据工程经验值取每头猪日产猪粪便为2kg ，粪便收集率为95%，猪粪便含固率为20%，则】【1粪便总量=6500头×2 kg/（头/d ）×0.95=12350 kg =12.35 t/d粪便固体总量TS=12.35 t/d ×0.2=2.47t/d2.1.2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12.35 t/d 鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成6％干物质浓度，约需要42 m 3污水。
2.1.3沼气产量计算考虑5%的干物质损耗率，每天投TS2346.5kg ，产沼率为0.28～0.32 m 3/kgTS ，取值0.30 m 3/kg TS ，则可产沼气704 m 3。
表2-1 日沼气产量计算表干物质量产量(kg/d) 干物质损耗率 干物质投产量(kg/d) 产沼率(m 3/kg) 产沼量(m 3/d) 污水量（m 3/d ） 2346.5 5% 2346.5 0.30 704 24.72.2 沼肥产量估算2.2.1干物质减量化计算全天输入干物质量为2346.5kg ，厌氧阶段消耗量为TS 的65%为1.53t ，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0.82t ，其中0.24t 由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池；0.58t 与厌氧反应器上部出水一并排出。
】【3.2表2-2干物质减量化计算表 物料量(t/d) TS 量(t/d) 生化消耗率 生化消耗量(t/d) TS 剩余量 沼渣TS 含量(t/d)沼液TS 含量(t/d) 12.35 2.35 65%1.53 0.820.24 0.582.2.2沼肥产量估算 一般情况下沼渣含水率为93%，沼液含水率为97%。
沼渣干物质含量0.24t/d ，按93%含水率计算，沼渣产量为3.43 t/d ；沼液干物质含量为0.58t/d ，按97%含水率计算，沼液产量为19.33t/d 。
详见表2-5。
表2-3 沼肥产量计算表产量(t/d) 干物质(t/d)含水率(%) 沼渣 3.43 0.24 93 沼液 19.330.58 973 产物供需平衡分析和解决方案选择3.1沼气利用方案沼气工程日产沼气704 m 3，计划部分作为锅炉加热系统燃气使用，部分用于发电。
3.2沼肥种养平衡和有效利用解决方案沼气工程日产沼渣3.43吨（含水率93%）、沼液19.33吨。
消纳该部分沼肥必须有相应量的土地承载，据提供的资料显示该养殖场周围有大量农田和山场林地供消纳该部分沼肥。
3.2.1 沼肥优势分析沼肥是沼气发酵的残余物，含有较全面的养分和丰富的有机质，是具有改良土壤功效的优质有机肥料。
沼肥中含有丰富的氮磷钾等大量营养元素和多种微量营养元素，据测定，沼肥中含有全氮（N ）0.03%～0.08%，全磷（P 2O 5）0.02%～0.06%，全钾（K 2O ）0.05%～1.0%，而且这些营养元素基本上是以速效养分形式存在的.因此，沼肥的速效营养能力强，能迅速被作物吸收，养分可利用率高，是多元的速效复合液体肥料。
另外，沼肥中还富含多种氨基酸和维生素等，因此，沼肥也是畜禽饲料的良好添加料。
沼肥不仅养分全、肥效快，而且易吸收，残留少，便于改良土壤的根际环境，疏松土壤，是无公害栽培的首选肥料。
沼肥作为一种优良的有机肥料可以部分或全部代替化学肥料，大量试验说明沼肥是一种优质、全效的液体有机肥料。
在生产中，沼肥有机肥可以用作基肥、追肥和叶面肥。
沼肥用作基肥浇灌果树，使其结果大，果实色鲜、味美、甜度好。
沼肥用于稻田，作物生长强壮，植株挺拔翠绿，分蘖多、苗高且根系粗壮发达，有效穗、穗粒数、结实率都有所提高。
据四川农业科学院在水稻、玉米、棉花等作物上的试验表明，亩施沼肥1500～2500 kg ，可增产9.0%～26.4%，每100 kg 沼肥增产水稻1.38 kg ，玉米2.0 kg ，棉花0.65 kg】【2沼肥用作追肥，效果也很明显。
根据肥料养分含量计算，每100 kg 沼肥的N 、P 、K 养分总含量相当15：15：15的三元素复合肥60 kg 。
按照科学配方，合理施肥的原则，一般作物每亩每次追施三元素复合肥20 kg 左右，折合施沼肥330 kg ，一般7～15天追施一次，顺水追施效果好。
和同等养分含量的无机肥料相比，沼肥作追肥的作物，长势强健，病虫害少，果实大且有光泽，品质好，产量和产值分别高出对照10%～20%。
】【54 工程设计范围和处理能力4.1 设计依据1、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（环发[1999]214号)）2、《污水处理设施环境保护监督管理办法》（(88)国环水字第187号）3、《畜禽养殖污染防治管理办法》（国家环境保护总局，2001年5月发布）4、《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T 1222-2006）5、《大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划》（农业部，1999）6、《蓄禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）7、《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）8、《给水排水设计手册》9、其它有关基础资料4.2 设计原则1、资源化原则畜禽粪污是一种有价值的宝贵资源，充分利用畜禽粪污资源是污染防治的重要原则。
畜禽粪污经处理后，可以产出再生能源（沼气）、有机肥（固态、液态），具有较好的经济价值。
2、生态化原则遵循循环经济指导思想，依据物质循环、能量流动的生态学基本原理，强化种养平衡，促进种植业与养殖业结合，实现生态系统的良性循环。
3、综合效益原则兼顾环境效益、社会效益、经济效益，将治理污染与资源开发有机结合起来，使猪场粪污治理工程产出大于投入，提高污水处理工程的综合效益。
4、可靠性原则遵循技术先进、工艺成熟、质量可靠的原则，在设计中吸取国内外先进的处理工艺和施工技术，使工程达到国际先进水平。
4.3 设计范围本设计范围包括：沼气工程工艺设计；机械设备选型与设计；建筑与结构设计；平面与高程设计；人员编制设计。
4.4 粪污处理量总资源量为含固率20%的粪污总量12.35t，变化幅度较小，因此，高浓度厌氧反应器有机负荷变化较小。
5 沼气工程工艺流程设计5.1处理工艺选择5.1.1 预处理工艺选择预处理包括格栅、集水池、集粪池、配料池、等处理单元。
为了真正做到减量化、资源化、无害化，达到处理结果零排放的目标，本工程采用将粪污收集后投放到预处理单元，与其它污染物一起进入厌氧消化罐进行厌氧发酵处理。
这条工艺路线不仅能获得较大的生物质能转化资源，同时，实现了粪污减量化、无害化处理。
粪污水由汇集管网运送至预处理单元，经与场区冲刷水混合后进行厌氧处理。
5.1.1.1格栅格栅的作用是去除废水中的大粒径固体物质，如悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行。
5.1.1.2集水池集水池的功能是储存沼气工程中需要的补充水，该水来自养殖区冲刷水。
集水池水由提升泵泵入进料池。
5.1.1.3 集粪池集粪池用来暂存猪场输送来的猪粪，通过集水池污水冲洗到进料池。
5.1.1.4 进料斗进料池的功能是将猪粪配比为含固率在6%左右的混合液。
进料料时间阶段安排有几种选择，最好的时间安排为全天24小时均匀分配，但客观上几乎不可能实现。
我们选择批次配比方式，每天24小时内分2批完成配比操作，每次1小时进行。
5.1.2 厌氧消化处理工艺选择厌氧消化工艺包括进料单元、厌氧消化单元、保温增温单元、以及沼肥运输管网等构成。
5.1.2.1 进料方式选择进料池内物料由提升泵向厌氧消化单元进料。
由于物料浓度高，提升泵采用单螺杆泵。
进料方式有若干种选择，可以采用均匀进料，也可采用分批进料方式。
进料方式与沼气释放量密切相关，通过进料方式可以调控沼气释放阶段，一般情况下，强进料阶段沼气释放量会大幅度增大。
本工程设计采取分2批轮流进料方式。
5.1.2.2 厌氧处理工艺选择1、各类厌氧工艺性能概述（1）完全混合厌氧工艺（CSTR）传统的完全混合厌氧工艺（CSTR）是借助消化池内厌氧活性污泥来净化有机污染物。
有机污染物进入池内，经过搅拌与池内原有的厌氧活性污泥充分接触后，通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解，使废水中的有机污染物转化为沼气。
完全混合厌氧工艺池体体积较大，负荷较低，其污泥停留时间等于水力停留时间，因此不能在反应器内积累起足够浓度的污泥，一般仅用于城市污水厂的剩余好氧污泥以及粪便的厌氧消化处理。
（2）厌氧接触工艺反应器厌氧接触工艺反应器是完全混合式的，是在连续搅拌完全混合式厌氧消化反应器（CSTR）的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。
