本科毕业设计--千头肉牛场沼气工程--初步设计说明.doc

68
××××××××××公司大型沼气工程初步设计
千头肉牛场沼气工程初步设计说明
目 录
第一章 项目概况 1
第二章 建设背景与编制依据 7
第三章 工艺设计 11
第四章 工程建设方案 78
第五章 投资概算 22
第六章 资金筹措 89
第七章 实施计划 91
第八章 项目组织管理 31
第九章 设备选型 33
第十章 安全生产与劳动保护 97
第十一章 环境保护 98
第十二章 运行管理和劳动定员 100
第十三章 工程实施计划 41

第一章 项目概况
1.1 项目名称
××××××××××××××××××××公司大型沼气工程
1.2 项目法人
法人代表：董事长
联系电话：
1.3 项目管理
第一责任人：
第二责任人：
1.4 建设地点
××××××××××××××××
1.5 建设内容和规模
××××××××××××××××自有土地50亩, 存栏良种肉牛1000头,每天需处理的粪尿量为40.00吨。根据项目可行性研究报告和现场勘测调研，综合国内外沼气工程新技术和新成果，该工程新建800m3厌氧发酵装置，400m3贮气柜，100m3集水池，50m3调节池，50m3酸化池，5300m3沼液池，100m3固液分离池，150m2原料处理间，320m2沼气发酵温室，320m2沼肥加工车间，100m2沼气发电房，50m2管理房，100Kw 沼气发电机组装置及管网系统。（祥见初步设计图纸）。
1.6 总投资
工程总投资444.56万元，其中土建工程费267.33万元，占工程总投资的60%；设备购置和安装费121.33万元，占工程总投资的27%；工程设计、监理、管理等其它费用36.4万元，占工程总投资的8.0%；预备费19.5万元，占工程总投资的4.0%；（祥见工程预算表）。
1.7 资金筹措
本项目总投资444.56万元，其中，中央投资200.0万元，地方财政配套22.0万元，项目建设单位自筹222.56万元。
1.8 建设期限
2011年1月～2012年12月
1.9新增效益
项目建成后，形成年处理存栏良种肉牛1000头的集约化养殖场粪尿量1.46万吨、年产沼气29.20万立方米、年产沼肥1.44万吨的生产能力。通过沼气和沼肥的综合利用，年增收节支85.24万元。
1.10主要技术和经济目标
（1）技术目标：发酵温度:30℃～35℃；水力滞留期：20天；容积产气率：0.8～1.2m3/m3.天；进料浓度：8%～10%（TS）。COD去除率：85%以上；地下构筑物顶均布活荷载标准值：2.5KN/m2；地上构筑物顶均布活荷载标准值：0.7 KN/m2；基本风压0.35 KN/m2；设计基准期：30年。
(2)经济目标：以能源生态型沼气综合利用工程项目建设为契机，将养殖粪污转化为沼气、沼液和沼渣，形成“畜禽养殖-废弃物资源化-种植业利用”的良性循环系统。沼气用于公司及周边农户炊事用能，沼液和沼渣用于农田施肥，达到养殖场粪污“零排放”，实现能源生产、环境治理、绿色食品生产和经济-生态-社会可持续发展的多重目标。
第二章 建设背景与编制依据
2.1 建设指导思想和目标
2.1.1建设指导思想
(1)本项目符合社会主义新农村建设和国家产业政策需要：在会宁县百祥养殖有限公司建设大型沼气工程，对于改善会宁县农业生态环境将起到重要的推动作用。对提高农民收入，改善农民生活水平，加快改善农村的生产生活条件和整体面貌具有重要的作用，符合社会主义新农村 “生产发展、生活富裕、市风文明、村容整洁、管理民主”的要求。我国政府非常重视农村能源建设，温家宝总理曾经指出“农村能源工程要在开发利用和节约相结合上大做文章，要充分利用可再生能源，发展多能互补综合效益，使之成为良性循环，走农业可持续发展道路”。因此，本项目建设，符合国家产业政策方向。
(2)本项目符合甘肃省农业发展规划与定位：甘肃省在“十一五”发展纲要中提出，大力建设现代优质畜产品园，加快防疫基础设施和果蔬园建设，推进牲畜品种优良化、畜群结构合理化、生产经营产业化、产品营销市场化和动物疫病防治网络化，加快传统畜牧业向现代畜牧业转变。在国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中提出，要通过发展生态农业产业，建设无公害绿色畜禽产品园、优质棉生产园、优质饲草料园、特色瓜果蔬菜园、速生丰产林园，提高农业综合生产能力，保障农业安全、生态安全和土地安全，形成合理的产业布局，促进农业发展和农牧民增收致富。本项目以养殖业为起点，对粪污进行综合处理，最终向绿色产品的种植业者提供合格的有机复合肥料产品，大力发展有机农业生产。从项目的实现功能与整体定位方面，符合政府产业及区域发展规划与定位。
(3)有利于落实科学发展观：本项目是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业模式有机结合的主要环节，以促进有机种植为目标，以集约化养殖为基础，以沼气新能源开发为手段，以有机复合肥料生产为纽带，形成新型生态农业的良性循环，改造传统农业为可持续发展的现代农业，有利于党中央国务院关于落实科学发展观精神的贯彻执行。
(4)有利于推进当地现代农业建设工作的进展：本项目以粪污综合治理为手段，利用粪污全年恒定中温厌氧发酵，全年生产优质高品位沼气能源，供应沼气发电和附近农民使用沼气，并利用沼渣及沼液制肥等多种现代农业新技术、新产品、新成果，是对传统的养殖业进行的一次彻底的改造，带动安全农产品生产具有明显的实际效果。
(5)有利于保护生态环境：本项目的实施，将解决肉牛养殖场产生的粪便污染问题，更为重要的是，通过解决污染问题，还带来了农民生活用的沼气，对减少植被破坏、改善及保持当地的生态环境将起到重要作用。通过以沼渣以原料生产固体有机肥，带来了优质有机肥产品，在达到环境保护要求的同时，创造了新的经济增长点与经济效益。
(6)有利于保障农产晶的生产安全：无公害或绿色食品的生产，必须有达标的环境资源作保障，必须有足够的有机肥源作基础。固体高效有机复合肥与液体高效有机复合肥做为本项日转化的产品，将成为当地推动绿色农产品生产与供应、提高居民生活水平的重要支撑。随着项日的实施，所提供的有机复合肥将延伸推广应用到绿色蔬菜、绿色果品、绿色粮食作物的生产领域，将成为会宁县安全农产品生产发展的重要保障。
2.1.2 建没目标
(1)项目总体目标：以能源生态型沼气综合利用工程项目建设为契机，将会宁县百祥养殖有限公司存栏育肥牛1000头的养殖粪污转化为沼气、沼液和沼渣，形成“畜禽养殖-废弃物资源化-种植业利用”的良性循环系统。工程每年生产的29.20万立方米沼气，主要用于公司及周边农户炊事用能；工程每年生产的1.44万吨沼液和沼渣用于3000亩蔬菜园田施肥，达到养殖场粪污“零排放”，实现能源生产、环境治理、绿色食品生产和经济-生态-社会可持续发展的多重目标。整个项目是“变废为宝、资源全面综合利用的生态环保工程”，不产生二次污染。
（2）项目技术目标：发酵温度:30℃～35℃；水力滞留期：20天；容积产气率：0.8～1.2m3/m3.天；进料浓度：8%～10%（TS）。COD去除率：85%以上；地下构筑物顶均布活荷载标准值：2.5KN/m2；地上构筑物顶均布活荷载标准值：0.7 KN/m2；基本风压0.35 KN/m2；设计基准期：30年。
(3)主要新增工程量：1)400m3厌氧发酵装置二座；2）400m3沼气贮气柜水封池一口；3）100m3集水池一口；4）50m3调节池一口；5）50m3酸化池一口；6）300m3站内沼液暂存池；7）5000m3站外沼液贮液池；8）100m3固液分离池；9）150m2原料处理间；10）320m2沼气发酵温室；11）320m2沼肥加工车间；12）100m2沼气发电房；13）50m2管理房；14）100Kw 沼气发电机组装置及管网系统；15）大门、道路、场地和围墙。
2.2 建设条件
2.2.1项目实施地现状及配套设施情况
（1）自然条件：会宁县位于甘肃省中部、白银市南端，流域面积6439km2，耕地面积226万亩，其中：保灌面积22.4万亩。项目建设地点甘肃省会宁县甘沟驿镇六十铺村，地势平坦，地下水丰富，水、电、路配套齐全，具有良好的自然、气候、地质、水文条件，适宜建设大型沼气工程。
（2）气候状况：会宁县境内自然条件严酷，生态恶化，十年九旱，近五年平均气温7.98℃，年平均降水量378.2mm，年蒸发量1540mm，无霜期160天，年日照时数2376.8小时，属典型的温带季风型气侯，干旱缺水是经济社会发展的最大制约因素。
（3）交通通讯：靖远至天水的省级公路在会宁县境内通过，百祥养殖有限公司就坐落在该公路旁边，交通和通讯非常便利。
（4）工程场址条件：项目建设地会宁县甘沟驿镇六十铺村，该宗地为国有地划拨土地，土地权属清楚，为非工业生产用地，远离闹市区。项目建设地符合当地规划要求和沼气工程建设原则，交通便利、水源丰富、水质良好、电力供应可靠，为项目建设提供了便利的基础条件。
（5）环境保护条件：项目场址周边近距离范围内无污染性工业企业，环境状况良好。养殖场内粪便等污染物经项目新建的粪污处理工程处理后用于沼气发电、灌溉及有机肥加工，从而提高了污水排放达标率和粪便资源化率，控制农村面源污染，环境保护条件良好。
（6）公用设施条件：项目场区供电由县电力局甘沟驿镇供电所10KV电力专线引入供电，可满足全场供电需要。项目场地内有自备水井三眼，相应的输配水管网系统完整，完全可以满足项目用水量需要。项目场区的排水设施连成网，最后由一总排水管将雨、雪水排入牛场周围的饲草地。
（7）工程地质条件：工程区内工程地质条件良好，水文地质条件简单，场地为适宜的建筑场地。本项目工程抗震设防烈度7度，结构设计使用年限50年。
2.2.2项目单位现有设施、设备情况
（1）人员状况 甘肃会宁县百祥养殖有限公司现有职工46人，其中专业技术人员28人，管理人员8人，生产、后勤及其他人员10人。专科以上文化程度的26人。
（2）资产状况 甘肃会宁县百祥养殖有限公司目前总资产1086万元，其中：固定资产投资800万元，流动资金286万元。固定资产投资中，20栋高标准肉牛养殖圈舍投资536万元，饲料加工车间及设备投资150万元。办公室、浴室、车库及设施投资268万元，3300立方米氨化池、120米机井、5.6公里上下水管道、500亩饲草地开发及设施投资198万元。
（3）设施和装备概况 甘肃会宁县百祥养殖有限公司现有办公室10间360 m2，饲料加工车间600 m2。建成标准化牛舍20栋11500 m2，氨化池3座3300 m3。建有化验室、兽医室、药品库及必要的常规防疫设施设备等。牛场占地80亩，建筑面积12750 m2，引进国内先进技术，实现自动给料、自动供水、自动清粪等自动化生产线，以养殖肉牛为主，采取“基地+农户”的形式，年出栏肉牛10000头。
（4）管理体制 甘肃会宁县百祥养殖有限公司按现代企业的运行与管理机制进行管理与经营，实行董事长领导下的总经理负责制与经济目标责任制，由董事会确定生产经营方向与策略，制定企业的经营目标。总经理具体负责组织全场的生产管理对外经营，努力提高生产经营和产品市场竞争力，创造良好的经济效益。单位下设餐饮部、生产部、后勤部、经营部、财务部五个部门，法人治理结构完善，各项管理制度健全，具有高效灵活的运营机制和奖励与约束相结合的内部管理机制。
2.3 初步设计与概算报告编制依据
（1）《甘肃省发改委、甘肃省农牧厅关于转下达2010年第三批农村沼气项目中央预算内投资计划的通知》(甘发改投资【2010】1775号)。
（2）《甘肃省会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程项目》可行性研究报告。
（3）《沼气工程技术规范》（NY/T1220-2006）。
（4）《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T1222-2006）。
（5）《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规范》（NY/T1221-2006）。
（6）甘肃省会宁县百祥养殖有限公司提供的地质勘探报告等资料。
（7）甘肃省会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程设计委托书。
（8）2005版《甘肃省建筑工程综合预算定额》。
（9）其他相关的国家和甘肃省标准和设计规范。

第三章 工程技术方案
3.1方案选择原则
选择沼气工程建设方案必须坚持：(1)采用畜禽粪处理产气率高、处理效果好、运行管理方便的厌氧发酵装置；(2)选择工艺先进、经济适用、节地节能、运行费用低、运行效率高的方案。
3.1.1厌氧反应器
厌氧反应器是畜禽粪处理技术核心装置，决定畜禽粪处理产气率高低，处理效果好坏，运行管理的方便与麻烦，决定整个畜禽粪处理工程的经济、节能、环境、社会效益的好坏和使用寿命的长短。选用什么样的厌氧反应器，还取决于处理物料的类别。
本工程采用完全混合厌氧消化工艺和反应器(CSTR)处理养殖粪便。该工艺适用于TS和SS较高的畜禽粪污发酵，它在沼气发酵装置内采用合理进料和布料、均质搅拌装置、溢流及中心加温技术，使沼气发酵速率大大提高。其优点是投资较省、运行管理简单、耐冲击负荷力强、产气率较大，便于管理，运行费用低。这种工艺现在已被欧洲和中国发达地区沼气工程广泛采用。
3.1.2储气装置
干式储气装置有二种：一种为红泥胶塑材料，投资不省而使用寿命短。采用风机输配气，受供电和气压不稳定影响。另一种为钢制高压干式储气装置，同样受供电影响和输配气端加减压阀，运行较烦和费用相对高一点。
本工程采用保温水压式储气装置，具有储气量大，储气压力稳定，不用风机输配气，不受供电和输配气端加减压阀影响，运行方便，运行安全和运行费用相对较低等优点，是中国使用历史最长的储气装置。
3.2工艺流程
3.2.1设计原则
本项目工艺流程遵循资源循环利用、环境友好、经济可行的可持续发展理念进行规划和设计，在初步设计中，遵循和贯彻以下原则：
（1）资源化利用原则：有害粪污经过厌氧反应产生的沼气、沼液、沼渣的必需全面综合利用。本项目沼气供公司自用和发电，沼气发电供公司自用，沼气发电余热解决厌氧发酵加温问题。沼液泵压附近农田和果蔬大田中使用，节省大量农药和化肥，增产增收。多余沼肥经过固液分离，固液分离后沼渣可用作蔬菜、大田作物的有机肥或深加工成有机复合肥。固液分离后沼液可用作调浆用水，多余沼液可用作蔬菜渗灌、滴灌或加工成有机液肥市场销售。整个工程达到变废为宝、资源全面综合利用的目的。
(2)生态化循环原则：该项目将有机沼肥用于果蔬农田，果园生产有机果蔬，沼液泵压到紧靠果蔬蔬菜大田中的蔬菜中喷灌，形成“畜牧→沼→果(菜) →畜牧(人)”的生态平衡系统，蔬菜田间喷施沼液后，可修复长期施用无机肥板结的土壤，可少施或不施农药和化肥，增产增收，大量生产无公害蔬菜，提高经济效益。整个工程是一个可持续发展的生态能源工程，注重资源综合开发利用和生态平衡，利用现代科学技术，通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的关系，形成生态上与经济上的两个良性循环，是利国利民的实事工程。
(3)减量化收集原则：要治理好畜粪污染，必须从污染的源头抓起，必须有效的削减污染总量，牛粪实行干清粪工艺，节约用水，每棚安装水表一只，计量包干，冲棚、冲凉、可做到少用或不用，把冲棚水减少到最低限度，从而减少治理经费，达到将污染源控制在最低限度的目的。
(4)无害化处理原则：选用先进工艺技术，所有污水必须经过封闭式的厌氧发酵工艺，经过一段时间的厌氧反应，可去除污水中的CODcr80％左右，TS分解率60％左右，有害生物杀灭率96％以上，消除蚊蝇孳生地，粪便与尿污水全部送沼气站处理，大肠细菌指标达到卫生防疫要求，整个治理过程除前处理设施能见到粪外，其余设施都是封闭式的运行。
3.2.2设计工艺说明
（1）前处理工艺：牛尿和冲洗水经粗细格栅清杂后，汇集于集污池，通过潜污泵打入调节池，鲜牛粪用推车推进前处理间，通过浆叶式搅拌器调制浓度，满足沼气发酵对料液浓度的要求；经清杂沉砂、浓度调配、计量升温后的粪浆，通过单螺杆泵沿池体切线方向多点泵入厌氧消化器，形成旋转涡流，以利于均匀传质和菌料混合，促进发酵产气。
（2）厌氧消化工艺：本工程采用全混合（CSTR）厌氧消化工艺处理和转化养殖粪尿，厌氧发酵池采用半地上式建筑结构，以利于结构安全和整体保温要求。粪污前处理系统和厌氧发酵池地上部分采用高效节能太阳能复合保温室整体保温增温，厌氧发酵池和调粪池原料利用沼气发电余热升温，以维持35℃左右的中温发酵温度。池内专配机械搅拌装置，使池内菌料均匀。利用微电脑时控开关控制搅拌装置，实现无人值守自动定时搅拌，平稳运行。
（3）沼气利用工艺：由发酵池产生的沼气，通过脱水和脱硫净化处理后，进入贮气柜贮存。贮气柜中的沼气经阻火器后，85%用于沼气发电，满足养殖场生产用能，15%用于养殖场职工食堂炊事用能，满足职工生活用能。
（4）后处理工艺：通过开启排泥阀门，将厌氧发酵剩余物自压排出发酵池，直接进入平板滤池进行固液分离。分离出固体沼渣，用于周边农田施用或用于生产固体有机肥料原料。经平板滤池分离出沼液和从厌氧发酵池溢流的上清液进入站内300立方米沼液暂存池，进而存入站外5000立方米沼液贮存池，用以灌溉果园或蔬菜田中，多余用作调浆水或冲圈水。通过潜污泵用作为周边果园、菜地和农田的液体肥料，或灌装外运。
3.2.3劳动量
本项目设计尽量以机械化取代人工劳动，尿污水自流100m3集水池，各牛舍每天二次干清粪由饲养员运至调浆池，沼气工采用潜水切割泵将尿污水提升至调浆池，将运来的牛粪冲稀调浆后泵入酸化池，利用沼气发电余热加温后，由进料泵泵入厌氧发酵塔，厌氧发酵后沼液自流入固液分离池，分离出沼渣晒干粉碎制有机固肥，分离出清液肥自流入沼液贮存池，农田用肥时泵压喷灌。整个工程需调浆兼固液分离沼气工1人，进料兼发电沼气工1-2人，管理人员1人，合计总人数3-4人。
3.2.4设备选用原则
本项目中污水由集水池提升给调节池提升泵采用潜水式切割粉碎无堵塞泥浆泵，功率3～4kW，进料也采用潜水式切割粉碎无堵塞泥浆泵，电器控制柜采用国产电器控制柜及室外防水分柜，厌氧反应装置布水器和搅拌装置采用专业公司研制提供。
为了满足机械设备的运行需要，需配套相应的电气、通风、沼液喷灌、发电余热利用等辅助设施，所有项目设备都必须遵循安全保险、经久耐用、节能环保、经济实惠的选则原则。以便给工作人员提供一个舒适的工作环境，使该项目真正成为技术先进、配套设施完善的现代生态示范工程。
3.2.5工艺流程图
根据甘肃会宁县百祥养殖有限公司养殖场干清粪工艺和周围拥有3000多亩果园、菜地、农田的状况，采用全混合（CSTR）厌氧消化工艺和能源生态型沼气综合利用模式对养殖场粪污进行无害化处理和资源化利用，其工艺流程如图3-1所示。
沼液

鲜粪
器

有机肥料
污水
沼液

固液分离池

沼渣

格栅

集污池

有机肥料

肥

调节池

厌氧消化器

贮液池

农

田
沼气锅炉

净化装置

贮气柜

沼气发电
炊事用能

水封
器

图3-1 甘肃省会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程工艺流程图
3.2.6劳动安全及卫生
本工程在劳动安全及卫生方面采用以下具体措施：
(1)各建筑物均按“工业企业设计卫生标准”的要求设计，各建筑物间的距离均在安全范围之内。
(2)在各种有可能泄露沼气的场所均安装机械排风装置，及时抽排少量泄露气。
(3)在有可能泄露沼气的设备附近安装固定的浓度报警器。
(4)贮气罐设备为均压安全，操作安全。
(5)生产区的电气设备均按隔爆的要求设计，电机均采用隔爆型，照明采用隔爆型，管道、阀门等用不带电的金属外壳均作防静电及安全接地处理。
(6)配备足够的消防器材和配有专职的消防人员。
(7)施工安装队伍均需要有国家主管部门批准的单位才能制造和施工，施工中严格按规范进行。
(8)配备专职安全技术管理工程师，监督和管理生产安全职工技术及安全培训。
3.2.7主要技术经济指标
（1）原料总量：会宁县百祥养殖有限公司目前常年存栏育肥牛1000头，根据现场统计测算，育肥牛平均每头每天排放TS20％左右的鲜粪20公斤左右，平均每头每天排放尿液(CODl0000mg／L)和冲洗水20公斤左右，以此测算出该场日均排放鲜粪总量为20吨，日均收集尿污总量为20.0吨，日均排放粪污总量为40吨左右。
(2)产沼参数：该场收集排放TS20％左右的鲜牛粪20吨，CODl0000mg/L左右尿液污水20.0吨，经过调节(兼氧)后进入厌氧反应器经过20天左右的35±3℃反应期限，TS分解率达到50％左右，COD去除率80％左右，每分解一公斤TS和去除一公斤COD生产沼气0.35m3，以此计算该场日均产生沼气总量为800m3。年产沼气量28.8万m3。
(3)产沼渣、沼液参数：厌氧消化器每天添加的发酵原料为40吨，其干物质浓度约9%，经沼气发酵后，其TS%下降为4%左右，悬浮物的平均去除率为60%左右，因此每日沼渣的排放量约为1.6吨，每日沼液排放量约为38.4吨。
3.3环境保护措施
3.3.1工程建设的主要环境问题
(1)工程建设的过程要以人为本，做好砂、石、水泥的管理工作，防止飞尘和扬尘对畜牧场和附近居民的灰尘环境污染。
(2)工程建设的过程要加强地面施工污水的收集处理的管理工作，防止建筑污水对畜牧场和附近居民造成施工污水的环境污染。
(3)工程建设的过程要加强施工的作业管理，尽量避开施工机械对畜禽场和附近居民噪声的环境污染。
(4)工程建设竣工后要加强工程运行管理，尽量做好畜牧场区内的清道、污道管理，防止畜禽场粪污滴洒，避免因粪污的洒落，散发臭味，成为微生物的载体，传播疾病，污染环境。运行中做到尽量不洒落。确保不造成畜禽场和沼气工程的环境污染。
(5)工程建设竣工后要加强工程运行管理，尽量做好沼液喷灌应用的管理工作，真正做到变废为宝，资源全面综合利用确保不造成三次环境污染。
3.3.2环境保护对策和措施
(1)畜牧场应尽可能减少冲棚用水量，降低畜粪水分，以利于清粪和处理。同时畜禽粪便的运输应妥善安排，防止散落。
(2)采用先进的发酵腐熟工艺和密闭式的发酵设备，并从调节物料配比，控制发酵条件出发，最大限度减少臭气的产生。另外，还可以采用一些工程性的措施来消除臭味。
(3)畜牧场内应设立污水沟管和污水池，以收集畜牧场内养殖过程中产生的粪污水，自流或泵压到沼气站的处理设施中处理。
3.3.3环境管理和安全防护
本项目的环境管理和安全防护工作由项目法人机构和项目综合治理领导小组协同配合，制定相应政策和规章制度，签定有关协议，落实环境保护和安全防护的对策措施，确保本项目的的正常运作。
第四章 工程建设方案
4.1 布局规划
4.1.1平面布局规划
根据甘肃省会宁县百祥养殖有限公司沼气工程场地状况和沼气工程生产工艺要求，将前处理系统、厌氧消化器、后处理系统按沼气生产流程合理布局，便于沼气工程操作管理，符合养殖废弃物运输、沼气和沼液的合理流程。总平面布局见图4-1。
图4-1 甘肃省会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程总平面图

（1）建、构筑物分别设置在拟建场地的北边，厌氧消化和保温设施一体化布局，结构紧凑、操作方便、美观大方。
（2）调节池和操作间布局在厌氧发酵池的西边，处于牛舍和厌氧发酵池之间，便于原料的收集和配送。
（3）储气柜布局在沼气工程区内厌氧发酵池的远角，在保障安全距离的同时，便于沼气输送和利用。
（4）平面布置时尽量留有地下管沟，以利管网采取防冻措施和防渗检漏管沟。
（5）沼气工程周围及道路两旁进行必要绿化，美化环境，吸收废气，减少噪音。
4.1.2竖向布局规划
（1）场地竖向布置尽量利用场地整平后的地形高差，道路保持0.3～0.5%的坡降，场地雨水径流排入道路，沿坡降汇流至排水管网排入排水管网。
（2）工程场地雨水排除采用暗管排水方式，雨水通过道路及场地上的雨水口流入雨水下水道集中排出厂外。场地排雨水管坡度采用0.3%～0.5%，在个别困难地段，不小于0.3%。
（3）雨水口布置：每个雨水口担负的汇水面积为1500m2～2500m2，道路上的雨水口间距按道路的纵坡及雨水口担负的汇水面积确定。
4.1.3道路布局规划
在沼气工程南面有一条6m宽南北向主道，是甘肃省会宁县百祥养殖有限公司的主要通道，将主干道延伸至沼气工程区，并另行设置2条4m宽东西向道路与主道相接，可以满足工艺、运输和消防的要求。为节省占地面积，减少投资，沼气站内的车行道与厂区保持一致，人行路宽1.5～2m，铺装人行道板，道路能满足防火及运输要求。新建道路总面积为2000 m2，面层为水泥混凝土路面，做法详见98ZJ001。
4.1.4给水及电力布局规划
（1）沼气工程利用甘肃省会宁县百祥养殖有限公司原有给水管道进行给水及消防用水供应。
（2）沼气工程总耗电量较小，甘肃省会宁县百祥养殖有限公司现有变压器即可满足沼气工程生产用电要求。
4.2 土建工程
4.2.1建设内容
会宁县百祥养殖有限公司沼气站总占地面积6000 m2左右，主要生产设施有集水池、调节池、厌氧消化池、沼液池等，总体积3150 m3 。配套生产用房包括原料处理间、发酵保温室、沼肥干燥室、沼气净化与发电室、管理房等共920 m2。具体形式、规模见表4-1。
表4-1 会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程主要建筑、构筑物规模
序号
工程名称
单位
规模
建筑结构
1
集 水 池
m3
100
钢 砼
2
酸 化 池
m3
50
钢砼+保温
3
调 节 池
m3
50
钢砼+保温
4
厌氧消化池
m3
400×2
钢砼+保温
5
固液分离池
m3
100
砖混+保温
6
室内沼液池
m3
300
钢砼+保温
7
田间沼液池
m3
5000
内设防渗膜地面土池
8
沼气发酵温室
m2
320
砖混墙，彩钢板+阳光板屋面
9
沼肥加工车间
m2
320
砖混墙，单层彩钢板屋面
10
沼气净化发电房
m2
50+50
砖混墙，钢砼屋面
11
管 理 房
m2
50
砖混墙，钢砼屋面
（1）集水池：容积100 m3，Φ5.6 m、深4.77 m，钢筋混凝土结构，为地下圆筒型池。
（2）厌氧消化装置：为2个并联地上钢筋混凝土池，单池直径9.00m，池墙高度4.8m，池顶矢高1.8m，池底矢高1.0m，池墙部分净空容积153.9m3，池顶部分净空容积32.2m3，池底部分空容积13.9m3，单池容积400 m3，总容积800 m3。内部采用加热盘管加热原料，外围采用复合保温室整体保温。通过单螺杆泵沿池体切线方向多点进料，形成旋转涡流，以利于均匀传质和菌料混合，并通过微电脑时控开关控制潜水搅拌装置，实现无人值守自动定时搅拌，促进发酵产气。
（3）沼气贮气装置：采用保温水压式全钢气柜，具有寿命长，贮气和供气压力稳定，不用风机输配气，不受供电和输配气端加减压阀影响，管理方便，运行安全，费用较低。贮气柜采用上导轨式钢结构钟罩，容积为400 m3，Φ9.1 m、总高13.2 m，水封池采用保温水压式钢结构地下池。
（4）酸化调节池：容积100 m3，酸化池50 m3，为地下砖砼结构，Φ5.0 m、深3.0 m；升温调节池50 m3，为地下钢筋混凝土结构，Φ5.0 m、深3.0 m，安装搅拌机调制粪浆，安装加热盘管加热进料原料。
（5）固液分离池：容积100 m3，为地上砖混结构，长15.0m，宽7.5m，高0.9 m，地下安装潜污泵完成沼液泵送，地上安装固液分离机进行沼肥固液分离。
（6）沼气发酵温室：为人字型砖混结构建筑物，钢屋架彩钢板房顶，总长32.0 m（原料处理间长11.5 m +发酵保温室长20.5 m），总宽度10.0 m，檐高6.6 m，建筑面积320.0 m2。外墙用金黄色外墙涂料，内墙用白色乳胶漆（见表4-2）。
（7）沼肥加工车间：为砖混结构建筑，拱形钢屋架，红色单层彩色钢板，总长32.0 m，总宽度10.0 m，檐高3.0 m，建筑面积320.0m2。外墙用金黄色外墙涂料，内墙用白色乳胶漆。窗为塑钢高窗，窗宽1.5 m，高1.8 m，门为平开钢木门，两扇门宽1.5 m，高2.4 m。室内地面为混凝土地面，内墙为水泥砂浆墙面（见表4-2）。
（8）沼气净化、发电、管理房：为砖混结构建筑，钢砼屋顶，总长21.5 m，总宽度7.0 m，檐高3.6 m，建筑面积150.0m2。外墙用金黄色外墙涂料，内墙用白色乳胶漆。窗为塑钢高窗，窗宽1.8 m，高2.4 m，门为平开钢木门，两扇门宽1.8 m，高2.7 m。室内地面为混凝土地面，内墙为水泥砂浆墙面（见表4-2）。
表4-2 甘肃省会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程建筑物特征表
序
号
工程
名称
建筑指标
檐高
基础
构造
类型
结构
类型
墙身（mm)
地面
屋顶
建筑
面积(m2)
长度
(m)
内墙
外墙
屋架及
屋 盖
保温
材料
1
沼气发
酵温室
320
32×10
6.6
砖条基
砖混
240
240
砼
钢屋架彩钢板
聚苯乙烯隔热保温板
2
沼肥加
工车间
320
32×10
3.0
砖条基
砖混
240
240
砼
钢屋架单层彩钢板

3
沼气净化、发电、管理房
150
21.5×7
3.6
砖条基
砖混
240
240
砼
钢砼
聚苯乙烯隔热保温板

4.2.2 建设位置概况
为了实现污水自流节能，100m3集水池安置在牛场的北边相邻，当天粪污水即到、即调、即泵压到100m3酸化调节池内，减少空气污染。其余设施设计在牛舍北边空地上，5000m3田间沼液贮存池设计在沼气站北邻农田中以便喷灌，具体建设位置见“平面布置总图”和“沼气站平面布置图”
4.2.3布置原则
本项目建设位置布置原则如下：
(1)根据工艺流程合理布置建、构筑物，尽量缩短各工序间的距离。
(2)按功能分区，合理确定场内道路线路及宽度，保证物流、人流畅通。
(3)场区、功能分区及建筑物、构筑物的外形规整。
(4)功能分区内的各项设施的布置紧凑、合理。
(5)满足消防要求，保证生产人员的安全操作及疏散方便。
(6)防止有害气体、噪声对周围环境的危害。
(7)充分利用场区内非建筑地段及零星空地进行绿化以改善环境质量。
(8)合理的距离：项目的平面布置一般都遵循因地制宜，合理布局的基本原则，缩短建筑设施之间、沼气站与饲养棚舍之间应保持一定距离，以减少不必要的运输过程和由此产生的污染物散落。同时为避免畜粪便厌氧反应前产生的臭气和设备噪声对种猪身心健康的不利影响，合理的保持一定的距离。
(9)养殖场的下风向：项目的所在地区风多为北风为主，冬季为西北风。项目的平面布置在靠养殖场的下风向的东边予留的空地上，与已有运粪专用道路相接。
(10)工程地质条件：经建设方提供的工程地质勘察数据，沼气站的类型为中硬场地土，类别为Ⅱ类，冻土深度为170cm，最大湿陷深度大于0．6米，粉土层承载力为lOOkPa，基本满足厌氧反应器和沼气贮气柜80kPa承载力要求。
4.2.4总图设计
总图设计须根据地质条件、地理地形、工艺流程、现有可利用设施、气候条件等综合因素，达到节省实用、运作方便、美观大方的目的，尽量合符以下条件：
(1)项目集水池建设所在地理位置是该畜牧场的最低处，沼液喷灌的尽量设置在高处，便于污水的自流收集和沼液喷灌。
(2)项目建设所在地位置从大门出口建有专用水泥路，方便原料和建设的运输。
(3)新建的专用水泥道路，用为建成后的进出道路；对建成后参观和运行人员的进出不影响畜牧场的防疫要求。
(4)项目建设所在地距供水源、供电源不足100米，供电供水投入不是太大。
(5)项目建设所在地设置在畜牧场北面，对排水、防火都有利而无害。
(6)建设设施均采用少占地的合理布局，从而节省工艺管道和建设造价投入。
4.2.5 建筑标准
本工程一般建筑物按建筑防火分类为戊类。引用建筑标准如下：
GB／T50326-2001 建设工程项目管理规范
GB／T50328-2001 建设工程文件归档整理规范
NY／T 1220．1-6 2006 沼气工程技术规范
NY／T1221-2006 规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程
NY／T 1222-2006 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范
4.2.5.1 工程地质情况
经现场勘查和建设方出具的地质资料反映，工程区内工程地质条件良好，水文地质条件简单，场地土的类型为中硬场地土，类别为Ⅱ类，冻土深度为50cm，最大湿陷深度大于0．6米，粉土层承载力为lOOkPa以上，基本满足厌氧反应器和沼气贮气柜80kPa承载力要求。
4.2.5.2采用的设计规范
(1)《会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程项目》可行性研究报告
(2) 《甘肃省发改委、甘肃省农牧厅关于转下达2010年第三批农村沼气项目中央预算内投资计划的通知》(甘发改投资【2010】1775号)。。
(3)《建设项目环境保护管理条例》(国务院第253号令)；
(4)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)国家标准：
(5)《建筑抗震设计规程》(GB50011--200”国家标准；
(6)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)国家标准；
(7)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)国家标准；
(8)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)国家标准；
(9)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)国家标准；
(10)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)国家标准
(11)《建筑工程设计文件编制深度规定》；(建设部2003年4月)
(12)《工业企业总平面设计规范》(GBJl6—87—200”国家标准；
(13)《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)国家标准；
(14)《总图制图标准》(GB／T50103-200”国家标准；
(15)《沼气工程技术规范》(NYfFl220．1—6—2006)农业部标准：
(16)《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规范》(NYfrl221—2006)农业部标准；
(17)《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T1222—2006)国家农业部标准；
(18)沼气发电机组》NY／T1223—2006农业部标准；
(19)其它相关的国家及地方标准和设计规范。
4.2.5.3 结构设计年限和装修标准
(1)主要设施设计使用年限表
表4-3 会宁县百祥养殖有限公司大型沼气工程设施设计使用年限表
序号
项目名称
单位
数量
设计使用年限
1
100m3集水池
口
1
20
2
50 m3调