哈尔滨市绿洲畜牧公司大型沼气工程初步设计.doc

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哈尔滨市绿洲畜牧有限责任公司大型沼气工程

初 步 设 计

申报单位：双城市农村能源办公室
建设单位：绿洲畜牧有限责任公司
编制单位：辽宁省农业工程研究设计院
编制日期：二00九年四月三日
目 录
第一章 总说明 4
1.1项目名称 4
1.2建设单位 4
1.3建设地点 4
1.4建设年限 4
1.5工程模式 4
1.6建设目标 4
1.7建设内容及规模 5
建设规模 5
主要设施 5
1.8 设计目标 5
1.9 工艺流程 5
1.10 工程投资 6
1.11 资金筹措 6
1.12 占地面积 6
1.13 劳动定员 6
第二章 工艺技术方案 7
2.1 工艺设计依据 7
相关国家法律、法规和政策 7
2.1.2 相关规范与标准 8
其他依据 9
2.2工艺设计原则 9
技术先进性、可靠性和适应性原则 9
经济效益最大化原则 9
2.2.3 环境和社会效益最大化原则 10
2.3工艺技术方案选择 10
2.3.1 国内外发展现状 10
2.3.2 主要工艺简介 11
工艺技术选择 12
2.4 工艺流程图 14
2.5 工艺流程描述 14
第三章 结构设计 15
3.1 工程地质条件 15
3.2防水、抗渗及抗冻 15
3.3结构选型及设计 16
第四章 建筑设计 17
4.1总体布局 17
工程选址 17
总体布置要求 17
4.2 平面布置 19
平面布置原则 19
道路及绿化 20
4.3核心单元设计 20
原料处理区 20
4.3.2 核心生产区 21
4.3.3 沼渣沼液处理区 21
沼气净化系统 22
沼气输配系统 22
配套设施区 22
设备选型 24
第五章 电气设计 26
5.1设计范围 26
5.2供电负荷 26
5.3配电系统 26
5.4电缆敷设 27
5.5 照明 27
5.6防雷及接地 27
5.7防爆设计 27
第六章 自动化仪表及控制设计 28
第七章 给水排水设计 29
7.1设计依据 29
7.2 设计规范 29
7.3 消防 29
7.4场区给排水 29
第八章 防火专篇 31
8.1设计依据 31
8.2建筑防火 31
总平面 31
单体建筑设计 31
第九章 投资估算与效益分析 32
9.1工程投资估算 32
9.1单位运行成本费用 34
9.2工程收益 34
9.3综合收益 35
第十章 安全生产与劳动保护 36
10.1 职业危害因素的防范及治理 36
工艺方面的防护措施 36
10.1.2 平面布置 36
10.1.3 防火 36
10.1.4 防雷 36
10.1.5 安全色和安全标准 37
10.1.6 工业卫生设施 37
10.2 工程设计措施 37
10.3 安全操作方案 38
第十一章 环境保护 40
11.1执行依据和环境标准 40
11.2工程建设的主要环境问题 40
11.3 环境保护对策和措施 41
11.4环境管理和安全防护 42
11.5污染物分析 42
第十二章 运行管理和劳动定员 43
12.1运行管理 43
12.2维护保养 43
12.3岗位定员 44
12.4人员培训 45
12.5使用及维修 45
第十三章 工程实施计划 47
13.1实施进度 47
13.2 工作流程 47
第十四章 附件 49

第一章 总说明
1.1项目名称
哈尔滨市绿洲畜牧有限责任公司大型沼气工程
1.2建设单位
绿洲畜牧有限责任公司
1.3建设地点
绿洲畜牧有限责任公司
1.4建设年限
一年
1.5工程模式
能源生态型
1.6建设目标
以能源生态型沼气工程项目的建设为契机，将养殖粪污转化为沼气、沼液、沼渣，形成“畜禽养殖—废气物资源化—种植业”的良性循环系统；沼气用于发电、沼液沼渣用于农田的施肥，实现污染“零排放”。
1.7建设内容及规模
建设规模
建设1500m3沼气池等土建工程，配套田间管网等田间工程。
主要设施
预处理单元：预热调节池200m3 一座；集水池25m3 一座；
沼气生产单元：USR厌氧发酵罐1500m3 一座；
沼气存贮单元：干式柔性气囊800 m3 一座；
沼气发电系统：120Kw发电机组二台；
沼渣沼液利用单元：沼渣沼液池4000 m3（可有效解决冬季料液贮存问题）。
1.8 设计目标
年产气量：547500 m3，年发电量：821250度。
年产有机肥：1368吨；
消化器有效容积单位产气率：0.8—1.2；
进料浓度：8％（TS）;
发酵温度：28-35℃;
停留时间：20天。
1.9 工艺流程
采取以USR中温发酵工艺＋干式柔性气囊为核心的处理工艺。
1.10 工程投资
本项目总投资596万元，其中建安工程158万元；田间工程费149万元；仪器设备购置费用164万元；工程建设其他费18万元；预备费11万元。
1.11 资金筹措
总投资：596万元，其中中央投资150万元；地方投资89万元；自有资金357万元。
1.12 占地面积
全部工程占地面积约2800 m2。
1.13 劳动定员
运行需定员3人

第二章 工艺技术方案
2.1 工艺设计依据
相关国家法律、法规和政策
（1）《中华人民共和国环境保护法》
（2）《中华人民共和国水污染防治法》
（3）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》
（4）《中华人民共和国可再生能源法》
（5）《中华人民共和国畜牧法》
（6）《畜禽养殖污染物防治管理办法》
（7）《中华人民共和国农业技术推广法》
（8）《中华人民共和国电力法》
（9）《中华人民共和国节约能源法》
（10）《中华人民共和国循环经济法》
（11）《资源综合利用条例》
（12）《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》
（13）《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》
（14）《全国生态环境保护纲要》
（15）《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行方法》
（16）《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》
（17）《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》
（18）《“十一五”资源综合利用指导意见》
（19）《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》
相关规范与标准
（1）《沼气工程技术规范》（NY/T1220—2006）
（2）《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T1222—2006）
（3）《室外排水设计规范》（GB50014—2006）
（4）《环境工程设计手册》(水污染防治卷)
（5）《建筑设计防火规范》（GB50016—02006）
（6）《中、小型集约化养猪场设计的国家标准》（GBT17824.1—1999）
（7）《有机认证标准—畜牧生产》
（8）《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）
（9）《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）
（10）《钢筋设计规范》（GB50017—2003）
（11）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2001）
（12）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）
（13）《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）
（14）《工业与民用建筑供电系统设计规范》（GB50052—19）
（15）《砌体结构设计规范》（GB50003—2001）
（16）《金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范》（HGJ212—83）
（17）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058—92）
其他依据
（1）哈尔滨市绿洲畜牧有限责任公司大型沼气工程建设项目可行性研究报告批复表。
（2）同行业、同工艺工程实例。
2.2工艺设计原则
技术先进性、可靠性和适应性原则
（1） 根据场区实际情况，选择最先进的工艺方案。
（2） 根据当地的实际情况，选择由成功案例的工程方案，确保工程可以长期稳定运行。
（3）根据业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，便于实际运行和维护。
经济效益最大化原则
（1）在保证技术先进性的基础上优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期。
（2）遵循循环经济理念，对整个场区进行能流物流分析和设计，确保沼气工程为企业带来整体最大效益。
环境和社会效益最大化原则
（1）对产品（沼气、沼液、沼渣）进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一。
（2）设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后可改善公众餐饮用能，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展。
2.3工艺技术方案选择
国内外发展现状
沼气使有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种可燃性混合气体，其主要成分为甲烷和二氧化碳，通常情况下甲烷（CH4）约占60％左右，二氧化碳（CO2）约占40％左右，此外还有少量氢气（H2）、氮气（N2）、一氧化碳（CO）硫化氢（H2S）和氨(NH3)等。沼气的安全等级是二级。
国外的沼气技术以欧洲最为发达，尤其是丹麦和德国，大多数采用有机废弃物为原料，经酸化加热后进行高浓度物料的CSTR全混式厌氧发酵，沼气绝大部分用于热电联产（CHP），电能直接并网，沼液施用农田。单位有消化器罐容最高可达5—7m3/（m3·d）,产气效率是国内的2—5倍，有完善的立法和管理，具备市场化推广和运作的条件，带来了明显的环境效益和社会效益。
我国从90年代初开始，截止到2004年底运行的畜禽养殖场大、中型沼气工程约2000处，年处理畜禽粪便4500万吨。大中型沼气工程应用较多的是USR工艺，小部分采用HCF和UASB工艺，单位有效消化器罐容在0.4—1.5 m3/（m3·d），难以在冬季正效益运行，尤其在北方地区，全年属于微利甚至亏损运行，整体上不具备市场化推广条件。
目前，国内一些沼气工程公司开始对欧洲技术进行引进和二次开发，并在国内开始建立大中型示范工程，初步证明采用先进的CSTR工艺是未来的发展趋势，具有很好的市场推广前景尤其是我国政府对沼气工程每年投入大量的资金扶持，各级地方政府也纷纷出台政策响应，世界银行和亚洲发展银行等国际金融组织，也加大了对中国沼气工程建设的投资力度，以亚洲发展银行为例，二期沼气工程贷款项目总数达200个以上，涉及到的工程建设总规模1.5亿美金以上。总体上看我国的大型沼气工程建设面临前所未有的发展机遇。
主要工艺简介
现对常用的UASB、USR、CSTR工艺进行简要介绍。
（1）升流式厌氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket，简称UASB）
UASB工艺流程是先对养殖场污水进行固液分离，污水进入污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。UASB反应器进行厌氧反应，产生沼气，出水往往需进一步耗氧处理，进行达标排放。它是一种以环保治理为主，生产能源为辅的能源环保型沼气工程工艺。UASB工艺由于沼气产量少，采用热电联产（CHP）无法满足自身原料升温要求。
（2）升流式厌氧固体反应器（upflow anaerobic solid reactor，简称USR）
USR工艺流程是对各类畜禽粪便及其它有机物进行预处理，除去大颗粒和粗纤维物质后（进料TS浓度3-5%），进入USR反应器，USR反应器采用上流式污泥床原理，不使用机械搅拌，产气率视温度不同在0.4-1.2之间。沼渣沼液COD浓度含量很高，不适宜耗氧处理达标排放，一般用于农田施肥生态化处理，是典型的能源生态型沼气工程工艺。采用USR工艺产生的沼气如进行热电联产，热能输出部分可满足20℃左右温度条件下原料的升温要求，在我国北方地区的冬季，自身热量无法满足运行要求，需要使用锅炉或其它能量进行加热。
（3）完全混合式厌氧消化器（complete stirred tank reator, 简称CSTR）
CSTR工艺流程是先对各类畜禽粪便及其它有机物进行粉碎处理，调整进料TS浓度8—13％范围内，进入CSTR反应器，CSTR反应器采用上进料下出料方式，并带有机械搅拌，产气率视原料和温度不同在1.2—5.0之间。沼渣沼液COD浓度和TS浓度含量高，一般不经固液分离即可直接用于农田施肥，是典型的能源生态型沼气工程工艺。采用CSTR工艺产生的沼气如进行热电联产（CHP）,热能输出部分可满足大部分北方地区冬季的原料加热要求，不需外来能源加热。
2.3.3工艺技术选择
1、工艺确定原则
（1） 业主的经济条件和投资目的；
（2） 养殖场的地理位置、处理规模和粪污特点；
（3） 工艺路线的能量和物料衡算，地方政府的要求和业主的实际操
作水平，创建“示范工程”、“样本工程”或“放心工程“。
2、工艺选择
本工艺主要原料为猪粪，工程地点地处北方，需要重点考虑冬季运行费用问题，适合选用进料TS浓度较高的USR工艺，鉴于本工程日处理猪粪20.7吨，消化器总容积1500m3左右，为了满足冬季运行的能量补偿要求，考虑采用发电机组余热对预热调节池及厌氧发酵罐进行保温及增温，综合以上几点，本工艺采用USR工艺。
2.4 工艺流程图
沼气
热水
提升泵
USR反应器
气水分离器
脱硫塔
输气管道
余热系统
发电
保温
酸化水解池
格栅
猪粪粪污
热水
出料池
水封罐
热水锅炉
养殖场及站内用电
出料回流泵间
农田
贮液池
固液分离间

2.5 工艺流程描述
在预处理间里将鲜牛粪与地下水（或沼液回流）一起进入预热调节池，酸化沉淀1天后，升温达到35℃后，通过螺杆泵打入到酸化调节池，用螺杆泵打入到USR反应器，由USR反应器出来的沼气进入干式储气膜（与USR反应器一体），然后进入净化间脱水脱硫后，全部通过发电机组发电；由USR反应器出来的沼渣沼液进入沼渣沼液池储存，通过固液分离机生产有机肥，最后沼液输送农田。
第三章 结构设计
3.1 工程地质条件
结构设计依据厂区内部《岩土工程勘察报告》
（1）地形地貌：厂区内地层主要为第四系堆积地层，地势较为平坦。
（2）地基稳定性和适应性：根据工程勘察报告知场地和地基均稳定，适宜进行本工程的建设。
（3）勘查等级：本工程重要性等级为三级，场地等级为三级，地基等级为三级。
（4）场地地震效应：从场地土的性质判定，地基土类型为中硬土，场地类别为Ⅱ类，剪切波速500m/s，为建筑抗震有利地段。按照国家地震局有关文件，本场地的基本地震烈度小余Ⅵ度，根据国家标准《建筑抗震设计规范》的规定，该场地的建筑可不进行抗震设计。
（5）地基方案与地基承载力：该场地适合采用天然地基。根据该场地的特点和建筑物的特征及本地区的建筑来源、施工设备、经济实用等诸因素，适合采用条形地基。
3.2防水、抗渗及抗冻
蓄水构筑物及埋入地下较深的构筑物采用防水混凝土，根据不同使用性质及重要性，按规范确定抗渗等级。对重要构筑物，混凝土内用掺入膨胀剂。构筑物长度超过规范规定允许长度时，社橡胶止水伸缩缝，抗冻标号不低于F200。
3.3结构选型及设计
结构设计按工艺及其它专业要求，遵循国家现行有关规范制定结构方案及其结构设计。
本工程中的酸化水解池、预热调节池及集水池地下部分等采用现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级C30，抗渗标号S6，抗冻标号F200。进料间等建筑物采用砖混结构。
整个站区的回填土地基均应进行地基处理。

第四章 建筑设计
4.1总体布局
见平面图纸。
工程选址
沼气工程的选址应符合养殖场整个生产系统的规划和要求，并应根据以下因素综合考虑确定：
（1）在畜禽养殖场和附近居民区主导风向的下风侧。
（2）在畜禽养殖场的标高较低处。
（3）有较好的工程地质条件。
（4）满足防疫要求。
（5）有方便的交通运输和供水供电条件。
总体布置要求
（1）沼气工程的总体布置应考虑到养殖场远期生产规模扩展的可能性，如必要，应依此作出分期设计方案。
（2）总体布置应满足沼气工程工艺的要求，布置紧凑，便于施工、运行各管理。应结合地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定。
（3）竖向设计应充分利用原有地形坡度，并达到排水畅通、降低能耗、土方平衡的要求。
（4）构筑物的间距应紧凑、合理、并应满足施工、设备安装与维护、安全的要求。
（5）附属建筑物宜集中布置，并应与生产设备和处理构筑物保持一定距离。
（6）厌氧消化器、贮气柜、输气管道的设计及防火要求见《建筑设计防火规范》（GB50016—02006）中的相关规定。
（7）各种管线应全面安排，避免迂回曲折和相互干扰，输送污水、污泥和沼气管线布置应尽量减少管道弯头，以减少能流损耗和便于清通。各管线应用不同颜色加以区别。
（８）应设置废渣等物料堆放及停车的场地。
（9）平面布置应留有汽车进出通道，各建筑物间应留有连接通道，其设计应符合下列要求：
1)主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6m，并应有回车道。
车形道转弯半径不小于6m；
2)人行道的宽度为1m－1.5m；
3）通向建筑物顶端的扶梯与水平面夹角不大于40°，宽度0.6m－1.0m；
4）高架物上不经常通行的部位可设置爬梯，其宽度为0.4m；
5) 绿地面积不宜小于总面积的30％。
（10）各建筑物和构筑物群体效果应与周围环境相协调。
（11）主要畜禽污水处理设施应设置溢流口、排泥管、排空阀和检修人孔。厌养消化器和贮气柜应设有安全阀及呼吸阀，确保装置正常运转。
（12）应设置给水和排水系统，拦截暴雨的截水沟和排水沟应与场区排水通道相连接。
（13）应配置简单的化验设备和必要的仪器、仪表、自动控制设备及沼气流量计。
（14）沼气工程应有保温防冻措施。
（15）沼气工程供电应接三类负荷设计，场区内设置操作控制间、独立的动力和照明配电系统。
（16）沼气工程的安全、防爆、防雷与接地参照GB12801、GB50028、GB50016-2006、GB50057、GBJ65等的相关规定执行。
（17）控制室应用良好的照明，设有监控所有设备运转、故障、程序操作、显示的控制屏（台），操作应具有集中与就地操作的功能。应由紧急状态报警装置。应采用可靠的自动控制系统进行自动控制、自动检测。并应设有值班人员休息室。
4.2 平面布置
平面布置原则
（1）要求满足人流（生产和参观人员流动）、物流（原料、煤炭、炭渣和和沼渣沼液的运输）和能流（沼气输配和发电）这“三流”的安全性、独立性和合理性；
（2）要求满足沼气站同站外的养殖场整体环境风格、养殖场周边整体环境风格和业户的企业文化理念等大环境的协调统一；
（3）本着节省投资、布置紧凑、工艺流畅、便于建设实施的原则，按功能区分区布置，一次规划用地，充分考虑道业主远期发展的需要。
道路及绿化
为节省占地面积，减少投资，沼气处理站内的车行道与厂区保持一致，人行路宽1.5－2米，铺装人行道板；道路能满足防火及运输要求；沼气站路面坡度控制在0.5％左右，使雨水能及时排出沼气站，保证沼气站内不积水。要在道路两侧设绿篱，距绿篱1米处种植乔木，其它空地铺草坪。
4.3核心单元设计
原料处理区
1、预热调节池
采用钢砼结构，全地下式。技术参数为：
水池容积: 200m3
结构尺寸：13.2×5.24×3m
数量：1 座
2、集水池
采用钢砼结构，全地下式。技术参数为：
池容积: 25m3
结构尺寸：5.24×5.24×1m
数量：1 座

核心生产区
1、厌氧反应器
采用搪板拼瓷钢装结构，全地上式。技术参数为：
池容积: 1500m3
结构尺寸：D×H=φ13.75×10.2
数量：1 座
2、气柜
用于贮存从厌氧反应器出来的沼气，采用囊式气柜，位于厌氧发酵罐上方，技术参数为：
总容积：800m3
结构尺寸：D×H=φ13.75×7.64m
数量：1座

沼渣沼液处理区
贮液池
用于贮存从厌氧反应器出来的沼渣沼液，地下式结构，技术参数为：
总容积：4000m3
结构尺寸：L*W*H=40*25*4m
数量：1座
沼气净化系统
1、脱硫装置
功能：以粪便为原料消化产生的沼气中H2S约占总体积的0.5－1.0％。一般沼气利用设备要求沼气中H2S的含量低于0.9％，所以，必须设置脱硫装置。
脱硫装置型号：TR-800
尺寸：φ0.8m, H=1.9m
数量：2台
2、脱水器
功能：用于除去沼气中的水分。
数量：2台
沼气输配系统
沼气输配系统必须优先考虑沼气供应的安全性和可靠性，保证不间断向发电机组供气。
防爆压缩机
功能：为沼气增压到符合发电机组入口进气压力。
数量：2台
配套设施区
1、预处理间及出料间
尺寸：L×B×H=30.9m×10.3m×3.4m
占地面积：330m2
结构形式：砖混
数量：1座
2、操作间
尺寸：L×B×H=5m×3m×3.4m
占地面积：15m2
结构形式：砖混
数量：1座
3、净化间
尺寸：L×B×H=5m×3m×3.4m
占地面积：15m2
结构形式：砖混
数量：1座
4、发电机房
尺寸：L×B×H=10m×4m×3.4m
占地面积：40m2
结构形式：砖混
数量：1座
5、锅炉房
尺寸：L×B×H=3m×9m×3.4m
占地面积：30m2
结构形式：砖混
数量：1座
设备选型
1、螺杆泵
型号：G50-1
处理量：20m3/h
功率：5.5kw
数量：4台
2、框式搅拌机
功率：5.5kw
数量: 2套（根据具体加分时间，采用手动控制搅拌机开启）。
3、潜污泵
型号：CP52.2-80
处理量：20m3/h
功率：2.2kw
数量：4台
4、离心水泵
型号：ISG40-100
流量：8.3m3/h
功率：0.55kw
数量：4台
5、发电机组余热利用系统
数量：1套
6、沼气净化系统
型号：TR-JII
数量：2套
7、发电机组
功率：120kw
数量：2台
8、防爆压缩机
数量：1台
9、生物质锅炉
燃压块量：1.5t/h
数量：1台

第五章 电气设计
5.1设计范围
本设计包括沼气站内配电及电气控制的设计，不包括电源外线工程设计。
5.2供电负荷
本工程中的主要设备功率统计表见下表
序号
设备名称
功率
（kw）
数量
（台）
装机功率（kw）
运行功率
（kw）
日运行时
间（h）
日总耗电
量（kw）
1
框式搅拌机
5.5
2
5.5
11
1
11
2
潜污泵
2.2
4
2.2
2.2
1
8.8
3
螺杆泵
5.5
4
5.5
11
1
22
4
离心水泵
0.55
4
0.55
0.55
0.5
2.2
5
防爆压缩机
1
2
1
1
20
20
6
鼓风机
1
1
1
1
24
24
7
循环水泵
1.1
1
1.1
1.1
20
22
8
轴流风机
1.1
3
1.1
3.3
2
6.6
8
合计

23.45
31.15

116.6

本工程常用容量为31.15kw，均为380/220V低压设备，单机容量最大为5.5kw，日耗电量为。

5.3配电系统
本工程电源由场区配电室将380/220V三相四线制引入控制室内，经控制室内总配电柜供各用电点。总配电柜上安装有电压表、电流表和电度表，以监测整个处理装置的用电情况。动力设备均采用三相380V供电，照明采用单相220V供电。
5.4电缆敷设
对于室外电缆敷设根数较多的线路可设置电缆沟，其它电缆根数较少的线路可采用铜芯聚氯乙稀绝缘电缆穿镀锌钢管的方式敷设或铠装电缆直埋敷设。室外照明电缆可采用铠装电缆直埋敷设。
5.5 照明
照明泄漏均采用BV型铜芯聚氯乙稀绝缘电线，电线截面除特殊标准外，均采用2.5平方毫米，照明线路为2芯。
5.6防雷及接地
为防止电气设备的过电压及雷电侵袭，装设过电压保护装置。
在土建施工时，将构筑物中圈梁钢筋连成一体形成环形接地网，在控制室周围做接地极；控制室内所有盘柜及钢筋混凝土架构以及电缆外皮、接线盒、终端盒等，均需盒接地系统相连，即作等电位联结。
5.7防爆设计
对于生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸性气体混合物环境时，应进行爆炸性气体环境的电力设计，特别是贮气柜、厌养罐、沼气输送管道等要贯彻预防为主的方针，保障人身和财产的安全，因地制宜地采取防范措施，做到技术先进，经济合理、安全适用，具体见爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）。
第六章 自动化仪表及控制设计
目前自动化技术在沼气工程中已广泛应用，开发出显著地技术经济效益。实践证明对沼气生产过程实施的监测和控制，能够保证出气量，解放生产力，提高生产效率，降低能耗。因此选用既经济又实用的自控系统对整个沼气工程安全、合理、科学的运行起着重要作用。

第七章 给水排水设计
7.1设计依据
（1）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
（2）《住宅设计规范》GB50096-1999（2003年版）
（3）《室外给水设计规范》GBJ13-86（1997年版）
（4）《室外排水设计规范》GB14-87（1997年版）
（5）《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997年版）
7.2 设计规范
建设区域内总体给排水，调节池、贮气柜、沼气净化系统、沼渣沼液池、办公室、预处理间等以及各单位体生产给排水及消防。
7.3 消防
设有必要的足够数量的干粉或泡沫灭火器，沙坑等消防设备。
7.4场区给排水
（1）站区给水设计
站区生产、生活、消防用水用场内自备水井作为水源，通过给水管网供给。消防给水管同生产、生活给水管共用。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006要求，站内设室外消防给水系统。考虑同一时间内发生一次火灾，一次灭火用水量为15L/S，火灾延续时间按3小时计。
锅炉平均每天用水0.3吨水，可循环使用，热水循环管管径选择40mm。
办公室按照2人，每人用水120L计算，每天需240L水。
给水主管经水表井后引入各用水点。考虑工程分期实施，近期工程管网布置按环状与枝状管网相结合，远期再将其连成环状，厂区共设室外地上式消火栓2座。
（2）站区排水设计
站内生产、生活污水经场区污水管道收集后输送道进水井内，与城市污水一起处理，主干管采用DN500的砼管。

第八章 防火专篇
8.1设计依据
（1）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
（2）《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90(1997年版)
（3）《锅炉房屋设计规范》（GB50014-92）
8.2建筑防火
本工程为沼气工程消防设计。
总平面
沼气工程总平面道路均为混凝土路面，各建、构筑物四周均留有3－4米的消防通道，满足消防作业要求。本沼气站与民用建筑物均为钢筋混凝土框架与排架、框架与砖混混合结构及砖混结构，主要承重物件：墙、柱、梁、板、吊顶均采用非燃烧体材料，满足二级耐火等级要求的耐火极限，耐火等级不低于二级。各建筑物之间留有足够的防火间距（见总平面图）。
单体建筑设计
工业与民用建筑单体的平、立剖面设计均按防火规范要求进行设计（见设计图纸）单体建筑的安全出入口，疏散走道，楼梯间形式、数量、位置、宽度、内装修材料等均满足防火要求。
第九章 投资估算与效益分析
9.1工程投资估算
序号
主要建设工程
规模数量
单位
投资（万元）
一
建安工程

160
1
集水池
25
m3
1.67
2
沼气池
1500
m3
66.4
3
贮液池
4000
m3
24
4
发电机房
40
m2
4.63
5
进料间
180
m2
18.2
6
出料间
150
m2
15.4
7
操作间
15
m2
3.35
8
净化间
15
m2
3.35
9
锅炉房
30
m2
3
10
调节池
200
m2
20
二
管网工程

149
1
供热管网
1
项
111
2
田间管网
2000
m
24
3
城区道路围墙等
1
项
14
三
仪器设备购置
34

220
1
搅拌器
2
套
4.2
2
气柜800 m3
1
个
53
3
卧式挤压式分离机
1
套
7
4
发电机120KW
2
台
110
5
生物脂锅炉
1
台
8
6
液泵
12
台
13
7
池内换热系统
6
套
1
8
沼气净化系统
2
套
5
9
除尘器
1
套
0.5
10
沼气流量计
1
个
2
11
设备控制系统
1
套
7
12
厂区管线
1
套
5
13
上料系统
1
套
1
14
发电机组余热利用系统
1
套
2.3
15
防爆压缩机
2
台
1

合计

529
四
工程建设其他费（万元）
30
五
预备费（万元）
37
六
总投资费（万元）
596
七
资金来源（万元）
中央预算内投资
150
地方投资
89
其他投资
357

9.1单位运行成本费用
1、电费
日用电量为116.6kwh,电费按0.51元/kw.h计。
E1＝116.6×0.51＝59.5元/.天
2、人工费
E2＝3人×30元＝90元/天
3、管理费用
E3＝3人×30元×10%＝9元/.天
4、设备维护费用
E4＝8000元/365＝21.9元/.天
5、燃秸杆压块费
东北地区按照冬季采暖期6个月计，每天1小时，0.5吨锅炉按照运行1小时耗燃料量为70kg，按照1吨秸杆压块400元计则
E5＝6*30*1*70kg*400/1000/365＝13.8元.
6、单位运行费用为：
E＝E1＋E2＋E3＋E4＋E5＝59.5＋90＋9＋21.9＋13.8＝194.2元
7、年运行总费用：194.2*365=7.1万元
9.2工程收益
1、发电收益：
年发电量为821250度，按0.51元/m3计，
则年发电收益为：821250*0.51=41.88万元。
2、有机肥收益：
年产有机肥为1368吨，有机肥按600元/吨计，
则有机肥收益为：1368*600=82.08万元
3、总收益：
总收益为：41.88+82.08=123.96万元
9.3综合收益
序号
项目名称
收益（万元/年）
1
运行费用
7.1
2
工程收益
123.96
3
净收益
116.86

第十章 安全生产与劳动保护
10.1 职业危害因素的防范及治理
工艺方面的防护措施
（1）先进的工艺技术及设备，消除或减少有害源。设置必要的控制系统、急救器材等。
（2）带压设备按规范要求设置安全阀，防止设备超压破裂。
平面布置
（1）根据工艺流程及单元的生产特点，结合地形、风向等条件进行平面布置。
（2）总平面布置为建筑物创造良好的朝向、采光和通风条件。
（3）项目内道路的布置应满足人员及车辆的通行，并满足消防要求。
防火
（1）该装置内设置消火栓，保护重要设备和建筑物；对易着火部位，设置移动式灭火器材。
（2）对装置内生产、辅助设施及建筑物按规定的火灾危险特征确定耐火等级。
防雷
（1）装置内设有防雷、防静电接地系统；
（2）露天布置的容器设置防雷接地。
安全色和安全标准
（1）在易于发生事故、危及生命安全的场所和设备均设有安全标志。
（2）生产场所与作业地点的紧急通道和紧急出入口均设置明显的标志和指示箭头。
工业卫生设施
依托厂区的工业卫生设施；购置必要的卫生及个人防护用品。
10.2 工程设计措施
该沼气工程设计采取了以下安全生产与劳动保护措施，以确保安全生产及运行管理人员的人身安全。
（1）生产构筑物均设便于操作和行走的操作平台、走道板和安全护栏、扶手。
（2）各种用电设备均按国家的有关标准作好接零接地保护。
（3）电气设备及机械设备的布置注意留有足够的安全操作距离及空间。
（4）在所有可能产生有毒气体的建筑物内设有通风设备，保证工人生产安全。
（5）沼气站在运行前制度相应的安全操作规程，操作人员上岗前进行必要的专业技术与安全保护知识培训，以确保沼气站安全运转。
（6）一定程度的自动控制，降低劳动强度，尽量避免直接接触污水及有毒有害液体和气体。
（7）沼气站配备消防设施设置空气呼吸器、防毒面具及其它安全保护措施。
10.3 安全操作方案
（1）对员工必须进行系统安全教育，应建立定期安全学校制度。
（2）从事电气、锅炉、化验分析等特殊工种的人员，必须通过职业技能、安全技术培训，经鉴定合格并取得相应作业的职业资格证书后方可上岗操作。
（3）“沼气工程”应装备下列防护设备：消防器材、保护性安全器具。
（4）制度火警、易燃及有害气体泄漏、爆炸、自然灾害等意外事件的紧急应变计划。应在醒目位置设立禁火标志，严禁烟火。
（5）运行管理人员必须了解“沼气工程”内的各种有害因素与操作及维修工作的利害关系。
（6）各岗位操作人员上岗时必须穿戴相应的劳保用品。
（7）对生产、运输、贮存沼气的设施应做好安全防护，并应符合下列规定：
1）严禁沼气泄漏或空气进入厌氧消化器及沼气贮气、配气系统；
2）严禁违章明火作业；
3）凡在对有有害气体或可燃性气体的构筑物或容器进行放空清理和维修时，应打开入孔与顶盖，采用强制通风措施24h后。采用活体小动物（鸡）进行有害气体检测无误后检修人员方可进入，池外必需有人进行安全保护防止意外发生。
（8）电源电压大于或小于额定电压5％时，严禁启动大型电机，电气设备必须可靠接地。
（9）操作电器开关时，应按电工安