沼气工程从项目申报到验收过程
来源: 点击量:发表时间:2019-04-18 作者:易工
建设大中型沼气工程从项目申报到验收所涉及的内容纷繁复杂,包括项目申报流程、项目建设筹备、项目规划设计、项目建设管理、项目验收等方方面面。本期小沼就这些问题分析总结了大中型沼气工程建设一般会涉及的要点,主要内容如下:
一、可研申报及审批
二、沼气工程建设准备
三、初步设计与施工设计内容
四、沼气工程设计内容
五、沼气工程常见工艺
六、沼气工程建设管理
七、工程验收
八、大中型沼气工程主要标准
一、可研申报及审批
申报沼气工程的步骤
(1)前期工作内容及程序:提出项目申请及编写建议书→现场考察→编写可行性研究报告→立项评审→编写初步设计及预算→立项审批
(2)审查要点:拟建项目的基本条件(项目承担单位情况,养殖规模、发酵原料、场址等),可研报告的基本内容及深度。
企业基本条件的审查要点
(1)项目承担单位:企业营业执照、独立法人、地理位置、饲养品种和组织机构、资产负债及损益等。
(2)发酵原料资源的评估:用于沼气发酵原料的种类、清粪工艺、粪污水总量,发酵原料供给量的稳定性及可持续性,同时还应当考虑企业扩大生产后的发酵原料的相关情况。
(3)其他要求:建设场地、交通环境、周围土地承受和消纳能力,周边种植结构、品种、对沼液肥及有机肥的需求。
编写可研内容
编制内容:总论(项目摘要)、项目背景、市场供求与行业发展前景分析、地点选择与资源条件分析、工艺技术方案、建设方案与实施内容、投资估算与资金筹措、建设期限与实施计划、组织机构与项目定员、环境评价、效益与风险评估、招标方案、结论与建议,以及相关附件、附图。
附件
附件1:项目申报单位的法人证件复印件(企业营业执照、组织机构代码等);
附件2:申报单位上年度的资产负债及损益表;
附件3:企业及地方配套资金承诺涵;
附件4:土地使用的证明文件;
附件5:技术支撑单位的资质证明复印件;
附件6:有关合作协议书(与技术支撑单位、土地租赁单位、或原料购买单位等);
附件7:其他依据性的证明文件等。
附图
(1)项目地理位置图
(2)场区平面位置图
(3)沼气工程设计总平面布置图
(4)工艺流程示意图
二、沼气工程建设准备
业主单位准备工作
(1)有经施工图审查机构同意的工程设计施工图;
(2)工程经招标投标,选定施工、监理企业;
(3)有资质的施工企业取得中标通知;
(4)办理工程质量安全监督登记手续;
(5)委托有资质的监理企业承担工程监理;
(6)工程场地完成三通一平(路通、水通、电通、场地平整);
(7)组织图纸会审。
施工单位准备工作
(1)沼气工程施工前应由设计单位进行技术交底,发现错误应及时更正;
(2)施工前,施工单位应充分调查现场,获取下列资料:工程现场地形和现有构、建筑物情况;工程地质、水文及气象资料;施工供水、供电及交通运输条件;建筑材料、施工机具的供应条件;结合工程特点和现场情况的其他资料;
(3)施工前,施工单位应编制施工组织计划。主要内容应包括工程概况、施工部署、施工方法、材料、主要机械设备供应、质量保证、安全、工期、降低成本和提高效益的技术组织措施:施工计划、施工总平面图及保护周围环境的措施,并为主要的施工方法编制施工设计。
三、初步设计及施工设计内容
初步设计
(1)遵循的原则
初步设计文件应根据可研报告编制内容和立项审批意见(批文),以及有关技术标准、工程定额等进行编制。
(2)初步设计文件
a.设计总说明;
b.初设图纸(沼气站位置图、平面布置图、工艺流程图、主要建(构)筑物平、剖(立)图);
c.主要建(构)筑物明细表及主材量;
d.主要设备材料明细表;
e.工程投资概算。
施工设计内容
(1)遵循原则
施工图设计应根据已批准的初步设计及有关技术标准进行设计。
(2)施工图设计文件
a.设计总说明;
b.沼气站位置图(区域位置);
c.沼气工程平面布置图;
d.沼气工程工艺流程图;
e.各建(构)筑物的平、剖面图和结构设计图;
f.各项设备、电气及仪表安装图;
g.各类管道平面、高程设计图;
h.沼液的储存、输送及利用系统图;
i.沼气的净化、储存及利用(集中供气或发电等)系统设计图;
j.沼气站内给排水、雨排水及消防系统设计图。
(3)如何读懂施工图
图纸是一个整体,沼气站内所有的构筑物及设备都应体现在平面布置图中,根据沼气工程的工艺流程先后排列各单体图及平、剖面图(或根据图纸目录或图号先总图后土建后工艺再电气的顺序)。排列好顺序后顺着沼气工程的工艺流程查阅各管道详图、单体详图及构件大样图。
(4)读图口诀
查目录后排序;先总图后工艺;先整体后单体;先平面后剖面;从上到下;从左到右;前后衔接。
四、沼气工程设计内容
设计规模确定
以年存栏万头猪场为例:选择“预处理+USR”工艺,厌氧反应器有效容积为1000m3(见后面物料计算),每天可产沼气700~1000m3(见后面产气量计算)。
(1)沼气发电
配置60千瓦发电机,额定功率为50千瓦,假定用电时间为连续10小时。则贮气柜必须储存14小时的气量。(未利用时间为14小时,选择长时间单位)
注:发电机功率按发电用途及利用时间选定。
(2)沼气供农户
供350~500户正常炊事用气,由于农户用气集中,贮气柜要储存供农户12小时用气,贮气柜有效容积400~500m3(按每户每天用2m3沼气计算)。考虑到户用沼气用气比较集中,沼气户用的贮气柜要比沼气发电的稍大些。
投配率:常见反应罐的启动,其接种量均按沼气池内料液体积来投加的。如采用老沼气池内的沼液作菌种,接种量应占总发酵液的30%以上,如采用池底污泥作菌种接种量占发酵液的1O%。而实际工作中,由于所取污泥菌种浓度不一,含菌量也不同,因此投加后往往会造成酸化现象,PH低,启动时间长,甚至失败。为了避免上述情况发生,接种量(或投配率)应以接种污泥的量来按比例投加新料,一般投加新料量应为接种污泥的5~10%,这样启动时间短,把握大。
物料计算
己知沼气池有效容积为500m3,投配率为5%,进料浓度8%,试计算所需发酵原料多少?
以猪粪为例:
按投配率计算每天需混合原料500×5%=25m3
按进料浓度计算每天需鲜猪粪量
查附表得:一头猪一昼夜平均排泄粪便量按2kg
计算:(25000x8%)÷20%÷2=5000(头)(鲜粪含水率20%)
每天需混合粪料25m3,也就是说平均5000头猪一昼夜排出的粪便。
产气量计算
严格产气量的计算要求为:按物料中所含COD的多少进行计算。
计:每公斤COD的产气量0.30-0.35m3
经验数据:每头猪(商品猪)的产气量约为:0.1m3
粪污当量:1头猪=30只蛋鸡;1头猪=60只肉鸡;1头猪=3只羊;1头奶牛=10头猪;1头肉牛=5头猪
附表
沼气站设计规范
(1)沼气站尽量靠近发酵原料的产地、沼气利用场地远离居住区等公共建筑的地区还应在场区主导风向的下风侧(流径长易沉淀,运输长耗人力)。
(2)沼气站的平面布置在规范基础上,应占地少规划合理还能满足工艺需要。
(3)沼气站内应设置消防通道和小型干粉灭火器或其他简单消防器材(消防要求)。
(4)厌氧反应器和贮气柜要有防雷设计,防雷接地装置的冲击接地电阻应小于4欧姆。
(5)沼气站远离铁路等厌氧反应器与相邻建筑的防火间距不应小于10m,贮气柜(低压湿式)与相邻建筑物的防火间距不应小于25m(贮气柜容积小于1000m3)。
(6)沼气管道埋地敷设时,遵循“短而直、防止堵塞和便于清通”的原则,埋深应在冻土层以下,同时管顶的覆土厚度应符合要求。
(7)沼气站内必须设置给排水系统,雨污分离。
(8)要对反应器、贮气柜、管道等钢构件防腐及保温处理,应符合国家现行的国家标准。
(9)阀门管件实行双阀控制,便于维修。
(10)设计应遵循减少运行成本,降低能量消耗的原则。如:减少进料及搅拌能耗,增加物理动力及预热利用。
(11)设计抽样检测口及温度控制,PH检测及沼气分析仪等。
特殊粪源的设计注意事项
主要针对鸡粪、牛粪设计,因其粪污中毛、纤维及氨氮等特殊性,需在设计中周密考虑。
(1)粪源特性
a.鸡粪中因蛋鸡和肉鸡的饲料及饲养方式的不同,也存巨大差异。但难点主要是鸡粪中鸡毛、含沙、贝壳粉,部分含有稻壳。
b.牛粪主要是纤维含量高,因养殖方式的不同,有些含沙量高,奶牛粪便中甚至带有橡胶手套。
通性:均含沙(贝壳粉)易沉淀,纤维稻壳可采用相同的处理方式。
(2)针对措施
根据各设计单位的经验及水平,沙及贝壳粉可采用沉淀的方式处理,但纤维等物质就各施各法,这里介绍预处理方式处理:
a.粗渣分离器:原料通过真空作用通过过滤器,后经过水泵,即保护了设备,有去除了有害物质。
b.水力破碎器:在预处理段将粗纤维及稻壳打碎,并过滤出大颗粒物、鸡毛,橡胶手套等,即去除了有害物,又增加了有机物质。
(3)经验提示
a.平面布置设计时,规范要求贮气柜距铁路中心线规范25米,国务院颁发铁路安全运行条例为200米,选址时注意。
b.设计初期,业主应从实际情况充分考虑沼气、沼渣、沼液的用途,工程运行中,多数因为沼气不能充分利用造成浪费,因此不能得到很好的重视,无法产出效益,最终导致工程废弃。
五、沼气工程常见工艺
常见工艺
(1)能源生态型
(2)能源环保型
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黑膜(HDPE高密度聚乙烯)沼气工程
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黑膜(HDPE)沼气工程
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黑膜(HDPE)沼气工程
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优点:
g.厌氧跟储气一体,储气量大,省掉储气成本。
h.产气量大。
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