1、規模化畜禽養殖場沼氣工程設計規范1范圍本標準規定了規模化畜禽養殖場沼氣工程得設計范圍、 原則以及主要參數選 取等。本標準適用于新建、 改建與擴建得規模化畜禽養殖場沼氣工程 （參見NY/T6672003）得設計。畜禽養殖區沼氣工程得設計可參照執行。2規范性引用文件下列文件中得條款通過本標準得引用而成為本標準得條款。凡就是注日期 得引用文件,其隨后所有得修改單（不包括勘誤得內容）或修訂版均不適用于本標 準，然而，鼓勵根據本標準達成協議得各方研究就是否可使用這些文件得最新版 本。凡就是不注日期得引用文件，其最新版本適用于本標準。GB12801生產過程安全衛生要求總則GB18 596畜禽養殖業污染物排

2、放標準GB50028城鎮燃氣設計規范GB50052供配電系統設計規范GB50057建筑物防雷設計規范GB50058規范爆炸與火災危險環境電力裝置設計GBJ14室外排水設計規范GBJ16建筑設計防火規范GBJ65范工業與民用電力裝置接地設計規CJJ31設備設計標準城鎮污水處理廠附屬建筑與附屬CJJ55污水穩定塘設計規范CJJ64城市糞便處理廠設計規范NY/T6672003沼氣工程規模分類3術語與定義GB 185 96-2001、NY/T66 72003中確立得以及下列術語與定義適用 于本標準。3、1沼氣工程biogas plant以規模化畜禽養殖場糞便污水得厭氧消化為主要技術環節,集污水處理、沼

3、 氣生產、資源化利用為一體得系統工程。3、2“能源生態型”處理利用工藝Process of“energyecologica1 ”disposi ng and using畜禽養殖場污水經厭氧消化處理后作為農田水肥利用得處理利用工藝3、3“能源環保型”處理利用工藝Processof“energy environmnt”dis posingand using畜禽養殖場得畜禽污水處理后達標排放或以回用為最終目標得處理工藝。總則1沼氣工程得設計應該符合當地總體規劃，與當地客觀實際緊密結合 分散、處理與利用、近期與遠期得關系。4、,能夠正確處理集中與4、2沼氣工程得設計應在不斷總結生產實踐經驗與吸收科研成

4、果得基礎上,積極采用新技術、新工藝、新材料、新設備，以提高自動化水平、降低勞動強度、降 低投資與運行費用。4、3沼氣工程得設計應以減量化、無害化、資源化為目標，應首先考慮養殖場 改進生產工藝,實行清潔生產，從源頭上減少糞污排放量。4、4畜禽養殖場污染物得特性及其技術參數，以實際測定數據為準。4、5沼氣工程得原料應就是養殖場得污水與糞便，應有充足與穩定得來源， 嚴禁混入其它有毒、有害污水或污泥。4、6沼氣工程得設計應充分利用沼氣,充分利用附近得農田消納沼液、沼渣。4、7沼氣工程得設計應由具有相應設計資質得單位承擔4、8在進行工藝設計時，應首先根據沼氣工程得建設目標選定工藝類型。4、9用。沼氣工程

5、主要由以下四個環節組成：前處理、厭氧消化、后處理、綜合利4、10單元處理技術應先易后難,以節省投資與降低運行費用。5工程選址與總體布置5、1工程選址沼氣工程得選址應符合養殖場整個生產系統得規劃與要求 素綜合考慮確定：,并應根據以下因a)在畜禽養殖場與附近居民區主導風向得下風側b)在畜禽養殖場得標高較低處；c) 有較好得工程地質條件；d)滿足防疫要求;e) 有方便得交通運輸與供水供電條件。5、2總體布置5. 2.1沼氣工程得總體布置應考慮到養殖場遠期生產規模擴展得可能性, 分期建設方案。如必要， 應依此作出5.2。2總體布置應滿足沼氣工程工藝得要求，布置緊湊管理。應結合地形、氣象與地質條件等因素

6、，經過技術經濟分析確定。,便于施工、運行與5.2.3豎向設計應充分利用原有地形坡度，并達到排水暢通、降低能耗、土方 平衡得要求.5.2。4構筑物得間距應緊湊、合理,并應滿足施工、設備安裝與維護、安全 得要求。5.2.5附屬建筑物宜集中布置，并應與生產設備與處理構筑物保持一定距離5。2.6厭氧消化器、貯氣柜、輸氣管道得設計及防火要求見GBJ16中得相關規定。5.2.7各種管線應全面安排,避免迂回曲折與相互干擾,輸送污水、污泥與沼氣 管線布置應盡量減少管道彎頭,以減少能量損耗與便于清通.各種管線應用不同 顏色加以區別。5.2.8應設置廢渣等物料堆放及停車得場地。5.2.9平面布置應留有汽車進出通道

7、, 各建筑物間應留有連接通道,其設計應符 合下列要求：a)主要車行道得寬度：單車道為3m,雙車道為5m并應有回車道.車行道 轉彎半徑不小于6m;b)人行道得寬度為1m1.5 m;5.2.17沼氣工程供電應按三類負荷設計,廠區內設置操作控制間、 獨立得動力與 照明配電系統。5。2。18沼氣工程得安全、防爆、防雷與接地參照G J16、GB5 0057、GBJ65等得相關規定執行.5.2.19控制室應有良好得照明，設有監控所有設備運轉、 示得控制屏（臺）,操作應具有集中與就地操作得功能。 應采用可靠得自動控制系統進行自動控制、 自動檢測。并應設有值班人員休息室.5.2。20化驗室應配有動力電源、給排

8、水系統、排風措施及良好得照明。6工藝c） 通向建筑物頂端得扶梯與水平面夾角不大于40 1.0 m;,其寬度0.8 md）高架物上不經常通行得部位可設置爬梯，其寬度為0。4me）綠地面積不宜小于總面積得30%.5。210沼氣工程應設圍墻（欄）。52 1 1各建筑物與構筑物群體效果應與周圍環境相協調。5.2。12主要畜禽污水處理設施應設置溢流口、排泥管、 厭氧消化器與貯氣柜應設有安全窗,確保裝置正常運轉。排空閥與檢修人孔。5。2。13應設置給水與排水系統，攔截暴雨得截水溝與排水溝應與場區排水 通道相連接。5。2.14量計。應配置簡單得化驗設備與必要得儀器、儀表、自動控制設備及沼氣流5.2.151m

9、。處理構筑物與貯氣柜應設置護欄等安全設施，護欄高度不宜低于1。5。2.16沼氣工程應有保溫防凍措施。B12801、GB50028GB故障、程序操作、顯 應有緊急狀態報警裝置.6、1工藝流程沼氣工程基本可分為“能源生態型”與“能源環保型”兩類。6.1.1工藝流程6.1.2“能源生態型”沼氣工程“能源生態型沼氣工程其厭氧出水（沼液）依靠土地處理系統。要求周圍有 足夠得農田消納厭氧發酵后得沼液、 沼渣，養殖業與種植業得規模要配套。 可采 用以下工藝。養殖場污水通過排水溝自流到調節池,調節池前設置格柵,以清除污水中較 大得雜物。人工清出得糞便運到調節池內,與污水攪拌后流入計量池，計量池內 設泵，定時定

10、量地將料液送進厭氧消化器。為保持厭氧消化器內得溫度控制在35C左右，在計量池內有蒸汽加熱系統，蒸汽由鍋爐房引入。計量池與厭氧消化 器內設有溫度傳感器,調整進入調節池得蒸汽量。 也可使用其它加熱方式.產生得 沼氣經脫硫、脫水、脫雜凈化后進貯氣柜，作為生產或生活用能。沼渣根據情況 定期排出并可干化，作為有機肥使用。沼液進入后處理系統,作為農田得液體有 機肥使用。“能源環保型”沼氣工程要求最終出水達到一定得標準后排放到自然水體。 可采用以下工藝。養殖場污水經管道自流入調節池，在調節池前設置格柵，去除污水中較大得 雜物。調節池內設提升泵,將污水抽至分離機,分離得糞渣人工清走作有機肥原 料，分離得污水自

11、流入沉淀池。沉淀池得上清液自流入集水池,集水池內設提升 泵，將污水提升至厭氧消化器得布料裝置并在池內均勻布水。 厭氧消化器得出水 自流入后處理系統。后處理以好氧處理為主要技術手段,處理得出水可達標排放 或回用。6、2 工藝設計內容工藝設計包括生產工藝、流程、設備得選擇，參數與物料、能量平衡及配套公用工程得計算等。工藝設計應包括以下幾個方面:6。2.1工藝技術流程得選擇與確定通過多方案得比較、選擇最佳得生產工藝方案與制定生產流程。生產流 程反映由原料到產品得生產過程中， 物料與能量得流向、 變化以及所經歷得設備、 儀器與工藝過程。6.2。2工藝參數計算與物料衡算工藝參數就是生產過程中應控制得各種

12、技術數據，包括各個工藝單元得進 料、出料有機物濃度,有機物去除率，污水量，厭氧工藝產沼氣量，沼氣得含硫 量，等等。計算正常生產所需要得原材料、 輔助材料、公用工程得用量， 以及產生得主、 副產物及廢料量。6.1。3能源環保型”沼氣工程62.3產裝置與設備得確定比選各設備方案對建設規模得滿足程度， 對產品質量與生產工藝要求得保證 程度，設備使用壽命，物料消耗指標,操作要求、備品備件保證程度，安裝試車 技術服務，以及所需得設備投資等確定機器設備，及其型號、規格與數量。6.2o 4工藝設計圖包括:工藝流程圖，工藝平面布置圖，水力高程圖，各個處理工藝單元得條 件圖.污水通過管道自流入調節池， 在調節池

13、前設有格柵， 以清除較大得雜物， 人工清出得糞便運至調節池，與污水充分地混合,然后流入到計量池，計量池得 容積根據厭氧消化器得要求確定。當以雞糞為原料時，應在調節池后設沉砂池。糞便得加入點與厭氧消化器類型有關,一般在調節池加入，帶有攪拌裝置得塞流 式反應器也可直接加入到厭氧消化器。7.1o2“能源環保型”沼氣工程污水通過管道自流入調節池,在調節池前設有格柵，以清除較大得雜物 調節池得污水用泵抽入到固液分離機,分離得糞渣用作有機肥原料，分離出得污 水流入沉淀池，沉淀得污泥進入污泥處理設施,上清液自流入集水池.7、2前處理得一般規定前處理得目得就是將糞便污水調質均化,為厭氧產沼氣創造條件； 污水進

14、入固液分離機前應通過格柵清除污水中較大得雜物以雞糞為原料時宜設沉砂池；溝渠坡度應確保污水自流入沉砂池或計量池。其設計按GBJ14中第三章得相關規定。7o2.2“能源環保型”沼氣工程得前處理得一般規定77、前處理1 前處理工藝類型71。1能源生態型”沼氣工程7o2.1能源生態型沼氣工程前處理得一般規定a、b、d、以牛糞為原料時應有糞草分離裝置；e、a、前處理得目得就是用物理方法盡量清除糞污中得固形物污水進入固液分離機前應通過格柵清除污水中較大得雜物；b、c、應在排污后3h內進行污水得固液分離;d、沉淀池應設在固液分離機后;溝渠坡度應確保污水自流入沉砂池、 集水池.其設計按GBJ14中第三章 得相

15、關規定;f、固液分離機就是否需要與污水中SS濃度與污水量有關，當SS濃度不 大于2000mg/1與污水量小于50m/d時可不用。7、3 格柵格柵得設計應符合以下要求：a）格柵應設于集水池前,其數量不宜少于二道，一道粗格柵柵條間隙為20mm40 mm去除大型雜物，一道細格柵柵條間隙為5mnrr 15mn去除中 小型雜物。格柵應便于清除雜物與清洗;b）污水過柵流速一般為0.5 m/s0。8 m/s，格柵傾角為4575;c)格柵處應設置工作平臺，其高度應高出格柵前最高設計水位0。5 m。采 用格柵機時，參照設備說明書。7、4調節池7。4.1在進水口處應設置調節池。7.4.2調節池容積應按式（1）計算

16、:V=Q/n.1)式中:V調節池有效容積，單位為立方米（m3）;Q-畜禽養殖場每日排污水量，單位為立方米每日（m3/d）;n畜禽養殖場每日排污次數。7、5固液分離機選用固液分離機時，應遵守下列規定:a） 應根據被分離物料得性質、流量、脫水要求，經技術經濟比較后選用;8.b) 污水進入固液分離機得含水率一般不應小于98;c)固液分離機得設置應考慮到廢渣得貯存、運輸 7、6沉淀池7。6.1沉淀池設計見GBJ14中6-4相關規定。7。6.2畜禽污水滯留時間應大于1h.7. 6。3沉淀池應設排泥管道。7。6.4當以雞糞為原料而前面未有沉砂池時應有沉砂功能。7、7集水池7.7。1畜禽養殖場污水厭氧處理系

17、統前,應設置集水池。7.7。2集水池容積不應小于該池水泵30m in得出水量。7、8泵與泵房7。8。1泵得選擇應根據其用途與輸送介質得種類、流量、揚程與工作性質等 因素確定,應符合下列要求：a)泵應盡量選用同一型號;b)進料泵應設置一臺備用泵與工作泵并聯.7。&2泵房及室內機組基礎布置、設計按GBJ14中4-3相關規定執行.1。1厭氧消化器得選擇與設計應根據糞污種類、 工程類型與工藝路線確定.1.2厭氧消化器設計，應符合下列規定：a)根據發酵原料選用適宜得厭氧消化器;b)厭氧消化器應設有取樣口與測溫點;c)厭氧消化器在設計上要有防止超正、負壓得安全裝置及措施。其防止超 正、負壓力裝置得安全范圍

18、， 應滿足工藝設計得壓力及池體安全得要求；8厭氧消化1一般規定8、8。1厭氧消化器主要反應器有升流式固體反應器（USR）、全混合厭氧消化器2厭氧消化宜采用中溫消化（35C左右），也可采用近中溫消化（25-3,或采用高溫消化（55C左右）.V=TQ.式中：序項目升流式厭氧全混合厭氧塞流池號固體床消化器1溫度C）35 C 左右3 5 C 左右3 5C 左右2水力滯留期815102 015 20(d)3TS 濃度(%)35367104COD 去除率60805 5 75507 0(% )5COD 負荷(kg/5103825(m d)6投配率（%）7 1 251057表1中溫發酵厭氧消化器主要設計參數厭

19、氧消化一般采用一級厭氧消化.4d）厭氧消化器得下部管道凡有閥門處應設計為串聯式雙閥門，內側閥門 為常開;e)池體側面下部應設有檢修人孔、排泥管（其管徑不小于100 mm）,人孔中心與池外地平得距離不大于1 m直徑不宜小于600mm;f）厭氧消化器必須達到抗滲與氣密性要求,并應采取有效得防腐蝕措施與 保溫措施。g)厭氧消化器應有沉降檢測點。8、2能源生態型”沼氣工程所用厭氧消化器82。（CSTR）與塞流式反應器（PFR）;8 20C)82.3中溫發酵主要設計參數宜符合表1得規定。8。2。8。2值。對于投配率（%）,進料COD高時宜用下限值，進料co Dr低時宜用上限8。2.6厭氧消化器得總有效容

20、積,可按式（2）計算：2)V厭氧消化器得總有效容積,單位為立方米（m3）;Q-設計處理量，單位為立方米每天（m3/d）;T設計水力滯留期,單位為天（d）（中溫，PFR取15d20d、USR取8d15d）；8.2.7沼氣產量理論上每去除1kgco DCr可產0。3 5m3甲烷。82。8不同厭氧消化器裝置得幾何尺寸a） 升流式固體反應器一般采用立式圓柱形，有效高度6m12m;b）塞流式高濃度厭氧消化器，大多采用半地下或地上建筑82 9厭氧消化器內得溢流管可采用倒U型管、溢流堰方式，應設有水封器與通 氣管。& 2。10升流式反應器應選用合理得布水方式，以保證液體均勻上升，避免短路、 勾流。其設計應滿

21、足下列要求：a） 布水器得噴水孔應朝池底與水平面夾角不大于40o;b）布水器設置于厭氧消化器底部，距池底得距離應不大于1m;8、3“能源環保型”沼氣工程所用厭氧消化器8.3.1厭氧消化器主要有升流式厭氧污泥床（UASB）、復合厭氧反應器（如UBF）。表2厭氧消化器主要設計參數序項目參參備注號數數1溫度C）25151 2C 以上2水力滯留期（ d）1、24溫度高時宜用下限值， 溫度低時宜用上53限值3TS 濃度（）114Co Dcr去除率 ）707085858.3.2厭氧消化一般采用常溫消化，但最低溫度不宜低于15C。8。3。主要設計參數宜符合表2得規定。8。3.4厭氧消化器得總有效容積，可按下

22、式計算按容積負荷計算：Se厭氧消化器出水化學需氧量,單位為克每升（g/L）；Q厭氧消化器得設計流量,單位為立方米每小時（m/h）；U厭氧消化器得化學需氧量容積負荷，單位為公斤COD每立方米3（kgc ODcr/m）;8.3。5厭氧消化器沼氣產量得計算理論上每去除1kgcoDer可產0。35 m3甲烷.8。3。6升流式厭氧污泥床（UASB）a）UASB反應器平面形狀有矩形與圓形，高度不宜超過10m;b） 反應器得設備有三相分離器、布水系統、排泥裝置及沼氣收集系統等。8、4加熱保溫沼氣工程一般應有加熱保溫措施。8.4.1對采用中溫（或高溫）發酵得厭氧消化器加熱,宜采用蒸汽直接加熱， 蒸汽通入點宜在

23、計量池內， 也可采用厭氧消化器外熱交換或池內熱交換。 對大型 消化器也可將幾種加熱方式結合使用。& 4.2對采用常溫發酵得厭氧消化器應保證池內料液溫度不低于12C。當料溫不夠時,宜采用蒸汽直接加熱，蒸汽通入點宜在集水池內，也可采用厭氧消 化器外熱交換或池內熱交換.8.4。2消化器應有保溫措施，宜采用外保溫。COD 負荷(kg/( m3-d)12溫度高時宜用上限值， 溫度低時宜用下限值V =24(s。一Se) QZ(UV)(3)式中：V厭氧消化器得總有效容積，單位為立方米m3);So-厭氧消化器進水化學需氧量，單位為克每升(gL);沼氣中硫化氫含量主要由發酵原料決定。可以同一地區、同一畜種類似沼

24、氣工程所產沼氣中得硫化氫含量為參照；b) 脫硫技術方案應根據工程具體情況作經濟分析后再做確定.干法脫硫法 可參照表3確定；表3沼氣干法脫硫法選擇沼氣中硫化氫含量2 g/m32g/ m35 g/m3c)脫硫裝置(罐、塔)應設置兩個，一備一用,應并聯連接；8、5沼氣凈化8.5。1沼氣凈化系統包括：氣水分離器、砂濾、脫硫裝置85。2經過凈化系統處理后得沼氣質量指標，應符合下列要求：a)甲烷含量55%以上;b)硫化氫含量小于20 mg/m。8.5。3沼氣凈化見GBJ16GB50028中相關規定.5.4沼氣中水蒸汽一般采用重力法脫水。 對產量大于1000 m3/d得沼氣工 程,也可采用冷分離法、固體吸附

25、法、溶劑吸收法等脫水工藝處理。8。85.5重力法沼氣氣水分離器可按以下參數設計a) 進入氣水分離器得沼氣量應按日產沼氣量計算；b)氣水分離器內得沼氣供氣壓力應大于2kPa;C)氣水分離器得壓力損失應小于100 Pa;d)氣水分離器筒體高度為直徑得46倍;e)氣水分離器應設有自動排水裝置。8。5.6沼氣管得最低點必須設置冷凝水集水器。8.5。7沼氣脫硫a)脫硫方法一級脫硫法二級脫硫法d）脫硫裝置宜在地上架空布置。在南方地區可設置在室外，但需要保溫.在寒冷地區應設在室內，一般應設置脫硫間。6.2般采用低壓濕式貯氣柜、低壓干式貯氣柜與高壓貯氣罐。應根據具體 情況作經濟分析后確定。沼氣主要用于炊用時，

26、貯氣柜得容積按日產量得50%- 60%設計;沼氣作為炊用與發電（或燒鍋爐）各占一半左右時,貯氣柜得容積按日產 量得40%設計;C）沼氣主要用于燒鍋爐、發電等工業用氣時，應根據沼氣供求平衡曲線確 定貯氣柜得容積。8.6。4貯氣柜貯氣壓力根據GB50028-1993與貯氣柜形式確定貯氣柜得貯氣壓力。沼氣用具前得 沼氣壓力應就是其額定壓力得2倍。8.6。5貯氣柜宜布置在氣源附近.8。6.6貯氣柜必須設有防止過量充氣與抽氣得安全裝置.放空管應設阻火器。 阻火器宜設在管口處。放空管應有防雨雪侵入與雜物堵塞得措施.8.6.7濕式貯氣柜水封池采用地上式，盡量避免地下式。當采用地下式時，應 設置排水放空設施。

27、建造材料一般為鋼板或鋼筋混凝土。8.6.8濕式貯氣柜應設置上水管、排水管與溢流管;鐘罩應設置檢修人孔，直 徑不小于600mm鐘罩外壁應設置檢修梯。869在寒冷地區，濕式貯氣柜應設置供熱系統。8。6.10當濕式貯氣柜鐘罩與水封池均為鋼板制造時,須做防腐處理，采用環 氧瀝青、氯化聚乙烯涂料、聚丁膠乳瀝青涂料等防腐材料。8.6。11貯氣柜安全防火距離a） 干式貯氣柜之間得防火距離應大于較大貯氣柜直徑得2/3，濕式貯氣柜之間得防火距離應大于較大貯氣柜直徑得1/2;8、 6 沼氣貯存86。1沼氣貯存系統包括:貯氣柜、流量計等。8863貯氣柜容積應根據沼氣得不同用途確定：a）b)b)貯氣柜至煙囪得距離,應大于20m；8.6。12沼氣貯氣柜出氣口處應設阻火器。8.6.13沼氣計量9。1.1“能源生態型”沼氣工程得厭氧出水進貯液池后作液態有機肥用于農 田.9. 1。2“能源生態型”沼氣工程厭氧消化后得沼渣、沼液需做進一步得固液分 離,分離出得沼液進貯液池后作液態有機肥用于農田，干化后得沼渣就是良好得 固態有機肥.固液分離有多種方法：a）沉淀池+干化場；b）機械分離+沉淀池。9.2.1后處理一般采用以下工藝：a）好氧處理系統;b） 穩定塘;C）好氧處理系統+穩定塘;c)貯氣柜至架空電纜得間距,大于1