2沼气设计方案

碧园·大成小院沼气设计方案第一部分概述一、项目基本情况为了提高小区经济效益和治理粪污，小区应当建设沼气工程项目。目的在于改善小区环境卫生，提高经济效益和人们节能减排意识，使在治理粪污的同时，获得资源的综合利用。随着社会发展步伐加快，环境污染加重，能源价格飙升，在小区建设沼气工程项目不仅有经济效益、社会效益还有环境效益。碧园·大成小院沼气建设的目的是将粪污进行无害化、减量化、资源化处理，实现无害化处理过程中的低费用运行和资源的综合利用。粪污通过沼气发生器进行厌氧消化，在实现粪污污染治理的同时，所产生的沼气通过管线可作小区业主烧开水、做饭使用、小区公共用电使用；沼渣沼液作小区绿化用肥或提供给周边农民使用。二、建设该项目的目的小区建沼气，可使粪污得到治理，减少环境污染；将污染物转化为能源和肥料资源；本着建设生态化宗旨，以节能减排、循环利用的原则，依据“资源---能源---有机肥”资源循环再生的生态模式，针对项目小区的实际情况，项目设计方案为：粪污和污水经FBBR/SBBR发酵产生沼气，沼气供烧饭、烧水使用；沼液和沼渣作肥料使用。为提供业主更多的感性知识，生态系统设置有小型生物净化污水再生设备，小型太阳能净水设备。为提供更舒适的小区环境。三、工程项目及技术该工艺采用3I新技术，即：一体化太阳能沼气、一体化发酵间与储气、一体化仿生与动态发酵，简称为太阳能仿生动态沼气发生器。系统为确保长年的正常运行，将整个工程造在日光温室内；用沼气作加温沼气反应器内的辅助热源，为确保发生器内的料液达到常年正常发酵，除利用了太阳能(温室)外，在系统中还设有沼气加热装置来确保发生器在冬季雨雪天气的正常运行。该工艺的结构特点1、仿生动态发酵，2、无浮壳沉渣，3、渣液余热回用和一能多用，4、网式分部集气，5、自增温及太阳能加热，6、垃圾的水力分检，7、低压发酵增压送气，8、沼液生物光合净化，9、干式软囊储气，10、开放式进出料于一体。系统解决了沼气恒温发酵、浮壳、沉渣、垃圾分检、产气率低、运行成本高、沼液后处理、工程造价高、主体寿命短和进出料难等一系列难题。可使小区粪污和厨余垃圾都能进行沼气化处理。该工艺不光解决了沼气发酵中的种种难题，也同时解决了沼气工程的施工难题。它将集气罩、储气柜、脱硫塔、恒压器等主要部件实现了工厂化、标准化、规模化生产、长距离输送，克服了在现场施工中难以保证质量和工期长等一系列问题。该新工艺可使沼气工程的运行费用节省了三分之二；沼气工程的总造价降低了三分之一，建设周期缩短了一半时间；工程主体（不含易损部件）可永久性使用。四、工程项目和使用沼气的优点该工艺优点在于：提高了好氧和厌氧的反应速度，缩短了分解时间，确保了厌氧反应所需的温度。因此，该工艺流程具有以下优点：（1）提高了分解速度，利用人造仿生菌床消化器，人为增加生物菌的种群，加速消化分解。(2）实现了厌氧段的增温发酵，该工艺为降低自身能耗，粪污增温为太阳能加温，实现厌氧正常发酵，确保厌氧段的高负荷和冬季的正常运行。(3）动态发酵可提高分解效率。料液在运动时可充分与生物菌接触，在同等条件下，可使好氧和厌氧效率提高20%以上。(4）造价低，用地少，系统结构简单、紧凑，造价低，运行费用少。并方便维护和使用。(5）在我国中南部地区，冬季不需用其他能源加温，可实现厌氧发酵系统中的能源自给。(6）解决了粪污发酵中浮壳、沉渣问题。(7）解决了进出料耗能大，设备维修频繁等问题。(8）主要部件实现了工厂化、标准化、规模化生产，克服了在现场施工中难以保证质量和工期长问题。(9）利用仿生消化装置结构，提高了系统的产气效率稳定性。使用沼气：在小区发展沼气既可以为居民提供优质的生活能源，又可以通过生态链的延长增加物业管理收费收入有多方面的效益。⑴能源效益。修一座8立方米的沼气池，全年可产气320立方米左右，可解决3—5口人的居户7—8个月的生活燃料，节约液化气200升，节电200度左右。全年可节约燃料费400元，电费100元。⑵环卫效益。用沼气池处理人畜粪便。既可以杀虫灭菌，又能得到优质的能源和肥料，环境卫生随之改观，使蝇蚊等失去滋生的条件，减少了疾病的传播，减少了臭气对人畜的危害；彻底消除了烟熏火燎的痛苦，使厨房的环境卫生大为改善。⑶经济效益。建一座8立方米的沼气池，一年提供的沼肥相当于50公斤硫酸铵，40公斤过磷酸钙和15公斤的氯化钾。施用沼肥使农作物产量提高，品质好，将沼气发酵系统和农业相结合，经济效益成倍增长。⑷生态效益。沼气发酵残留物有10℅—20℅的腐殖酸和40℅的有机肥，长期使用可提高土壤肥力，改善土壤结构，使土壤保水和供肥能力大为提高。⑸社会效益。建立以沼气为纽带的小区生态农业体系，增强居民科技意识，提高居民的综合素质。五．沼气服务标志第二部分项目设计的依据一、设计依据（以120m3规模计算）设计指导原则：总体规划、分步实施、因地制宜、讲究实效、突出重点、实现目标、确保安全、个个成功。该项目依据以下相关：1.《沼气工程技术规范》第1部分：工艺设计（NY/T1220.1-2006）2.《沼气工程技术规范》第2部分：供气设计（NY/T1220.2-2006）3.《沼气工程技术规范》第3部分：施工及验收（NY/T1220.3-2006）4.《沼气工程技术规范》第4部分：运行管理（NY/T1220.4-2006）5.《沼气工程技术规范》第5部分：质量评价（NY/T1220.5-2006）1．沼气总量（以60m3为例）该工程规模为60m3沼气项目，适用于在小区500～700人。该工程每天可耗干清粪量约0.25～1吨，日可产沼气量约15～40m3。沼气工程常年依靠太阳能加温，冬天自身加热耗气约6m3。2．每天排粪污总量（以60m3为例）该工程规模为处理在小区500～700人的粪污；每天厕所粪污和厨余及污水总量约2～4吨，均含干清粪0.3吨左右，使用沼气系统中的沼液6吨，每天新增用水量约1.2吨。每天实际需处理粪总量约为6吨左右。每天冲厕水量约为6-8吨。（1）沼气性质（产品一）沼气的热值：20000-23000KJ/m3沼气出口压力：6kPa沼气管网压力：2-4kPa沼气灶前压力：0.5-1kPa沼气发电量约：1.5-1.7kwh/m3硫化氢含量＜50PPM沼气价约：1.6元/kwh(未来电价和政府补贴价将更高)（2）沼渣液有机肥（产品二）经厌氧消化的沼渣和沼液中不仅保留了有机物分解后所生成的各种养分，富含N、P、K、Ca、Mo、Zn、Fe、Mn等元素，还含有生长素、维生素、有机酸、氨基酸等多种活性物质，适宜用作农用灌溉及农业肥料。由于其不含任何有害化学物质，并且在沼气发酵过程中绝大多数的有害生物被杀死，所以沼渣沼液可成为生产绿色食品和安全粮食生产的首选有机肥料。沼渣沼液作有机肥的优点有：1、有机营养与无机营养结合；2、大量元素与微量元素结合；3、肥效与药效结合；4、速效与缓效结合；5、植物体内酶激活与土壤肥力有效性相结合；几年来经受了市场检验，在国内已有多个示范点，试种农作物品种有黄果、棉花、油菜、花生、水稻等30个，经大面积、较长时间的实验结果表明：与施用投入等价化肥比较，蔬菜增产15～30%，粮食作物增产5～15%，经济作物增产15～20%。而且，作物抗逆性增强，病虫害降低，产品品质提高、耐贮存。这种肥料是目前唯一具有防虫防病功能的高效有机肥，它不光使粮食增产，还可实现粮食安全，提高粮食品质。如种植蔬菜，可直接获得环保型无公害蔬菜。因此，深受广大用户和农民的欢迎。随着全球有机农业的发展，无公害农产品、绿色食品的产量增大。近年来市场上有机肥产品销量猛增，价格居高不下，沼肥将更有广阔的市场，我们则可以顺势而上。第三部分方案设计粪便与餐饮污水属高浓度的有机废水，发展沼气具有现实性和经济性，在为提供沼气能源的同时，小区绿化化肥或给周边的果林、蔬菜、粮食、花草基地提供大量的沼渣、沼液作优质有机肥利用。因而，实施该项目，目的是实现小区粪污处理的减量化、资源化；提供人们对生态、节能节水、资源再生和卫生防疫的感性认识。一、沼气厕所工艺路线（产品三利用沼液冲刷厕所粪便池）沼气工艺的选择，沼气被人们开发利用已有几十年历史，沼气工艺很多，可根据不同的原料种粪选择不同的沼气发酵工艺。小区粪污处理的工艺选择应本着投资低、效果好，有霜冻地区冬季可正常运行，维护方便、运行费用低的原则。选择一种适应当地情况的工艺及池型结构。3I沼气新工艺是在SBBR、FBBR的基础上又进行革新的一种新工艺。它集沼气发酵装置与储气装置一体化（Integrated）、太阳能与沼气一体化（用太阳能给沼气加温）、仿生与动态发酵一体化。这样可使沼气工程能确保常年正常运行。小区粪污处理沼气工程关键是利用沼液冲刷厕所粪便池，工艺中着重解决渣液分离及再处理。二、工艺流程为达到产生沼气和沼液冲厕的目的，该项目以沼气为纽带，利用沼气发酵，使粪污变成能源，减少治污的成本，并可获得清洁能源和有机肥。它的纽带作用是将粪污处理成冲厕用水。工艺采用“厌氧发酵生产沼气、沼气净化后作能源、沼渣作有机肥，大量沼液用于冲厕中的循环，利用多余沼液作肥料使用”。主要工艺路线是：详细工艺流程如下：三、工艺方式本项目釆用太阳能仿生动态厌氧发酵生产沼气，将粪污和餐饮厨余垃圾一起先进行厌氧发酵生产沼气，再将渣液脱水分离为沼渣和沼液，沼渣作生产有机肥原料，沼液用于冲厕所，部分沼液作生产有机肥原料，实现资源的循环利用。产生的沼气经脱硫脱水净化后直接用于食堂烧饭烧水。本项目厌氧生产沼气与好氧处理污水结合，使用污水处理成本大大降低，在治理粪污的同时，可获能源和优质有机肥，一举多利。将沼气主体建设在日光温室内，利用太阳能作粪污加热的主要能源，用沼气加热作补充，多能互补，确保正常产气。四、工艺结构及结构简图考虑到减少投资和节约用地，该工艺中将发酵池集气、储气合二为一，并设在厌氧池的上端，既减少成本，又节约用地。1.主要设施标注：1.日光温室2.滤渣池3.主池4.集气口5.集气储气罩6.破壳喷管7.输气管8.调节池9.进料口10.沼气灯11.水压式排气阀12.电动排气阀13.脱硫塔14.脱水塔15.压力探头16.太阳能吸热保温17.设备间18.增压机19.增压器20.阻火阀21.沼气锅炉22.控制柜23.热水循环泵24.加热管25.菌床26.回喷管27.回喷泵28.回液泵29.破壳泵30.好氧池31.充气管32.气泵33.固液分离池（脱水池）3I沼气工程：一体化（integrated）太阳能沼气反应器一体化（integrated）发酵储气新工艺一体化（integrated）仿生与动态发酵分级分温发酵、压差式自动出液、太阳能和发电余热增温。每级反应器内采用连续动态下进上出形式进出料，渣液出口处设有渣液分离器，反应器内设有料液和热循环系统等装置。主体反应器的料液间现场浇注，反应器的上端气室部分及配套设备和构件采取工厂化制造，现场组装固定。在BBR内设有好氧酸化区和热交换器，利用太阳能、好氧发热、发电余热和出液余热给FBBR增温，FBBR反应器内分为接种区、仿生消化区和渣液粗分离循环区。系统结构采用分级分温动态仿生发酵，有效利用热能，发挥最佳效率。沼气输配装有增压、净化、恒压、安全等装置。2．主要设施沼气工程的主要设施由调节池、出料口、格栅、厌氧发酵池、仿生菌床、喷射装量、加温设备、太阳加热器、太阳热水器、太阳能净化器（液分离池和生物净化器）组成。3．厕所沼气厕所，就是将小区厕所的粪污进入沼气池进行沼气化处理，沼气用于业主做饭烧水的辅助能源，沼渣作肥料使用，大部分沼液作冲厕循环利用，少量的沼液作肥料使用。将沼气池设在简易温室大棚内。沼气池采用商品化沼气发生器（软体）。4．管线（一）室外沼气管道的布线原则沼气输配管网系统确定后，需要具体布置沼气管线。沼气管线应能安全可靠地供给各类用户以压力正常、数量足够的沼气，在布线时首先应满足使用上的要求，同时要尽量缩短线路，以节省金属和投资。小区沼气管线的布置应根据全面规划，远近结合，以近期为主、分期建设的原则。在布置沼气管线时，应考虑沼气管道的压力状况，土壤性质