1000果蔬垃圾沼氣實施方案

1000立方果蔬垃圾沼氣工程項目實施方案1000立方果蔬垃圾沼氣工程 項目實施方案 目 錄第1章設(shè)計方案11.1、產(chǎn)品方案11.2、方案編制依據(jù)11.3、設(shè)計方案2第2章項目實施方案42.1、工藝概述42.2、主要構(gòu)筑物52.3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與保溫72.4、電氣與自控設(shè)計82.5、工程技術(shù)創(chuàng)新點9第3章項目建設(shè)內(nèi)容103.1、土建工程103.2、主要配套設(shè)備123.3、公共工程14第4章投資估算161000立方果蔬垃圾沼氣工程 項目實施方案 第1章 設(shè)計方案1.1、 產(chǎn)品方案 1.1.1、 沼氣的產(chǎn)生農(nóng)業(yè)廢棄物果蔬垃圾是物質(zhì)和能量的載體，是一種特殊形態(tài)的可再生資源，具有巨大的開發(fā)潛力。作物果蔬垃圾含有豐富的營養(yǎng)成分，并且表面密度小，纖維含量豐富，完全可應(yīng)用于沼氣工程領(lǐng)域。沼氣產(chǎn)生原理是利用厭氧細菌的分解作用，將有機物(碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪)經(jīng)過厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳，可用于發(fā)電或直接滿足生活、照明用能。1.1.2、 沼渣、沼液沼渣、沼液用于農(nóng)田施肥，在保持和提高土壤肥力的效果上遠遠超過化肥。其中的磷屬有機磷，肥效優(yōu)于磷酸鈣，不易被固定，相對提高了磷肥肥效；其中含有大量腐殖質(zhì)，可改良土壤并提高產(chǎn)量；能調(diào)節(jié)土壤水分、溫度、空氣和肥效，適時滿足作物生長發(fā)育的需要；能調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，形成土壤的團粒結(jié)構(gòu)，刺激作物根系多吸收養(yǎng)分；能延長和增進肥效，提高土壤通透性，促進水分迅速進入植物體，并有催芽、促進根系發(fā)育等作用。 同時，沼液還是高效的葉面肥，具有較強的抗病蟲害作用。實踐證明，沼肥可使農(nóng)作物增產(chǎn)幅度10%-30%，還可以減輕農(nóng)作物病蟲害，降低成本，經(jīng)濟效益顯著，這在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是很重要的一個增收環(huán)節(jié)。1.2、 方案編制依據(jù)1、國家能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（20042020）（草案）2、國家“十五”能源發(fā)展重點專項規(guī)劃3、中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 沼氣工程技術(shù)規(guī)范第1部分：工藝設(shè)計NY/1220.1-20062 沼氣工程技術(shù)規(guī)范第2部分：供氣設(shè)計NY/1220.2-20063 沼氣工程技術(shù)規(guī)范第3部分：施工及驗收NY/1220.3-20064 沼氣工程技術(shù)規(guī)范第5部分：質(zhì)量評價NY/1220.5-20064、本項目相關(guān)資料1.3、 設(shè)計方案1.3.1、 甲方提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1施工地點：2原料種植情況：（1）周圍種植大棚作物;（2）每天果蔬垃圾用量50噸(參照，非技術(shù)統(tǒng)計數(shù))；（3）含固量：7%左右；3沼氣站建設(shè)規(guī)模 以果蔬垃圾為發(fā)酵原料，建設(shè)1000立方米發(fā)酵罐的沼氣工程。1.3.2、 本公司設(shè)計方案1.3.2.1、 工程工藝（1）預(yù)處理果蔬垃圾要切碎，添加足夠的優(yōu)質(zhì)接種物，添加適量氮源。（2）工藝流程結(jié)合果蔬垃圾的實際情況，將采用能源生態(tài)型的半全混氣攪拌恒定中溫厭氧發(fā)酵方式。工藝流程如下圖：工藝流程圖果蔬垃圾沼氣利用儲氣氣體計量沼氣凈化粉碎氣水分離預(yù)處理池好氧處理存儲池厭氧處理固液分離出售或生產(chǎn)有機復(fù)合肥沼渣脫水沼渣濃縮沼渣儲池后處理達標(biāo)排放或回用（3）全年恒定中溫（3540）發(fā)酵，獲得穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)和高品位再生能源，其容積產(chǎn)氣率可達0.81.2m3/ m3d.1.3.2.2、 工程依據(jù)參數(shù)（1）、果蔬垃圾含水量：約13%。（2）、果蔬垃圾在罐內(nèi)滯留期：20天（3）、沼氣罐中發(fā)酵料液：濃度7% ，投料體積比90%（4）、設(shè)計有效容積產(chǎn)氣率：0.50.8 m3 /m3.d。（5）、我們選擇容積為500m3的發(fā)酵罐（2個）。第2章 項目實施方案2.1、 工藝概述本項目綜合利用系統(tǒng)包括了以下內(nèi)容：果蔬垃圾前期處理技術(shù)SMSTR厭氧發(fā)酵生物技術(shù)太陽能加熱技術(shù)沼氣凈化和利用技術(shù)2.2、 主要構(gòu)筑物2.2.1、 粉碎機果蔬垃圾粉碎機2臺，功率為5.5KW，其工作量為：每小時粉碎3噸果蔬垃圾2.2.2、 上料機上料機2臺，功率為4KW，運送物料為每小25噸。2.2.3、 預(yù)處理池罐容60立方米，有恒溫監(jiān)測與控制系統(tǒng)，單罐D(zhuǎn)=4m,H=3m。共2個罐。2.2.4、 預(yù)混池池容20m3，鋼混防滲結(jié)構(gòu)。入口處裝有隔柵，兼顧料液成分配比和攔截水中懸浮物的雙重作用，以保護后續(xù)動力設(shè)備的正常運行，如水泵等。柵渣由人工定期清除。格柵柵寬1m柵隙 5mm2.2.5、 厭氧發(fā)酵罐總罐容1000m3，單罐尺寸D=8.5m,H=9m，固定頂式，共2個罐，全鋼體結(jié)構(gòu)做防腐處理，兼顧美觀、實用、耐用。該工程采用具有國際領(lǐng)先的半全混氣攪拌恒定中溫發(fā)酵技術(shù)。該技術(shù)在黑龍江農(nóng)墾、河北固安、黑龍江齊齊哈爾、內(nèi)蒙古塞飛亞等沼氣工程中得到應(yīng)用。實踐證明，它與現(xiàn)有沼氣發(fā)酵工藝及其立式沼氣池相比，具有投資省、耗能低、產(chǎn)氣率高、操作方便和有利綜合利用（沼液排量少、濃度高）等特點。2.2.6、 柔性貯氣罐罐容為500m3。2.2.7、 凈化裝置包括氣水分離器、脫硫凈化塔。（1）冷凝水及雜質(zhì)的去除沼氣是高濕度的混合氣。沼氣自發(fā)酵罐進入管道時，溫度逐漸降低，管道中會產(chǎn)生大量含雜質(zhì)的冷凝水。如果不從系統(tǒng)中除去，容易堵塞、破壞管道設(shè)備。沼氣管道最靠近消化池的位置，沼氣溫降值最大，產(chǎn)生的冷凝水最多，在此點設(shè)置了冷凝水去除罐。在沼氣系統(tǒng)中，管線一般都設(shè)計為1左右或更大的坡度，低點設(shè)置冷凝水去除罐。較長的管線特別考慮一定的距離設(shè)置了一個去除罐。另外，在重要設(shè)備如沼氣壓縮機、沼氣鍋爐、沼氣發(fā)電機、廢氣燃燒器、脫硫塔等設(shè)備沼氣管線入口，在干式氣柜的進口和濕式氣柜的進出口處都設(shè)置冷凝水去除罐。有時在某些設(shè)備如沼氣壓縮機出口處還需要設(shè)置高壓水去除罐。（2）硫化氫的去除發(fā)酵過程中原料消化產(chǎn)生的沼氣中H2S約占總體積的0.51.0。一般沼氣利用設(shè)備要求沼氣中H2S的含量低于0.009，所以，沼氣利用系統(tǒng)必須設(shè)置脫硫裝置。2.2.8、 沼氣利用裝置凈化后的沼氣從貯氣柜進入后續(xù)沼氣利用系統(tǒng)，一般有三個分支：（1）沼氣攪拌系統(tǒng)沼氣由沼氣壓縮機送回消化池用以對消化污泥進行攪拌。（2）沼氣利用系統(tǒng)沼氣直接發(fā)電，余熱為發(fā)酵罐或其他建筑物提供熱能。（3）廢氣燃燒系統(tǒng)當(dāng)沼氣利用設(shè)備不能完全消耗消化池產(chǎn)生的沼氣時，為防止沼氣量不斷增加致使系統(tǒng)壓力超出正常范圍，多余的沼氣將被廢氣燃燒器燒掉。本系統(tǒng)在穩(wěn)定的工作運行狀況下，每天可產(chǎn)沼氣600m3，沼氣經(jīng)加壓、氣水分離器、脫硫凈化塔、凈化處理、阻止回火處理后進入輸氣管道。 2.2.9、 太陽能加熱系統(tǒng)在氣溫較低，發(fā)酵料溫度低于35度時，太陽能加熱系統(tǒng)可提供75度左右的熱水，用循環(huán)泵給發(fā)酵罐內(nèi)料液加熱。2.3、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與保溫2.3.1、 設(shè)計依據(jù)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ388建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ789建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ987混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GBJ1089建筑抗震設(shè)計規(guī)范GBJ1189給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ6984構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范GB50191932.3.2、 結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)選型及措施水池一律采用C25 抗?jié)B混凝土加膨脹劑UEA，采用鋼制止水帶進行止水處理。輔助生產(chǎn)建筑物均采用磚混結(jié)構(gòu)形式，磚墻承重，適當(dāng)設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，加強建筑物的剛度以利抗震，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土或磚條形基礎(chǔ)，屋面采用預(yù)制鋼混凝土空心板。2.3.3、 罐體保溫罐體保溫：采用聚苯乙烯泡沫保溫板保溫，外加彩鋼板。寒冷季節(jié)采用太陽能加熱系統(tǒng)。2.3.4、 建筑設(shè)計內(nèi)部裝修:機房外墻作涂料裝修，其顏色與周圍建筑物協(xié)調(diào)一致，內(nèi)墻及頂棚除儀表控制室為乳膠漆外，其余為抹灰噴大白，地面均為水泥地面。門窗:門采用木門，窗采用雙層鋼窗。2.4、 電氣與自控設(shè)計2.4.1、 設(shè)計依據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范GB5005495建筑電氣通用圖集92DQ2.4.2、 設(shè)計范圍本工程電氣設(shè)計包括工程區(qū)域內(nèi)的動力、照明設(shè)計、主要內(nèi)容如下：用電設(shè)備的電氣負(fù)荷計算；低壓供、配電系統(tǒng)設(shè)計；用電設(shè)備的電氣控制；動力電纜和照明電纜（線）的敷設(shè)；全場防雷及接地2.4.3、 供配電系統(tǒng)由于果蔬垃圾發(fā)酵采用生物處理方式，長時間停電將造成供電中斷，導(dǎo)致微生物處理系統(tǒng)代謝失常，影響沼氣站的正常運行。因此，本能環(huán)工程的供電等級確定為二類。由于本工程用電負(fù)荷較低，所以確定其供電電壓為1.5kv 等級，電源采用三相五線制。2.4.4、 電纜敷設(shè)來自變電站的1.5kv電源電纜接入中控室低壓配電柜，通過輸出電纜（電線）給用電設(shè)備。全場配電采用樹干式與放射式相結(jié)合的方法，根據(jù)建、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)情況及用電設(shè)備的布置情況，采用架空或直埋的敷設(shè)方法，室內(nèi)電纜采用穿鋼管或電纜橋架敷設(shè)方式。整個場區(qū)照明電源亦來自電控室低壓配電箱。2.5、 工程技術(shù)創(chuàng)新點1、建立全新的觀念，視果蔬垃圾為資源，不再認(rèn)為是廢棄物，并以系統(tǒng)工程的觀點，全方位、多層次、多功能、快速率的開發(fā)環(huán)保廉價資源。2、系統(tǒng)以種殖業(yè)為龍頭，以沼氣能源開發(fā)為紐帶，以沼渣沼液制取生物有機商品肥為驅(qū)動，實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的無廢棄物過程（零排放），使一個生產(chǎn)過程的排泄物變?yōu)榱硪粋€生產(chǎn)過程的原料資源，從而達到環(huán)境保護與資源綜合利用兩大目標(biāo)。技術(shù)開發(fā)路線是建立和實現(xiàn)能源和肥料共生體系。3、工程的技術(shù)特色是集成式，并不斷開發(fā)出高新產(chǎn)品。4、我們建立的果蔬垃圾處理系統(tǒng)，積極面對入世后的挑戰(zhàn)，以市場經(jīng)濟為導(dǎo)向，具有生態(tài)、環(huán)保、無害化、資源化、商品化和經(jīng)濟回報率高的特色。第3章 項目建設(shè)內(nèi)容3.1、 土建工程3.1.1、 設(shè)計依據(jù)（1）建筑設(shè)計規(guī)范；（2）建筑設(shè)計防火規(guī)范；（3）建筑及各專業(yè)提供的設(shè)計條件。3.1.2、 設(shè)計范圍土建工程范圍：預(yù)混池基礎(chǔ)、格柵渠、調(diào)節(jié)池、厭氧反應(yīng)器基礎(chǔ)、貯氣罐、鍋爐房、辦公室、配電室等各種建筑、構(gòu)筑物。以上建筑物的耐火等級均為一、二級。表3-1 土建工程估算序號項目名稱規(guī)模預(yù)算價格（萬元）備注1廠房460.2M241.5磚砼結(jié)構(gòu)2儲存庫500 M240.0磚砼結(jié)構(gòu)3下料池容積3M30.30鋼混結(jié)構(gòu)4預(yù)處理池60M35.85預(yù)混調(diào)節(jié)池直徑D=3.6M，池深H=3M，容積30M34鋼混結(jié)構(gòu)6貯氣柜基礎(chǔ)直徑13M4.2鋼混結(jié)構(gòu)7發(fā)酵罐基礎(chǔ)直徑12M，2座24鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)8發(fā)酵后沼液貯存池1085,容積400M314下為混凝土結(jié)構(gòu)，池壁為磚混(含防水處理)9防雷接地系統(tǒng)接地網(wǎng)土建3.5010閥門井2 M30.8鋼混結(jié)構(gòu)11水封井2 M30.812工藝地下管道溝、電線電纜溝的挖填313其他機械設(shè)備基礎(chǔ)314廠區(qū)圍墻、道路、綠化及大門12小計156.93.2、 主要配套設(shè)備3.2.1項目設(shè)備主要有進料系統(tǒng)、厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)、 內(nèi)攪拌系統(tǒng)、沼氣凈化設(shè)備等。具體設(shè)備型號、數(shù)量見表3-2。表3-2 設(shè)備工程估算（含電氣、消防安全等）序號名 稱規(guī)格型號數(shù)量總 價(萬元)1粉碎機MSB1004212.002上料機SRL-Z300/60028.003排料泵WQK45-2025.004攪拌泵BLD-2914.125輸送機13.506潛水?dāng)嚢杵鱍JB2.2/8-320/3-740/C/S420.807循環(huán)泵LW250-22-3023.968脫硫罐XW-SX28.509脫水罐XW-LS25.4010沼氣壓縮機ZW-1.5/826.3811儲氣柜直徑D=11.16m500 M3148.0012增壓裝置125.0013防腐鋼板發(fā)酵罐單體500 M3V總=1000M32104.4814發(fā)酵罐的保溫苯板19.7515發(fā)酵罐外掛采鋼板18.4316一二次調(diào)壓閥23.9417各種閥門國標(biāo)17.4518控制柜非標(biāo)13.8219渦輪流量計11.4820生物質(zhì)固化燃料鍋爐18.021生物質(zhì)固化燃料生產(chǎn)線125.022管道及管道保溫國標(biāo)18.4423各種儀表國標(biāo)12.5624排污格蘭非標(biāo)10.8525脫硫劑11.5026進料格蘭非標(biāo)10.8527防雷接地系統(tǒng)24.6028氣柜控制系統(tǒng)17.0029溫度傳感器PT10081.4030壓力傳感器PC20.7031阻火器QZW-125-120.9032過濾器10.7033中央電腦控制系統(tǒng)113.9834太陽能增溫系統(tǒng)128.2335吊鏈10.5036供氣管道系統(tǒng)118.0037沼渣沼液輸送系統(tǒng)125.00合 計438.223.2.2沼氣發(fā)電工程：序號名 稱規(guī)格型號單位數(shù)量單 價(萬元)總 價(萬元)1熱電聯(lián)產(chǎn)機組65KW臺130302發(fā)電機房m800.086.43配電系統(tǒng)套15.55.5工程費用合計41.93.2.3固體有機肥工程序號名 稱規(guī)格型號單位數(shù)量單 價(萬元)總 價(萬元)1德國固液分離機 Pss1。2臺13131.00 2烘干設(shè)備套11515.00 3輸送機套32.26.60 4泵套21.53.00 5廠房m1000.088.00 合 計63.603.2.4工程投資總額序號項目名稱費 用 (萬元)備 注1沼氣工程土建156.92沼氣工程構(gòu)件與設(shè)備438.223固體有機肥工程63.604沼氣發(fā)電工程41.90工程費用合計700.624、 效益分析4.1收入部分利用果蔬垃圾為原料生產(chǎn)沼氣，既解決了能源緊張狀況，同時生產(chǎn)的沼渣沼液可生產(chǎn)高效有機固、液肥用以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少農(nóng)藥、化肥用量，提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量。（1）沼氣提純：年產(chǎn)沼氣21.90萬m3，可發(fā)電32.85萬度，獲得經(jīng)濟效益18.06萬。（2）沼渣液肥：產(chǎn)生高效固體生物有機肥1277.5噸/年，每噸按1200元計，年產(chǎn)值153.3萬元；產(chǎn)生沼液生物有機肥1.01萬噸，每噸按60元計，年產(chǎn)值60.6萬元。預(yù)計高效有機肥、沼液可實現(xiàn)產(chǎn)值213.9萬元。年總收入231.96萬元4.1.2支出部分年總支出：139.22萬元廠房及設(shè)備折舊：設(shè)備殘值5% 543.72萬元(1-5%)/15年34.43萬元運行動力費：日用電量：200kw.h單價：0.55元/kw.h 4.02萬元/年運行人工費： 2.40萬元/年8=19.2萬元設(shè)備維護費： 543.72萬元2%=10.87萬元固體有機肥加工成本： 200元/噸1277.5噸=25.55萬元液體有機肥加工成本： 15元/噸1.01萬噸=15.15萬元管理費用： 10.00萬