DB41/T 河 南 省 地 方 标 准 DB41/T 915－2014 隧道式大中型沼气工程工艺设计规范 2014-06-30 发布 河南省质量技术监督局 2014-08-30 实施 发 布 DB41/T 915-2014 目 次 前 言 …………………………………………………………………………………………………… Ⅱ 1 范围 ………………………………………………………………………………………………… 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 设计原则……………………………………………………………………………………………… 3 5 设计要求……………………………………………………………………………………………… 3 6 工艺设计 7 选址和布局…………………………………………………………………………………………… 4 8 前处理系统设计……………………………………………………………………………………… 6 9 沼气发酵系统工艺设计 …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 1 ………………………………………………………………………………………… 1 …………………………………………………………………………………………… 3 6 10 增温保温系统设计 ………………………………………………………………………………… 7 11 沼肥综合利用系统设计 …………………………………………………………………………… 8 12 其他设计 …………………………………………………………………………………………… 8 I DB41/T 915-2014 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由河南省农村能源环境保护总站提出。 本标准起草单位： 安阳市农村能源站、林州市农业局。 本标准主要起草人：张小电、齐英、韩松现、张增瑞、杨洪林、马志芹、王章鹏。 本标准参加起草人: 秦明昌、杨海燕、李波、李静、张瑜、赵万明、王希振、李长生、赵广、张金 富、张颖、陈红、陈金霞、邢盛伟、邢海金。 II DB41/T 915-2014 隧道式大中型沼气工程工艺设计规范 1 范围 本标准规定了隧道式大中型沼气工程工艺设计的术语和定义、设计原则、设计要求、选址和布局、 前处理系统设计、厌氧发酵系统工艺设计、增温保温系统设计、沼肥综合利用系统设计等。 本标准适用于单体发酵容积在300m3、以村为单位进行集中供气的新建、改建及扩建的隧道式大中 型沼气工程（以下简称沼气工程）的工艺设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 10801.2-2002 GB 12801-2008 绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS） 生产过程安全卫生要求总则 GB/T 13912-2002 金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层 技术要求及试验方法 GB/T 18622-2002 温室结构设计荷载 GB 18877-2009 有机-无机复混肥料标准 GB/T 21835-2008 焊接钢管尺寸及单位长度重量 GB 50014-2006 室外排水设计规范（2009 年版） GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范（2009 年版） GB 50016-2006 建筑设计防火规范 GB 50028-2006 城镇燃气设计规范 GB 50052-2009 供配电系统设计规范 GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范 GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB/T 50065-2011 JB/T 7985-2002 JB/T 10594-2006 NY/T 1220.1-2006 NY/T 1222-2006 交流电气装置的接地设计规范 小型锅炉和常压热水锅炉技术条件 日光温室和塑料大棚结构与性能要求 沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 沼气发酵 在厌氧条件下，微生物分解生物质最终产生沼气的过程。 3.2 塞流式厌氧消化工艺 发酵原料从发酵装置一端进入，经沼气发酵后从另一端排出的工艺。 1 DB41/T 915-2014 3.3 隧道式沼气工程 以畜禽粪便为主要发酵原料、以塞流式厌氧消化工艺、集中供气为主要技术环节，集污染治理、沼 气生产、资源利用为一体的系统工程。 3.4 能源生态型发酵工艺 畜禽粪便、秸秆等农业废弃物经沼气发酵后，产生的沼气作能源、沼肥作为农田肥水利用的处理工 艺。 3.5 中温发酵 发酵温度在 35℃±2.5℃环境条件下的沼气发酵。 3.6 容积产气率 发酵装置单位容积在单位时间内的产气量。 3.7 水力滞留期 沼气发酵原料在发酵装置内的平均发酵时间。 3.8 绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS） 以聚苯乙烯树脂或其共聚物为主要成分,添加少量添加剂，通过加热挤塑成型而制造的具有闭孔结 构的硬质泡沫塑料。 3.9 沼气站 管理运行沼气工程、并向农户集中供应沼气的场所。 3.10 沼肥 发酵原料制取沼气后的剩余物。主要由沼渣和沼液两部分组成。 4 设计原则 4.1 持续发展、环境友好原则。本规范以农业废弃物的减量化、无害化及资源化为目的，把资源的开 发利用与污染治理结合起来，实现资源高效利用、生态环境保护、农产品生产的协调发展。 4.2 技术先进、经济实用原则。以最大限度的满足生产和生活需要为前提，综合考虑工程使用年限、 建设规模及养殖企业发展状况，选择投资少、占地小、工期短、技术成熟、经济实用、运行稳定、操作 方便的工艺路线。对于需要引进的先进技术和关键设备，应以提高沼气工程综合效益，推进技术进步为 原则。 4.3 科学规划，统筹发展原则。应根据当地畜禽养殖场（小区）及新农村建设现状，统筹考虑，合理 规划，能够正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。 5 设计要求 5.1 3 沼气工程的发酵容积以单体300 m 为基本设计单元，以村为单位实行集中供气。单体供气户数不 低于100户。 5.2 2 沼气工程设计的发酵单元数目应不小于2座。在实际设计时，可根据养殖规模现状、供气农户及综 DB41/T 915-2014 合利用情况，合理增加发酵单元。 5.3 沼气工程设计的正常使用年限应不低于 15 年。 应充分考虑发酵原料的种类、总量、收集方式以及发酵原料供应的稳定性和可持续年限。 5.4 所在地土地承载力、地下水位、地震裂度等水文地质状况，应满足本沼气工程建（构）筑物及输 气管网的建设需求。 5.5 生产的沼气应能满足用户需求，产生的沼渣、沼液应及时得到处理利用，避免二次污染。 5.6 各种供（排）水供电、交通运输、卫生防疫、消防安全及应急报警装置等设施，应严格按照国家 现行的有关技术标准及要求同步设计。 5.7 各种设备、电气、仪表等的安装应与施工建设同步设计。其技术指标应符合相关标准。 5.8 调节池、进出料间、储液池等地面设施，应设计防护盖板。 6 工艺设计 6.1 设计内容 主要包括：总体布置设计、工艺流程设计、前处理系统设备选型与构筑物的设计、厌氧发酵装置结 构设计、增温保温系统设计、沼肥综合利用系统设计等。 6.2 工艺选择 沼气工程采用能源生态型沼气发酵工艺。 6.3 工艺流程 沼气工程工艺流程见图 1。 贮气 净化 沼气利用 沼气 农田 畜舍 粪便 格栅 调节池 固液分离 沼液存贮 沼液 大棚 沼液回流 有机肥 废水、沼液 沼液 沼渣 调配原料 厌氧发酵间 沼渣 粪渣、沼渣 沼气 图 1 隧道式沼气工程工艺流程图 6.4 设计参数 6.4.1 工作压力：沼气发酵装置设计的正常工作压力，应以满足贮气装置集中供气的压力要求为原则, 3 DB41/T 915-2014 最大工作压力不超过 15kPa。 6.4.2 发酵浓度: 6%~10%，冬天宜采用上限值，夏天宜采用下限值。 6.4.3 发酵温度: 35℃±2.5℃。 6.4.4 容积产气率： 0.8 m /m .d ~1.0m /m .d 。 6.4.5 水力滞留期：15d ~20d。 3 3 3 3 7 选址和布局 7.1 选址原则及要求 沼气站选址应符合城乡建设总体规划，其设计除应符合综合利用、环境保护和国家职业卫生标准 规定外，还应符合下列规定： a）沼气工程的整体走向应选择东西向； b）地下水位低，且在居民区主导风向的下风侧； c）宜靠近沼气发酵原料产地； d）便于沼渣、沼液的综合利用； e）所选地形应尽量减少土方量的开挖与回填； f）应选择岩土坚实、抗渗性能良好的天然地基，并应避开山洪、滑坡等不良地质地段； g）具有较好的给排水、供电条件，对外交通方便； h）远离高压输电线、水源、公路铁路及人员集中场所； i）站内露天工艺装置与站外建、构筑物的防火间距应符合 GB 50016-2006 的有关规定。 7.2 平面布置设计 7.2.1 平面布置原则： a）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积； b）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复； c）应有一定的绿化面积，总平面布置应满足消防要求； d）施工、管理及维护方便。 7.2.2 对于新建养殖场，其沼气工程应同步建设，畜禽舍宜与前处理系统直接相连。单独建设的沼气工 程宜建在养殖场或养殖小区圈舍外地下，也可建在畜禽圈舍下，其沼气发酵装置上部应设置保温设施（见 图 2） 。 7.2.3 应根据各建（构）筑物的功能及工艺条件，结合地质、交通、供电、排水、安全生产及卫生防疫 等要求进行平面布局。 7.2.4 沼气发酵、净化、储气装置及输配气管道的设计与防火要求应符合 GB 50016-2006 的有关规定。 7.2.5 各种管线应统筹安排，合理设置，避免迂回曲折和相互干扰，并用不同颜色加以标记和区别。 7.2.6 应设置物料堆放及停车场地，并留适宜宽度的汽车通道。各建筑物间还应留有连接通道。其设计 应符合下列要求： a）主要车行道宽度：单车道 3m，双车道 5m，并应有回车道； b）车行道转弯半径不小于 6m； c）人行道宽度为 1m～1.5m。 7.2.7 沼气站周围应设围墙(栏)，建筑物和构筑物的群体设计效果应与周围景观协调统一，并设置相应 安全防护设施。 4 DB4