DB52∕T 1058-2015 山区农村沼气集中供气工程技术规范(贵州省) 28页

ICS27.060.01J98DB52贵州省地方标准DB52/T1058—2015山区农村沼气集中供气工程技术规范Technicalspecificationforbiogassupplyengineeringinmountainousruralareas2015-08-21发布2015-11-21实施贵州省市场监督管理局发布\n\nDB52/T1058—2015目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................24设计原则..........................................................................25设计依据..........................................................................26设计内容..........................................................................37施工..............................................................................68验收..............................................................................69运行管理..........................................................................6附录A（资料性附录）工程系统主要设施配置表..........................................7附录B（资料性附录）处理设施设备与原料类型匹配表...................................10附录C（资料性附录）厌氧消化工艺类型及特点.........................................11附录D（资料性附录）沼气输送管道管径计算...........................................13I\n\nDB52/T1058—2015前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化指导原则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。请注意：本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由贵州省农业委员会提出并归口。本标准起草单位：贵州省农业委员会能源生态处、贵州省农村能源管理站、贵州农业职业学院、贵阳市农业委员会、铜仁市农业委员会、海南正源盛能源环境工程有限公司、贵州能环生态科技开发有限公司。本标准主要起草人：张熙江、熊小龙、雷阳、符传勇、何仕军、汪国英、陈量、吴志军、韩昌权、蔡大兴、熊文、罗文斌、陈杰。II\n\nDB52/T1058—2015山区农村沼气集中供气工程技术规范1范围本标准规定了贵州山区农村沼气集中供气工程设计、施工、验收和运行管理方面的技术要求。本标准适用于贵州省山区农村基础设施配套工程（水、电、路）相对完善、农业废弃物丰富和规模化养殖场相对集中的自然村寨、农业园区、小城镇等。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，仅所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。GBJ19采暖通风与空气调节设计规范GB3836建筑物防雷设计规范GB/T6968膜式燃气表GB25246畜禽粪便还田技术规范GB50011建筑抗震设计规范GB50014室外排水设计规范GB50015建筑给排水设计规范GB50016建筑设计防火规范GB50028城镇燃气设计规范GB50046工业建筑防腐蚀设计规范GB50052供配电系统设计规范GB50054低压配电设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50187工业企业总平面设计规范GB50222建筑内部装修设计防火规范GB50328建设工程文件归档规范CJ/T112IC卡膜式燃气表CJ/T477超声波燃气表NY/T1220.1沼气工程技术规范第1部分：工艺设计NY/T1220.2沼气工程技术规范第2部分：供气设计NY/T1220.3沼气工程技术规范第3部分：施工与验收NY/T1220.4沼气工程技术规范第4部分：运行管理NY/T1222规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范NY/T2142秸秆沼气工程工艺设计规范NY/T2371农村沼气集中供气工程技术规范NY/T2374沼气工程沼液沼渣后处理技术规范1\nDB52/T1058—20153术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1农村沼气集中供气工程以养殖粪污、农作物秸杆等为原料，通过集中厌氧消化产生沼气，并储存于中央储气设备中，通过沼气输配系统输送到各个分散的用气终端农户家中，供应农村居民生活、农业生产用气的沼气工程。3.2厌氧消化器有机物在其中被厌氧菌在厌氧条件下分解产生甲烷的装置。3.3湿式储气柜是可变容积的金属柜，采用排水集气法收集沼气，并通过金属柜的重力作用产生的压力而输送沼气的装置。3.4沼气输配将沼气安全经济地从沼气储气柜输送到用户的过程。4设计原则4.1工艺设计应根据当地规划，满足沼气生产所需的原料来源和沼气需求，确定工程规模。选择投资省、运行稳定、操作简便的工艺路线，做到安全稳定，技术先进，经济合理。4.2所设计的工艺流程、构（建）筑物、主要设备、设施等应能最大限度地满足生产和使用的需要。4.3在经济合理的原则下，对操作频繁且稳定性要求较高的设备，尽可能采用自动化控制，以方便运行管理，降低劳动强度。4.4沼气集中供气工程应融入循环农业体系，沼气工程所产生的沼渣、沼液应综合利用进行消纳。5设计依据5.1以沼气工程可获得的原料量或要求达到的沼气产量、相关行业标准、委托单位提供的技术基础资料作为设计依据。设计前，应收集下列技术资料：a)发酵原料：发酵原料的种类、数量、收集方式以及供应的稳定性；b)气象资料：当地的气温、风向、日照及霜冻期等；c)水文地质资料：工程所在地的水文地质、地震设防烈度、以及地下水位等；d)区域规划资料：区域现状图和区域总体规划平面图及说明书、区域地下管网布置图；e)可消纳沼渣沼液的土地及作物种植情况；f)用气对象资料：沼气用途、使用要求等。2\nDB52/T1058—20156设计内容6.1总体要求沼气工程设计应包括工艺设计总说明、工艺平面布置、工艺纵向布置、工程总体布置、各单元技术参数的选择与确定、系统物料和热量的平衡计算。6.2工程规模工程规模应从实际出发，以实测数据为依据，新（扩、改）建工程应进行物料平衡计算或类比确定，建设规模宜为50户～300户。6.3沼气站选址和总体布置6.3.1沼气站选址符合NY/T1220.1要求。6.3.2总体布置符合GB50187要求。6.4工艺流程农村沼气集中供气工程包括原料贮存、原料预处理、厌氧发酵、沼气贮存、沼气净化、沼气的输配、出料处理等，工艺流程见图1。净化储存输配集中供气沼气沼液、沼渣原料贮存预处理厌氧发酵出料处理综合利用图1农村沼气集中供气工程工艺流程图6.5沼气工程系统沼气工程系统主要设施应根据供气规模和原料类型以及发酵温度类型进行配置，宜按附录A选择，沼气工程系统中各处理单元设施设备的配置应与原料类型匹配，宜按附录B选择。6.5.1原料贮存原料贮存应符合下列要求：a)畜禽养殖场排污管道与预处理设施结合的，贮存设施有效容积按粪污最大日消耗量的2倍进行设计；预处理设施与畜禽养殖场排污管道分离的，贮存设施有效容积按粪污最大日消耗量的3倍进行设计；b)农作物秸秆贮存设有效施容积根据秸秆特性、收获次数、贮存方式和消耗量等因素确定；c)原料贮存场所要采取覆盖、防渗漏等措施防止原料污染周边环境，同时要有完备有效的消防设施。3\nDB52/T1058—20156.5.2预处理系统畜禽粪便原料预处理方法及设施按NY/T1222规定执行。农作物秸秆原料预处理方法及设施按NY/T2142规定执行。6.5.3厌氧发酵工艺及设施沼气厌氧发酵工艺及设施应符合下列要求：a)根据原料特性确定适宜的厌氧发酵工艺，宜按附录C选择；b)厌氧发酵设施设计按NY/T2371规定执行；c)沼气发酵装置应有保温、增温措施，须达到相应的发酵工艺要求。6.5.4沼气净化按NY/T2371规定执行。6.5.5沼气储存6.5.5.1一般规定沼气储存应符合下列要求：a)采用低压湿式储气柜储气；b)低压湿式储气柜容积计算按NY/T2371规定执行；c)低压湿式储气柜压力设计在4kpa～5kpa，压力调整由配重块调节；d)低压湿式储气柜布置在气源至用气始端安全合适的位置。6.5.5.2贮气柜结构低压湿式储气柜应符合下列要求：a)低压湿式储气柜采用直立升降式；b)水封池采用钢筋混凝土结构；c)储气柜钟罩采用钢结构，材料表面应做防腐处理，设计使用寿命须达10年以上。6.5.5.3低压湿式储气柜防火与防雷按照NY/T2371规定执行。6.5.6沼气输配6.5.6.1一般规定沼气输配应符合下列要求：a)沼气输送宜采用低压供气，保证最远端沼气灶具前压力不小于2.5kpa；3b)生活用沼气按每户1.2m/d计算，农业生产用气根据实际需求计算，未预见气量按总用气量的5%～8%计算；c)沼气管道平面布置按NY/T1220.2规定执行。6.5.6.2管道和管件按NY/T1220.2规定执行。6.5.6.3输配管网管路计算4\nDB52/T1058—20156.5.6.3.1管径计算：参照附录D。6.5.6.3.2流量计算：沼气干管、支管的流量计算按NY/T1220.2规定执行。入户支管和用户室内沼气管道流量计算按NY/T1220.2规定执行。6.5.6.3.3压力损失计算：按NY/T1220.2规定执行。6.5.7沼气计量6.5.7.1沼气站总表沼气站总表应符合下列要求：a)可选择膜式燃气表，应符合GB/T6968要求；b)可选择超声波燃气表，应符合CJ/T477要求；c)沼气计量表设置在沼气站工作房内，安装在沼气出口管道上。6.5.7.2分户表沼气分户表应符合下列要求：a)沼气用户计量应按一户一表原则设计，选用IC卡膜式燃气表，应符合CJ/T112要求；b)沼气计量表应安装在厨房通风良好处，安装高度应满足抄表，检修，保养和安全使用的要求。沼气计量表安装在家用沼气灶上方时，沼气计量表与沼气灶的水平净距离不得＜0.5m。6.5.8沼气利用沼气利用按NY/T1220.2规定执行。6.5.9出料处理沼渣沼液后处理技术按NY/T2374规定执行。6.6主要辅助工程6.6.1电气工程设计电气工程设计应符合以下要求：a)工艺装置的用电负荷应为二级负荷；如不能满足双路供电，应采用单路供电加发电机组的供电方式，中央控制室主要设备应配备在线式不间断供电电源；b)供配电系统应符合GB50052的规定，低压配电室设计应符合GB50054的规定，接地系统宜采用三相五线制；c)电气设备的金属外壳均应采取接地或接零保护，钢结构、排气管、排风管和铁栏等金属物应采用等电位连接；沼气发酵装置、贮气柜应加装避雷针。6.6.2防腐工程设计按GB50046规定执行。6.6.3防爆工程设计按GB50222和GB3836规定执行。6.6.4抗震等设计按GB50011规定执行。5\nDB52/T1058—20156.6.5安全防护沼气工程的构筑物应按照有关规定设置防护栏杆、防滑梯等安全措施。6.6.6防火与消防工程设计按GB50016规定执行。6.6.7防雷设计按GB50057规定执行。6.6.8给排水工程设计给水工程按GB50015规定执行。排水工程按GB50014规定执行。6.6.9采暖通风工程设计按GBJ19规定执行。7施工7.1施工单位沼气集中供气工程施工应具沼气工程施工资质。7.2施工管理符合NY/T1220.3的要求。8验收8.1验收按NY/T1220.3规定执行。8.2工程文件归档符合GB50328的有关规定。9运行管理山区农村沼气集中供气工程运行管理人员必须取得国家沼气物管员资格证，应严格执行国家和地方安全的有关规定，符合NY/T1220.4规定。6\nDB52/T1058—2015AA附录A（资料性附录）工程系统主要设施配置表表A.1工程系统主要设施配置表（常温型）供气户贮料设格栅池沉砂池酸化池容发酵装贮气柜沼液储存综合房面原料数施容积容积容积积置容积容积池容积积类型33333332（户）（m）（m）（m）（m）（m）（m）（m）（m）猪粪140.5—72063010010鸡粪160.544240301001050牛粪140.5—72083010010粪便+140.53.53.52543010010鲜秸秆猪粪280.5—144116030010鸡粪320.5884806030010100牛粪280.5—144156030010粪便+250.512.512.55086030010鲜秸秆猪粪410.5—20.56179040010鸡粪480.512127209040010150牛粪420.5—216239040010粪便+380.59.59.57629040010鲜秸秆注1：原料贮存量为2天需求量，粪便型原料滞留期30天，粪便+秸秆型原料滞留期40天，进料TS浓度为5%；注2：产气量取值：猪粪35m³/t，鸡粪45m³/t，牛粪26m³/t，鲜秸秆产气量154m³/t（粪便与秸秆按2:1配比进池）；注3：全年供气时间不少于270天；注4：表中设施数值均按实际建设值列出，应不小于该值。7\nDB52/T1058—2015表A.2工程系统主要设施配置表（近中温型）贮料沼气锅供气户格栅池沉砂池酸化池发酵装贮气柜沼液储存综合房原料设施炉规格数容积容积容积置容积容积池容积面积类型容积3333332（万大（户）3（m）（m）（m）（m）（m）（m）（m）（m）卡）猪粪150.5—7.5193451001810鸡粪180.54.54.522845100181050牛粪160.5—8199451001810粪便+120.533213451001810鲜秸秆猪粪311—15.5386853002410鸡粪36199455853002410100牛粪321—16398853002410粪便+24166425853002410鲜秸秆猪粪513—25.56361404003010鸡粪60315157501404003010150牛粪533—21.56561404003010粪便+40310107001404003010鲜秸秆猪粪663—338301855003620鸡粪78319.519.59781855003620200牛粪683—348551855003620粪便+52313139131855003620鲜秸秆猪粪813—40.510232256004230鸡粪963242412052256004230250牛粪843—4210552256004230粪便+643161611252256004230鲜秸秆猪粪973—48.512162708006030鸡粪115328.528.514332708006030300牛粪1003—5012542708006030粪便+763191913382708006030鲜秸秆注1：原料贮存量为2天需求量，粪便型原料滞留期25天，粪便+秸秆型原料滞留期35天，进料TS浓度为5%；注2：产气量取值：猪粪44m³/t，鸡粪56m³/t，牛粪32m³/t，鲜秸秆产气量192m³/t（粪便与秸秆按2:1配比进池）；注3：近中温是指25±3℃，全年供气时间不少于300天；注4：表中设施数值均按实际建设值列出，应不小于该值。8\nDB52/T1058—2015表A.3工程系统主要设施配置表（中温型）沼气锅供气户贮料设格栅池沉砂池酸化池发酵装贮气柜沼液储存综合房原料炉规格数施容积容积容积容积置容积容积池容积面积类型33333332（万大（户）（m）（m）（m）（m）（m）（m）（m）（m）卡）猪粪493—24.54862155003630鸡粪57314145732155003630200牛粪503—255012155003630粪便+3839.59.55732155003630鲜秸秆猪粪603—305972656004240鸡粪70317.517.57032656004240250牛粪623—316152656004240粪便+47312127032656004240鲜秸秆猪粪713—35.57073118006050鸡粪83321218343118006050300牛粪733—36.57293118006050粪便+56314148343118006050鲜秸秆注1：原料贮存量为2天需求量，粪便型原料滞留期20天，粪便+秸秆型原料滞留期30天，进料TS浓度为8%；注2：产气量取值：猪粪44m³/t，鸡粪56m³/t，牛粪32m³/t，鲜秸秆产气量192m³/t（粪便与秸秆按2:1配比进池）；注3：中温是指35℃，全年供气时间不少于320天；注4：表中设施数值均按实际建设值列出，应不小于该值。9\nDB52/T1058—2015BB附录B（资料性附录）处理设施设备与原料类型匹配表图B.1处理设施设备与原料类型匹配表原料类型处理单元主要设施设备猪粪鸡粪牛粪粪便+秸秆贮存池√√√√原料贮存单元贮料棚———√进料调节池√√√√（含格栅池）原料预处理沉砂池—√—√单元酸化调节池√√√√CSTR、厌氧发酵单PFR、CSTR、厌氧消化装置CSTR、USRCSTR元USR、HCPF+UBF、HCPF、HCPF+UBFCSTR+UBF沼气净化单脱水器√√√√元脱硫器√√√√水封池√√√√沼气储配单储气柜√√√√元阀门井√√√√沼气输送管网√√√√沼液沼渣储沼液储存池√√√√存单元综合用房√√√√附属设施站内围墙√√√√10\nDB52/T1058—2015CC附录C（资料性附录）厌氧消化工艺类型及特点根据贵州省山区地貌、畜禽粪便和农作物资源类型及分布的实际情况，设计了六种适用于猪粪、鸡粪、牛粪、畜禽粪便+秸秆、果蔬边角料的厌氧消化处理工艺。表C.1厌氧消化工艺类型及其特点序号工艺类型定义适用原料工艺特点畜禽粪便废水从池子底部或顶部投入池全混合厌氧消化工艺消化器内温度均匀，内，经与池中原有的厌氧活性污泥混合和接1（CSTR）（见图C1、畜禽粪便发酵效率高，能耗较触后，通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物图C2）高。降解作用，废水中的有机物转化为沼气。长方形的非完全混合式反应器，高浓度高浓度卧式推流厌氧悬浮固体发酵原料从一端进入，从另一端排结构简单，能耗低，2消化器（HCPF）（见图牛粪、秸秆出,有垂直搅拌装置,原料在消化器内的流动但进料端易酸化。C3）呈活塞式推移状态。长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，呈活塞式推塞流式厌氧消化工艺运行稳定，但效率较3移状态从另一端排出。消化器内沼气的产生牛粪（PFR）（见图C4）低，易结壳。为料液提供垂直的搅拌作用，料液在沼气池内无纵向混合。升流式厌氧固体反应发酵原料从反应器底部进入，依靠进料结构简单，易产生浮4器（USR）（见图C5、和所产沼气的上升动力按一定的速度向上升猪粪渣，易酸化。图C6）流。高浓度塞流式厌氧消UBF由布水器、填料层\三相分离器构成，采用两级厌氧消化，化工艺（HCPF）+厌氧下方是布水器，上部是填料层及三相分离器。分别适用于高浓度5猪粪、牛粪复合消化器（UBF）（见HCPF+UBF是将HCPF和UBF两种工艺结和低浓度原料，提高图C7）合起来的二级发酵工艺。了原料利用效率。采用两级厌氧消化，全混合厌氧消化器CSTR+UBF是将CSTR和UBF两种工艺结分别适用于高浓度6（CSTR）+厌氧复合消猪粪合起来的二级发酵工艺。和低浓度原料，提高化器（UBF）（见图C8）了原料利用效率。11\nDB52/T105812—2015图Cl适用于猪粪、牛粪的CSTR工艺费由囱人工.运输草草管遭运输E进料调节池内，粪便恬水则通过得水向混入量'司调节油与羹恒混合捆'事，经格'提备除去大的袋"进入醺化调节地撞拷均匀，再用噩噩开进a!民消化装置.产生的细气是血水、且硫处理，用于生活生产用气l茧'事罐内锥出的自液量入四穰储存池经自然净化后供当地农民作为E饵，也可以部分国用'何配水.量'量"吨啊?111-内-问.!l!&M^...酣Mm言哥哥--，一......'""‘叩.…CSTR工艺流程图\n图C2适用于鸡粪、粪便+秸轩的CSTR工艺鸡费1将离羹加入相对比例的精水在量'略调节池内擅拌均匀，经格栅后世入目砂池j捏砂水分离.进入酸化调节池1再用军撞开进E氯消化装I.产生的沼气经血水、血硫处理1用于生活生产用气，量'摩罐内捧出的泪被遣入泪被储存池经自然挣化后供当地农民作为阻'斗.粪便+输轩!秸轩经居挤眉与商禽龚惺-li进入进料调节池..经格11'"进入恒砂池，配砂后入睡化调节袍，再用章提升进民'且消化援置.产生的沼气经血水、且确处理!用于生活用气，且氯帽化装E内排出的泪糠进入泪被储存池经自隔It也后供当地农民作为E料.时.!!!!...!!!..气'一~"。畸翩翩DB52/T1058.......•.e:t…'lln叩.ft.n—201513CSTR工艺流程图\nDB52/T105814—2015图C3适用于牛粪的HCPF工艺养殖场粪便直噩噩入消化嚣，养殖污水量倍'池的精栅去除且大杂衡量入理化调节池进行水量、水匾调节，坦调节后的匮水I用于商橡皮卧茸匮氧渭化程配比用水!直目'产生的自气且血水"阻磁处理，用于生活生产用气，捐化iII内捧出的泪液进入由穰储存池量自然净化后供当地农民作为眶，斗.~1f-一一-lm-且主---一月r.1γ-~'H.øu地回叫......HCPF工艺流程图\n图C4适用于猪粪、牛粪的PFR工艺PF'矗-种长方嚣的非完圭混合式反应器，芷醇匾'再经醺也眉从瑞进入，里捕'售武推移扰态从另-蝙捧出.产生的泪气经血水、血硫处理，用于生活生产用气，匠氧捆住楼E内得出的捆液进入泪液储存池盟自然净化后供当地农民作为E料....."N且l!~^~旦国」叫「一DB52/T1058-咄.酣帽—201515PFR工艺流程图\nDB52/T105816—2015图C5适用于猪粪的USR工艺粪便白人工.运输车!li管遭运输直进'斗调节池内，粪便指水则通过市水沟随入进抖调节池与粪便泪合擅拌，经将撞击备除去大的杂物进λ理化调节池擅拌均匀，再用噩噩开进匮氧南化器.产生的招气盟血水且硫处理，用于生暗生产用气，IJ(氧消化器捧出的泪被进入泪被储存池经自棉挣化后供当地农民作为æ桐，也可以回用一部分替代E水.ZE-tt时帆四~.1回哺~"..一刷刷鹏阳明.酬幡USR工艺流程图\n图C6适用于鸡粪的USR工艺鸡羹由λ工、运输车或管血垣输至进料调节池内，1随便持水则通过污水掏植入量'略调节池与粪便混合擅拌，经格栅iIt备除去大的衔"童入111化调节池擅拌均匀!再用噩噩开进山斌匮氧消化趣内.产生的指气经血和血德处理，用于生活生产用气，反应嚣内捧出的商液进入泪玻储存池垣自然净化后供当地农民作为E料.m2..气"_.一DB52/T1058"刷刷刷"酬ft四·.00—201517USR工艺流程图\nDB52/T105818—2015图C7适用于牛粪、猪粪的HCPF+UBF工艺11殖场的粪便持水经格栅池的幡栅去除粗大杂物进λ'化调节池进行水量.水围调节，经调节后的匮水部分用于一量高浓度匮氧消化噩噩1:0.8配比用水，另部分与-11高橡皮E氧唰化'经匮氧直醉后的泪被起用童提升进入二级血u合床反应集.，~氧量'摩后的回耀自植入泪湿泪穰储存池，在泪擅自穰储存池自然生态矗辑中的物理化学和生物的三量协同作用实现对何水净化?融为有机穰E用于农业生产用1:.-0丁时m."一一」-.0.也.ft-帽'...ft'ftHCPF+UBF工艺流程图\n图C8适用于猪粪的CSTR+UBF工艺养目扬的羹恒、污水经幡栅去除植大!i