6.4.1沼气净化系统
功能：沼气净化。设计参数和主要设备参数：
（1）生物脱硫塔
脱硫效果：大于90%
处理能力：20m3/h
数量：2套
（2）气水分离器
型号： 非标
数量： 2台（1用1备）
（3）水封
型号： 非标
数量： 1台
（4）凝水器
型号： 非标
数量： 2台
（5）干式阻火器
型号： 非标
数量： 1台
（6）沼气流量计
型号： 非标
数量： 1台
6.4.2沼气贮存系统
（1）钟罩储气柜
功能：贮存厌氧消化罐产生的沼气
构造形式：碳钢焊接结构
尺寸：Φ8.00x3.3m
有效容积：165.79 m3
数量：1个
（2）储气柜水封
功能：贮存厌氧消化罐产生的沼气
构造形式：钢筋混凝土结构
尺寸：Φ8.80mx3.80m
有效容积：231.00m3
数量：1个
6.5 沉淀池参数设计
6.5.1沉淀池
（1）功能：沼液沉淀
（2）构造形式：钢筋混凝土结构
（3）尺寸：1.00mx4.38mx2.0m
（4）有效容积：8.76m3
（5）池数：1池
第七章 其它设计
7.1 建筑与结构设计
7.1.1设计原则
1、根据工艺流程的要求，在满足厂区内工艺要求、交通运输、环保、防火等前提下，使厂区建筑物、构筑物、道路、绿化有机地结合在一起。
2、注重环境保护，使能环工程成为环境优美的示范项目。
7.1.2工程地质情况
项目所在地的地质情况为杂地，要求项目所在地原土承载力不小于8吨/ m2。以钻探地质报告为准。
本沼气工程项目的主要构筑物厌氧消化罐的体积较大，高度较高，对不均匀沉降极为敏感，在地基处理当中要选择合适的持力层。
当场地空间开阔时，基坑可以按一定坡度进行放坡开挖。当构筑物距离很近且埋深不同时，可采用一些措施进行临时支护。对深基坑，施工中还应考虑降水及护坡处理。
7.1.3主要构（建）筑物结构设计
7.1.3.1构筑物
主要构筑物名称、尺寸、结构形式等见下表。
表7-1 主要构筑物尺寸表
序
号 构筑物名称 结构尺寸
（mm） 规模
（m3） 数量 总规模
（m3） 结构形式
1 格栅集水池 900*2080*2000 3.74 1 3.74 钢砼结构
2 集粪池 1300*2080*500 1.35 1 1.35 钢砼结构
3 进料池 2200*2200*2000 9.68 1 9.68 钢砼结构
4 厌氧反应器 Φ6000*8100 211.29 1 211.29 钢砼结构
5 厌氧反应器底板 φ8000*500 25.12 2 25.12 钢砼结构
6 沉淀池 1000*4380*2000 8.76 1 8.76 钢砼结构
7 泵房 3300*2800*2000 18.48 1 18.48 钢砼结构
其他构筑物体积不大，拟采用普通钢筋混凝土结构或砖混结构。所有构筑物的抗渗问题，均以混凝土本身的密实性来满足抗渗要求。根据构筑物的重要性及水力梯度来确定其抗渗标号，混凝土强度等级一般不小于C25，抗渗等级不小于S6，水灰比不大于0.55。宜采用普通硅酸盐水泥，骨料应选择良好级配，严格控制水泥用量。为提高混凝土的抗渗能力，满足工艺使用要求，尽量减少伸缩缝。建议在混凝土中加入适量的添加剂，用以补偿混凝土的收缩变形，提高混凝土的密实度及抗渗能力。
7.1.3.2建筑物
主要建筑物名称、尺寸、结构形式见下表。
表7-2 主要建筑物尺寸表
序
号 构筑物名称 结构尺寸
（mm） 规模
（m2） 数量 总规模
（m2） 结构形式
1 沼气净化间 3000*3000*3300 9.00 1 9.00 砖混结构
2 办公控制室 3000*6000*3300 18.00 1 18.00 砖混结构
3 宿舍 3600*3000*3300 10.80 1 10.80 砖混结构
4 卫生间 3600*3000*3300 10.80 1 10.80 砖混结构
7.1.4抗震设计
遵照国家“建筑抗震设计规范”（GBJ11-89）及“构筑物抗震设计规范”（GB50191-93）的有关规定。所有构（建）筑物按地震烈度6级设防。
7.1.5反应器设计
表7-2 反应器结构尺寸表
序
号 反应器名称 结构尺寸
（mm） 规模
（m3） 数量 总规模
（m3） 结构形式
1 厌氧反应器 Φ6000*8100 918.45 1 918.90 钢筋混凝土
2 储气柜钟罩 Φ8000*3300 165.79 1 165.79 碳钢焊接
3 储气柜水封 Φ8800*3800 231.00 1 231.00 钢筋混凝土
7.2机械设备设计
机械设备设计及选型设计原则如下：
（1）各设备的选型力求经济合理满足工艺的要求，并配合土建构筑物形式的要求。
（2）潜水电机的防护等级不低于IP68，其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。
（3）考虑到污水介质的特性，设备材料选用的原则是与介质接触部分采用耐腐蚀的不锈钢材料或铸铁和高强度塑料材料，其余材料可以是碳钢材料但必须防腐处理。
主要设备见下表：
表7-3 主要设备表
序号 设备名称 功率 单位 数量
1 人工格栅 1
2 集水池污水提升泵 0.75 台 2
3 进料池搅拌机 15 台 1
4 进料池热交换器
5 厌氧反应器进料泵 台 2
6 厌氧反应器混合搅拌机 台 1
7 生物脱硫塔 台 2
8 气水分离器 台 2
9 水封 台 1
10 凝水器 台 2
11 干式阻火器 台 1
12 沼气流量计 台 1
7.3电气设计
7.3.1设计依据
（1）《低压配电设计规范》 GB50054-95
（2）《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94 2001版
（3）《建筑设计防火规范》 GBJ16-87 2001版
7.3.2设计范围
本沼气工程电气设计包括以下内容：
（1）用电设备供电及控制设计
（2）厌氧消化罐防雷设计
7.3.3供电电源
沼气站供电电源接自养殖场内总电源配电箱。
7.3.4负荷计算
沼气站所有用电设备电压等级均为380/220V，全场用电设备总装机容量110KW，用电负荷45KW左右。
7.3.5供电系统
7.3.5.1电气系统
低压电源接自场内总配电箱，单路供电。380V低压供电系统采用单母线分段运行。
7.3.5.2控制方式
所有工艺设备均在管理房内控制箱上现场控制，在现场控制箱上设“手动----停----自动”控制转换开关，手动控制。
7.3.5.3设备选择
户内电缆采用电缆沟敷设，电缆采用聚氯乙烯护套电缆。
户外电缆采用直埋敷设、桥架明敷或电缆沟，电缆采用铠装电缆。
7.3.6保护方式
7.3.6.1继电保护
低压进线总开关设过负荷长延时、短路速断保护、低压用电设备及馈线设短路及过载保护。
7.3.6.2接地保护
接地系统均利用建筑物基础采用共用接地系统，其接地电阻应小于1欧姆，低压馈线距离超过50m时，设重复接地装置，其接地电阻不大于10欧姆。同时各单体金属管道均应作为等电位联结。
7.3.6.3防雷保护
厌氧消化罐需按二类防雷建筑设防，采用共用接地系统接地电阻小于1欧姆。
7.3.7启动方式
全部用电设备均采用直接启动。
7.3.8计量方式
在配电间场内总配电箱上设有电度表。
7.4控制及仪表设计
7.4.1控制系统
全场控制均采用在管理房内现场控制柜上现场控制的方式。
7.4.2仪表
厌氧消化罐上附设温度计，并在管理房内显示厌氧消化罐内的料液温度。
7.5平面设计
7.5.1平面布置原则
沼气站平面布置应遵循以下原则：
（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。
（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。
（3）建筑物应尽可能布置在南北朝向。
（4）厂区内绿化面积不小于35%，总平面布置满足消防的要求。
（5）交通顺畅，使施工、管理方便。
7.5.2建筑单体设计
站内建筑物应本着符合工艺要求为主的原则确定，在满足功能要求的情况下，各建筑力求美观。
7.5.3道路
站内道路系统能满足防火及运输要求，车行道采用混凝土路面。
7.5.4绿化
大面积绿化并配有适当绿篱，绿化面积达到并超过规范标准。
7.5.5建筑物装修标准
建筑物装修按与周围环境相协调为唯一目标。
7.5.6建筑防火
整个厂区建筑物防火均严格按照国家标准《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）进行设计。厂区内建筑物均为二级耐火等级，相互之间的防火间距应符合防火规范。各建筑物单体设计也均按照国家标准《建筑设计防火规范》进行设计。
7.5.7高程设计
沼气站内地面标高以原始地面高度为相对标高±0.000计，采用污水泵提升。
7.5.8给水
沼气站内生产、生活、消防用水接自养殖场内给水管网。沼气站内进水管由DN25镀锌钢管引入用水点，消防、生产、生活水管共用。
7.5.9排水
生产、生活污水经污水管道收集后排入调浆池一并处理。
厂区内雨水经雨水管道收集后排出场外。
7.5.10运输
考虑到沼肥固体肥料的运输，养殖场内统一配备运输车辆，承担固体肥料的外运。
7.5.11通讯
为便于生产管理，在管理房内设固定电话机一套，以便于生产指挥和与外部联络。
7.6消防、劳动生产保护与人员编制设计
7.6.1消防
（1）沼气站内按照《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）2001进行设计。
（2）站内道路满足消防车行驶要求。
（3）所有建筑物均按二级耐火等级设计，建筑材料均采用非燃烧体材料。
（4）在管理房内按要求配置干粉灭火器和砂箱。
（5）场内严禁烟火、在厌氧消化罐等处应张贴“严禁烟火”标志。
7.6.2劳动保护和安全生产
（1）在沼气站运转以前应对操作人员进行培训，制定必要的安全操作规程和管理制度，使其牢记安全规程，将不安全因素消灭在萌芽状态。
（2）各处理构筑物的平台走道和临空天桥均应设置保护栏杆，栏杆高度和强度应符合国家劳动保护规定。
（3）所有电气设备的安装和防护必须满足电气设备有关安全规定。
7.6.3沼气站建设与环境保护
7.6.3.1选址与绿化隔离
沼气站由围墙和绿化带将站区与外界相对分离，有效地减少气味对周围外部环境的影响。
7.6.3.2固体废弃物
沼气站内所产生的固体废弃物在运行管理中应按要求堆放，外运时采用半封闭专用运输车辆，运送到指定位置处理。
7.6.4沼气站对外部环境的影响
7.6.4.1对土壤环境质量的影响
目前，由于畜禽粪便和污水未经处理直接排放，直接对土壤和周围水域造成污染。本项目使用经过厌氧处理的沼肥施于土壤，可去除有害的病菌和虫卵，增加土壤的有机质含量，改善土壤的环境质量；此外，沼肥还可代替部分化肥和农药，从而减轻土壤的硝酸盐污染和农药残留。
7.6.4.2对农作物品质的影响
使用沼肥后，由于土壤污染的减轻，有机质的增加，化肥和化学农药使用量的减少，农作物抗病能力的增强，使得作物的品质改善，为发展无公害食品、绿色食品创造了有利条件，促进农业可持续发展。
7.6.4.3对人体健康的影响
由于污染物得到大大降解，有利于企业职工和周围农民的健康。使用沼气代替煤炭，可减少烟尘和二氧化硫的排放。使用沼肥作为肥料和饵料，发展绿色食品，有利于消费者的身体健康。
7.6.4.4对大气环境的影响
使用沼气作为能源，一方面，由于畜禽粪便得到一定程度的处理，可大大减轻空气中的恶臭；另一方面，沼气用户使用沼气代替部分煤，可减少向大气中排放二氧化碳、烟尘和二氧化硫，为减少温室气体的排放作出贡献。
7.6.4.5对水环境的影响
项目的实施，将使畜禽场排放的粪便和污水进行治理，使污水中的各种污染物降低到一定的范围内，大大改善水环境的质量。
7.6.5人员编制
沼气站运行操作管理人员编制为3人，日夜轮流值班。
第八章 投资估算与经济分析
本工程项目经济分析是按照原国家计划委员会、建设部《建设项目经济评价方法与参数》及《给水排水建设项目经济评价细则》的要求，结合业主的实际情况进行分析。
8.1估算依据
8.1.1工程规模
本工程产沼气300m3/d，全年生产天数以360天计，全年沼气量为10.80万m3。
8.1.2估算范围
估算内容包括：土建投资、反应器投资、设备投资、工艺电气投资、安装、调试、、税金；不包括厂区外给水管道、运输车辆、输配电、通讯、消防等以及绿化、厂区道路、围墙等费用。
8.1.3估算依据
本估算主要按照《北京市建设工程预算定额》（2001版），同时参照山西市场实际价格。
8.2投资估算
8.2.1土建投资估算
土建投资①=367083元。
具体构成项目见表8-1。
表8-1 土建投资估算表
序号 建（构）筑物名称 结构尺寸
（mm） 规模（m3/m2） 数量 单 价（元） 合 价（元） 结构形式
1 格栅集水池 900*2080*2000 4 1 600 2246 钢砼结构
2 集粪池 1300*2080*2000 5 1 600 3245 钢砼结构
3 进料池 2200*2200*2000 10 1 600 5808 钢砼结构
4 泵房 3300*2800*2000 18 1 500 9240 钢砼结构
5 USR反应器 Φ6000*8100 229 1 550 125978 钢砼结构
6 储气柜水封 Φ8800*3800 231 1 450 103952 钢砼结构
7 沉淀池 1000*4380*2000 9 1 400 3504 钢砼结构
8 沼气净化室 3000*3000*3900 35 1 700 24570 砖混结构
9 卫生间 3600*3000*3300 11 1 800 8640 砖混结构
10 宿舍 3600*3000*3300 18 1 800 14400 砖混结构
11 办公控制室 3000*6000*3300 18 1 800 14400 砖混结构
12 建筑给排水 82 1 120 9840
13 建筑暖通 82 1 100 8200
14 建筑配电 82 1 80 6560
15 管道沟槽 60 1 150 9000
16 管道检查井 5 1 1500 7500
17 三通井 2 1 5000.0 10000
18 合计 367083
8.2.2设备电气投资估算
设备投资○3=638400元。具体构成项目见表8-2。
表-2
序号 设备名称 功率 数量 单位 单价（元） 总价（元）
1 人工格栅 台 1 2600 2600
2 污水提升泵 0.75 台 2 2600 5200
3 配料池搅拌机 7.5 台 1 65000 65000
4 物料提升泵 4 台 2 23400 46800
5 厌氧反应器排渣泵 4 台 2 17550 35100
6 厌氧反应器混合搅拌机 5.5 台 2 26000 52000
7 生物脱硫塔 台 2 15600 31200
8 钟罩 座 1 169000 169000
9 气水分离器 台 2 7800 15600
10 水封 台 1 6500 6500
11 凝水器 台 2 3250 6500
12 干式阻火器 台 1 6500 6500
13 沼气流量计 台 1 19500 19500
14 厌氧罐操作平台与爬梯 套 1 7800 7800
15 反应罐监测仪 0.55 套 1 6500 6500
16 工艺管道 套 1 39000 39000
17 阀门管件 10 套 1 13000 13000
18 配电系统 套 1 65000 65000
19 小计 0 592800
20 安装 0.1 0 45600
21 合价 638400
8.2.3其它直接投资费估算
其它直接费○4=90493.47元。
其它直接投资主要包括设计费、厌养菌种采购和运输费、系统调试费、操作培训费等。其它直接投资计算见表8-3。各项取费规则说明如下：
1、设计费：按定额直接费的3.5%取费；
2、厌养菌种采购：定额直接费的1.5%；
3、调试费：按定额直接费的3.0%取费；
4、培训费：按定额直接费的1.0%取费。
表8-3 其他直接费投资估算表
序号 项目名称 单位 数量 工程造价（元）
计费基数 费率 金额
1 设计费 套 1 1005483 3.50% 35191.905
2 菌种采购运输 1005483 1.50% 15082.245
3 系统调试费 套 1 1005483 3.00% 30164.49
4 人员培训费 套 1 1005483 1.00% 10054.83
5 合计 90493.47
8.2.4间接费和工程总投资估算
间接费用主要包括企业管理费、利润、税金三项，具体见表8-5。
各项取费规则说明如下：
1、企业管理费： 按《北京市建设工程费用定额》（2001版）市政工程中排水项目确定的费率5.2%取费，以直接费为计算基数；
2、利 润： 按7.0%计取，计费基数：直接费+企业管理费
3、税 金： 按5.5%计取，计费基数：直接费+企业管理费+利润
表8-4 间接费和总投资估算表
序号 建（构）筑物名称 单位 数量 工程造价（元）
计费基数 费率 总额
一 直接工程费用 套 1 1095976
1 土建投资 套 1 367083
1 设备投资 套 1 638400
1 其它直接投资 套 1 90493
二 间接工程费用 205551
2 企业管理费 套 1 1095976 5.20% 56991
2 利润 套 1 1152967 7.00% 80708
2 税金 套 1 1233674 5.50% 67852
三 工程总投资 1301527
工程总投资为1301527元。
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