劉 耕

（農業(yè)部科技發(fā)展中心能源生態(tài)建設處，北京 100122；中國沼氣學會，北京 100122）

隨著經濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，全國各類動物性食品需求高漲，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到了高速發(fā)展。畜禽產品產量不斷增加，1996年到2006年的10年間，牛肉、豬肉和禽蛋產量分別增加了221萬t、1492萬t、729萬t，增長幅度為62%、47%、43%。但隨之而來的畜禽糞便處理問題日益嚴重，畜禽糞便污水不經處理排放造成的對水體、水源和農田土壤的污染問題及傳播疾病問題日益凸現(xiàn)。畜禽廢水的污染負荷已經遠遠超過工業(yè)廢水和生活廢水污染負荷的總和，成為水體的最大污染源。使我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨著發(fā)展與環(huán)保的巨大雙重壓力。

受居民的飲食結構、畜禽產品的增殖性能、生產投資等因素影響，我國豬肉食用量在肉食消費中一直占有重要地位，養(yǎng)豬業(yè)在畜禽養(yǎng)殖中占有很大的比重。1983年到2006年豬肉消費占肉食品比例均大于60%。2010全國生豬年末存欄46 440萬頭，出欄 66 700萬頭，豬肉產量5 070萬t，目前，我國是世界上第一大豬肉生產國，豬肉產量占世界總產量的50%左右。2010全國豬糞便年排放量超過了7億t，其中集約化豬場每年集中排泄量高達3.2億t。

養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展為人們提供了大量高品質的肉食來源，提高了人們的生活品質；同時帶動了地方農牧副業(yè)的發(fā)展，吸引了大量社會勞動力，增加了社會就業(yè)，實現(xiàn)了農民增收；大型養(yǎng)殖場的建設提高了養(yǎng)豬業(yè)的整體科技水平，帶動了養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，豬場糞污的治理成為畜禽污染治理的關鍵之一。養(yǎng)豬生產過程中產生大量有機廢棄物，這些有機廢棄物中含有大量的生物質能和有機肥資源，如不進行處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對生產產生不利影響，也造成資源的極大浪費；同時，糞水四溢，將導致病菌傳播，對企業(yè)擴大再生產和安全生產也將產生限制。因此，必須對大中型養(yǎng)豬場生產過程中產生的廢棄物、廢水進行綜合利用和有效處理。

如果善加處理和利用，包括豬糞等畜禽養(yǎng)殖所產生糞便污水不是負擔，反而是資源。

為了在不以犧牲環(huán)境質量為代價的前提下，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的快速增長，就需要消除畜禽養(yǎng)殖場產生的糞污等對環(huán)境的不利影響。而利用畜禽糞水開發(fā)利用生物質產生清潔的能源是最好的選擇之一。利用厭氧消化技術處理畜禽養(yǎng)殖廢水，制取清潔能源——沼氣，制取無害化的有機肥——沼肥，在治理污染的同時變廢為寶，減少溫室氣體的排放量，從而可以開發(fā)生物質能源，回收有機肥資源，將治理污染、凈化環(huán)境、回收能源、綜合利用、改善生態(tài)環(huán)境有機的結合起來，走生態(tài)畜牧業(yè)產業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的道路，實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程是指以規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞便污水的厭氧消化為主要技術環(huán)節(jié)，集污水處理、沼氣生產、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程是有效處理畜禽糞便污水，殺滅病蟲卵，切斷疾病傳播途徑的重要技術工程手段。同時沼氣工程還有著能源效益、生態(tài)效益等多種綜合效益，在建設農業(yè)循環(huán)經濟方面有重要的作用和深遠的意義。

為了發(fā)揮規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的功能、效益，保障安全和正常運行，其設計和建設有著嚴格的要求。

1 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程設計要求

1.1 總體要求

1.1.1 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程設計前應確定科學的建設目的

總體目標是：促進養(yǎng)豬糞污等有機廢棄物資源的綜合利用，開發(fā)農村清潔能源，提高農業(yè)綜合生產能力，保護農業(yè)生產環(huán)境，實現(xiàn)農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，充分發(fā)揮大中型沼氣工程的經濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

具體目的是：規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的建設，應以生產沼氣、沼肥，兼顧畜禽養(yǎng)殖業(yè)和食品加工業(yè)廢棄物的無害化處理為主要目的。

1.1.2 其他要求

1）規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的設計應該符合當?shù)乜傮w規(guī)劃，與當?shù)乜陀^實際緊密結合，能夠正確處理集中與分散、處理與利用、近期與遠期的關系。

2）沼氣工程的設計應在不斷總結生產實踐經驗和吸收科研成果的基礎上，積極采用新技術、新工藝、新材料、新設備，以提高自動化水平、降低勞動強度、降低投資和運行費用。

3）規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的設計應以減量化、無害化、資源化為目標，應首先考慮養(yǎng)豬場改進生產工藝，實行清潔生產，從源頭上減少糞污排放量。

4）規(guī)模養(yǎng)豬場污染物的特性及其技術參數(shù)，以實際測定數(shù)據(jù)為準。

5）規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的原料應是養(yǎng)豬場的污水和糞便，應有充足和穩(wěn)定的來源，嚴禁混入其它有毒、有害污水或污泥。

6）規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的設計應充分利用沼氣，充分利用附近的農田消納沼液、沼渣。

7）沼氣工程的設計應由具有相應設計資質的單位承擔。

8）在進行工藝設計時，應首先根據(jù)規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的建設目標選定工藝類型。

9）規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程主要由以下四個環(huán)節(jié)組成：前處理、厭氧消化、后處理、綜合利用。

10）單元處理技術應先易后難，以節(jié)省投資和降低運行費用。

1.2 工程選址和總體布置

1.2.1 工程選址

規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的選址應符合養(yǎng)豬場整個生產系統(tǒng)的規(guī)劃和要求，并應根據(jù)以下因素綜合考慮確定：

1）在畜禽養(yǎng)豬場和附近居民區(qū)主導風向的下風側；

2）在畜禽養(yǎng)豬場的標高較低處；

3）有較好的工程地質條件；

4）滿足防疫要求；

5）有方便的交通運輸和供水供電條件。

1.2.2 總體布置

1）規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程的總體布置應考慮到養(yǎng)豬場遠期生產規(guī)模擴展的可能性，如必要，應依此作出分期建設方案。

2）總體布置應滿足沼氣工程工藝的要求，布置緊湊，便于施工、運行和管理。應結合地形、氣象和地質條件等因素，經過技術經濟分析確定。

3）豎向設計應充分利用原有地形坡度，并達到排水暢通、降低能耗、土方平衡的要求。

4）構筑物的間距應緊湊、合理，并應滿足施工、設備安裝與維護、安全的要求。

5）附屬建筑物宜集中布置，并應與生產設備和處理構筑物保持一定距離。

6）厭氧消化器、貯氣柜、輸氣管道的設計及防火要求見GB J16中的相關規(guī)定。

7）各種管線應全面安排，避免迂回曲折和相互干擾，輸送污水、污泥和沼氣管線

布置應盡量減少管道彎頭，以減少能量損耗和便于清通。各種管線應用不同顏色加以區(qū)別。

8）應設置廢渣等物料堆放及停車的場地。

9）平面布置應留有汽車進出通道，各建筑物間應留有連接通道，其設計應符合下列要求：

①主要車行道的寬度：單車道為3 m，雙車道為 5 m，并應有回車道。車行道轉彎半徑不小于6 m；

②人行道的寬度為1 m～1.5 m；

③通向建筑物頂端的扶梯與水平面夾角不大于40°,其寬度0.8 m ～ 1.0 m ；

④高架物上不經常通行的部位可設置爬梯,其寬度為0.4 m；

⑤綠地面積不宜小于總面積的30%。

10）沼氣工程應設圍墻(欄)。

11）各建筑物和構筑物群體效果應與周圍環(huán)境相協(xié)調。

12）主要畜禽污水處理設施應設置溢流口、排泥管、排空閥和檢修人孔。厭氧消化器和貯氣柜應設有安全窗，確保裝置正常運轉。

13）應設置給水和排水系統(tǒng)，攔截暴雨的截水溝和排水溝應與場區(qū)排水通道相連接。

14）應配置簡單的化驗設備和必要的儀器、儀表、自動控制設備及沼氣流量計。

15）處理構筑物和貯氣柜應設置護欄等安全設施，護欄高度不宜低于1.1 m。

16）沼氣工程應有保溫防凍措施。

17）沼氣工程供電應按三類負荷設計，廠區(qū)內設置操作控制間、獨立的動力和照明配電系統(tǒng)。

18）沼氣工程的安全、防爆、防雷 與 接 地 參 照 GB 12801、GB 50028、GB J16 、GB 50057、GB J65 等的相關規(guī)定執(zhí)行。

19）控制室應有良好的照明，設有監(jiān)控所有設備運轉、故障、程序操作、顯示的控制屏（臺），操作應具有集中與就地操作的功能。應有緊急狀態(tài)報警裝置。應采用可靠的自動控制系統(tǒng)進行自動控制、自動檢測。并應設有值班人員休息室。

20）化驗室應配有動力電源、給排水系統(tǒng)、排風措施及良好的照明。

1.3 工藝

1.3.1 工藝流程

沼氣工程基本可分為“能源生態(tài)型”和“能源環(huán)保型”兩類。

1）工藝流程（見圖1）。

2）“能源生態(tài)型”沼氣工程。

“能源生態(tài)型”沼氣工程其厭氧出水(沼液)依靠土地處理系統(tǒng)。要求周圍有足夠的農田消納厭氧發(fā)酵后的沼液、沼渣，養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的規(guī)模要配套?？刹捎靡韵鹿に?。

養(yǎng)殖場污水通過排水溝自流到調節(jié)池，調節(jié)池前設置格柵，以清除污水中較大的雜物。人工清出的糞便運到調節(jié)池內，與污水攪拌后流入計量池，計量池內設泵，定時定量地將料液送進厭氧消化器。為保持厭氧消化器內的溫度控制在35℃左右，在計量池內有蒸汽加熱系統(tǒng)，蒸汽由鍋爐房引入。計量池和厭氧消化器內設有溫度傳感器，調整進入調節(jié)池的蒸汽量。也可使用其它加熱方式。產生的沼氣經脫硫、脫水、脫雜凈化后進貯氣柜，作為生產或生活用能。沼渣根據(jù)情況定期排出并可干化，作為有機肥使用。沼液進入后處理系統(tǒng)，作為農田的液體有機肥使用。

3）“能源環(huán)保型”沼氣工程。

“能源環(huán)保型”沼氣工程要求最終出水達到一定的標準后排放到自然水體?？刹捎靡韵鹿に?。

養(yǎng)殖場污水經管道自流入調節(jié)池，在調節(jié)池前設置格柵，去除污水中較大的雜物。調節(jié)池內設提升泵，將污水抽至分離機，分離的糞渣人工清走作有機肥原料，分離的污水自流入沉淀池。沉淀池的上清液自流入集水池，集水池內設提升泵，將污水提升至厭氧消化器的布料裝置并在池內均勻布水。厭氧消化器的出水自流入后處理系統(tǒng)。后處理以好氧處理為主要技術手段，處理的出水可達標排放或回用。

1.3.2 工藝設計內容

工藝設計包括生產工藝、流程、設備的選擇，參數(shù)和物料、能量平衡及配套公用工程的計算等。工藝設計應包括以下幾個方面：

圖1 沼氣工程工藝流程圖

1）工藝技術流程的選擇和確定。

通過多方案的比較、選擇最佳的生產工藝方案和制定生產流程。生產流程反映由原料到產品的生產過程中，物料和能量的流向、變化以及所經歷的設備、儀器和工藝過程。

2）工藝參數(shù)計算和物料衡算。

工藝參數(shù)是生產過程中應控制的各種技術數(shù)據(jù)，包括各個工藝單元的進料、出料有機物濃度，有機物去除率，污水量，厭氧工藝產沼氣量，沼氣的含硫量，等等。

計算正常生產所需要的原材料、輔助材料、公用工程的用量，以及產生的主、副產物及廢料量。

3)產氣裝置和設備的確定。

比選各設備方案對建設規(guī)模的滿足程度，對產品質量和生產工藝要求的保證程度，設備使用壽命，物料消耗指標，操作要求、備品備件保證程度，安裝試車技術服務，以及所需的設備投資等確定機器設備，及其型號、規(guī)格和數(shù)量。

4)工藝設計圖。

包括：工藝流程圖，工藝平面布置圖，水力高程圖，各個處理工藝單元的條件圖。

1.4 前處理

1.4.1 前處理工藝類型

1) “能源生態(tài)型”沼氣工程

污水通過管道自流入調節(jié)池，在調節(jié)池前設有格柵，以清除較大的雜物，人工清出的糞便運至調節(jié)池，與污水充分地混合，然后流入到計量池，計量池的容積根據(jù)厭氧消化器的要求確定。當以雞糞為原料時，應在調節(jié)池后設沉砂池。糞便的加入點與厭氧消化器類型有關，一般在調節(jié)池加入，帶有攪拌裝置的塞流式反應器也可直接加入到厭氧消化器。

2)“能源環(huán)保型”沼氣工程

污水通過管道自流入調節(jié)池，在調節(jié)池前設有格柵，以清除較大的雜物，調節(jié)池的污水用泵抽入到固液分離機，分離的糞渣用作有機肥原料，分離出的污水流入沉淀池，沉淀的污泥進入污泥處理設施，上清液自流入集水池。

1.4.2 前處理的一般規(guī)定

1)“能源生態(tài)型”沼氣工程前處理的一般規(guī)定

①前處理的目的是將糞便污水調質均化，為厭氧產沼氣創(chuàng)造條件；

②污水進入固液分離機前應通過格柵清除污水中較大的雜物；

③以牛糞為原料時應有糞草分離裝置；

④溝渠坡度應確保污水自流入沉砂池或計量池。其設計按GBJ14中第三章的相關規(guī)定。

2)“能源環(huán)保型”沼氣工程的前處理的一般規(guī)定

①前處理的目的是用物理方法盡量清除糞污中的固形物；

②污水進入固液分離機前應通過格柵清除污水中較大的雜物；

③應在排污后3h內進行污水的固液分離；

④沉淀池應設在固液分離機后；

⑤溝渠坡度應確保污水自流入沉砂池、集水池。其設計按GBJ14中第三章的相關規(guī)定；

⑥固液分離機是否需要與污水中SS濃度和污水量有關，當SS濃度不大于 2 000 mg/L 和污水量小于 50 m3/d時可不用。

1.4.3 格柵

格柵的設計應符合以下要求：

①格柵應設于集水池前，其數(shù)量不宜少于二道，一道粗格柵柵條間隙為20 mm～40 mm去除大型雜物，一道細格柵柵條間隙為5 mm～15 mm去除中小型雜物。格柵應便于清除雜物和清洗；

②污水過柵流速一般為0.5 m/s ～0.8 m/s，格柵傾角為45°～75°；

③格柵處應設置工作平臺，其高度應高出格柵前最高設計水位0.5 m。采用格柵機時，參照設備說明書。

1.4.4 調節(jié)池

1)在進水口處應設置調節(jié)池

2)調節(jié)池容積應按式(1)計算

V=Q/n…………………………(1）

式中：

V—調節(jié)池有效容積，單位為立方米（m3）；

Q—畜禽養(yǎng)殖場每日排污水量，單位為立方米每日（m3/d）；

n—畜禽養(yǎng)殖場每日排污次數(shù)。

1.4.5 固液分離機

選用固液分離機時，應遵守下列規(guī)定：

①應根據(jù)被分離物料的性質、流量、脫水要求，經技術經濟比較后選用；

②污水進入固液分離機的含水率一般不應小于98%；

③固液分離機的設置應考慮到廢渣的貯存、運輸。

1.4.6 沉淀池

1）沉淀池設計見 GB J14中 6·4相關規(guī)定。

2）畜禽污水滯留時間應大于1 h。

3）沉淀池應設排泥管道。

4）當以雞糞為原料而前面未有沉砂池時應有沉砂功能。

1.4.7 集水池

1）畜禽養(yǎng)殖場污水厭氧處理系統(tǒng)前，應設置集水池。

2)集水池容積不應小于該池水泵30 min 的出水量。

1.4.8 泵與泵房

1)泵的選擇應根據(jù)其用途和輸送介質的種類、流量、揚程和工作性質等因素確定，應符合下列要求：

①泵應盡量選用同一型號；

②進料泵應設置一臺備用泵與工作泵并聯(lián)。

2)泵房及室內機組基礎布置、設計按GB J14中4·3相關規(guī)定執(zhí)行。

1.5 厭氧消化

1.5.1 一般規(guī)定

1)厭氧消化器的選擇和設計應根據(jù)糞污種類、工程類型和工藝路線確定。

2)厭氧消化器設計，應符合下列規(guī)定：

①根據(jù)發(fā)酵原料選用適宜的厭氧消化器；

②厭氧消化器應設有取樣口和測溫點；

③厭氧消化器在設計上要有防止超正、負壓的安全裝置及措施。其防止超正、負壓力裝置的安全范圍，應滿足工藝設計的壓力及池體安全的要求；

④厭氧消化器的下部管道凡有閥門處應設計為串聯(lián)式雙閥門，內側閥門為常開；

⑤池體側面下部應設有檢修人孔、排泥管（其管徑不小于100 mm），人孔中心與池外地平的距離不大于1 m。直徑不宜小于600 mm；

⑥厭氧消化器必須達到抗?jié)B和氣密性要求，并應采取有效的防腐蝕措施和保溫措施。

⑦厭氧消化器應有沉降檢測點。

1.5.2 “能源生態(tài)型”沼氣工程所用厭氧消化器

1)厭氧消化器主要反應器有升流式固體反應器(USR)、全混合厭氧消化器(CSTR)和塞流式反應器（PFR）；

2)厭氧消化宜采用中溫消化(35 ℃左右)，也可采用近中溫消化(25 ～ 30 ℃ )，或采用高溫消化 (55 ℃左右)。

3)中溫發(fā)酵主要設計參數(shù)宜符合表1的規(guī)定。

4)厭氧消化一般采用一級厭氧消化。

5)對于投配率(%)，進料CODcr高時宜用下限值，進料CODcr低時宜用上限值。

6)厭氧消化器的總有效容積，可按式(2)計算：

V=TQ……………………………(2）

式中：

V－厭氧消化器的總有效容積，單位為立方米（m3）；

Q -設計處理量，單位為立方米每天（m3/d）；

T－設計水力滯留期，單位為天（d）（ 中 溫，PFR 取 15 d ～ 20 d、USR 取8 d ～ 15 d）；

7)沼氣產量

理 論 上 每 去 除 1kg CODcr可 產0.35 m3甲烷。

8)不同厭氧消化器裝置的幾何尺寸

①升流式固體反應器一般采用立式圓柱形，有效高度6 m～12 m；

②塞流式高濃度厭氧消化器，大多采用半地下或地上建筑。

9)厭氧消化器內的溢流管可采用倒U型管、溢流堰方式，應設有水封器和通氣管。

10)升流式反應器應選用合理的布水方式，以保證液體均勻上升，避免短路、勾流。其設計應滿足下列要求：

布水器的噴水孔應朝池底與水平面夾角不大于40°；

表1 中溫發(fā)酵厭氧消化器主要設計參數(shù)

布水器設置于厭氧消化器底部，距池底的距離應不大于1 m。

1.5.3 “能源環(huán)保型”沼氣工程所用厭氧消化器

1)厭氧消化器主要有升流式厭氧污泥床(UASB)、復合厭氧反應器(如UBF)。

2）厭氧消化一般采用常溫消化，但最低溫度不宜低于15 ℃。

3）主要設計參數(shù)宜符合表2的規(guī)定。

4)厭氧消化器的總有效容積，可按下式計算：

按容積負荷計算：

V=24(So-Se)Q/(Uv)…………（3）

式中： V——厭氧消化器的總有效容積，單位為立方米（m3）；

So——厭氧消化器進水化學需氧量，單位為克每升（g/L）；

Se——厭氧消化器出水化學需氧量，單位為克每升（g/L）；

Q——厭氧消化器的設計流量，單位為立方米每小時（m3/h）；

Uv——厭氧消化器的化學需氧量容積負荷，單位為千克CODcr每立方米(kgCODcr/m3)；

5)厭氧消化器沼氣產量的計算

理 論 上 每 去 除 1kg CODcr可 產0.35 m3甲烷。

6)升流式厭氧污泥床(UASB)

①UASB反應器平面形狀有矩形和圓形，高度不宜超過10 m；

②反應器的設備有三相分離器、布水系統(tǒng)、排泥裝置及沼氣收集系統(tǒng)等。

表2 厭氧消化器主要設計參數(shù)

表3 沼氣干法脫硫法選擇

1.5.4 加熱保溫

沼氣工程一般應有加熱保溫措施。

1）對采用中溫（或高溫）發(fā)酵的厭氧消化器加熱，宜采用蒸汽直接加熱，蒸汽通入點宜在計量池內，也可采用厭氧消化器外熱交換或池內熱交換。對大型消化器也可將幾種加熱方式結合使用。

2）對采用常溫發(fā)酵的厭氧消化器應保證池內料液溫度不低于12 ℃。當料溫不夠時，宜采用蒸汽直接加熱，蒸汽通入點宜在集水池內，也可采用厭氧消化器外熱交換或池內熱交換。

3）消化器應有保溫措施，宜采用外保溫。

1.5.5 沼氣凈化

1）沼氣凈化系統(tǒng)包括：氣水分離器、砂濾、脫硫裝置。

2）經過凈化系統(tǒng)處理后的沼氣質量指標，應符合下列要求：

①甲烷含量55%以上；

②硫化氫含量小于20 mg/m3。

3）沼氣凈化見 GB J16、GB 50028中相關規(guī)定。

4）沼氣中水蒸汽一般采用重力法脫水。對產量大于 1 000 m3/d 的沼氣工程，也可采用冷分離法、固體吸附法、溶劑吸收法等脫水工藝處理。

5）重力法沼氣氣水分離器可按以下參數(shù)設計：

①進入氣水分離器的沼氣量應按日產沼氣量計算；

③氣水分離器內的沼氣供氣壓力應大于 2 kPa ；

③氣水分離器的壓力損失應小于100 Pa ；

④氣水分離器筒體高度為直徑的4～6倍；

⑤氣水分離器應設有自動排水裝置。

6）沼氣管的最低點必須設置冷凝水集水器。

7）沼氣脫硫

①沼氣中硫化氫含量主要由發(fā)酵原料決定?？梢酝坏貐^(qū)、同一畜種類似沼氣工程所產沼氣中的硫化氫含量為參照；

②脫硫技術方案應根據(jù)工程具體情況作經濟分析后再做確定。干法脫硫法可參照表3確定；

③脫硫裝置（罐、塔）應設置兩個，一備一用，應并聯(lián)連接；

④脫硫裝置宜在地上架空布置。在南方地區(qū)可設置在室外，但需要保溫。在寒冷地區(qū)應設在室內，一般應設置脫硫間。

1.5.6 沼氣貯存

1）沼氣貯存系統(tǒng)包括：貯氣柜、流量計等。

2）一般采用低壓濕式貯氣柜、低壓干式貯氣柜和高壓貯氣罐。應根據(jù)具體情況作經濟分析后確定。

3）貯氣柜容積應根據(jù)沼氣的不同用途確定：

①沼氣主要用于炊用時，貯氣柜的容積按日產量的50%～60%設計；

②沼氣作為炊用和發(fā)電（或燒鍋爐）各占一半左右時，貯氣柜的容積按日產量的40%設計；

③沼氣主要用于燒鍋爐、發(fā)電等工業(yè)用氣時，應根據(jù)沼氣供求平衡曲線確定貯氣柜的容積。

4）貯氣柜貯氣壓力

根據(jù)GB 50028-1993和貯氣柜形式確定貯氣柜的貯氣壓力。沼氣用具前的沼氣壓力應是其額定壓力的2倍。

5）貯氣柜宜布置在氣源附近。

6)貯氣柜必須設有防止過量充氣和抽氣的安全裝置。放空管應設阻火器。阻火器宜設在管口處。放空管應有防雨雪侵入和雜物堵塞的措施。

7)濕式貯氣柜水封池采用地上式，盡量避免地下式。當采用地下式時，應設置排水放空設施。建造材料一般為鋼板或鋼筋混凝土。

8)濕式貯氣柜應設置上水管、排水管和溢流管；鐘罩應設置檢修人孔，直徑不小于600 mm，鐘罩外壁應設置檢修梯。

9)在寒冷地區(qū)，濕式貯氣柜應設置供熱系統(tǒng)。

10)當濕式貯氣柜鐘罩與水封池均為鋼板制造時，須做防腐處理，采用環(huán)氧瀝青、氯化聚乙烯涂料、聚丁膠乳瀝青涂料等防腐材料。

11)貯氣柜安全防火距離

①干式貯氣柜之間的防火距離應大于較大貯氣柜直徑的2/3，濕式貯氣柜之間的防火距離應大于較大貯氣柜直徑的1/2；

②貯氣柜至煙囪的距離，應大于20 m ；

③貯氣柜至架空電纜的間距，大于15 m ；

④貯氣柜至民用建筑或倉庫的距離，應大于25 m。

12)沼氣貯氣柜出氣口處應設阻火器。

13)沼氣計量

沼氣流量計應根據(jù)厭氧裝置最大小時產氣量選擇流量計,見表4。

14)貯存系統(tǒng)見 GB J 16、GB 50028中相關規(guī)定。

表4 沼氣流量計選擇表

表5 穩(wěn)定塘工藝設計參數(shù)(“能源環(huán)保型”工藝)

1.6 后處理

1.6.1 “能源生態(tài)型”沼氣工程后處理

1)“能源生態(tài)型”沼氣工程的厭氧出水進貯液池后作液態(tài)有機肥用于農田。

2)“能源生態(tài)型”沼氣工程厭氧消化后的沼渣、沼液需做進一步的固液分離，分離出的沼液進貯液池后作液態(tài)有機肥用于農田，干化后的沼渣是良好的固態(tài)有機肥。固液分離有多種方法：

①沉淀池+干化場；

②機械分離+沉淀池。

1.6.2 “能源環(huán)保型”沼氣工程后處理

1)后處理一般采用以下工藝：

①好氧處理系統(tǒng)；

②穩(wěn)定塘；

③好氧處理系統(tǒng)+穩(wěn)定塘；

④其他處理方法，如膜分離法、人工濕地等。

2)好氧處理系統(tǒng)。

畜禽糞水中的N、P含量較高，好氧處理應選擇有較高脫氮除磷能力的工藝，如SBR、氧化溝等；

有關設計參數(shù)、設施和設備參考GB J14-1997的相關規(guī)定。

3)好氧塘、兼性塘、水生植物塘。

4)好氧塘、兼性塘、水生植物塘可用于處理“能源環(huán)保型”沼氣工程的好氧出水或厭氧出水，用于去除污水中的氨氮和有機物；

①水生植物主要有鳳眼蓮等，設計參數(shù)可參見附錄B；

②好氧塘、兼性塘；

③當用于后續(xù)處理時，主要作用是去除水中的N、P，其工藝參數(shù)見表5。

2 建設標準

2.1 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程應達到設計的建設目的

參見本文的1.1.1。主要就是要充分發(fā)揮大中型沼氣工程的能源效益、經濟效益、環(huán)境效益和社會效益。既產出能源、又產出無害化的有機肥料；既節(jié)省能源、肥料等費用，又創(chuàng)新的增值的經濟效益；既能解決畜禽養(yǎng)豬場的環(huán)境衛(wèi)生問題，又有效解決和減少畜禽養(yǎng)豬場糞污造成了對農田、大氣、水域環(huán)境的破壞和污染；既能為資源綜合利用做出貢獻，又能為循環(huán)經濟提供支撐做出貢獻。

2.2 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程建設必須遵守國家相關法規(guī)

主要是國家有關建設的法律法規(guī)，執(zhí)行國家節(jié)約用水、節(jié)約能源、節(jié)約土地、保護環(huán)境、消防安全等政策。

2.3 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程應統(tǒng)籌規(guī)劃

與城鄉(xiāng)建設發(fā)展規(guī)劃、規(guī)模畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、農產品加工業(yè)發(fā)展相協(xié)調，做到遠近結合，以近期為主，兼顧遠期發(fā)展。需要強調的是：大中型沼氣工程的規(guī)劃、設計應保證周圍有足夠消納沼渣、沼液的農田土地容量和能力；并配套建設沼渣、沼液處理、排放、消納和利用的設施。

2.4 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程應因地制宜、規(guī)范可靠

要結合當?shù)剞r業(yè)生產發(fā)展現(xiàn)狀，做到安全可靠、技術先進、經濟合理、使用方便、管理規(guī)范。

2.5 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程不得造成二次污染

規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程應能保證建成后，通過加強管理，采取有效措施確保正常運行，不直接排放沼氣、沼渣、沼液，沼渣沼液處理利用設施應首選將沼渣沼液作為有機肥料農田施用或其他綜合利用。少量利用不盡的沼渣沼液，應結合當?shù)貙嶋H條件，進行有效處理，確保不產生二次污染。

2.6 規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程應完成主要建設構成

規(guī)模養(yǎng)豬場沼氣工程由主體工程、配套工程和生產管理與生活服務設施等構成。具體包括：

2.6.1 主體工程

主要包括發(fā)酵原料預處理單元、沼氣生產單元、沼氣凈化和儲存單元、沼氣利用單元、沼渣沼液綜合利用單元的生產設備及設施。

其中厭氧反應器應有足夠的承載力、抗腐蝕性、防滲透能力和密閉性。

2.6.2 配套工程

主要包括沼氣站內供配電系統(tǒng)、工藝控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、增溫系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安監(jiān)測系統(tǒng)、道路、大門、圍墻、通信、生產運輸車輛等。

2.6.3 生產管理與生活服務設施

主要包括辦公室、值班室、門衛(wèi)、公用衛(wèi)生間等，寒冷地區(qū)還包括采暖設施。