ICS 65.040.01

　　CCS P85

　　DB34

　　安徽省地方标准

　　DB34/T 3997-2021

　　秸秆粪污混合原料沼气工程设计规范

　　Design code of engineering of biogas originated from mixture of crop straw and livestock waste

　　2021-09-03发布 2021-10-03实施

　　安徽省市场监督管理局发布

　　前  言

　　本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　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专利的责任。

　　本文件由安徽省农村能源总站提出。

　　本文件由安徽省农业农村厅归口。

　　本文件起草单位：安徽省农村能源总站、安徽省农业科学院农业工程研究所、安徽农业大学、太和县农业农村局、巢湖市鑫兴农能源环保有限公司、安徽永志环能科技有限公司、安徽省农业工程设计院有限公司、安徽省现代农业工程设计研究院、临泉国能天然气有限公司。

　　本文件主要起草人：张瑞、刘祚军、刘莉、张中伟、徐华、王绍田、刘伟伟、尹强、李文、代学猛、马凤伟、汪泳、杜波、季立仁、周任、李兵、王家红、王建东、何晖、方保根、杨惠中、徐兴鲁、朱浩

　　秸秆粪污混合原料沼气工程设计规范

　　1范围

　　本文件规定了秸秆粪污混合原料沼气工程的一般规定、设计内容、工艺路线和主要设计参数。

　　本文件适用于以农作物秸秆和畜禽粪污为主要原料的沼气工程的工艺设计。

　　2规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。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 7959 粪便无害化卫生要求

　　GB 15577 粉尘防爆安全规程

　　GB 50016 建筑设计防火规范

　　GB 50052 供配电系统设计规范

　　GB 50057 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 50191 构筑物抗震设计规范

　　GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南

　　GB/T 17919 粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则

　　GB/T 37124 进入天然气长输管道的生物天然气质量要求

　　GB/T 51063 大中型沼气工程技术规范

　　CJJ/T 148 城镇燃气加臭技术规程

　　NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2部分：供气设计

　　NY/T 1220.4 沼气工程技术规范 第4部分：运行管理

　　NY/T 1704 沼气电站技术规范

　　NY/T 2141 秸秆沼气工程施工操作规程

　　NY/T 2142 秸秆沼气工程工艺设计规范

　　NY/T 2374 沼气工程沼液沼渣后处理技术规范

　　NY/T 3239 沼气工程远程监测技术规范

　　NY/T 3614 能源化利用秸秆收储站建设规范

　　3术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1畜禽粪污 livestock waste

　　指畜禽养殖过程产生的畜禽粪便、尿液和污水的总称。

　　3.2秸秆粪污混合原料 mixture of crop strawand livestock waste

　　指以农作物秸秆与畜禽粪污为主要原料，混合调制后形成的混合发酵原料。

　　4一般规定

　　4.1总则

　　4.1.1 应遵守国家有关法律、法规，执行农业农村有机废弃物资源化利用、能源与环境安全、碳达峰与碳中和等有关要求与规定。

　　4.1.2 应与安徽省秸秆粪污等农业农村有机废弃物综合利用规划、农村人居环境整治提质增效工作有效衔接，做到统筹发展，近远期结合。

　　4.1.3 应充分考虑原料特性、沼气用途、沼渣液农田回用、投资与运营成本、长效管理机制，选择稳定可靠、操作简便的工艺技术，积极稳妥采用新工艺、新技术、新材料。对于先进技术和关键设备的运用，应以提高沼气工程综合效益、管护运营简便、引领技术进步为原则。

　　4.1.4 用于集中供气或生物天然气提纯应进行加臭，加臭装置和加臭剂应符合CJJ/T 148的有关规定。

　　4.1.5 用于沼气发电的供电系统应按现行GB 50052的“二级负荷”的规定设计。

　　4.1.6 秸秆粪污混合原料沼气工程的设计年限不低于25年。

　　4.1.7 秸秆粪污混合原料沼气工程相关施工操作，按NY/T 2141的规定执行。

　　4.2工程选址

　　4.2.1 工程选址应符合国土空间规划。

　　4.2.2 工程选址应综合考虑沼气工程的秸秆粪污原料的可收集量和收集半径、“三沼”的综合利用。

　　4.2.3 工程选址应参照GB/T 51063的规定。

　　5工艺设计

　　5.1工艺路线

　　秸秆粪污混合原料沼气工程工艺应包括原料贮存及预处理、沼气生产、沼气净化和贮存、沼气利用、沼渣液农田回用等环节，工艺路线见图1。

　　5.2原料贮存

　　5.2.1 秸秆原料贮存应在场区内或附近设置短期堆放场所，同时在场区外设置长期堆放场所。

　　5.2.2 秸秆原料贮存场地的总容积应根据可收集半径内的原料特性、耕作制度、需求量等因素确定，以满足工程连续运行需要为基本原则，宜不少于7个月的秸秆原料供应量。

　　5.2.3 粪污原料根据工程运行需要宜从周边养殖场（户）或集中收贮中心直接转运。

　　5.3原料预处理

　　5.3.1 厌氧发酵原料应进行预处理，且宜根据原料特点及不同工艺采取相应的预处理设施和工艺。

　　5.3.2 秸秆原料预处理设施包括粉碎间、搅拌进料池等，可根据工程运行需要选用预处理设施。

　　5.3.3 秸秆原料预处理可采用粉碎、切碎、揉丝等方式，预处理后秸秆长度宜在30mm-100mm范围之内。

　　5.3.4 秸秆粉碎间除执行GB 15577的规定外，干秸秆的粉碎还应设置阻爆或泄爆设备或设施，除尘器的防爆按GB/T 17919的规定执行，粉碎机的防爆按GB/T 15605的规定执行。

　　5.3.5 对于含砂及其他杂物较多的畜禽粪污原料，应设置格栅、沉砂池或除杂装置等。

　　5.4进料及出料系统

　　5.4.1秸秆粪污混合原料沼气工程进料宜采取高浓度（TS 8%-20%）、上进料的进料方式。

　　5.4.2农作物秸秆进料系统应采用适合农作物秸秆物性的专用设备和防堵塞设计，宜采用高浓度活塞式进料设备。宜批次进料，布料点不少于2个，并在厌氧发酵罐顶部设置沼液喷淋装置。

　　5.4.3出料系统主要依靠自重实现出料，宜采用高浓度活塞式出料设备辅助出料。

　　5.4.4进料流量按下式计算：

　　Q=V/HRT×85% ………………… ………………………………………………………………（1）

　　式中：

　　Q－每天进料量，单位为立方米每天（m3/d）；

　　V—发酵罐容积，单位为立方米（m3）；

　　HRT—水力滞留时间，单位为天（d）。

　　5.4.5进料宜每天两次，进料池有效容积按下式计算：

　　W=Q/2 ……………………………………………………………………………………（2）

　　式中：

　　W—进料池有效容积，单位为立方米（m3）。

　　进料池容积应在进料池有效容积基础上增加5%～10%。

　　5.5沼气生产

　　5.5.1 秸秆粪污混合原料沼气工程可采取无搅拌、中温（35℃±2℃）厌氧发酵工艺。

　　5.5.2 农作物秸秆和畜禽粪便混合满足适宜碳氮比要求。

　　5.5.3 秸秆粪污混合原料发酵水力滞留时间宜设置35 d以上。

　　5.5.4 厌氧发酵罐应采用抗渗混凝土或抗腐蚀钢结构等材质，应采取保温和增温措施。

　　5.5.5 用于集中供气或生物天然气提纯的工程，厌氧发酵罐的个数不宜少于2个。

　　5.5.6 厌氧发酵罐应设置物料高度和液面高度检测装置。

　　5.5.7 各类秸秆消耗量折算表参照NY/T 2142的规定。

　　5.6 沼气的净化、贮存、输配与利用

　　5.6.1 用于集中供气工程的沼气净化、贮存、输配与利用按NY/T 1220.2的规定执行。

　　5.6.2 用于生物天然气提纯的沼气净化、贮存、输配与利用按GB/T 37124的规定执行。

　　5.6.3 用于发电工程的沼气净化、贮存、输配与利用按NY/T 1704的规定执行。

　　5.7 沼渣沼液处理与利用

　　5.7.1 沼渣液利用参照NY/T 2374的规定执行。

　　5.7.2 应制定紧急情况下的沼液贮存的应急方案。

　　5.8 运行管理

　　5.8.1应建立健全事故应急处理体系，并应制定相应的安全生产、职业卫生、环境保护、自然灾害等应急预案。

　　5.8.2应根据所选工艺设备系统的结构、性能、用途等制定管理制度、操作规程。

　　5.8.3 应做好各项生产指标、原料与能源的消耗指标记录。

　　5.8.4 应做好工程内设施、管道等的定期巡检，确保连接部位无泄漏，发现问题及时处理。

　　5.8.5应做好每天的厌氧发酵罐、贮气柜安全水封液位可靠性检查，当室外温度接近0℃时，水封内介质应更换防冻液。

　　5.8.6未经批准不得在生产区使用明火作业，必须使用明火作业的，应采取安全防护措施，并在相关人员监护下操作。

　　5.8.7 其它事项参照NY/T 1220.4的规定执行。

　　6附属设施

　　6.1基本规定

　　6.1.1配套工程应与工艺要求相适应，改扩建工程应充分利用原有的设施。

　　6.1.2电力装置应符合GB 50058的规定。

　　6.1.3控制室、值班室、泵房、沼气发电机房、沼气净化间等应设置通风装置。

　　6.1.4应设置沼气泄漏监测报警设施及设备。

　　6.1.5应配备常规维修设备和紧急故障抢修设施。

　　6.1.6其它可参照NY/T 2142的规定执行。

　　6.2监测与数据采集

　　6.2.1监测与数据采集应包括：进料量、沼气产量、料液温度、pH 、液位等内容，其他监测参数可参照NY/T 3239的规定。

　　6.2.2 对于自动化程度较高的沼气工程，宜设置远程在线监控系统。

　　7安全

　　7.1应设防雷装置，其防雷接地装置的接地电阻应小于10Ω。厌氧发酵罐和沼气贮气柜的防雷设施应符合GB 50057的规定。

　　7.2厌氧发酵罐、贮气柜等构筑物的抗震应符合GB 50191的规定。

　　7.3安全间距参照GB/T 51063的规定执行。

　　7.4秸秆堆场的安全措施可参照NY/T 3614的规定执行。

　　7.5其他消防要求应符合GB 50016的规定。

　　7.6卫生防疫要求应符合GB 7959的规定。

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