DB42 T 1342-2018 小型沼气工程设计、施工及验收规范.pdf
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1、ICS 27 F 13 备案号 : DB42 湖北省 地方标准 DB42/T 1342 2018 小型沼气工程设计、施工 及 验收规范 Code for design, construction and acceptance of small-scale biogas engineering (报批稿) (报批稿) 2018- 05 - 08 发布 2018- 07 - 01 实施 湖北省质量技术监督局 发布 DB42/T 1342 2018 I 目 次 前 言 . III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 3.1 小型沼气工程 .1 3.2 “能源生态型”处理利
2、用工艺 .1 4 设计原则 .1 5 设计 .2 5.1 设计依据 .2 5.2 设计内容 .2 5.3 工程选址 .2 5.4 总体布置 .2 5.5 厌氧消化池 .2 5.6 集料池 .4 5.7 沼液池 .4 5.8 泵 .4 5.9 沼气净化 .4 5.10 沼气储存 .4 5.11 沼气输配 .5 5.12 沼气流量计 .6 6 施工及验收 .6 6.1 施工组织 .6 6.2 厌氧消化池施工 .6 6.3 沼气管道施工 .9 6.4 工程质量验收 .9 DB42/T 1342 2018 II 7 运行管理 .11 7.1 一般要求 .11 7.2 运行操作 .11 7.3 安全管理
3、 .12 DB42/T 1342 2018 III 前 言 本标准 按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草 。 请注意本文件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。 本标准由湖北省农业厅提出并归口 管理 。 本标准起草单位:湖北省农村能源办公室、武汉市振大能源科技工程研究所。 本标准主要起草人:陈可金、鄢烈亮、朱国华、王永明、蔡晓勇、章金海、李志朋、杨 懿、 武小华。 DB42/T 1342 2018 1 小型沼气工程设计、施工及 验收规范 1 范围 本标准规定了小型沼气工程 的基本原则、 设 计、施工 及验收 和运行管理 。 本标准适用于湖北省新建、改建和扩建
4、的小型沼气工程。 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 15558.1 燃气用埋地聚乙烯( PE)管道系统 GB 15558.2 燃气用埋地聚乙烯( PE)管道系统 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 CJ/T 125 燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管及 管件 HGJ 212 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范 NY/T 667 沼气工程规模分类 NY/T 1496.4 农村户用沼气输气系统 3 术语和
5、定义 3.1 小型沼气工程 small-scale biogas engineering 采用厌氧消化技术处理畜禽养殖有机废弃物、农作物秸秆及其它有机废弃物(水)生产沼气,厌氧 消化装置单体容积在 20m 300m或总体容积在 20m 600m,并配套发酵原料预处理、沼气净化、储 存、输配、利用及沼渣沼液综合利用或后处理等系统的工程。 3.2 “能源生态型”处理利用工 艺 Energy ecotype treatment and utilization process 畜禽养殖有机废弃物、农作物秸秆及其它有机废弃物(水)经厌氧消化处理后作为综合利用的处理 利用工艺。 4 基本 原则 4.1 工
6、艺设计应根据小型沼气工程规划 使用 年限、工程规模和建设目标 , 选择 技术先进、经济合理、 安全适用的工艺路线和设施,兼顾造价和运行成本,节省占地,做到运行稳定、操作简便。 4.2 小型沼气工程的工艺模式采用能源生态型,并 能最大限度满足生产和使用功能的 要求 。 4.3 除应按本 规范 执行外, 还 应 符合现行国家相关的标准、规范和规定。 DB42/T 1342 2018 2 5 设计 5.1 设计依据 5.1.1 以与委托方签订的工程设计合同书及委托单位提供的技术基础资料作为设计依据。 5.1.2 确定发酵原料的种类、数量与浓度、来源的稳定性、可获得量及收集方式。 5.1.3 确定发酵
7、原料料源、沼气站、用户及沼渣沼液消纳土地的分布情况及距离。 5.1.4 确定沼气的用途及用量。 5.2 设计内容 5.2.1 各处理单元的工艺技术参数的选择及确定。 5.2.2 工艺设计应包括前(预)处理、沼气生产、净化、储存、输配与利用、设备和建(构)筑物以 及 沼渣、沼液的综合利用等全系统工艺。 5.2.3 设计文件应包括工艺设计总说明、工艺流程图、平面 布 置图、工艺管道、供气管网、设备及各 建(构)筑物的施工图。 5.3 工程选址 小型沼气工程的选址应根据以下因素综合考虑确定: a) 符合区域环境功能 规划 、污染物总量控制的要求; b) 符合当地政府规划管理部门和农村居民点及养殖场生
8、产系统的规划和要求; c) 土地属性与管理主体明确; d) 距离居民区不小于 50m,且位于居民区主导风向的下风侧; e) 满足安全生产和卫生防疫要求; f) 宜有较好的工程地质和水文条件; g) 有方便的交通运输和供水供电条件; h) 有足够 消纳沼渣、沼液的 土地 。 5.4 总体布置 5.4.1 总体布置应满足沼气工程工艺要求,布置紧凑,便于施工、运行和管理。应结合地形、气象和 地质条件等因素,经过技术经济分析确定。 5.4.2 竖向设计应充分利用原有地形坡度,并达到排水通畅、降低能耗、土方平衡的要求。 5.4.3 厌氧消化池、储气柜、输气管道的布置应符合 GB 50016 中 的规定。
9、 5.4.4 各种管 道 应避免迂回曲折 ,与其它管线 (或构筑物 )的最小水平与垂直的距离以便于施工检修和 互不影响为宜。 5.4.5 各建 (构) 筑物 应集中布置,并设置便于生产 和方便人员及车辆进、出的通道。 5.4.6 沼气站四周应设置不低于 1.2m 高度的围墙(栏) 。 5.5 厌氧消化池 5.5.1 一般规定 DB42/T 1342 2018 3 5.5.1.1 根据发酵原料的特性和本单元拟达到的处理目标 , 宜选用 水压式或 分离储气 式厌氧消化池 。 5.5.1.2 厌氧消化池 的设计 容积 宜按 居民每户生活日 平均需要 1.0m3/户 d 沼气量或正常 生产需要的 发酵
10、原料量计算 。 5.5.1.3 厌氧消化池 应 配置 有防止产生超正、负压的安全设施。 5.5.1.4 应根据地理条件选择结构为圆柱形或隧道式的池型。 5.5.1.5 地 下式布置的厌氧消化池,池拱顶覆土最薄处厚度不小于 300mm。 5.5.1.6 设计使用寿命应在 20 年以上。 5.5.1.7 厌氧消化池池体混凝土强度等级不低于 C25,严寒和寒冷地区不低于 C30,池底垫层不低于 C15。 5.5.1.8 厌氧消化池顶盖活荷载设计值大于或等于 2KN/m2。 5.5.1.9 隧道式厌氧消化池单池池体长度不宜超过 20m,也可采用多池并联的方式。 5.5.1.10 圆柱形厌氧消化池单池直
11、径不宜大于 8m。 5.5.1.11 厌氧消化池有效容积按下列公式确定 qtv ( 1) 式中: v 厌氧消化池有效容积,单位为立方米( m); q 料液设计流量,单位为立方米每天( m/d); t 水力滞留时间,单位为天( d)。 5.5.1.12 厌氧消化池 的有效容积应根据水力滞留时间或容积负荷确定。常见的几种发酵原料的 水力滞 留时间 见表 1。 表 1 厌氧消化池发酵原料水力滞留时间 原 料 常温( 15 25) 水力滞留时间 ( d) 猪粪污 20 40 鸡粪污 20 60 牛粪污 20 60 秸 秆 60 90 5.5.1.13 在满足发酵工艺要求和正常使用管理的条件下,单位有效
12、容积日产气率不小于 0.25m/m d。 5.5.2 水压式厌氧消化池 5.5.2.1 正常工作 气压范围为 8000Pa 20000Pa; 5.5.2.2 最大投料量 不超过厌 氧消化池容积的 85%; 5.5.2.3 水压间容积 应按 发 酵间容积的 15% 20%设计; 5.5.2.4 储气 间容积按 厌氧消化池日 产气量的 50% 60%设计。 5.5.3 分离储气式厌氧消化池 5.5.3.1 正常工作 气压范围为 3500Pa 5000Pa; 5.5.3.2 最大投料量 不超过厌氧消化池容积 的 90%。 DB42/T 1342 2018 4 5.6 集料池 5.6.1 集料池容积应
13、根据进料量、进料方式等因素确定。 5.6.2 集料池容积不宜 小于 2d 的进料量的体积, 并具有沉砂和固液混合均匀的功能。 5.6.3 集料池应加顶盖防护措施。 5.6.4 集料池容积 不得小于水泵工 作 5min 的出水量 。 5.7 沼液池 5.7.1 沼液池容积应根据沼液的数量、储存时间、利用方 式、利用周期确定, 应不低于当地农、林作 物生产用肥的最大间隔时间,且最小 容积不小于 厌氧 消化池日排放量 10 天的储存 量。 5.7.2 沼液池顶部 应 设置顶盖 , 顶盖 应留有出料(人)孔和通气孔。 5.8 泵 泵的选择应根据输送介质的种类、流量及扬程等因素确定。宜选用无堵塞泵。 5
14、.9 沼气净化 5.9.1 厌氧消化产生的沼气经过脱水、脱硫净化 处理后硫化氢含量应小于 20mg/m。 5.9.2 脱硫罐宜按双台配置,当按一台配置时,沼气管道 应 设置超越旁路。 5.10 沼气储存 5.10.1 一般规定 5.10.1.1 分离储气式厌氧消化池 宜 采用低压湿式储气柜 或内置气囊 低压干式储气柜。 5.10.1.2 沼气用于民用炊事时,储气 柜的容积按沼气日产气量的 50% 60%计算 。 5.10.1.3 低压湿式储气柜 a) 储气柜宜采用钢结构,储气柜的水封槽也可采用钢筋混凝土结构。布置形式宜采用地上式,寒 冷地区水封槽应有防冻措施; b) 储气柜应设置沼气进气管、出
15、气管、自动放空管、上水管、排水管、溢流管、人孔及检修平台; c) 储气柜径高比宜按 0.8 1.2 设计; d) 储气柜钟罩顶盖应采用锥顶或拱顶盖结构形式,矢跨比宜按 0.1 0.15 设计; e) 储气柜钢板厚度由结构强度和腐 蚀裕 量 要求决定,壁板和底板最小板厚不小于 4mm,钟罩顶板 最小板厚宜小于壁板一级,且不小于 3mm; f) 储气柜钟罩与水封槽内壁的间距不宜小于 400mm; g) 水封槽溢流管至水封槽平台顶面的距离不小于 100mm; h) 导架(导轨)的数目及断面的大小,按受外载作用的内力确定,导架(导轨)数目按 2 的倍数 确定; i) 导轮应选用铸铁或钢质材料; j)
16、配重块宜选择比重较大,不对柜体产生腐蚀的 150号混凝土材料制成,单块重量不宜超过 50kg, 以便于搬运为宜; k) 低压湿式储气柜钢筋混凝土基础表面应铺设 30mm 厚沥青砂垫层。 5.10.1.4 内 置气囊低压干式储气柜 a) 沼气输送增压风机应设置高位和低位限位自动启动、停止联锁装置; DB42/T 1342 2018 5 b) 储气柜宜设储气量指示器; c) 储气柜保护壳宜采用钢质材料; d) 储气柜应设置沼气进气管、出气管、自动放空管、人孔、气囊固定平衡架; e) 导轮的数目按 气囊固定平衡架直径的大小 确定 ,且不小于 3 个 ; f) 保护壳与储气柜基础应采用地脚螺栓固定;
17、g) 保护壳与气囊的间距不宜小于 400mm; h) 保护壳上的通风孔应不少于三个; i) 导轮宜选用橡胶轮; j) 气囊橡胶膜物理机械性能要求参数见表 2。 表 2 物理机械性能要求参数表 项 目 单位 技术指标 承压能力 Pa 4500 气密封性( 4000Pa, 24h) / 无渗漏气 耐刺穿性( 50g, 600mm) / 未穿透 热封强度 底封 KN/m 4.5 中封 4.5 拉伸强度 纵向 -* MPa 20 横向 20 断裂伸长率 纵向 % 30 横向 30 耐酸碱性( 23 ,72h) 酸( PH=3) / 无变化、脱皮、软化或裂开 碱( PH=11) / 无变化、脱皮、软化或
18、裂开 耐老化性 拉伸强度变化率 纵向 % 20 横向 % 20 断裂伸长变化率 纵向 % 25 横向 % 25 耐寒、热( -30 70) / 无破损 氧指数 % 23 5.10.1.5 储气柜钢结构部件 应 做防腐处理。防腐层应具有漆膜性能稳定、对金属表面附着力强、耐弱 酸腐蚀等性能。 5.10.1.6 储气柜 沼气出气管口 应 安装阻火器。 5.10.1.7 低压湿式储气柜沼气出口压力和干式储气柜沼气输送增压风机出口压力宜设计为 3500Pa 5000Pa。 5.10.1.8 储气柜应有防雷接地装置,埋地深度应不小于 1.5m,且接地电阻应小于 10 。 5.11 沼气输配 5.11.1
19、供气距离在 1000m 之内,供气户数小于等于 50 户,输气主管道直径不宜小于 50mm。 5.11.2 供气距离在 1000m 2000m 之内,供气户数为 50 户 130 户,输气主管道直径不宜小于 75mm。 DB42/T 1342 2018 6 5.11.3 沼气管道宜采用聚乙烯燃气管、钢管或者钢骨架聚乙烯塑料复合管 。 5.11.4 沼气管道的最低点 需 设置凝水器 或排水阀,并设置阀门井 。 5.11.5 沼气管道阀门应符合国家标准规定适用于燃气介质,并 具 有良好的密封性和耐腐蚀性。在室外 宜选用球阀、新型蝶阀或密封面为不锈钢 的 闸阀;在室内宜选用旋塞 或球阀。 5.12
20、沼气流量计 沼气流量计选型应满足燃气器具额定计量要求。 6 施工及验收 6.1 施工组织 施工前设计人员应与施工人员进行技术交底 , 拟定施工方案 , 确定施工工艺 , 做好施工 前 的技术准 备工作,组织好施工队伍 ,并做好相应的安全生产措施 。 6.2 厌氧消化池施工 6.2.1 基 坑放线开挖 6.2.1.1 基 坑放线时, 应 先定好中心桩和标高基准桩 ,并 准确定位 、 放线。 6.2.1.2 基 坑开挖应按照放线尺寸 施工 , 禁止 在坑沿堆放重物和弃土。 6.2.1.3 基 坑开挖深度深入地下水位 0.5m,应采用集水坑降低地下水位的技术措施进行施工排水。排 水 应 连续进行。
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