NY T 1220.1-2006 沼气工程技术规范.第1部分 工艺设计.pdf

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1、ICS 65.040.01 E 24 中华人民共和国农业行业标准NY/T 1220.1-2006 沼气工程技术规范第1部分:工艺设计Technical code for biogas engineering Part 1: Process design 2006-12一06发布2007 -02-01实施中华人民共和国农业部发布NY/T 1220.1-2006 前本标准由五个部分组成，本部分为NY/T 1220-2006的第1部分:工艺设计。本标准由中华人民共和国农业部提出并归口。本标准起草单位:农业部沼气科学研究所、农业部沼气产品及设备质量监督检验测试中心。本标准主要起草人员:颜丽、邓良伟、曾

2、友为、梅自力、施国中、何捍东、郑时选。I NY/T 1220.1-2006 1 范围沼气工程技术规范第1部分:工艺设计本部分规定了沼气工程工艺设计内容、设计原则及主要工艺设计参数等。本部分适用于新建、扩建与改建的沼气工程，不适用于农村户用泪气池。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。GB 4284-84农用污泥中污染物控制标准GBJ 14-87 室外排水设计规范(1997年版)GBJ 16-87 建筑设计防火规

3、范NY /T 667-2003 沼气工程规模分类3 术语和定义NY /T 1220.4-2006确立的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1 3.2 3.3 3.4 厌氧消化anaerobic digestion 在无氧条件下，微生物分解有机物并产生沼气的过程。完全混合式厌氧消化器complete stirred tank reactor(简称CS1R)内设有搅拌器的厌氧消化装置。厌氧接触工艺anaerobic contact pr倪ess由完全?昆合式厌氧消化器和消化液的回液分离、污泥回流设施所组合的处理系统。升流式厌氧固体反应器upflow anaerobic solid reactor

4、(简称USR)反应器的下部是含有高被度厌氧微生物的固体床。发酵原料从反应器底部进入，依靠进料和所产泪气的上升动力按一定的速度向上升流通过高浓度厌氧微生物固体床时，有机物被分解发酵，上清液从反应器上部排出。3.5 厌氧过滤器anaerobic filter(简称AF)设置有供厌氧微生物附着生长的载体(填料)的厌氧消化装置。3.6 升流式厌氧污泥床upflow anaerobic sludge blanket (简称UASB)由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的厌氧消化装置。1 NY/T 1220.1-2006 3.7 3.8 3.9 升流式厌氧复合床up-flow anaer

5、obic hybrid blanket(简称UBF)由底部升流式厌氧污泥床和上部厌氧过滤器组合为一体的厌氧消化装置。沼气站biogas plant 泪气的生产、储存、净化、输配和利用的单位。消化液储存池storage tank of effluent 能够储存一定量的厌氧消化料液的设施。4 设计原则4.1 工艺设计应根据泪气工程规划年限、工程规模和建设目标，选择投资省、占地少、工期短、运行稳定、操作简便的工艺路线，做到技术先进，经济合理，安全适用。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，以保证沼气工程功能的实现。4.3 应在不断总结生产实践经

6、验和吸收科研成果的基础上，积极采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。4.4 应以近期工程规模为主，兼顾远期规划，并为今后发展预留改、扩建的余地。4.5 为防止因某些突发事故而造成沼气工程停运，其被处理的原料应有安全、溢流和超越的措施。4.6 在经济合理的原则下，对经常操作且稳定性要求较高的设备、管道及监控部位，应尽可能采用机械化、自动化控制，以方便运行管理，降低劳动强度。4.7 应与邻近区域的给水、排水和雨水的排除系统以及供电、供气系统相协调。4.8 应与邻近区域内的污泥处置及污水综合利用系统相协调，充分利用附近的农田。4.9 应尽可能地降低工程造价和运行成本。4.10 本

7、部分尚未作出规定的有关工艺设计参数及技术要求，应通过一定规模的生产性试验研究或参照类似工程的运行参数加以解决。4.11 除应按本部分执行外，尚应符合现行国家相关的标准、规范和规定。5 工艺设计5.1 设计侬据5.1 .1 以双方签订的泪气工程项目设计合同书、立项批文、相关投资部门的要求、委托单位提供的技术基础资料作为设计依据。5.1.2设计前，应搜集下列相关的技术基础资料: 2 a) 发酵原料:发酵原料的种类、总量以及收集方式，发酵原料排放量的稳定性及可持续年限，同时还应当收集企业扩大生产以后的发酵原料的相关资料;b) 气象资料:当地的气温、风力、风向、降水量、日照及霜冻期等;c) 水文地质资

8、料:工程所在地的水文地质、地震烈度、冻土层厚度，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。如果沼气用于区域居民集中供气，还应有区域地下管网布置图;e) 处理后的出水水质允许排放的标准;g) 处理后的水和污泥再利用的可能性与途径等;NY /T 1220.1-2006 h) 沼气的用途及使用要求;i) 当地或企业能提供的给排水、供电、供热量等情况;j) 拟建沼气工程附近及其周围有无可以利用的池塘、山谷、洼地、沼泽地与旧河道等废弃不用的土地资料及其他自然资据等。5.2 设计内睿5.2.1 工艺设计应包括发酵原料的收集、前(预)处理，沼气的生产，沼气的净化、储存、输配

9、与利用，沼渣、沼液的综合利用(或进一步深度处理达标)等全系统工艺。主要设计内容有:工艺技术流程的选择、确定及设计;各个处理单元的工艺技术参数的选择与确定;全系统的物料及能量的变化及平衡计算;各处理掏筑物、建筑物、设施及设备的单元工艺设计。5.2.2 设计文件应包括工艺设计总说明、工艺平面布置图、工艺纵向流程图、各处理构筑物、建筑物、设备的工艺条件图等。6 沼气站址选择和总体布置6.1 站址选择沼气站址的选择，应符合下列要求:a) 尽量靠近发酵原料的产地和沼气利用地区，还应与总排出口相衔接;b) 在厂区或场区主导风向的下风侧;c) 便于处理后的、污水、污泥的排放与利用;d) 有较好的工程地质条件

10、;e) 满足的安全生产和卫生防疫要求;f) 尽量减少土方量的开挖与回填;g) 不受洪水戚胁，有良好的排水条件;h) 有较好的供水、供电的条件和交通方便。6.2 总平面布置6.2.1 沼气站内总平面布置应根据站内各建(构)筑物的功能和工艺要求，结合地形、地质、气象等因素进行设计，并应便于施工、运行、维护和管理。6.2.2 平面布置图应按比例绘制，标明场区的基本坐标原点、指北针，各建(构)筑物的名称(或编号)、平面尺寸和与坐标原点的相对位置，各种管线的管径、走向和与建(掏)筑物的相对位置，场区的道路、绿化带的布局、宽度等。6.2.3 建(构)筑物的平面布置，应符合下列要求:a) 管理建筑物或生活设

11、施除必须与生产建(构)筑物结合外，宜集中布置在主导风向的上风侧，与生产建(构)筑物的距离应符合GBJ16-87第3章、第4章的规定;b) 建(构)筑物间距宜紧凑、合理，并应满足各建(构)筑物的施工、设备安装和埋设管道及维护管理的要求。6.2.4 厌氧消化器、储气柜、输配气管道和其他危险品仓库等的平面位置，应符合GBJ16-87的规，定。6.2.5 各种输液、输气管(渠)和电缆线的布置，应统一考虑，避免迂回曲折和相互干扰。输送污水、污泥和沼气管线(渠)的布置尽量短而直，防止堵塞和便于清通，在条件允许时，应尽量采用明渠。各种管线应用不同颜色加以区别。6.2.6 泪气站内必须设置给水系统，并应避免与

12、处理装置直接衔接。当与处理装置相衔接时，必须有NY /T 1220. 1-2006 防止污染给水系统的措施。6.2.7 沼气站内应留有汽车通行主道和人行道，各建(构)筑物间应留有连接通道，其设计应符合下列要求:a) 主要车行道的宽度:单车道为3.5m，双车道为6m，并应有回车道。车行转弯半径不小于6mj b) 人行道的宽度为1.5m-2.0 mo 6.2.8 沼气站内必须设置排水系统，拦截暴雨的截水沟和排水沟应与区域或厂区(场区)总排水通道相连接。6.2.9 沼气站四周应设置有不低2.0m高度的围墙(栏)，与其他生产区、生活区分开。6.2.10 沼气站内的绿化面积不宜小于总面积的30%。6.3

13、 高程布置6.3.1 沼气工程高程布置应按工艺流程要求进行设计，尽量利用自然地势高差使污水、污泥依靠重力的作用在处理系统中通畅流动，以减少动力提升。6.3.2 工艺纵向流程图应包括各处理构(建)筑物和各类设备、仪表的名称、标高、剖面简图以及在垂直方向上的相对位置;各连接管线(渠)的名称(或编号)、直径、标高、坡度、走向。6.3.3 高程设计时，应以受纳水体的最高水位或下游用水的水位或污水、污泥的利用位置的高程作为起点，反向推算，以便处理后的废水在洪水季节也能自流排出，并将总提升泵的扬程减至最小。当排水7二位不受限制时，应以处理构筑物埋设深度确定起点标高，尽量减少土方量的开挖和回填。6.3.4

14、纵向工艺流程图的绘制比例:纵向1:100，横向1: 500 -1 : 1 0000 7 前(预)处理系统7. 1 一般规定7. 1. 1 前(预)处理系统包括发酵原料的收集和输送，水质、水量、温度、酸碱度的调节，以及固态物质的去除。7.1.2 发酵原料的水量的几种发酵原料特性详见表10。原料名称pH 猪粪水7.0-7.8 鸡粪水6.5-7.5 牛粪71-5%)的有机废液。8.4.2 升流式厌氧固体反应器的容积应根据容积负荷确定。容积负荷应根据原料种类、特性、要求处理程度以及消化温度等因素确定。在中温或近中温消化条件，处理畜禽粪便的容积负荷宜为3kgD/ m3 d -6 kgCOD/m3 do

15、8.4.3 升流式厌氧固体反应器罐体宜为立式圆柱形，有效高度、顶盘、底部的几何尺寸参照本部分8.2.4的规定。8.4.4 升流式厌氧固体反应器的进料由底部配水系统进入，宜采用多点均匀布水。8.4.5 升流式厌氧固体反应器的出料宜通过液面的出水堪监流出池外。出水堪前应设置挡渣板。8.4.6 升流式厌氧固体反应器每周排泥一次，每次排泥量为有效池容量的0.5%-1%。8.5 厌氧滤器(AF)8.5.1 厌氧墟器适合处理榕解性的以及较低放度的有机废水。8.5.2 厌氧指器的容积宜根据容积负荷确定。容积负荷应根据原料种类、特性、要求处理程度、填料性状以及消化温度，或由试验及参照类似废水工程的实际运行等资

16、料确定。在中温消化条件，容积负荷宜为2kgCOD/m3 d -12 kgCOD/m3 do 8.5.3 当进水D放度高于8000mg几时，应设置出水回流设施。8.5.4 厌氧晦器应布水均匀，可在底部设穿孔进料管或数个进7(口，相邻孔口问距宜为1m-2 m，不得大于2mo8.5.5 厌氧掳器市泥排放口的间距应小于3mo8.5.6 厌氧擂器掠料层高度宜为1.2m-5 mo 8.5.7 厌氧滤器宜设水力反冲洗设施。8.5.8 厌氧捷器填料，选择应综合考虑填料的比表面、孔隙率、表面粗糙皮、机械强度、重量、价格等因素，并宜采用多孔板或支架支撑填料。8.5.9 厌氧臆器可采用穿孔管或溢流堪出水。8 NY/

17、T 1220.1-2006 8.6 升流式厌氧污泥床(UASB)8.6.1 升流式厌氧污泥床适合处理悬浑物浓度:;2glL的有机废水。8.6.2 升流式厌氧污泥床容积设计应根据容积负荷确定。不同温度条件下的升流式厌氧污泥床的容积负荷可参考表30表3不同温度条件下升流式厌氧污泥床设计窑积负荷温度设计容积负荷 kg(JD)/m3d 高温(50-55)10-20 中混(30-35)5-10 常1且(15-25)2-5 低温(10-15)1-2 8.6.3 升流式厌氧污泥床高度应根据污泥性状、水质特性等确定，宜为4m-10 mo 8.6.4 三相分离器沉淀区的水力负荷应保持在1m3/m2h以下，水流通

18、过气室空隙的平均流速应保持在2mlh以下。沉淀区总水深应注1.0m，沉淀区的污水滞留时l可以1.0h-1. 5 h为宜。8.6.5 三相分离器集气罩缝隙部分的面积宜占反应器截面积的10%-20%。8.6.6 三相分离器集气罩斜壁角度宜采用550-600。8.6.7 三相分离器反射板与缝隙之间的遮盖宜为100mm-200 mmo 8.6.8 出气管的直径应足以保证从集气室引出沼气，引出的沼气先进入水封装置。8.6.9 在进行升流式厌氧污泥床配水系统设计时，应考虑进水均匀，宜设置多个进水点。进水系统可采用多种形式，但应遵循以下原则保证配水和水力搅拌的功能:a) 确保各单位面积的进水量基本相同，即每

19、2 m2-4 m2宜设置一个进水点;b) 尽可能满足水力搅拌的需要;c) 很容易观察到进水管堵塞;d) 发现堵塞后，易于清除。8.6.10 出水系统设在升流式厌氧污泥床反应器顶部，宜采用多槽式出水堪出水，在出水堪之间应设置浮渣挡板。出水堪最大表面负荷不宜大于1.7L/sm。出水堪上水头应大于25mmo8.6.11 配水管可兼作排泥管。也可在反应器底部以及中部(反应器高112处)另设排泥管，用于排泥。8.7 升流式厌氧复合床(UBF)8.7.1 升流式厌氧复合床的容积设计应根据容积负荷确定。容积负荷应根据原料种类、特性、要求处理程度、填料性状以及消化植度，或由试验及参照类似废水工程的实际运行资料

20、确定，在中温消化条件，容积负荷宜为2kgCOD/m3 d -1 0 kgCOD/m3 do 8.7.2 升流式厌氧复合床的有效高度参照本部分8.2.4的规定。8.7.3 填料宜填充在反应器上部的113处，填料厚度以0.5m-2m为宜。8.7.4 升流式厌氧复合床的进水系统设计按本部分8.6.9执行。8.7.5 升流式厌氧复合床填料选择按本部分8.5.8执行。8.7.6 升流式厌氧复合床出水系统设计按本部分8.5.9执行。8.7.7 升流式厌氧复合床的排泥系统设计按本部分8.6.11执行。9 沼气工程监控9.1 应结合工程规模、运行管理的要求、工程投资情况、所选用的设备及仪器的先进程度、维护和管

21、理NY /T 1220. 1-2006 水平，因地制宜选择监控指标和自动化程度。9.2 沼气工程宜对主要参数(料被流量、料?夜被度、沼气产量、沼气成分、沼气压力、温度、液位、pH等)实行监控。9.3 沼气工程应根据处理工艺和运行管理要求设置料液计量、沼气计量、水位观察、温度观测、pH观测的仪器、仪表。9.4 泪气工程应安装能够进行成本核算的水、电、气和药品的计量仪器、仪表。9.5 采用自动控制时，应同时设置手动控制。10 厌氧消化液的处理与利用10.1 一般规定10. 1. 1 厌氧消化液应首先考虑综合利用，不能利用的厌氧消化液应考虑进一步处理。10.1.2 当厌氧消化液用作叶面喷施或需进一步

22、处理时，应先进行回液分离。10.2 沉淀池10.2.1 沉淀池宜采用竖流式沉淀池或平流式沉淀池，其设计参数应根据厌氧消化出水水质的沉降试验确定，当缺乏沉降特性资料时，可参照同类处理废水沉淀性能参数。10.2.2 絮状污泥厌氧消化工艺的沉淀池的表面负荷不应大于1mlho 10.2.3 沉淀池的超高不应小于0.3mo 10.2.4 沉淀池的有效水深宜采用2m4m。10.2.5 沉淀池宜采用污泥斗排泥，每个污泥斗均应设单独的闹阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为600，圆斗宜为550010.2.6 沉淀池的污泥区容积，宜按不大于2d的污泥量计算。10.2.7 排泥管的直径不应小于200m

23、mo 10.2.8 当采用静水压排泥时，沉淀池的静压水头不应小于1.5m。10.2.9 沉淀油出水堪最大负荷不宜大于2.9L/sm。10.2.10 平流式沉淀池的设计应符合GB14-87第6.4.10条的规定。10.2.11 竖流式沉淀池的设计应符合GB14-87第6.4.11条的规定。10.3 消化液储存池10.3. 1 消化被(沼液)作为液体肥料在施用前应储存5d以上时间。消化液储存池应能满足所种农作物均衡施肥要求。10.3.2 消化液储存池的容积应根据消化液的数量、储存时间、利用方式、利用周期、当地降雨量与蒸发量确定。消化液储存池的容积应不小于最大利用间隔期内厌氧消化装置消化液的排出量。

24、10.3.3 消化液储存池应设浮渣及污泥排除设施。10.3.4 消化液储存池的设计宜考虑自流进入与排出，方便利用，节约能耗。10.3.5 应考虑非用肥或非灌概季节沼攘的储存量。10.4 消化溜的综合利用10.4. 1 厌氧消化被综合利用应先进行试验，并且经过安全性评价认为可靠后方能使用。10.4.2厌氧消化液(泪被)可用作渥种、根际追肥或叶面喷施肥。10.4.3 放度高的厌氧消化液应适当稀释后再施用。11 厌氧消化污泥的处置与利用1 1 . 1 厌氧消化污泥(沼渣)可用作农作物的底肥、有机复合肥的原料、作物的营养钵(土)以及养殖蛙/T 1220.1-2006 蚓等，允许有害物质含量应符合GB4

25、284-84的规定，必要时应进行元害化处理。11.2 当沼渣用作肥料时，应采用湿污泥地储存。湿污泥池的容积应根据污泥量和用肥量及用肥周期等因素确定。11.3 厌氧消化污泥脱水宜采用污泥干化床或机械脱水。污泥干化床设计应符合GB14-87第7.4节的规定;污泥机械脱水设计应符合GB14-87第7.5节的规定。11.4 干化床脱水过程产生的污泥水应进入消化被(泪液)储存池，与其一并处理或利用，机械污泥脱水过程中产生的污泥水应送人厌氧消化装置进行处理。11 CON-二ONNFH问Z中华人民共和国农业行业标准沼气工程技术规范第1部分:工艺设计NY IT 1220.1-2006 争夺中国农业出版社出版(北京市朝阳区麦子店街18号楼)(邮政编码:100026 网址:) 中国农业出版社印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经销特守舍印张1字数10千字2007年1月北京第1次印刷印数:1-500册定价:12.00元* 公开本880mmx 1230mm 1116 2007年1月第1版书号:16109. 975 争夺版权专有侵权必究举报电话:(010) 65005894 NY /T 1220.1-2006