【农业行业标准(NY)】 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范

ICS 65.040.20
中华人民共和国农业行业标准
NY/T1222—2006
规模化畜禽养殖场沼气
工程设计规范
Critcria for designing of biogas piant in scale livestock andpoultry breeding Farms
2006-12-06发布
2007-02-01实施
中华人民共和国农业部
本标准的附录A、附录B是资料性附录：前言
本标出农业部科技教育司提出并归。本标准起营单位：农业部规划设计诞究院。本标准主要起草人：姚向君、路旭、郭宪章、董保成、李长牛。NY/T1222-2006
1范围
规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范NY/T1222—2006
小标准规定了规模化畜离养殖场沼气工程的设计范围、原则以及主要参数选取等。本准适用于新建、改建利扩建的规模化畜禽养殖场气工程（参见VY/T667—2003）的设计。畜禽养殖区沼气工程的设计可参照执行。2规范性引用文件
下列文件的条款通过本标准的引用而成为木标准的条款。凡是注期的引用义件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用十木标准，然而，鼓励根据木标推达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注口期的引用文件，其最新版本适用于木标准。GB128U1生产过程安全卫牛要求总则GB18596畜禽养殖业污染物排放标推GB50028城镇燃气设计规范
GB50057建筑物防雷设计规范
CHI14—1997室外排水设计规范
GL16建筑设计防火规范
GHJ65上业与民用电力装置接地设计规范CI31、城镇污水处理附属建筑和附属设备设计标准CJ64--95城市粪便处理厂（场)改计规范NY/T667—2003沼气工程规模分类3术语和定义
GB18596AY/T667中确立的以及下列术语和定义适用丁本标准。3.1
沼气工程bicrgas plant
以规模化畜禽养殖场粪便污水的厌氧消化为主要技术环节，集污水处迎、沼气生产、资源化利用为一体的系统厂程。
“能源生态型\处理利用工艺process of“energy ecological\disposing and using膏禽养殖场污水经厌氨消化处理后作为农出水肥利用的处理利用工艺。3.3
“能源环保型”处理利用工艺precegs of“encrgy envirornemu\disposing and using畜禽养殖场的畜膏污水处理后达标据放或以向用为最终且标的处理工艺。4要求
4.1沼气工程的设计应该符合当地总体规划，与当地客观实际紧密结合，能够正确处理集中与分散、处阻与利用、近期与远期的关系。4.2沼气上程的设计成在不断总结生产实践经验和吸收科研成的基砸上，积极采用新技术，新工艺，NY/T1222—2006
新材料、新设备，以提高白动化水平，降低劳动弛度，降低投资和运行费用。4.3沼气工程的设计应以诚量化无害化.资源化为月标，应首先考虑养殖场改进牛产工艺，实行满洁生产，从源头少龚污排放最。
4.4畜离养殖场污染物的特性及其技术参数，以实际测定数据为准：4,5沼气上程的原料成是养殖场的污水利粪便，成有充足和稳定的来源，严蔡混人共他有毒、有害污水或污泥：
4.6沼气下程的设计应充分和用沿气，充分利用附近的农旧消纳沿被渣。4.7沼气工程的设计成山兵有相成设计资质的单位承担。4.8在进行工么改时,应首先根据沼气工程的建设H标选定工艺类型。4.9沼气工程主由以下四个环节组成：前处理、厌氧消化、后处、综台和川，4.10单元处技术应先易后难,以节省投资和降低运行费用。5工程选址和总体布置
5.1工程选址
沼气工程的选址成符合养殖场个生产系统的规划和要求，并应根据以下因案综合考意确定：a）在畜离养殖场和隔近居民区主导凤向下风侧；h）在畜禽养殖场的标高较低处；有较好的工程地条件；
）薄足防疫轰求；
c）有方便的交通运输和供水供电条件。5.2总体布置
5.2.1沼气下程的总体布置应考虑到养殖场远期生产规模扩展的可能性，如必要，应依此做出分期建设方案。
5.2.2总体布管应满足沼气工程工艺的要求，布局紧凑，使于施工、运行和管理。应结合堰形、气象和地质条件等因素，经过技术经济分析确定并应符合（JJ64中相关规定。5.2.3峻向设计成充分利月原有驰玻度，并达到排水畅通、降低能耗、1方乎衡的要求。5.2.4构筑物的间距成紧、合理，并应满足施T,设备安装与继护、安全的要求。5.2.5附属遵筑物官集中布置,并府与牛产设备和处理构筑物保持一定距离，应符合CI31中关规定,
5.2.6灰氧消化器、气柜翰气管道的设计及防火要求见（泪16的相美规定：5.2.7各种管线应全面安排，避免迁回曲折和相与.下扰，输送污水，污泥和沼气管线布宵应尽量诚少管道弯头，以藏少能量损耗和便丁清通。各种管线放用不同额色所以区别，5.2.8应设置废澄等物料唯放皮停车的场地。5.2.9平而布置应留有汽车逆出通道，各建筑物间应留有连接通道，其设计应符合下列要求：主要4行道的宽度：单车道为3m，双车道为5m，并应有回车道，车行道转李半径不小于6m；a）
人行道的宽度为1m--1.5m;
通向建筑物项端的扶梯与水平而夹们不大于 40°,其宽度0.8 m~1.0 m;高架物上不经常通行的部位可设置爬微、其宽度为0.4m绿地面积不宜小于总所积的30%。5.2.10招气上程应设围墙(栏)。5.2.11各建筑物和构筑物群体效柔成与周围环境相协调。NY/T 1222—2006
5.2.12主要畜禽污水处理设施应设置滋溢流口、排泥管、排空阀和检修人孔，厌氧消化器和购气柜成设有安全窗，确保装置正常运转。5.2.13应设暨给水和排水系统，拦截暴雨的截水沟和排水成与场区排水通道相连接。5.2.14应配置筒单化验设备和必要仪器、仪表、白动控制设备及沼气流量计等设备：其设备选择成按CJ31相关规定执行，
5.2.15处理构筑物和贮气柜应设胃护栏等安全设施，护栏高度不有低于1.1m。5.2.16沼气工程应有保温防冻措施。5.2.17沼气上程供电应按三类负尚设，，区内设置操作控制间，独立的动力和照明配电系统，5.2.18招气工程的安全、防爆，防雷与接地参照（GB12801、GB50028、CGBJ16、（B50057、G3I65等的析关规定执行。
5.2.19控制空应有良好的照明，改有监挖所有设备运转、故障、程序操作、最小的控制屏（台），操作应其有集与就地操作的功能。应有紧急状态报警装置。应采用可靠的自动控制系统进行白动控制、白动检测。并应设有值人员休息室。5.2.20化验空应配有动力电潮、给排水系统、排风措施及良好的照期。6工艺
6.1工艺流程
沼气上程基木可分为“能源生态型”和能源坏保\两类。6.1.1工艺流程
上程工艺流程图见图1。
贮气租
盛气海花器
畜岛粪污
6.1.2“能源生态型”沼气工程
前处坦
消化器
后处理
严牛“或生洛月能
招有视肥
表川利用或达标非效
图1沼气工程工艺流程图
“龍源生态型”沼气工程其厌氧出水(沼液)依靠上地处理系统：夏求周围有足够的农用消纳厌氧发酵危的沼液、沼渣，养殖业与种植业的规模耍配套，可采用以下工艺：养殖场污水通过排水沟自流到调节池，调节池前设置格榭，以滑除污水中较人的杂物。人工清出的粪便运到调节池内，与污水搅拌后流入计量池，计量池内设泵，定时定量地将料液送进厌氧消化器。为保持厌氧消化器内的温度控制在35℃左右，在计量池内有蒸汽加热系统，蒸汽由钢炉房引人。计量池利厌氧消化器内设有温度传感器，调骼进人调节池的蒸汽量。也可使用其他加热方式。产生的沼气经脱硫、脱水、脱杂净化后进贮气柜，作为生产或生活用能。沼潜根据情况定期排出并可干化，作为有机肥使用。沼液进人后处理系统，作为农出的液休有机肥使用。6.1.3“能源环保型\沼气工程
NY/T 1222—2006
“能源环保型沼气上程要求最出水达到定的标维后排效到自播水体，来用下工艺，养殖场污水经管道白流人调节池，在调节池前设置格栅，去除污水中较大的杂物。调节池内设提刀泵，将污水抽至分离机，分离的渣人工消走作有机肥原料，分离的污水白流入沉淀池。沉淀池的上消液白流入集水池，集水池内设提升泵，将污水提升至庆氯消化器的布料装置并在泄内均匀布水。厌氧消化器的出水良流人后处埋系统，后处埋以好氧处班为主要技术于段，处理的出水可达标排放或战回用6.2工艺设计　
丁艺设计包括生产工艺、流程、设备的选择，参数和物料、能量平衡及配套公用工程的计等。工艺设计应包括以下几个方面：
6.2.工艺接术蔬程的选择和确定通过多方案的比较，远择最伟的生产工艺方案和制定生产流程。生产流程反映出原料到产解的生产程，物科和能量的流向，变化以爱所经历的设备、仪器和艺过程，6.2.2工艺参数计算和物料衡算
工艺参数是生产过程巾应控制的各种技术数据，包括各个上艺单儿的进料，出料有机物浓度，有机物去除牵、污水量.厌氧工艺产沼气量、沼气的含硫最等。计算正常生产所需要的原材料、辅助材料、公用工程的用量，以及产生的主、副*物及废料量。6.2.3产装置和设备的确定
比选各设备方案刘建设规模的满足程度，对产品质量和尘产丁艺要求的保证度、设备使用寿命、物料消耗指标、操作要求、各品各件保证程度，安装试车技术服务，以及所需的设备授资等确定机器设备及其型号、规格和数量。
6.2.4工艺设计图
包括工艺流程图工艺平面布宵图.求力高程图各个处理工艺单元的条件图：7前处理
7.1前处理工艺类型
7.1.1“能源生态型”沼气工程
污术通过管道自流人调节泄，在调节池前设有格栅，以消除较大的杂物人工清出的粪便运至调节池，与污水充分地混合，然后流人到计量池。计量池的容积根据厌氧消化器的要求确定。当以鸡粪为原料时,应在调节池后设沉砂池。粪使的加人点与虎氧消化器类型有关，一般在调节池加人，带有搅拌装置的塞流式反应器也可直接如人到厌氧消化器。7.1.2“能源环保型”沼气工程
污水通过管道白流入调节池，在节池前设有格栅，以清除较大的杂物。调节池的污水用泵抽人固液分离机，分离的粪渣用作有机胆原料，分离出的污水流人沉淀池，沉的污泌进人污泥处理设施，上清液白流人集水泄
7.2前处理的一般规定
了2“能源生态型沼气工程前处理的一般规定a）前处埋的目的是将粪使污水调质均化.为厌氧产沼气创造条件；b）污水进人固液分离机前成通过格栅涂污水中较大的杂物；）以鸡粪为原料时宜设沉砂泄：d）以牛粪为原料时成有粪草分离裴置沟渠坡度应确保污水自流人沉砂池或训量池，其设证按CB14一1997中第三章的相关现定，e)
7.2.2“能源环保型”沼气工程前处理的一般规定前处理的月的是用物理方法尽量清除粪污中的同形物：Et
b）污水进人固液分离机前应通过格栅清除污水中较人的杂物；c）应在污后3H内进于污水的固液分离；NY/T 1222--2006
沉淀池应设在固液分离机后；
沟渠坡度应确保污水自流人沉砂池，集水池，其设计按GB」14—1997中第三章的相关规定；e
1）固液分离机是否需要与污水中SS浓度和污水量有关，当SS浓度不大于2000mg/L和污水量小于50m/d时可不用。
7.3格栅
格栅的设计应符合以下要求：
a）格栅应设子集水池前，其数量不宜少二道，-道粗格栅榭条间为20mm40mm去除大型杂物，一道绷格榭栅条间隙为5mm-15mm去除小型杂物，格栅应便丁清除杂物和清洗；b）污水过栅流速般为0.5rm/g~-0.8m/s,格栅倾角为45°~-75°；格栅处应设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位(.5m。采用格挪机时，参照设备c
说明书。
7.4调节池
7.4.1在进水口处应设置调书池。7.4.2调节池容积应按式(1)计算：式中：
V=Q/n-
一调节池有效容积，单位为立方米（m2)；Q-m—畜离养殖场每口辨污水量，单位为文方米每月(1mr/d)：声禽养殖场每日排污次数。
7.5固液分离机
选用固液分离机时，应遵守下列规定：孔）应根据被分离物料的性质、流量、脱水要求，经技术经济比较后选用；b）污水迹人固液分离机的含水率一般不应小于98%；）固液分离机的设置应考虑到废渣的忙存，运输。7.6沉淀池
7.6.1沉池设计GBI14—1997中6.4相关规定。7.6.2畜禽污水滞留时问应大」1h。7.6.3沉淀泄应设排泥管道。
7.6.4当以鸡粪为原料而前而术有沉痧泄时，沉淀池成其有沉砂功能。7.7集永池
7.7.1畜禽养殖污水厌氧处理系统前，应设集水池7.7.2集水池容积不应小于该池水泵30min的出水量。7.8泵与泵房
7.8.1余的选择应根括其用途和输送介质的种类、流录、扬程和工作性质等因素确定，应符介下列要求：
a）成尽量远用同-型号；
b）进料泵应设置一台备用泵与工作泵并联。7.8.2泵房及室内机组基础布置、设计按GBJ14-1997中4.3相关规定执行。S
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8庆氧消化
8.1一般规定
8.1.1厌氧消化器的选和设计应根据类污种类、上程类型利工艺路线确定，其设计投CJJ64一95中3.7相关规定
8.1.2厌氧消化器设计,应符合下列规定：a）根据发酵原料选用适官的厌消化器；b）厌氧消化器应设有取样口和测温点；c）厌氧消化器在设计上要有防止超正、负压的安全装暨及猎施，其防止超正、负压力装置的安全范围，应满足工艺设计的压力及池休安全的要求：厌氧消化器的下部管道凡有阀门处成设计为串联式双阀门，内侧阀门为常开：池体侧而下部应设有检修人孔、排泥管（其管径不小下100 rutn），人孔中心与池外地的距离c
不人」1m直径不宜小于600mm；
1）厌氧消化器必须达到抗渗和气密性耍求，并应采取有效的防腐蚀措施和探温措施；）灭氧消化器应有沉检测点。
8.2“能源生态型”沼气工程所用厌氧消化器8.2.1厌氧消化器主要反成器有升流式固体反应器(USR)、全混合厌氧消化器(CSTR)和塞流式反应器(PFR)：
8.2.2厌氧消化宜采用中温消化（35左存），也可采用近1温消化（25℃30芒），或采用高温消化(55C左右)：
8,2.3中温发主要设计参数立符合表1的规定。表1中温发酵庆氧消化器主要设计参数序号
水力浩臀頭
TS 激度
COD,除率
CC)-负荷
投配率
sg/mi-d
8.2.4质氧消化：般采用级厌氧消化。升流式厌氧固体床
35℃左右
60·-80
5 --10
全混会厌氢消化器
35年右
55 ~-75
8.2.5对丁没配率（%）.进料COD高时宜用下限值，迹料（XD，低时宜用上限值8.2.6厌氧消化器的总有效容积，可按式(2)计算：V_TQ
式中：
一庆氧消化器的总有效容积,单位为立方米（m）：Q—设计处理量，单位为立采每天(m/d)：塞溉泄
35℃左有
15·-20
50--70
T设计水力滑留期,单位为大(d)(中温,PFR取15d--20dUSR取8d~15d)。8.2.7沼气产量
瑶论上，每去除1kD,可产0.35 用，8.2.8不同厌氧消化器装置的几何尺寸6
a）升流式固体反应器般采而立式圆柱形,有效高度6m--12m；b）寒流式高浓度厌氧消化器，大多采用半地下或地上建筑。NY/T 1222—2006
8.2.9厌氧消化器内的溢流管可采用倒型管、溢流堰方式，应设有水过器和通气管。8.2.10升流式反应器应选用合理的布求方式，以保证液体均句上升，避免短路、勾流，其设订应满足下列要求：
a）布水器的喷水孔应朝池底与水面夹角不大于40″：b）布水器设置于厌氧消化器底部，距池底的距离应不大于1r；8.3“能源环保型”沼气工程所用厌氧消化器8.3.1厌氧消化器正要有升流式厌氧污滤床（UASB)、复合决氧反应器（UHF)。8.3.2厌氧消化般采用常温消化，但最低温度不宜低于15℃。8.3.3主要设参数宜符合表2的规定。表2厌氧消化器主要设计参数
水力滞留期
TS浓度
COD负荷
ka/f-d
70~~55
70--85
8.3.4厌氧消化器的总有效容积,可按式(3)计算：按容积负荷计算：
式中：
12 以上
温片高时宜川下限值，温度低时亨用上限值温度高附宣用下限值，湿度低时定用上限值V=24×(S。 S)×Q
V——厌氧消化器的总有效容积，单位为米（m）一次氧消化器进水化学需氧量，单位为克每(g/L)：S.
5。-厌氧消化器山水化学需氧量，单位为克每升(g/)；Q厌氧消化器的设计流量，单位为立方米每小时（m/h）；L—厌氧消化器的化学需氧量容积负荷，单拉为干克COD每立方米(kCODe/m)。8.3.5厌氧消化器沼气产量的计算逊论上，每去烩1kgCOD可产0.35m2甲烷，8.3.6升流式厌氧污泥床（UASB)E）ASB反应器平通形状有短形和网形,高度不立超过10m；b）反应器的设备有三相分离器、布水系统、排泥装置及沼气收集系统等。8.4加热保温
沼气工程般应有加热保温措施。(3)
8.4.1对采用中温（或高温）发酵的厌氧消化器加热，宜采用蒸汽直接加热，蒸汽通人点宜在计量池内，也可采月厌氧消化器外热交换或池内热交换，对大型消化器也可将几种加热方式结合使用。8.4.2对采用常温发酵的厌氧消化器应保过池内料液混度不低于12。当料温不修时，立采用蒸汽点接加热。蒸汽通人点骨在集水池内，也可采用厌氧消化器外热交换或泄内热交换、8.4.3消化器应有保温措施，宜采用外保温。7
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8.5沼气净化
8.5.1沼气净化系统包拆：气水分离器、砂滤、脱硫装置。8.5.2经过净化系统处理店的沼气质量指标，应符合下列要求：a）甲烧含量55%以上；
b）硫化氢含量小于20mg/m2。
8.5.3沼气静化见GBI16、GB50028中相关规定。8.5.4沼气中水蒸气-般采用重力法脱水。对产量大于1000m/的气工程，也可采用冷分离法、固体吸附法、溶剂吸收法等脱水工艺处理，8.5.5重力法沼气气水分离器可按以卜参数设计逃人气水分离器的沼气量应按日产沼气量计算：a)免费标准bzxz.net
气水分离内的沼气供气压力应大于2kPa；6）
气水分离器的压力损失应小于100Pa：G
气水分离器体高度为克径的4倍～6倍;)
c）气水分离器应设有自动排水装置。8.5.6沼气管的最低点必须设置冷凝水集水器8.5.7溜气脱硫
a）沼气中硫化氢含量主要由发酵原料决定。可以同一地区、同一畜种类似沼气工程所产沿气的硫化氧合量为参照；
脱硫技术方案应根据工程具体情况作经济分析后再做确定，干汰脱硫法可参照表3确。表3沼气干法脱硫法选择
沿气中筑化氢含单
2g/m--5g/m2
）脱硫装置（、塔)成设置两个，一备一而，应并联连接；脱硫方法
级蜕硫法
二级脱硫法
d）脱硫装置有在地上架渠空布置。在南方地区可设置在室外，但需要保温。在寒冷地区成设在帘内，一般应设置脱硫间。
8.6沼气购存
8.6.1沼气贮存系统包括贮气柜,流量计等，8.6.2一般采用低压湿式则气柜、低尺丁式气柜和高压贴气，应根据具体情况作经济分析后确定。8.6.3地气柜容积应根据沼气的不同用途确定：a）沼气主要用于炊用时，贮气柜的容积按凡产最的50%--60%设计；）沼气作为炊用利发中(或烧锅炉)各占一半左右时，贮气的容积且产量的40%设计；）沼气主要用「烧钢炉、发电等工业用气时，应根据沼气岱求平衡曲线确定贮气柜的容积，8.6.4贮气柜脑气压力
接 GB 50028和贮气柯形式确定贮气柜的贮气压力。沼气用具前的沼气压力应足共额定压力的 2倍
8.6.5贮气柜宜布置在气源附近。8.6.6贮气范必须设有防止过量充气和抽气的安全装置。放空管应设阻火器，阻火器宜设在管口处，放牢管应有防雨雪侵人和杂物堵寒的指施。8.6.7式贮气柜水封池采用地上式，尽量免地下式。当采用地下式时，应设置排水放空设施。建8
造材料一般为钢板或钢筋湛凝土。NY/T1222-2006
8.6.8混式气柜应设置上水管排承管和微流管；钟罩应设置检修人孔，直径不小了600m，钟罩外壁应设置捡修梯。
8.6.9在寒冷区，湿式贮气柜应设置供热系统8.6.10当湿式贮气柜钟罩与水封泄与为钢板制造时，须做防腐处理，采用环氧游青、氯化聚乙烯涂料，聚丁胶乳沥青涂料等防腐材料：8.6.11贮气柜安全防火距离
下式贮气柜之间的防火距离成大丁较人贮气柜直径的2乃，湿式此气柜之闻的防火矩离应大于较大贮气柜直径的1/2；
b）购气柜至烟图的离，应大于20m；c）贮气柜至架空电缆的间距，大于15md）些气柜垒民用建筑或仓库的距离，应大于25m。8.6.12沼气贮气杭出气口处成设阳火器，8.6.13沼气计量
招气流量计应根据厌氧装置最大小时产气量选择流量计，见表4.表4沼气流量计选择表
小时沼气耳
20 m--30 m2
8.6.14存系统见GB[16、G50028中关规定，9后处理
9.1“能源生态型”沼气工程后处理流最计
皮膜表
膜流量计
腰轮(罗茂)流可计、涡轮流量计等9.1.1“能源生态型”沼气丁程的厌氧出水迹贮液池后作液态有机肥用于农用。9.1.2“能源生态型”泪气工程厌氧消化片的沼渣、沼液需做进：步的固液分离，分离出的招液进贮液池后作渡态有机肥用于农凸，十化后的沼渣是良好的固态有机肥。固液分离有多种方法：a）沉淀池！于化场；
b）机械分离+沉淀池，
9.2“能源环保型”沼气工程后处理9.2.1后处理一般采用以下T艺：a）好氧处埋系统；
b）稳定塘：
好氧处理系统+稳定塘；
d）其他处理方法，如膜分离法、人工混地等，9.2.2
好氧处理系统
畜禽粪水中的N、卫含量较高，好氧处理成选择有较高脱氨除磷能力的工艺，如SBR、氧化沟等；
b）有关设计参数、设施和设备参考GBI14的相关规定。9.2.3好氧塘、兼性塘、水生植物塘NY/T 1222—2006
好氧塘、兼性塘、水生植物塘可用于处理“能源坏保型\沼气丁程的好氧出水或厌氧出水，用于a)
去除污水的氢氮和有机物：
水尘植物主要有风眼莲等,设计参数可参见刚录B；b
c）好氧塘、兼性塘。
当用十后续处理时，主要作用足除水中的N、I,共工艺参数见表S。表5稳定塘工艺设计参数(“能源环保型”工艺）塘型
兼性塔
EOD,丧面负荷(kg BODs/10*m2-dl)T
30~-50
10--20
50 -70
15-~25
注1：T系指尔平均气温在℃以下的地这，注2:亚系指年平均气温作8%～1GT的地区注3:血系指华均气温在16t以上游地区。10
70-·100
20--30
有效水深
处理效率
60 --80
40·~60
进塘浓度
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