三位体经济模式架构为满足人们对肉食品的需求，拟建立万头猪场，常年向市场供应优质商品猪。而为实现养殖发展与环境保护的协调发展，本养殖场建设中引进能源生态工程思想，采用沼气工程技术治理养猪场粪污水，利用污水处理过程中的主要产物沼气作为能源供应养殖场利用，副产物沼肥供应四季茶园使用，建立猪沼农三位体生态系统，实现猪场粪污水的综合利用。沼气工程节点功能沼气工程作为三位体生态农业系统的纽带，其功能主要有两点。是以生物质能转化技术为核心，将养殖业粪污资源充分利用，并将有机质转化为能源沼气并且利用特殊有效的方法对产商的沼气进行处理，使其内涵的能源物质可以得到有效的利用可用来发电，取暖，或作为备用能源，合理利用能源所得到的能源，并且对能源的再循环和质量进行合理规划，使其能够满足和保证设备的满负荷正常运转，从而达到废物能源的充分利用。另外利用畜禽粪便持续性的特点，对其进行有效的处理，达到符合自然再循环的目的，使其变成取之不尽用之不觉的能源原材料。第二，保留污水中对植物生长有利的成分，经过加工处理，使之转化为优质有机肥固态液态。第二章项目资源产物计算沼气产量计算干物质量计算猪场基础母猪存栏量头，猪场总存栏量为头，设计采用干清粪工艺，按畜禽养殖业污染物排放标准计算，夏季污水排放量为百头•，冬季污水排放量为百头•，则排放污水量为。日产粪便量为，猪粪含水率按设计，干物质量计算见表。本项目中，干物质量按照进行设计。表猪粪干物质量计算表猪粪产量含水率猪粪产量含水率猪粪产量含水率猪粪产量含水率猪粪产量含水率猪粪产量含水率干物质量含固率粪污总量物料总量和补充水量计算本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成干物质浓度，约需要污水，余下猪场排放的污水经过水力筛，将部分存留在污水中的猪粪渣筛除，投入到配料池，与鲜猪粪同调配该部分物料包含在鲜猪粪中，过筛后污水进入储肥池，进行厌氧处理储存。物料总量和水量分配计算见表。表补充水量计算表季节粪便筛渣量污水总量高浓度物料量含固率高浓度污水量低浓度污水量夏季冬季沼气产量计算考虑的干物质损耗率，每天投，产沼率为，取值，可产沼气。表日沼气产量计算表干物质量干物质损耗率干物质投产量产沼率产沼量污水量沼肥产量估算干物质减量化计算全天输入干物质量为。厌氧阶段消耗量为，该部分消耗是生物质能转化沼气生产的主体。厌氧阶段的输出量为，其中吨由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池吨与厌氧反应器上部出水并排出。干物质减量化计算详见。表干物质减量化计算表物料量量生化消耗率生化消耗量剩余量沼渣含量沼液含量沼肥产量估算般情况下沼渣含水率为，沼液含水率为。沼渣干物质含量，按含水率计算，沼渣产量为沼液干物质含量为，按含水率计算，沼液产量为。详见表。表沼肥产量计算表沼渣沼液水消耗沼渣量干物质含水率沼液量干物质含水率第三章产物供需平衡分析和解决方案选择沼气利用方案能环工程日产沼气，计划全部作为燃气燃气发电机发电使用发电产生的热能可作为取暖或者作为养殖场生产热能的需要，如孵化小鸡。发电机产生的电力除供养殖场自用外，剩余的电力可并网卖给供电局。沼肥种养平衡和有效利用解决方案能环工程日产沼渣吨含水率沼液吨。消纳该部分沼肥必须有相应量的土地承载。沼肥优势分析沼肥是沼气发酵的残余物，含有较全面的养分和丰富的有机质，是具有改良土壤功效的优质有机肥料。沼肥中含有丰富的氮磷钾等大量营养元素和多种微量营养元素，据测定，沼肥中含有全氮，全磷，全钾，而且这些营养元素基本上是以速效养分形式存在的因此，沼肥的速效营养能力强，能迅速被作物吸收，养分可利用率高，是多元的速效复合液体肥料。另外，沼肥中还富含多种氨基酸和维生素等，因此，沼肥也是畜禽饲料的良好添加料。根据有关研究表明，沼肥作为优质有机肥料与化肥或其它有机肥相比，能显著提高作物的产量和品质，并防病抗逆，其机理在于沼肥的养分结构易于吸收，有改土培肥营造良性土壤微生态系统作用，其生命活性物质有助于提高抗逆能力。般沼肥主要有两个处理去向第个是在农耕施肥季节，沼肥直接输送管道车辆到果园苗圃质报告为准。本沼气工程项目的主要构筑物厌氧消化罐的体积较大，高度较高，对不均匀沉降极为敏感，在地基处理当中要选择合适的持力层。当场地空间开阔时，基坑可以按定坡度进行放坡开挖。当构筑物距离很近且埋深不同时，可采用些措施进行临时支护。对深基坑，施工中还应考虑降水及护坡处理。主要构建筑物结构设计构筑物主要构筑物名称尺寸结构形式等见下表。表主要构筑物尺寸表序号构筑物名称结构尺寸规模数量总规模结构形式格栅集水池集粪池进料池厌氧反应器厌氧反应器底板沉淀池发电机房其他构筑物体积不大，拟采用普通钢筋混凝土结构或砖混结构。所有构筑物的抗渗问题，均以混凝土本身的密实性来满足抗渗要求。根据构筑物的重要性及水力梯度来确定其抗渗标号，混凝土强度等级般不小于，抗渗等级不小于，水灰比不大于。宜采用普通硅酸盐水泥，骨料应选择良好级配，严格控制水泥用量。为提高混凝土的抗渗能力，满足工艺使用要求，尽量减少伸缩缝。建议在混凝土中加入适量的添加剂，用以补偿混凝土的收缩变形，提高混凝土的密实度及抗渗能力。建筑物主要建筑物名称尺寸结构形式见下表。表主要建筑物尺寸表序号构筑物名称结构尺寸规模数量总规模结构形式沼气净化间办公控制室宿舍发电机房抗震设计遵照国家建筑抗震设计规范及构筑物抗震设计规范的有关规定。所有构建筑物按地震烈度级设防。反应器设计表反应器结构尺寸表序号反应器名称结构尺寸规模数量总规模结构形式厌氧反应器钢筋混凝土储气柜钟罩碳钢焊接储气柜水封钢筋混凝土机械设备设计机械设备设计及选型设计原则如下各设备的选型力求经济合理满足工艺的要求，并配合土建构筑物形式的要求。潜水电机的防护等级不低于，其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于。考虑到污水介质的特性，设备材料选用的原则是与介质接触部分采用耐腐蚀的不锈钢材料或铸铁和高强度塑料材料，其余材料可以是碳钢材料但必须防腐处理。电气设计设计依据低压配电设计规范建筑物防雷设计规范版建筑设计防火规范版设计范围本沼气工程电气设计包括以下内容用电设备供电及控制设计厌氧消化罐防雷设计供电电源沼气站供电电源接自养殖场内总电源配电箱。负荷计算沼气站所有用电设备电压等级均为，全场用电设备总装机容量，用电负荷左右。供电系统电气系统低压电源接自场内总配电箱，单路供电。低压供电系统采用单母线分段运行。控制方式所有工艺设备均在管理房内控制箱上现场控制，在现场控制箱上设手动停自动控制转换开关，手动控制。设备选择户内电缆采用电缆沟敷设，电缆采用聚氯乙烯护套电缆。户外电缆采用直埋敷设桥架明敷或电缆沟，电缆采用铠装电缆。保护方式继电保护低压进线总开关设过负荷长延时短路速断保护低压用电设备及馈线设短路及过载保护。接地保护接地系统均利用建筑物基础采用共用接地系统，其接地电阻应小于欧姆，低压馈线距离超过时，设重复接地装置，其接地电阻不大于欧姆。同时各单体金属管道均应作为等电位联结。防雷保护厌氧消化罐需按二类防雷建筑设防，采用共用接地系统接地电阻小于欧姆。启动方式全部用电设备均采用直接启动。计量方式在配电间场内总配电箱上设有电度表。控制及仪表设计控制系统全场控制均采用在管理房内现场控制柜上现场控制的方式。仪表厌氧消化罐上附设温度计，并在管理房内显示厌氧消化罐内的料液温度。平面设计平面布置原则沼气站平面布置应遵循以下原则功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。流程力求简短顺畅，避免迂回重复。建筑物应尽可能布置在南北朝向。厂区内绿化面积不小于，总平面布置满足消防的要求。交通顺畅，使施工管理方便。建筑单体设计站内建筑物应本着符合工艺要求为主的原则确定，在满足功能要求的情况下，各建筑力求美观。道路站内道路系统能满足防火及运输要求，车行道采用混凝土路面。绿化大面积绿化并配有适当绿篱，绿化面积达到并超过规范标准。建筑物装修标准建筑物装修按与周围环境相协调为唯目标。建筑防火整个厂区建筑物防火均严格按照国家标准建筑设计防火规范进行设计。厂区内建筑物均为二级耐火等级，相互之间的防火间距应符合防火规范。各建筑物单体设计也均按照国家标准建筑设计防火规范进行设计。高程设计沼气站内地面标高以原始地面高度为相对标高计，采用污水泵提升。给水沼气站内生产生活消防用水接自养殖场内给水管网。沼气站内进水管由镀锌钢管引入用水点，消防生产生活水管共用。排水生产生活污水经污水管道收集后排入调浆池并处理。厂区内雨水经雨水管道收集后排出场外。运输考虑到沼肥固体肥料的运输，养殖场内统配备运输车辆，承担固体肥料的外运。通讯为便于生产管理，在管理房内设固定电话机套，以便于生产指挥和与外部联络。消防劳动生产保护与人员编制设计消防沼气站内按照建筑设计防火规范进行设计。站内道路满足消防车行驶要求。所有建筑物均按二级耐火等级设计，建筑材料均采用非燃烧体材料。在管理房内按要求配置干粉灭火器和砂箱。场内严禁烟火在厌氧消化罐等处应张贴严禁烟火标志。劳动保护和安全生产在沼气站运转以前应对操作人员进行培训，制定必要的安全操作规程和管理制度，使其牢记安全规程，将不安全因素消灭在萌芽状态。各处理构筑物的平台走道和临空天桥均应设置保护栏杆，栏杆高度和强度应符合国家劳动保护规定。所有电气设备的安装和防护必须满足电气设备有关安全规定。沼气站建设与环境保护选址与绿化隔离沼气站由围墙和绿化带将站区与外界相对分离，有效地减少气味对周围外部环境的影响。固体废弃物沼气站内所产生的固体废弃物在运行管理中应按要求堆放，外运时采用半封闭专用运输车辆，运送到指定位置处理。沼气站对外部环境的影响对土壤环境质量的影响目前，由于畜禽粪便和污水未经处理直接排放，直接对土壤和周围水域造成污染。本项目使用经过厌氧处理的沼肥施于土壤，可去除有害的病菌和虫卵，增加土壤的有机质含量，改善土壤的环境质量此外，沼肥还可代替部分化肥和农药，从而减轻土壤的硝酸盐污染和农药残留。对农作物品质的影响使用沼肥后，由于土壤污染的减轻，有机质的增加，化肥和化学农药使用量的减少，农作物抗病能力的增强，使得作物的品质改善，为发展无公害食品绿色食品创造了有利条件，促进农业