大中型沼气工程技术规范 GB/T51063-2014
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3 基本规定

3.0.1 沼气工程的设计应符合综合利用、环境保护和职业卫生的要求。
3.0.2 沼气工程的建设规模应根据原料的来源及性质、用户类别和用气量等因素综合确定,并宜符合下列规定:
    1 用于民用的沼气工程,沼气产量不宜小于500m³/d;
    2 用于发电的沼气工程,沼气产量不宜小于1200m³/d;
    3 用于提纯压缩的沼气工程,沼气产量不宜小于10000m³/d。
3.0.3 用于民用、发电和提纯压缩的沼气质量应符合表3.0.3的规定。
表3.0.3 用于民用、发电和提纯压缩的沼气质量
3.0.4 沼气工程应配备保证供气安全的设施,且使用的材料、设备应符合国家现行标准的有关规定。
3.0.5 当沼气站建设地区的地震加速度大于0.10g时,其建(构)筑物的设计应采取抗震措施,并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《构筑物抗震设计规范》GB50191的有关规定。
3.0.6 用于民用的沼气工程供电系统应按现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052的“二级负荷”的规定设计。
3.0.7 用于民用的沼气应进行加臭,加臭装置和加臭剂应符合现行行业标准《城镇燃气加臭技术规程》CJJ/T148的有关规定。
3.0.8 沼气工程应采取措施减少噪声、气味等污染,对排放物的处理应符合国家现行环境保护标准的有关规定。
3.0.9 沼气工程的管道、设备等应设置安全标志,安全标志应符合现行行业标准《城镇燃气标志标准》CJJ/T153的有关规定。
3.0.10 沼气工程的设计、施工、运行维护应采取保证人身和公共安全的有效措施。

条文说明
3.0.1 综合利用是指在工艺设计中要考虑对沼气、沼渣、沼液的充分利用。例如,沼气不仅可以直接用于民用、发电或提纯压缩,还可以用于沼气发电机组的热电联产,其产生的余热用于厌氧消化器的加温,冷量用于办公区域夏季空调制冷;沼渣、沼液用于还田利用,另外部分沼渣经过无害化处理以后还可以用于制作建筑材料。
    沼气工程既是制取沼气的能源工程,又是处理有机废弃物的环境保护工程,所以其在建造和运行过程中应严格执行国家环境保护的相关规定。另外为实施国家卫生法律法规和有关职业健康卫生政策,保护从业人员的健康,在沼气站的设计时还应符合国家职业卫生标准的有关规定。
3.0.2 原料来源和种类是指农业有机废弃物、工业高浓度有机废水、工业有机废渣和污泥等;发酵原料的性质取决于原料的物理化学性质,从而决定了不同的消化工艺、发酵时间和沼气产率;各种原料的性质见表1及表2。
表1 农业有机废弃物性质汇总表

表1 农业有机废弃物性质汇总表

表1 农业有机废弃物性质汇总表

    注:1 产气率的数据来源于《沼气技术手册》(四川科学技术出版社,1990年9月第一版,ISBN7-5364-1763-2/S·270)。其发酵温度35℃,发酵周期秸秆为90d,粪便为60d。
    2 禽畜粪便的COD、NH3-N、TP、TN和pH值的数据来源于《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》HJ497-2009;麦秸、稻草和玉米秸的产气率数据来源于《秸秆沼气工程工艺设计规范》NY/T 2142-2012。
表2 工业高浓度有机废水的性质汇总表

表2 工业高浓度有机废水的性质汇总表

表2 工业高浓度有机废水的性质汇总表

    用户类别是指沼气的最终用途,本规范主要是指供民用(集中供气、沼气供锅炉或商业中的炉灶使用等)、供发电、供提纯压缩,根据不同的产气规模推荐最适宜的用途。例如,作为民用沼气产气量不宜小于500m³/d,供发电时的沼气产量不宜小于1200m³/d;这是因为在通常情况下1m³沼气可发电1.5kWh~2.2kWh,目前国内100kW以上的发电机组已较为成熟,因此建议日产气量在1200m³~1600m³的沼气工程即可配100kW的发电机组进行发电利用;从调研的情况来看,利用沼气用于提纯压缩的沼气工程的日产气量都在10000m³以上,所以规定供提纯压缩的沼气产量宜为日产气10000m³以上。
3.0.3 沼气质量对后端的用户设施影响较大。为了保证沼气系统和用户安全,减少腐蚀和堵塞管道,减少对环境的污染和保证系统的经济合理性,保持沼气的质量稳定是非常重要的。根据原料种类,本规范规定的沼气热值为17MJ/m³,综合考虑了不同原料所产沼气的热值;另外,如果低于此值,设备的使用效率将降低,沼气中的硫化氢及水蒸气凝结水还会造成金属管道的腐蚀,缩短管道的使用寿命。
    民用沼气质量中水露点和硫化氢是根据现行国家标准《天然气》GB17820中二类天然气标准提出的;用于发电的沼气中硫化氢含量,除应符合表3.0.3规定外,还应满足发电机组的要求;用于提纯压缩的沼气除应符合表3.0.3规定外,可根据用户的需求进行深度处理。
3.0.4 安全供气除具备稳定可靠的气源外,还应具备保证安全供气的必要设施,如沼气净化设施、沼气储存设施和应急供气措施等。
    根据《建设工程勘察设计管理条例》(中华人民共和国国务院第293号令)中的“设计文件中选用的材料(构)配件、设备,应当注明其规格、型号、性能等技术指标,其质量要求应符合国家规定的标准”的规定制定本条款。
3.0.6 供给民用沼气站承担向城乡小区供气的重要任务,在任何情况下沼气站应做到持续、稳定地供气,而电力供应是保证沼气工程正常运行、不间断供气的必要条件。“二级负荷"(由两回线路供电)的电源要求从供电可靠性上完全满足民用沼气供气安全的需要,当采用两回路供电有困难时,可另设沼气或燃油发电机等自备电源。
3.0.7 用于民用的沼气工程包括集中供气、用于食堂炒莱及蒸锅灶和作为锅炉燃气,为保证民用户安全用气,在泄漏时使人及时觉察,沼气应进行加臭。因为沼气中的硫化氢与管道中的水蒸气结合,会对管道和设备造成腐蚀,吸入后对人身体的影响较大,因此,供民用的沼气应脱除硫化氢,但当硫化氢脱除达标后,因沼气变成无色无味的气体,所以应加臭以便沼气泄漏能及时察觉。
    加臭剂的种类很多,参照天然气的加臭剂,其中四氢噻吩(THT)是目前国内外使用最多的加臭剂,在空气中的浓度达到0.08mg/m³时即可以嗅到臭味。按沼气爆炸下限为8%计算,8%×20%=1.6%,相当于沼气中应加THT5mg/m³,按理论值的2倍~3倍,宜10mg/m³~15mg/m³。
3.0.8 沼气工程是一项净化环境、回收能源、综合利用、改善生态环境的工程,但是其产生的沼液、沼渣如不进行处理和综合利用而直接排放,不仅会严重污染水源、破坏生态自然环境,还会造成资源的极大浪费。因此,应对沼气生产过程中产生的废弃物、废水进行综合利用和有效处理。沼气工程的建设更应该遵循《中华人民共和国环境保护法》中的相关规定,防止在生产建设或其他活动中产生的废水、废渣和恶臭气体及噪声等对环境的污染和危害。
    国家现行环境保护标准主要包括《污水综合排放标准》GB8978、《大气污染物综合排放标准》GB16297等。
3.0.10 沼气工程建设、运行和使用应强调以人为本,防止单纯追求经济效益。在施工和运行过程中不应该忽视安全,减少安全的投入,从而对人身和公共安全造成严重的威胁。如在高空或易发生坠落的构筑物作业时,应采取必要的安全防护措施。另外在更换脱硫剂时散发的恶臭气体、粉碎秸秆时产生的灰尘都会对人体呼吸道造成损害,也必须做好必要的安全防护措施。
 
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