ICS27.010 F10 T/CRES 中国可再生能源学会 标准 T/CRES0013－2022 生物质暗 -光联合生物制氢装置 设计规范 Code for design of dark -photo combined biohydrogen production device using biomass 2022-12-30发布 2023-01-16实施 中国可再生能源学会 发布 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CRES0013 -2022 I 目 次 前言................................ ................................ ........ II 1 范围................................ ................................ ....... 1 2 规范性引用文件 ................................ ............................. 2 3 术语和定义 ................................ ................................ . 3 4 基本要求 ................................ ................................ ... 4 5 装置设计 ................................ ................................ ... 5 6 装置施工 ................................ ................................ ... 6 7 装置运行与维护 ................................ ............................. 7 8 安全要求 ................................ ................................ ... 8 全国团体标准信息平台 T/CRES0013 -2022 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分： 标准化文件的结构和起草规则》 的规定起草。 请注意本文件的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。 本文件由 河南农业大学 提出。 本文件由中国可再生能源学会归口 及发布。 本文件起草单位：河南农业大学、黄河科技学院、 安阳利浦筒仓工程有限公司。 本文件主要起草人：张全国、张志萍、荆艳艳、 胡建军、 茹光明、张洋、 蒋丹萍、 王国 防、路朝阳、李亚猛、李哲、朱胜楠、张学婷 。 本文件在执行过程中的意见建议请反馈至中国可再生能源学会标准化工作办公室。 全国团体标准信息平台 T/CRES0013 -2022 1 生物质暗 -光联合生物制氢装置设计规范 1范围 本文件规定了生物质暗 -光联合生物制氢装置设计、 装置施工、 装置运行与维护、 消防， 保证装置高效运行和安全生产。 本文件适用于以生物质为原料的暗 -光联合生物制氢装置设计，单独暗发酵生物制氢装 置和单独光发酵生物制氢装置设计可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期 的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 3214 水泵流量的测定方法 GB/T 6464 金属及其覆盖 大气腐蚀试验 现场试验的一般要求 GB 50444 建筑灭火器配置验收及检查规范 GB/T 6920 水质pH的测定 GB 7445 氢气检验方法 GB/T 8163 输送流体用无缝钢管 GB/T 8175 设备及管道保温设计导则 GB/T 14975 结构用不锈钢无缝钢管 GB 14554 恶臭污染物排放标准 GB 50720 建设工程施工现场消防安全技术规范 BB/T 0028 按压泵 3 术语与定义 下列术语与定义适用于本文件。 3.1 暗发酵制氢 hydrogen production by d ark fermentation 在没有光照的情况下，通过厌氧微生物将有机化合物转化为生物氢，同时生成各种有机 酸或醇类副产物的过程。 3.2 光发酵制氢 hydrogen production by photo fermentation 全国团体标准信息平台 T/CRES0013 -2022 2 厌氧光合细菌依靠从小分子有机物中提取的还原能力和光提供的能量将氢离子还原成 氢气的过程。 3.3 生物制氢 biohydrogen production 利用微生物代谢制取氢气的一项生物工程技术，主要包括：光水解制氢、光发酵制氢、 暗发酵制氢、暗发酵与光发酵联合制氢。 3.4 暗-光联合生物制氢 dark-photo combined biohydrogen production 暗发酵细菌首先在暗反应器中将有机物降解为小分子酸等有机物，同时生成氢气，之后 暗发酵尾液（渣）进入光反应器，光合细菌彻底降解有机物产生氢气。 4 基本要求 4.1 生物质暗 -光联合生物制氢装置的设计与运行应符合稳固耐用、操作方便、环保节能、 安全卫生等要求。 4.2 生物质暗 -光联合生物制氢装置的规模应根据原料的来源及特性、产物用途等因素综合 考虑后确定。 4.3 生物质暗 -光联合生物制氢装置应保证生产安全， 且施工建筑、 运行生产等使用的材料、 设备应符合国家现行标准的有关要求。 4.4 生物质暗 -光联合生物制氢装置应采取措施减少噪声、气味等污染，污染物排放应符合 相关国家标准的要求。 4.5 生物质暗 -光联合生物制氢装置的设计、施工建筑、运行及维护应采取有效措施保证人 身和公共安全。 5 装置设计 5.1 设计原则 在装置设计中应 保证联合生物制氢装置运行的连续性、高效性、低能耗及稳定性。 设计前应收集下列基础资料，在设计中应考虑以下事项： a）制氢原料：原料的种类、数量、特性、获取 方式、稳定性及可持续年限。 b)气象资料：建设地点的气温、日照时间、降雨（雪）量、风力等。 c)氢气的用途和使用要求。 d）发酵剩余物的用途或去向。 5.2 原料及预处理 全国团体标准信息平台 T/CRES0013 -2022 3 5.2.1 原料供应量应稳定，农业有机废弃物原料的收集与获取应符合下列规定： a)畜禽粪便原料应及时收集并处理，粪便贮存池需有防雨防渗措施，防止二次污染； b)秸秆类原料应在制氢装置建筑地点附近存放，存放量应根据收集量和消耗量确定。 5.2.2 发酵原料应根据原料的种类进行预处理，根据原料的结构、组成等因素采取相应的预 处理措施。 5.2.3 各种原料预处理后，固体浓度应调节均匀，不得含有直径或长度大于 10mm的固体悬浮 物。 5.3 生物制氢工艺及设备 5.3.1 生物质暗 -光联合生物制氢工艺是将生物质预处理之后，先进行暗发酵产生氢气，暗 发酵结束后的尾液（渣）经过处理再进行光发酵产生氢气。 生物制氢工艺和反应器类型应根 据原料特性、发酵条件、进料方式等进行经济性分析后确定，宜采用混合原料设计，发酵条 件宜设定在常温常压等易于实现的环境范围内。 5.3.2 应根据原料的特性对反应器进行选择，如原料粘结性较强、发酵浓度较高，需要充分 搅拌，宜选择带有搅拌装置的反应器，如原料粘结性较弱、发酵浓度较低，宜选择无搅拌的 反应器。 5.3.3 生物制氢系统温度应根据发酵温度等因素确定，一般 设置为30℃~35℃，运行稳定后 生物制氢系统温度波动范围应为± 2℃，温度不够时可进行加热。 5.3.4 生物质暗 -光联合生物制氢装置的暗发酵单元和光发酵单元均应能够独立运行。 5.3.5 光发酵装置的光源可选择太阳光或人工光源。如使用太阳光，应配备补光装置应对光 照不足的情况，如使用人工光源，应考虑其能耗及局部热效应问题。 5.3.6 光发酵装置的布光方式应尽量避免光照死区，光线分布均匀，提高光能利用率的同时 应避免