力 ICS-29.160.20 CCS F13 NB 21年5月1日券度人 翼 中华人民共和国能源行业标准 NB/T10403—2020 大中型中温厌氧发酵及发电机组运行 管理规范 Specification for operation management of large and medium scale anaerobic system and biogas generating sets 2021-02-01实施 2020-10-23发布 国家能源局发布 NB/T10403—2020 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件. 3 总则. 4 沼气发酵原理及工艺流程 5 预处理的作用及其控制参数 发酵系统反应器及参数控制 7 脱硫方式及控制参数 气柜控制参数 固液分离参数控制 10 人员管理 11 配电室、发电机房、沼气锅炉房的管理 12 安全操作 13 故障处理· 14 维护保养 15 消防系统管理 16 档案管理 12 NB/T10403—2020 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件由能源行业非粮生物质原料标准化技术委员会（NEA/TC24）归口。 本文件起草单位：内蒙古华蒙科创环保科技工程有限公司、内蒙古蒙牛生物质能有限公司、河北聚碳 生物科技有限公司、内蒙古农村生态能源环保站、内蒙古自治区产品质量检验研究院。 本文件主要起草人：石云霞、孙海龙、尹春祥、麻彦龙、李春生、张瑞强、周加栋、孙广川、毛志慧。 Ⅱ NB/T10403—2020 大中型中温厌氧沼气发酵及发电机组运行管理规范 1范围 本文件规定了大中型中温厌氧发酵及发电机组运行管理、安全操作、故障处理、维护保养的有关要求。 本文件适用于大中型中温厌氧发酵及发电机组的运行管理 2规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3总则 加强和完善大中型沼气电站的运行管理，提高管理人员和操作人员的技术水平，保证厌氧发酵及沼气 发电机组安全、稳定、高效运行，指导大中型中温厌氧发酵及发电机组的标准化运行管理、安全操作、故障 处理及维护保养。 4沼气发酵原理及工艺流程 4.1厌氧消化的3个阶段 水解阶段：在好氧和厌氧微生物分泌的胞外酶、表面酶（纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶）的作用下，将固体 有机质水解成分子量较小的可溶性单糖、氨基酸、甘油、脂肪酸。这些分子量较小的可溶性物质就可以进 入微生物细胞之内被进一步分解利用。 产酸阶段：各种可溶性物质（单糖、氨基酸、脂肪酸），在纤维素细菌、蛋白质细菌、脂肪细菌、果胶细菌 胞内酶作用下继续分解转化成低分子物质如丁酸、丙酸、乙酸以及醇、酮、醛等简单的有机物质；同时，也有 部分氢（H2）、二氧化碳（CO2）和氨（NH）等无机物释放。但在这个阶段中主要的产物是乙酸，占70%以 上，所以称为产酸阶段。参加这一阶段的细菌称为产酸菌。 产甲烷阶段：由产甲烷菌将第二阶段分解出来的乙酸等简单有机物分解成甲烷和二氧化碳，其中二氧 化碳在氢气的作用下还原成甲烷。这一阶段称为产气阶段或称为产甲烷阶段。 4.2沼气的主要成分 甲烷含量为50%~70%；二氧化碳含量为30%~40%；还有少量硫化氢、一氧化碳、氮气、氢气等。 4.3沼气的爆炸极限 沼气的主要成分是甲烷，甲烷的爆炸极限是指甲烷与空气混合后遇火引起的爆炸的浓度范围值，甲烷 爆炸极限的实验值为5%~15%。 4.4厌氧发酵工艺流程 厌氧发酵工艺流程见图1。 5预处理的作用及其控制参数 5.1预处理的工艺 预处理的工艺包括： a）设置格栅：以防止水泵、输料管道及其他设备装置被堵塞； b）对于含固体物质较高的发酵原料应设置酸化池； c）对于含泥沙量较多的发酵原料应设置沉沙池； d）利用调节池调节发酵原料的水量、水质、温度、酸碱度，使其达到相关参数的要求。 5.2控制参数 1 NB/T10403—2020 畜禽类污 混调池 发电机余热 沼液循环回 厌氧发酵 沼气 沼气脱水 沼气脱硫 储气柜 发电 固液分离 固体 用 垫料 图1厌氧发酵工艺流程 控制参数包括： a）pH控制在6.8~7.5； b）料液浓度控制在8%~10%。 6发酵系统反应器及参数控制 6.13种主要的厌氧反应器 3种主要的厌氧反应器包括： a）塞流式反应器（PFR）：也称推流式消化器，主要是半地下式，制作成长方形池子，新料推着旧料向 后端运行，适用于高固体悬浮物浓度废物的处理，运转方便，稳定性高，缺点是需要固体和微生物 的回流作为接种物，消化器难以保持一致的温度，易结壳； b) 全混式反应器（CSTR）：新料和旧料利用搅拌器搅动，实现上下全部混合，微生物扩展快速，产气 速度快，缺点是容易把新料带出； 升流式固体反应器（USR）：底部设有布水系统，USR有比水力滞留期（HRT）高得多的固体滞留 期（SRT）和微生物滞留期，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。 6.2厌氧系统控制参数 厌氧系统控制参数包括： a）中温发酵温度控制在35℃~38℃； b）每天的料液温度波动不超过士1℃。 7脱硫方式及控制参数 7.1脱硫方式 脱硫方式分为： a）生物脱硫：是将沼气里的硫化氢气体利用微生物作用，形成单质硫和硫酸，从而除去沼气里的硫 化氢气体； H2S+2O2=H2SO4 b）化学脱硫：一般利用化学反应将沼气里的硫化氢气体除去，常用的脱硫剂主要成分是氧化铁， 脱硫剂可在合适的条件经再生后重复使用，半年再生一次。 FezO·HzO+H2S=FeaS+4H,0 Fe2S3+O2+3H2O=Fe2O·H20+2H20+3S(再生） 7.2控制参数 硫化氢含量小于150mg/m。 2 NB/T10403—2020 8气柜控制参数 气柜控制参数主要包括： a）空气风机压力控制在1.5kPa，宜用常充气式风机； b）气柜安全阀压力为5kPa。 9固液分离参数控制 固液分离主要控制参数包括： a）沼渣的水分小于70%； b）沼液的含固率小于5%。 10人员管理 10.1管理人员工作职责 管理人员工作职责包括： a）保证生产环境良好，各种设施、设备应保持整洁，避免水、泥、气泄漏； b）运行管理人员应了解“沼气工程”内的各种有害因素与维修工作的利害关系。做到心中有数，在 紧急情况时处乱不惊。 10.2操作人员工作职责 操作人员工作职责包括： 每班需要配备1位班长负责指挥生产和若干名操作工。 b）操作人员应了解本工程处理工艺，熟悉本岗位设施、设备的要求和技术指标。要求对沼气工程 的各个环节有足够的了解是保证工程顺利运转的必要条件。 c) 各岗位的操作人员，应切实执行本岗位的操作规程中的各项要求，按时准确地填写运行记录。进 行科学管理，积累经验以备查验。 d) 为了保证人身的安全，设备启动前应做好全面检查和准备工作，确认无误后方可开机运行。 e）保证设备良好工作状态。当操作人员发现设备运行异常时，应采取相应措施并及时报告负责人。 f）各岗位操作人员上岗时应穿戴相应劳保用品，做好安全卫生工作。 10.3岗位培训 岗位培训包括： a）操作岗位的培训，对预处理、厌氧系统、固液分离机的操作，发电机组、沼气锅炉的正常启停的 操作； b）维修岗位的培训，对沼气发电机组、沼气锅炉、各类泵、固液分离设备的维修保养进行培训。 10.4安全培训 安全培训包括： a）消防安全培训，灭火器、消防栓的使用方法以及逃生方法； b）道路交通安全培训，包括员工自觉遵守交通规则，上夜班穿反光衣、戴安全帽等。 10.5安全操作规程培训 安全操作规程培训包括： a）大中型沼气工程运行、维护及安全规定除应符合本文件外，还应符合国家现行有关标准的规定。 b）运行管理操作人员应熟悉大中型沼气工程处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标，并应 持有职业资格证书。 c) 各岗位应具备本工程的工艺系统图、岗位责任、工作图表、操作规程等，并应置于明显部位，定期 管理。 3 NB/T10403—2020 d）各岗位的操作人员，应执行本岗位的操作规程，按时准确地填写运行记录。 e）设备启动前应做好全面检查和准备工作，确认无误后方可开机运行。 f) 操作人员发现运行异常时，应采取相应措施并及时报告负责人。 g） 各种设施、设备应保持整洁，避免水、泥、气泄漏。应每周检查、紧固设备连接件，每周检查电动阀 门的控制元件、手动与电动的联锁装置，杜绝设备带病运行。构筑物之间的明渠应每周清理确保 畅通无阻。 h）操作人员必须完全掌握本工程处理工艺，熟悉本岗位设施、设备的运行要求和技术指标，应建立 安全学习制度。 i) 从事电气、锅炉、化验分析等特殊工种的人员，必须通过职业技能、安全技术培训，经鉴定合格并 取得相应职业资格证书后方可上岗操作。 j）操作人员应了解大中型沼气工程运行中的各种危险、有害因素和由于操作及维修不当所带来的 危害。 k）各岗位操作人员上岗时应穿戴相应的劳保用品，做好安全卫生工作。 1）大中型沼气工程应在明显位置装备消防器材、防护救生器具等防护设备，并按设备使用要求定期 检查和更换，确保安全用品的可靠性。操作人员应熟练掌握，并会使用防护救生器具及消防 器材。 m）制订火警、易燃及有害气体泄漏、爆炸、自然灾害等意外事故的紧急应变计划。 n）大中型沼气工程的所有露天井口及其他附属管网口均应加盖，盖板应有足够的强度，防止人畜 掉进池内。 对产生、输送、储存沼气的设施应做好安全防护，严禁沼气泄漏或空气进人庆氧消化器及沼气储 气、配气系统；严禁违章明火作业；储气柜蓄水池内的水严禁随意排放，以防罐内产生负压损坏 罐体。 操作应采取安全防护措施，并经过安全部门审批；禁正石器、铁