국내 바이오가스정 건설 시 주의사항은 무엇인가요?

농촌 가정용 바이오가스 저장고 설계 규정

1. 범위

이 표준은 농촌 가정용 바이오가스 저장고의 설계 원칙과 기하학적 치수를 명시합니다(이하 바이오가스 풀로서) 결정 및 구조 설계.

이 표준은 벽돌과 시멘트를 건축 자재로, 사람과 동물의 배설물을 주요 발효원료로 사용하는 반연속 발효식 소규모 가구(10m3 발효실 이내) 수압 바이오가스 소화조 설계에 적용됩니다. 재료.

2. 인용기준

다음 기준에 포함된 조항은 본 기준에 인용되어 본 기준의 조항을 구성한다. 표시된 에디션은 표준 출판 당시 유효했습니다. 모든 표준은 개정될 수 있으며 이 표준을 사용하는 당사자는 아래 나열된 표준의 최신 버전을 사용할 가능성을 모색해야 합니다. ?

GB/T4750---1984년 농촌 가정용 수력 바이오가스 소화기의 표준 지도서

GBJ 3---88 석조 구조물 설계 규정

GBJ9- --87 건물 구조물 하중에 대한 코드

GBJ10---89 콘크리트 구조물 설계에 대한 코드

3. 설계 원칙

3.1 바이오가스 소화조는 축사 건물에 건설 축사나 변기 표면 아래에는 먹이실이 사람과 동물의 배설물이 들어가는 입구와 연결되어 있습니다.

3.2 실용성, 위생성, 합리적인 레이아웃, 아름다운 외관을 준수합니다.

3.3 수영장 덮개 상단을 덮고 있는 흙의 두께는 200mm 이상이어야 합니다.

3.4 강도안전계수 K≥2.65.

3.5 정상적인 서비스 수명은 20년 이상입니다.

4. 설계 요구 사항

4.1 설계 기술 매개변수.

4.1.1 바이오가스 압력.

4.1.1.2 최대 작동 압력은 13KPa입니다.

4.1.2 가스 생산율: 0.15m3/m3, d; 0.2m3/m3, d

0.25m3/m3, d;

4.1.3 사료 공급량

4.1.3.1 최소 사료 공급량은 발효실 전체 부피의 50%입니다.

4.1.3.2 최대사료량은 발효실 전체 부피의 90%이다.

4.1.4 가스 저장 용량 일반적인 가스 저장 용량은 일일 가스 생산량의 50%입니다.

4.2 공정 흐름

사람 및 동물의 분뇨(목초 및 농업 폐기물) → 사료실 → 혐기성 발효실 → 수압(배출)실 → 농경지. 조건이 허락하는 경우 인간 배설물과 가축 배설물을 두 개의 공급 포트를 통해 혐기성 발효실로 공급할 수 있습니다.

4.3 형상 및 평면 배치

형상 및 평면 배치는 GB/T4750에 따라 채택되어야 합니다.

4.3.1 발효실의 형태는 주로 원형입니다. 바닥 공간이 제한되어 있거나 지하수위가 높을 경우 발효실은 타원형 또는 단일 스팬 아치형 직사각형으로 설계될 수 있습니다. ?

4.3.2 평면 레이아웃

4.3.2.1 바이오가스 소화조에는 평면 레이아웃 설계가 있어야 하며, 시공 설계는 사용자의 동의를 얻은 후에만 수행할 수 있습니다.

4.3.2.2 레이아웃은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다:

a) 토지 자원을 최대한 활용하고 간결한 레이아웃을 가져야 합니다.

b) 별도의 화장실

c) 편리한 먹이 및 배출

d) 공기 가이드와 공기 전달 파이프가 손상되지 않았습니다.

e) 공급과 배출 사이의 중심선은 90° 이상이어야 하며 공급실의 스쿼트 보드 표면은 발효실 평면보다 높아야 하며 배출실은 발효실 평면보다 낮아야 합니다.

4.3.2.3 철근 콘크리트 슬래브를 사용하여 수영장을 만들거나 사료를 공급하는 바이오가스 소화조에는 제거 가능한 덮개를 장착해야 합니다.

4.3.2.4 유입실과 배출실은 덮개로 덮어야 하며, 덮개는 충분한 강도를 지닌 부품으로 제작되어야 한다. 표면처리는 입구실과 출구실 주변에서 이루어져야 합니다. ?

4.4 혐기성 발효실 용량

4.4.1 발효실 용량 계산식

V=(V1-V2)K1 ------ - ---------------------------------(1)

공식에서: V---발효실의 부피 m3

V1---발효액의 부피 m3; 공기 챔버 m3;

K1---부피 보호 계수, 범위는 0.9에서 1.05입니다.

4.4.1.1 발효액량;

V1=[(n1+n2)k2+n3]T--------------- - ---------------------------------(2)

어디: V1---발효 액체량 m3은 생산된 인간 배설물의 총량입니다.

상주인구 × 0.006m3/두, d~0.0013m3/두를 기준으로 d는 m3 값을 취하며,

n2—생산된 가축 분뇨의 총량입니다.

돼지 수 × 0.006m3/두, d~0.15m3/두에 따라 d는 m3 값을 취합니다.

n3---배설물의 총량; 매일 집 밖에서 정량적으로 수집 수량 m3

k2 ---수집계수 값 0.5~1.0;

T-원료 보유기간(d)로 취함. 야채 지역에서는 30개, 핑바 농업 지역에서는 35개, 언덕이 많은 농업 지역에서는 40개를 차지합니다.

4.4.1.2 공기실 용량

V2=1/2V1K3------------ -------------------(3)

어디: V1---발효재료 액체 부피 m3;

V2 --- 가스 챔버 부피 m3

K3 --- 원료 가스 생산 속도, 이 사양의 4.1.2에 따른 값.

4.4.2 발효실의 용적은 6.0m3 이상이어야 합니다(돼지 10마리 이상, 소 3마리 이상 사육하는 경우). 건축 설계 시 관련 매개변수를 채택해야 합니다. 조정이 이루어져야 합니다. ?

5. 바이오가스 기하학적 치수 결정

5.1 발효실 부피 및 기하학적 치수

4.4.1에 따라 부피를 계산한 후 다음과 같이 계산합니다. 다음 공식 수영장 덮개는 구이고 수영장 바닥은 구이며 수영장 본체는 원통입니다. ?

발효실의 총 부피는 다음 공식에 따라 계산됩니다. ?

5.1.1 바이오가스 탱크의 직경은 사용자의 레이아웃에 따라 결정됩니다.

5.1.2 발효조 뚜껑 구형체의 순부피와 높이.

5.1.2.1 다음 공식에 따라 수영장 덮개 절단 구의 처짐 높이를 계산합니다.

f1=D/a1------------------------- ------- ----------(4)

공식에서: f1---시상면 수영장 덮개 절단 구의 높이 m;

D—원통형 수영장 본체의 직경 m;

a1—직경 대 높이의 비율, 5 대 6.

5.1.2.2 다음 공식에 따라 수영장 덮개 절단 구의 순 부피를 계산합니다.

Q1=π/6f1(3R2-R)--------- ----- ---------------------(5)

에서 공식: Q1—수영장 덮개의 순 부피 m3; p>

R—수영장 본체 원통의 내부 반경 m.

5.1.3 발효조 실린더 탱크 벽의 합산 부피 및 높이

5.1.3.1 발효조 실린더의 순 부피

Q2 =V -Q1-Q3------------------------------- ---- ----------(6)

공식에서: Q2—발효실 실린더의 순 부피 m3

V; — 발효실의 총 부피 m3

Q1 — 탱크 덮개에 있는 회전 타원체의 순 부피 m3 — 발효실 바닥에 있는 회전 타원체의 순 부피; 발효실 m3.

5.1.3.2 발효실 내 동일도의 원통체

H=Q2/πR2------------------- -------- -------------(7)

공식 매체: π—pi, 값 3.1416,

R—발효실의 원통 반경, m

H—원통의 높이 발효실, m.

5.1.4 발효실 바닥에 있는 회전 타원체의 높이와 순 부피.

5.1.4.1 다음 공식에 따라 수영장 바닥 슬라이스 구의 시상 높이를 계산합니다.

f2=D/α2------------------------- ------- ----------(8)

공식에서: f2— 시상 높이 수영장 바닥 절단 구 m;

D—수영장 원통의 직경(m)

α2—수영장 바닥의 시상면 높이에 대한 직경의 비율, 범위: 8~10.

5.1.5 다음 공식에 따라 수영장 바닥에 있는 절단된 구의 순 부피를 계산합니다.

Q3=π/6f2(3R2-f22)----------------------------------- ----------------(9)

공식에서: Q3 - 하단의 구형 모양 발효 탱크의 순 부피 m3;

π - 3.1416을 취함

f2 - 풀 바닥에 있는 회전 타원체의 높이, m; p>R - 수영장 원통의 내부 반경, m.

5.2 표면적

발효실의 전체 표면적은 다음 공식으로 계산되나요?

S=S1+S2+S3--- ------- ----------------- ------- -----(10)

공식에서: S - 총 내부 표면적 m2

S1 - 내부 표면적 풀 커버 컷 구 m2

S2 - 풀 본체 원통의 내부 표면적은 m2입니다.

S3 - 풀 바닥의 내부 표면적 구형 m2.

5.2.1 수영장 덮개 구형 표면의 내부 표면적 계산.

5.2.1.1 다음 공식에 따라 수영장 덮개 구형 표면의 곡률 반경을 계산합니다.

ρ1=D2+4f12/8f1=R2+f1/2f1- -------- ---------------- --------(11)

공식에서: ρ1—수영장 덮개 구형 표면의 곡률 반경 m;

R—내부 반경 풀 원통의 m;

D—풀 원통의 내부 직경 m;

f1—Chi Hua 절단 구 내부 표면의 시상 높이 m.

5.2.1.2 다음 공식에 따라 풀 커버 칩볼의 내부 표면적을 계산합니다

S1=2πρ1f1=π(R2+R) ----- -------- -------------(12)

공식 매체: S1—수영장 덮개 구면의 내부 표면적 m2

R—수영장 원통형 몸체의 반경 m

p>

ρ1 - 수영장 덮개 구형 표면의 곡률 반경 m

f1 - 수영장 덮개 구형 표면의 새그 높이 m;

π —pi, 3.1416으로 간주됩니다.

5.2.2 원통형 풀의 내부 표면적

S2=πDH--------- --- ---------------------(13)

장소: S2 — 풀 실린더의 내부 표면적은 m2입니다;

D—풀 실린더의 직경(m);

H—풀 실린더의 높이(m);

π—pi, 3.1416을 취합니다.

5.2.3 수영장 바닥 절단 구체의 내부 표면적

5.2.3.1 다음 공식에 따라 수영장 바닥 절단 구체의 곡률 반경을 계산합니까?

ρ2=D2+4f1α2/ 8f2=R2+f22/2f2------------------------------- --(14)

공식에서: ρ2—수영장 바닥 회전타원체의 곡률 반경 m;

D—수영장 원통의 내경 m;

R—수영장 원통의 내부 반경 m;

f2 —수영장 바닥 절단 구의 내부 시상 높이가 m입니다.

5.2.3.2 다음 공식에 따라 풀링된 구의 내부 표면적을 계산합니다

S3=2πρ2f2=π(R2+f22)------ ------ -------------(15)

공식에서: S3—내부 수영장 바닥이 부서진 구의 표면적 m2;

ρ2—수영장 바닥 절단 구의 곡률 반경 m;

f2—Chi의 절단 구 높이 m;

R—수영장 본체 원통의 내부 반경 m;

p>

π—Pi, 3.1416을 취합니다.

5.3 수유실

5.3.1 수유실은 스쿼트 플레이트와 수유구(파이프)로 구성됩니다.

5.3.1.1 스쿼팅 보드의 기하학적 치수. 스쿼트 보드는 일반 스쿼트 보드와 구더기 방지 스쿼트 보드로 구분됩니다.

a) 일반 스쿼트 보드의 기하학적 치수는 길이 × 너비 × 두께 = 720mm × 420mm × 80mm이며, 길이 × 너비 = 360mm × 1 50mm이며 중앙에 직사각형 구멍이 있습니다.

p>

b) 구더기 방지 쪼그리고 앉는 판의 기하학적 치수: 구더기 방지 쪼그리고 앉는 판의 평평한 표면과 중앙의 사각형 구멍은 구더기 방지 효과를 얻기 위해 동일한 크기를 갖습니다. 중앙의 사각 구멍 아래에 높이 120mm, 폭 40mm의 구더기 방지선을 추가해야 합니다. 가능하면 광택이 나는 세라믹 타일이나 유리를 내부 표면에 붙여야 합니다.

5.3.1 공급 포트(튜브)는 상단 직사각형 홈과 하단 가든 튜브로 구성됩니다.

a) 상단 및 중간 직사각형 홈통의 기하학적 치수는 길이 × 너비 × 깊이 = 600mm × 320mm × 500mm입니다.

b) 하단 및 중간 정원 파이프는 Φ200을 사용해야 합니다. -Φ300 프리캐스트 콘크리트 파이프 또는 현장 타설 콘크리트 파이프의 경우 파이프와 수영장 벽 사이의 각도가 30° 이상이어야 합니다.

5.3.2 자격을 갖춘 농부는 인분 처리 장치를 추가해야 합니다. 투입하기 전, 그 부피는 다음 공식에 따라 계산됩니다:

Q4=n1×m×30¼1000------ -------------------------- -------(16)

공식에서: Q4 - 인간 배설물 처리 구덩이의 양 m3;

n1 - 1인당 평균 일일 배설물 생산량(kg)

m - 사람 수; 화장실에 들어가는 사람,

30 - 대변 처리 시간, 일수.

5.4 배출실(유압실)

5.4.1 배출실에는 세 가지 기능이 있습니다.

a) 슬래그 배출

b) 유지 관리를 위해 수영장에 입장합니다.

c) 수영장의 압력을 조정합니다.

d) 최소 먹이 양을 조절합니다.

5.4.2 배출실의 설계는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

a) 최대 공급량의 수평선 위에는 유압실이 있고 단면(수평 섹션) 수압실의 모양은 원형일 수 있으며, 타원형

또는 긴 기본 모양일 수도 있습니다.?

b) 발효실과 발효실을 연결하는 출입구의 기하학적 치수 배출실은 다음과 같습니다. 높이는 4.1.3에 따릅니다. 최소 공급 수량 계산에 따르면 폭은 500mm

~700mm입니다.

5.5 발효실과 배출실의 기하학적 치수는 첨부된 표에 따라 선택할 수 있습니다.

6. 바이오가스 저장고의 구조 설계

6.1 구조 설계에 대한 일반 조항

6.1.1 벽돌 및 현장 타설 콘크리트, 석재 및 타설 현장 콘크리트, 철근 콘크리트 조립식 블록 및 현장 타설 콘크리트 복합 구조 또는 전체 콘크리트 구조를 사용할 수 있습니다. GBJ3 규정에 따라 월간 평균 가스 혼합물이 -50C 미만인 지역에서는 바이오가스 풀의 노출된 부분에 블록 구조를 사용해서는 안 됩니다. ?

6.1.2 이 코드를 사용할 경우 일반하중 결정, 구성요소 단면 계산 및 기초 설계는 해당 국가 표준 또는 코드에 따라 수행되어야 합니다.

. 지진 지역, 붕괴성 황토 또는 광대한 토양 지역에 건설된 바이오가스 소화조 구조물의 설계도 현재 관련 표준 및 규정을 준수해야 합니다. ?

6.2 부하

6.2.1 GBJ9 원칙에 따라 바이오가스 소화조의 설계 부하는 특성에 따라 다음 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

a) 일정 하중: 구조물 자중, 토압(토양의 수직 및 측면 압력) 등 포함

b) 활하중: 수압(수영장 내 수압, 지하수압, 부력, 설계 수압 및 기타 시설물(목장, 여물통 등) 하중 및 사람과 동물의 하중 등

6.2.2 다양한 부위에 작용하는 하중

6.2.2.1 수영장 덮개에 작용 하중

a) 자중 하중: 자중 하중은 수영장 덮개의 재질에 따라 다릅니다. 일반적으로 벽돌의 중량은 19kN/m3입니다. , 시멘트 모르타르는 20KN/m3, 콘크리트는 23~24KN/m3; b) 피복토 하중: 수영장 덮개가 구형이므로 피복토 하중은 가변적이며 감소함에 따라 감소합니다. 설계 중 충전 토양의 부피 밀도는 일반적으로 18KN/m3입니다.

c) 활하중: 지면의 균일 하중의 표준 값은 일반적으로 2KN/m2입니다. p>

d) 공기압 부하 : 일반적으로 12kp입니다.

6.2.2.2 수영장 벽에 작용하는 하중:

a) 지면의 활하중으로 인한 토압

b) 지하수 위의 토양 압력;

c) 지하수 아래의 토압

d) 지하수에 의해 생성된 정수압

e) 탱크 내 발효액의 수압; ;

f) 수영장의 공기압 부하.

6.2.2.3 연못 바닥에 작용하는 하중:

a) 탱크 바닥 내벽에 수직인 탱크 공기압 하중

b ) 탱크 내 발효 물질 유압 하중

c) 수영장 바닥 경계 위로 전달될 수 있는 모든 수직 하중

d) 탱크 바닥의 자중 하중; 수영장;

e) 기초 토양 수영장 바닥의 반력;

f) 지하수의 부력.

6.3 하중 조합,

가장 불리한 하중 조합을 설계에서 계산해야 합니다. ?

6.3.1 풀 덮개 하중 조합

6.3.1.1 풀 덮개 반경 방향 힘에 대해 가장 불리한 조합은 다음과 같습니다. 풀 덮개 자중 + 덮개 토양 하중 + 지면 활하중 .

6.3.1.2 수영장 덮개의 원주력에 대해 가장 불리한 조합은 다음과 같습니다: 수영장 덮개 자체 무게 + 덮개 토양 하중 + 기압 하중.

6.3.2 수영장 덮개 지지 하중 조합

수영장 덮개 지지 하중의 가장 불리한 조합은 다음과 같습니다. 수영장 덮개 자체 무게와 토양을 덮는 결합 작용에 의해 생성되는 수평 추력 하중 및 지상 활하중. ?

6.3.3 수영장 벽 하중 조합.

6.3.3.1 시공단계 : 강도가 설계표시에 미치지 못하는 경우에는 자중 외에 다짐예압에 따른 하중도 고려하여야 한다. 벽 외부의 흙을 되메울 때. ?

6.3.3.2 사용 단계:

a) 공급 및 가스 생산 단계는 후프 견인력에 가장 불리하며 지하수 영향 및 지상 활하중 효과가 없습니다.

b) 굽힘 모멘트의 경우, 빈 수영장 상황은 지하수, 지반 하중 및 토압의 복합적인 영향으로 가장 불리한 상황입니다.

6.3.4 수영장 바닥 하중 조합

빈 수영장이 가장 불리한 상황입니다. 이때의 하중은 수영장 바닥의 기초와 바닥의 반력입니다. 풀 라인 하중은 원주를 따라 균등하게 분산됩니다. ?

탱크 바닥의 기초 강도를 확인할 때 가스 생산 단계가 가장 불리한 상황이며, 바이오가스 탱크의 부상 방지를 확인할 때 빈 탱크가 가장 불리한 상황입니다. 상황. ?

6.4 구조적 요구 사항

6.4.1 바이오가스 소화조를 만드는 데 사용되는 블록과 모르타르는 GBJ3-8821?1에 따라 다음 강도 등급 요구 사항을 충족해야 합니다:?

a) 일반 소결벽돌의 강도등급 : MU10~MU15

b) 콘크리트 블록의 강도등급 : MU15~MU20

c) 석재의 강도등급 : MU30~MU40

d) 모르타르 강도 등급: 벽돌 모르타르 > M7.5, 미장 모르타르 > 1:3.

6.4.2 바이오가스 저장고 건설에 사용되는 콘크리트는 GBJ10-892 1.1의 조항을 준수해야 하며 다음 강도 요구 사항을 충족해야 합니다.

a) 주조의 강도 등급 현장 콘크리트는 C15보다 낮아서는 안 됩니다.

b) 프리캐스트 철근 콘크리트의 강도 등급은 C20보다 낮아서는 안 됩니다.

GBJ10-89 제7.1.1조의 규정에 따라 조립식 철근 콘크리트 슬래브의 두께가 150mm 미만인 경우 철근 사이의 간격은 200mm를 초과할 수 없으며 직경은 200mm를 초과할 수 없습니다. 강철 막대의 길이는 6.5mm 이상이어야 합니다.

6.4.3 각 부분의 단면 요구사항:

a) 구형 수영장 덮개의 콘크리트 두께는 60mm 이상이어야 합니다.

b) 수영장; 벽 두께: 곡선 벽 블록의 경우 60mm 이상, 현장 타설 콘크리트의 경우 60mm 이상입니다. 사각형 수영장 벽의 경우: 블록 두께는 120mm 이상입니다. 현장 타설 콘크리트는 100mm 이상입니다.

c) 볼 커팅 풀 바닥 슬래브 콘크리트의 두께는 60mm 이상이어야 합니다.

6.5 바이오가스 소화조에 부식 방지 코팅을 밀봉하는 경우 코팅은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

a) 수분 경화 특성이 우수하고 물이 강한 수성 코팅 흡수 능력;

b) 공기 투과 계수는 1010cm3, cm/cm2, s, dapa 미만이어야 합니다.

c) 시멘트 모르타르와 친화력이 좋습니다.

바이오가스 저장조의 안전한 운영을 위한 예방 조치

바이오가스 저장조의 정상적인 가스 생산과 안전한 운영을 보장하고 불안전한 사고를 예방하기 위해서는 일상 관리 시 다음 사항에 주의해야 합니다. 운영.

1. 흙을 굴착할 때에는 건설근로자의 안전을 보호하기 위한 안전조치를 취해야 한다.

2. 유지 관리 중에는 사람과 동물이 밟고 수영장에 빠지는 것을 방지하기 위해 노출된 각 개구부를 임시 덮개로 밀봉해야 합니다.

3. 먹이를 준 후에는 각 배출구를 밀봉해야 합니다. 가스 생산이 시작되면 과도한 공기압으로 인해 이동식 커버가 올라가는 것을 방지하기 위해 매일 30분 이상 배기가스를 배출해야 합니다.

4. 역화 방지 및 수영장 폭발 등 불안전한 사고를 유발하기 위해 에어 가이드 파이프 입구에서 화재 테스트를 엄격히 금지합니다.

5. 램프 쿠커를 사용하기 전에 사용 설명서를 주의 깊게 읽으십시오. 사용 시에는 표준화된 방식으로 작동하고 제때에 스토브 표면의 잔해물을 청소해야 합니다.

6. 바이오가스 압력이 9기압에 도달하면 과도한 기압으로 인해 수영장 본체가 손상되지 않도록 가스를 적시에 방출해야 합니다.

7. 안전하지 않은 사고를 방지하기 위해 바이오가스 저장조 주변 5m 이내에서 불을 피우는 것은 엄격히 금지됩니다.

8. 각 이동식 커버가 밀봉되어 있고 손상되지 않았는지 항상 확인하고 이동식 커버를 밟는 것은 금지되어 있습니다.

9. 가스관 연결부에 공기 누출이 있는지 자주 확인하세요. 실내에서 계란 썩는 냄새가 나면 즉시 공기 공급원을 끄고 문과 창문을 열어두세요. 환기를 시키고 사람들을 대피시키십시오. 방에 불을 피우는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 방에 냄새가 거의 없을 경우 가능한 한 빨리 누출 부위를 확인하십시오.

10. 수영장을 청소하거나 수영장 본체를 검사할 때는 먼저 수영장에 있는 원자재를 비운 다음, 수영장에 남아 있는 가스가 충분할 때 송풍기를 사용하여 제거해야 합니다. 산소가 공급되지 않으면 수영장을 다시 운영할 수 있습니다. 운영 중 불꽃놀이는 엄격히 금지됩니다. 조명이 필요한 경우 손전등이나 램프를 사용하세요.

11. 바이오가스 풀은 쓰레기장이 아닙니다. 바이오가스 풀에는 중독을 방지하기 위해 각종 살충제, 중금속 화합물, 염분 및 기타 유기 폐기물을 넣는 것이 엄격히 금지되어 있습니다.

12. 상비로 바이오가스 슬러리를 사용할 때는 비료 손상을 방지하기 위해 요구되는 농도에 따라 엄격하게 적용해야 합니다.