课程设计-水压式沼气池设计

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1、课程设计说明书课程设计名称：水压式沼气池设计课程设计题目：学院名称：专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20年月日目录1概论21.1设计任务和内容21.1.1设计内容21.1.2水压式沼气池设计任务21.1.3课程设计原则3171.1.4工程设计范围31.2项目的背景及建设的必要性31.3沼气的基本知识31.4水压式沼气池基本知识41.4.1水压式沼气池的特点41.4.2沼气池采用中温厌氧发酵42厌氧发酵工艺流程说明43沼气池体部分的设计计算53.1发酵原料53.1.1沼气发酵原料的理论产气量53.1.2原料的碳氮比53.2沼气池体部分设计计算63.2.1设计参数63.

2、2.2发酵间的设计63.2.3水压间的设计104配套设施的设计计算104.1换热器的计算104.2吸收塔的计算12参考文献14171概论1.1设计任务和内容1.1.1设计内容根据基础资料，设计一个方案，对农业固体废物畜禽粪便和秸秆进行厌氧发酵处理，温度低的时候对原料进行换热，使进口温度满足中温厌氧发酵，出口气体吸收其中的硫化氢，沼气经净化之后达到《恶臭污染物控制标准》（GB14554-93）中二级新扩改建标准。控制标准如表1所示：表1恶臭污染物厂界标准值序号控制项目单位一级二级三级新扩改建现有新扩改建现有1氨mg/m31.01.52.04.05.02三甲胺mg/m30.

3、050.080.150.450.803硫化氢mg/m30.030.060.100.320.604甲硫醇mg/m30.0040.0070.0100.0200.0355甲硫醚mg/m30.030.070.150.551.106二甲二硫mg/m30.030.060.130.420.717二硫化碳mg/m32.03.05.08.0108苯乙烯mg/m33.05.07.014199臭气浓度无量纲1020306070沼气中的臭气主要为H2S，而H2S的含量为0.034%，经过吸收塔的吸收后就可以达到排放标准。1.1.2水压式沼气池设计任务（1）设计题目水压式沼气池设计（2）主要设计

4、任务①水压式沼气池尺寸设计：沼气池主体容积、高度、直径、水压间容积、高度、直径。②配套设施：换热器的传热面积、管长、管径、标准换热器选型；吸收塔填料层高度、塔径、总压力等。③换热器和吸收塔采用间歇式操作，一次厌氧发酵时间为30天，比较冷的月份分两个区间，从1月份到3月份，从10月份到1月份是比较冷的时间，所以需要用到换热器；产生的气体要经过吸收才能达到《恶臭污染物控制标准》，所以要用到吸收塔。（3）设计目的①巩固已学过的与环境工程有关的专业知识，特别是厌氧发酵章节；②领会国家关于环境保护的方针、政策和法规，初步树立正确的环境保护指导思想；③综合运用所学知识，通过课程设计

5、规定的任务，培养全面考虑和解决问题的能力；④提高计算、制图等方面的基本技能；⑤提高运用文献、技术资料和工具书的能力。（4）基础资料地基允许承载力≥8t/m2，地下水位在地面下5-6m，水压间有效容积是日产气量的50%，装置内最大气压极限≤800kPa，装置内正常工作气压≤784kPa，活载荷≥200kg/m21.1.3课程设计原则（1）在总体技术路线上要符合我国生活垃圾处理的技术政策，水压式沼气池要符合无害化的总目标。（2）配套换热器和吸收塔，保证水压式沼气池的温度比较恒定且能有效回收沼气中的二氧化碳。17（3）根据该地区的经济承受能力，尽可能为国家节省建设资金。1.1

6、.4工程设计范围工程设计范围为工艺部分设计计算。1.2项目的背景及建设的必要性随着生活水平的提高和集约式农业的发展，农村固体废物中畜禽粪便和秸秆的产生量越来越大，不及时有效的处理将造成农村环境卫生的破坏。利用普通使用的水压式沼气池进行处理，既可以有效利用资源，又可以产生新的清洁能源——沼气，还可以消除环境污染。水压式沼气池存在能耗低、占地面积不大、处理效果好的优点，但是也存在随季节温度变化工作不稳定等缺点，在设计的过程中需要克服该问题。1.3沼气的基本知识（1）沼气及其产生过程沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种

7、可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷（CH4）。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳（CO2）等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比