沼气工程技术与工艺.ppt

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1、内容一、沼气规模工程分类标准二、沼气发酵基本原理三、沼气发酵基本条件四、发酵装置五、沼气工程设计工艺参数的选择六、沼气工程建设模式七、沼气工程建设不容忽视的问题八、沼气工程相关规范与标准五、沼气工程设计工艺参数的选择1.原料的收集充足而稳定的原料供应是沼气发酵工艺的基础，不少沼气工程因原料来源的变化被迫停止运转或报废。原料的收集方式直接影响原料的质量，影响到污水的生成量以及浓度。2.原料的预处理原料中常混有各种杂物，如牛粪中的杂草，鸡粪中的鸡毛和砂砾等。为了便于用泵输及防止发酵过程中出现故障，或为了减少原料中的悬浮固体含

2、量，有的在进入消化器前还要进行升温或降温等，因而要对原料进行预处理。预处理阶段大中型沼气工程所设计的相关构筑物必须满足发酵工艺要求，才能最终达到总体设计目标。3.选择发酵温度发酵温度是影响沼气发酵的重要因素。沼气发酵菌种在8℃～60℃范围内都能发酵产气。原料的分解消化速度随温度的升高而提高，也就是产气量随温度升高而提高。厌氧发酵原料宜采用尽可能高SS浓度的畜禽粪水，尽量减少沼液产量；厌氧消化宜采用中温消化(35℃左右)，也可采用近中温消化(25～30℃)。消化器的保温设计采取中、高温运行的大中型沼气工程，消化器内料液的温

3、度或是35℃，或是54℃。而消化器周围环境温度却随着四季更替或昼夜交换而变化，为确保消化器能在恒温条件下运行，必须以当地最寒冷时刻的气温条件，确定保温层的厚度，对消化器进行保温设计。4.选择消化器(沼气池)规模化养殖场大中型沼气工程项目建设池型选择：沼气发酵装置是整个沼气工程的核心部件。沼气发酵装置类型很多，畜禽粪便污水多采用升流式固体反应器（USR）及塞流式消化器，固体物含量低的废水多采用上流式厌氧污泥床（UASB）厌氧消化器。消化器的设计消化器容积大小与沼气发酵原料的物料特性、消化液浓度和水力滞留期有关。消化器容积V

4、1与每日处理原料量、消化液浓度、消化液密度和水力滞留期有关，公式如下：消化器总容积＝消化器中消化液容积（V1）＋消化器的储气容积（V2），一般取V2＝（8％～10％）V1，即：V＝V1＋V2原料、池型、温度与产气率原料池型温度/℃产气率/m3/m3•日畜禽粪便常规地下池常温0.1－0.6地面池350.6－1.85.选择厌氧消化器的滞留期（HRT）滞留期与原料特性、发酵温度、装置类型及预期目的有关。一般地选择为：常规地下池采用畜禽粪便为原料时滞留期为20－60天；地面高效装置采用畜禽粪便为原料时滞留期为8－15天；地面高效

5、装置采用酒精废液及高浓度有机废水为原料时滞留期为0.5－4天。以生产沼气为主可选择最佳滞留期，以环境保护为主，则应适当延长滞留期。6.沼气储存大中型沼气工程一般采用低压湿式储气柜、干式储气柜、橡胶储气袋储存沼气。贮气容积的确定与用气情况有关。目前沼气池设计贮气量大多考虑能贮存12小时所产的气，沼气用于民用时，储气柜容积按产气量的50％～60%计算；民用、发电或烧锅炉各一半时，按产气量的40％计算；也可根据实际用气量适当配置贮气容积。7.沼气的脱水通常采用重力方法完成沼气的脱水，或者在输送沼气管路的最低点将管路中水蒸气排除

6、。1.井盖；2.集水井；3.凝水器；4.自动排水管；5.排水管；a.自动排水b.人工手动排水8.沼气脱硫沼气脱硫采用干式脱硫、湿式脱硫和生物脱硫。用于能源直接燃烧的沼气中H2S浓度应低于20毫克/米3，用于直接发电的沼气中H2S浓度为300毫克/米3畜禽场的沼气中H2S浓度在0.028－4.5克/米3之间，平均为1.79克/米3。9、沼气输配系统10.沼气发电用于发电的沼气，其组分中甲烷含量应大于60％，硫化氢含量应小于0.05％，供气压力不低于6kPa。以柴油机改装为全燃沼气的奥托机时，因为沼气中含CO2，在不改变原发

7、动机容积的情况下，由于不能增加混合气的热值，所以沼气发动机热效率一般在25％～30％范围。发动机的热效率为35%，发电机的热效率为90%时，则每立方米沼气可发电约2度。沼气发酵液不能直接排放，否则会导致二次污染，必须后处理加以资源化利用。沼气发酵液作为有机肥应根据当地土壤状况和种植施肥情况应用于果树、养鱼、种花和蔬菜、大田种植业。11、沼肥的综合利用厌氧发酵残留物的利用沼液中含有氮、磷、钾、钙、铜、锌、铁、B族维生素、赤霉素、氨基酸和酶活性物质。沼气厌氧发酵后约95%的寄生虫和有害细菌被杀灭。发酵后的沼液无机元素络合，进

8、行沼渣、沼液深加工，生产多元复合营养有机复合有机肥，有利于植物的优质生产和某些病虫害防治。沼气工程建设内容养殖场大中型沼气以“一池三建”为基本建设单元，建设沼气发酵池、原料预处理、沼气利用和沼肥利用设施。“一池”：是指沼气发酵装置，即在厌氧条件下，利用微生物分解有机物并产生沼气的装置。“三建”：一是建设预处理设施：包