養(yǎng)殖場沼氣池設(shè)計(jì)參數(shù)資料

1、精品文檔一、工藝設(shè)計(jì)發(fā)酵料液經(jīng)前處理池沉淀、除雜后， 從進(jìn)料口進(jìn)入裝置， 經(jīng)各發(fā)酵單元逐級(jí)發(fā)酵， 使養(yǎng) 殖糞污得到無害化和減量化處理。 通過設(shè)置在各發(fā)酵單元的回流攪拌器， 進(jìn)行強(qiáng)制回流 攪拌，以提高菌料均勻度和產(chǎn)氣率。在最后一級(jí)發(fā)酵單元設(shè)置儲(chǔ)氣浮罩， 使最后一級(jí)發(fā) 酵單元與整個(gè)裝置產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水、 脫硫凈化處理后，匯集與儲(chǔ)氣浮罩，供生產(chǎn)和生 活使用。從出料間溢出的沼液和抽出的沼渣儲(chǔ)存與貯肥池，用作農(nóng)作物有機(jī)肥料， 或淡水養(yǎng)殖營養(yǎng)餌料。二、設(shè)計(jì)參數(shù)（一）氣壓沼氣發(fā)酵工藝及沼氣沼氣燈爐具都要求沼氣氣壓相對(duì)穩(wěn)定，且宜小不宜大。對(duì)于水壓 是沼氣池，如果氣壓過大，容易破壞池體，造成泄漏；氣壓過小勢必水

2、壓間面積過大，占 地多。因此，我國農(nóng)村家用水壓池常用設(shè)計(jì)氣壓為8千帕；浮罩池設(shè)計(jì)氣壓可采用2千帕。（二）產(chǎn)氣率根據(jù)我國養(yǎng)殖專業(yè)戶沼氣池發(fā)酵產(chǎn)氣水平，其設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率采用0.20.5米3/ （米3 天）（三）貯氣量水壓式沼氣池靠池內(nèi)帶有壓力的沼氣將發(fā)酵料液壓到出料間（大部分）、進(jìn)料管（小部分）而貯存沼氣。浮罩池由浮罩的升降來貯存沼氣。貯氣容積的確定和用戶用氣的情況有關(guān)。養(yǎng)殖專業(yè)戶沼氣池的設(shè)計(jì)貯氣量考慮能貯存 12小時(shí)所產(chǎn)的沼氣，即晝夜產(chǎn)氣量的一半。（四）池容沼氣池容積指發(fā)酵池凈空容積。沼氣池的容積應(yīng)根據(jù)用戶所擁有的發(fā)酵原料（數(shù)量和種類）、滯留時(shí)間、用氣要求等因素合理確定。（五）投料率投料率指的是最大

3、限度投入的料液所占發(fā)酵間容積的百分率。設(shè)計(jì)最大投料量一般水壓式為沼氣池容積的 90%,料液上部留適當(dāng)空間，以免導(dǎo)氣管堵塞和便于收集沼氣；浮罩式為沼氣容積的98%。最小設(shè)計(jì)投料量以不使沼氣從進(jìn)、出料管跑掉為原則。三、建池規(guī)模計(jì)算（一） 參數(shù)確定根據(jù)小型畜禽養(yǎng)殖場的特點(diǎn)， 經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐所選定的發(fā)酵工藝為無動(dòng)力自由 進(jìn)料、多旋流布料、回流攪拌、固菌成膜、浮罩儲(chǔ)氣、常溫發(fā)酵工藝。發(fā)酵料液溫度變 化范圍為1028C,原料在發(fā)酵裝置內(nèi)的滯留天數(shù)（HRT）為3090天，南方取低限，北方取高限，一般取60天；適宜于小型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程的發(fā)酵料液平均濃度（Ts）為6%10%, 一般取8%;發(fā)酵裝置的

4、有效料液容積（m）,浮罩式取98%,水壓式取90%;常溫條件下的容積產(chǎn)氣率（平均）一般為0.200.40米3/ （米3 天），取平均值0.30米3/ （米3 天）；浮罩儲(chǔ)氣壓力取23千帕。（二）池容計(jì)算小型畜禽養(yǎng)殖場一般采用干清糞養(yǎng)殖工藝，每天可收集的糞便及含水量見表17-1表17-1成年畜禽日排糞量及含水率畜禽種類體重（千克）日排糞量（千克）年排糞量（千克）含水量（%）豬506.0219082.0牛50020.0730083.0雞1.50.1360570.0根據(jù)發(fā)酵原料的數(shù)量、一定溫度下發(fā)酵原料在裝置內(nèi)停留的時(shí)間和投料濃度等工藝條 件，沼氣發(fā)酵裝置的容積計(jì)算公式為：精品文檔精品文檔b n T

5、s HRT（17-1）b-單位畜禽每天的平均排糞量（千克、濕重） n-養(yǎng)殖畜禽的數(shù)量（頭、只）Ts-畜禽糞便原料中干物質(zhì)含量的百分比（%）HRT-原料在池中的滯留天數(shù)（天）r-發(fā)酵原料濃度（%）t-發(fā)酵料液比重（千克/米3）m-池內(nèi)裝料有效容積（）根據(jù)選定的工藝參數(shù)，由式（17-1）和表17-1,計(jì)算的裝置容積與養(yǎng)殖規(guī)模的關(guān)系為:V=cn （17-2）式中：c-畜禽類別系數(shù)，養(yǎng)豬c=0.90，養(yǎng)牛c=2.833，養(yǎng)雞c=0.025.表17-2小型畜禽養(yǎng)殖場沼氣裝置容積與養(yǎng)殖規(guī)模發(fā)酵池容（米3）2030405060708090100養(yǎng)豬規(guī)模（頭）22334456677889100111養(yǎng)牛規(guī)模（

6、頭）71114182125283235養(yǎng)雞規(guī)模（只）80012001600200024002800320036004000浮罩容積（米3）3.224.826.438.009.6011.2012.8014.4016.00四、工藝技術(shù)要求1 發(fā)酵原料及其預(yù)處理單元要求：1.1考慮原料所含雜物對(duì)發(fā)酵工藝和設(shè)備的影響，特別是牛糞中含有大量的砂、雜草以及雞糞中的砂、雞毛等。在原料進(jìn)入主體發(fā)酵工藝前應(yīng)設(shè)置格柵、沉砂池及調(diào)節(jié)池等預(yù)處理設(shè)施。1.2 當(dāng)糞污量較大時(shí)可選擇機(jī)械格柵，格柵的技術(shù)要求參照室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50014-2006）的有關(guān)規(guī)定。1.3 當(dāng)處理養(yǎng)雞場、散放式牛場糞污時(shí)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的沉砂池

7、；沉砂池設(shè)計(jì)應(yīng)符合城市糞便處理廠（場）設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ64-1995 ）的有關(guān)要求。1.4 調(diào)節(jié)池容量應(yīng)不小于進(jìn)水量的50%調(diào)節(jié)池應(yīng)方便去除浮渣和沉砂。2 厭氧消化單元工藝要求：2.1 厭氧發(fā)酵罐可采用與氣柜分體式結(jié)構(gòu)，也可選擇產(chǎn)氣貯氣一體化結(jié)構(gòu)。2.2 厭氧反應(yīng)器應(yīng)采用地上式搪瓷拼裝罐、Lipp罐、鋼結(jié)構(gòu)罐或鋼混結(jié)構(gòu)罐。2.3 高濃度發(fā)酵原料厭氧消化應(yīng)采用高固含率（ TS8%中溫（35c左右）消化工藝： 即完全混合式厭氧反應(yīng)器（CSTR、高濃度臥式推流厭氧反應(yīng)器（ HCPF或升流式固體床反 應(yīng)器（USR）等工藝，年均池容產(chǎn)氣率 0.8m3/ m3- d,揮發(fā)性固形物去除率70%低濃度發(fā) 酵原

8、料厭氧消化應(yīng)采用厭氧復(fù)合反應(yīng)器（UBF）、厭氧接觸（AC）、上流式污泥床（UASB等工藝，年均池容產(chǎn)氣率 0.3m3/ m3 d,化學(xué)需氧量去除率 70%鼓勵(lì)采用高濃度 厭氧消化工藝。2.4 建設(shè)地溫度條件不能滿足工藝要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置增保溫措施；厭氧反應(yīng)器采用外保溫措施，對(duì)罐體加熱可選擇利用發(fā)電機(jī)組余熱、沼氣鍋爐加熱或安裝太陽能熱水器等方式。2.5 厭氧反應(yīng)器應(yīng)設(shè)有防止超正、負(fù)壓的安全裝置及措施，安全裝置的安全范圍應(yīng)滿足 工藝設(shè)計(jì)的壓力及池體安全的要求。2.6 厭氧反應(yīng)器應(yīng)達(dá)到水密性與氣密性要求，應(yīng)采用不透氣、不透水的材料建造，內(nèi)壁及管路應(yīng)進(jìn)行內(nèi)防腐處理。2.7 為保障厭氧反應(yīng)器運(yùn)行可靠，應(yīng)設(shè)有

9、取樣口、測溫點(diǎn)和排空設(shè)施， 并根據(jù)工藝需要精品文檔精品文檔 配置常用測量儀器、儀表。2.8 厭氧反應(yīng)器下部應(yīng)設(shè)有檢修人孔、排泥管；排泥管管徑不宜小于110mm人孔直徑不宜小于600mm3 沼氣凈化單元設(shè)計(jì)要求：3.1 脫硫。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選擇生物脫硫或化學(xué)脫硫工藝，也可同時(shí)采用生物脫硫和化學(xué)脫硫工藝。3.2 脫水。不同的溫度下沼氣中飽和水蒸汽的含量不同，在35c時(shí)水的含量接近 5%在輸入燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)前，沼氣中水的去除率應(yīng)在80刈上。4 沼氣貯存單元設(shè)計(jì)要求：4.1 沼氣貯存應(yīng)有良好的氣密性、穩(wěn)定性和安全性，無沼氣泄漏。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選用常壓雙膜干式貯氣柜、高壓貯氣柜或低壓濕式貯氣柜；貯氣柜

10、按設(shè)計(jì)規(guī)范要求使用壽命應(yīng) 達(dá)到30年。4.2 貯氣柜與周圍建、構(gòu)筑物的防火間距應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 (GB50016-2006)的有關(guān)規(guī)定。4.3 配套設(shè)備齊全，壓力穩(wěn)定。5 燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)設(shè)計(jì)要求：5.1 燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)整體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循沼氣工程技術(shù)規(guī)范第2部分：供氣設(shè)計(jì)NY/T1220.2-2006 要求執(zhí)行。5.2 管材選用應(yīng)符合 GB15558.12003和GB15558.22005要求，可選用燃?xì)鈱Ｓ寐竦?聚乙烯管材(即PE管)或無縫鋼管，設(shè)計(jì)使用壽命應(yīng)達(dá)到50年。PE管安裝應(yīng)符合聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程(CJJ6395)要求；鋼質(zhì)沼氣管道防腐應(yīng)按 沼氣工程技術(shù)規(guī)范 第 2部分：

11、供氣設(shè)計(jì) NY/T1220.2-2006要求設(shè)計(jì)。室內(nèi)沼氣管道宜采用鍍鋅無縫鋼管。6 配套設(shè)備質(zhì)量要求：沼氣工程配套的加熱設(shè)備、攪拌機(jī)、進(jìn)料泵等設(shè)備及裝置應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。6.1 沉砂/除砂設(shè)備的基本要求：雞糞(蛋雞)、牛糞原料中含有1%-3%的砂，在預(yù)處 理階段應(yīng)有除砂工藝及設(shè)備，將原料中80%以上的砂除去，避免其進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐；6.2 進(jìn)料泵/切碎機(jī)的基本要求：(1)應(yīng)滿足高濃度發(fā)酵原料(TS為8-12 %)的輸送要求。(2)對(duì)于雞糞、牛糞、秸稈等，由于其含有雞毛或草等雜物，還應(yīng)配置切碎機(jī)以切碎 雞毛或秸稈，避免堵塞管道等。6.3 攪拌設(shè)備的基本要求：為充分混合罐內(nèi)發(fā)酵原料與菌種，避免罐內(nèi)死

12、區(qū)與浮渣層的產(chǎn)生，機(jī)械攪拌常用轉(zhuǎn)速應(yīng)達(dá)到1820rpm。常用攪拌裝置可選擇：(1)罐頂攪拌機(jī)。適用于鋼性罐頂；(2)斜攪拌機(jī)。適用于產(chǎn)氣貯氣一體化發(fā)酵罐(柔性頂) 。(3)氣體攪拌裝置?？勺鳛橹鲾嚢杌蜉o助攪拌裝置。6.4 脫硫塔的基本要求：脫硫后沼氣內(nèi)H2s濃度：沼氣發(fā)電200ppm；沼氣民用20ppnn6.5 閥門、儀表等的基本要求：閥門等構(gòu)件應(yīng)選擇國標(biāo)產(chǎn)品。與厭氧罐相連沼液管等宜用刀閘閥。儀表顯示應(yīng)準(zhǔn)確穩(wěn)定。7 系統(tǒng)運(yùn)行要求：7.1 整套沼氣工程能常年穩(wěn)定運(yùn)行。7.2 熱電肥聯(lián)產(chǎn)模式常年發(fā)酵溫度和效率基本一致，采用發(fā)電余熱給發(fā)酵罐加溫，而不需要外加熱源；系統(tǒng)能耗低，大型沼氣工程自身用電占總

13、發(fā)電量的5 6%;中型沼氣工程自身用電占總發(fā)電量的 810%。精品文檔精品文檔7.3 沼氣集中供氣工程模式發(fā)酵系統(tǒng)增溫、保溫應(yīng)利用沼氣鍋爐實(shí)現(xiàn)。8 沼渣沼液利用：應(yīng)優(yōu)先考慮沼渣、沼液還田。宜采用沼液減量化生產(chǎn)技術(shù)，濃縮沼 液中營養(yǎng)物質(zhì)含量，降低沼液產(chǎn)生量，減少沼液池一次性投資及沼液運(yùn)輸利用成本。9 沼氣利用：應(yīng)優(yōu)先考慮用于周邊農(nóng)村居民炊事或養(yǎng)殖場生活、生產(chǎn)自用。無法實(shí)現(xiàn) 集中供氣、或集中供氣利用不完的沼氣可用于沼氣發(fā)電上網(wǎng)銷售或自發(fā)自用，發(fā)電余熱可用于發(fā)酵系統(tǒng)增溫、仔豬保溫或沼渣烘干。每頭牛（體重500kg）,每晝夜排泄糞便約25公斤，含水率為80%左右，含TS 18-20%,年排泄糞便可達(dá)7-8噸/頭。每頭牛每晝夜排泄牛尿25-30kg,加上擠奶中心污水，每頭奶牛約有尿水與 污水量40-45kg左右，收集按80%計(jì)算，年排放可達(dá)14-16噸/頭。該污水COD 值多大于2000mg/L, NH3-N值則在100mg/L以上。原料產(chǎn)氣率是指原料中單位總體積（Ts）或揮發(fā)性固體（Vs）在發(fā)酵過程中的產(chǎn)氣量農(nóng)村常用發(fā)酵原料在不同溫度下的產(chǎn)氣率原料名稱中溫(