沼氣工程運行管理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大中型沼氣工程運行與管理鄧良偉 博士農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所1. 運行管理的目的.指標(biāo)與依據(jù)1.1運行管理的目的保證沼氣工程安全.穩(wěn)定.高效運行1.2運行管理的指標(biāo)安全性：事故率穩(wěn)定性：日均產(chǎn)氣量標(biāo)準(zhǔn)差.夏季與冬季產(chǎn)氣量之比持久性：穩(wěn)定運行年限高效性：池容產(chǎn)氣率（容積負荷）：投入產(chǎn)出比（單位沼氣投資.單位沼氣運行耗能.單位沼氣運行費用）單位沼氣投資： 3500 7000yuan/m³.d單位沼氣能耗： 0.10 0.15kwh/ m³.d單位沼氣運行費用：0.30.4 yuan/m³.d1.3運行管理的依據(jù)沼氣工程技術(shù)規(guī)范 第四部分：運行管理

2、GB12801-12802生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則（第七章安全.衛(wèi)生管理措施）2. 一般要求2.1運行管理（1）運行管理人員必須熟悉沼氣工程工藝與設(shè)施.設(shè)備的運行要求與技術(shù)指標(biāo)。（2）操作人員必須熟悉本崗位設(shè)施.設(shè)備的運行要求和技術(shù)指標(biāo)，并應(yīng)了解沼氣工程工藝流程。（3）操作人員.維修人員.安全監(jiān)督員必須進過技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)考核合格后方可上崗。沼氣工程的操作.維修工及安全監(jiān)督員屬于特殊工種，需具備沼氣站各種設(shè)施.設(shè)備運行管理安全操作和日常維護的技能。山西已開始持證上崗（4）監(jiān)控室及設(shè)施.設(shè)備附近的明顯部位應(yīng)張貼必要的工作圖表.安全注意事項.操作規(guī)程和運轉(zhuǎn)說明等。如工藝流程圖.供配電系統(tǒng)圖。設(shè)施設(shè)備

3、的操作規(guī)程及運轉(zhuǎn)說明應(yīng)貼在設(shè)施設(shè)備附近的明顯位置。設(shè)備的工作狀態(tài)應(yīng)有明顯的標(biāo)志。（5）各崗位的操作人員，應(yīng)按時準(zhǔn)確的填寫運行記錄。運行管理人員應(yīng)定期檢查原始記錄。（6）運行管理人員和操作人員應(yīng)按工藝和管理要求巡視檢查構(gòu)筑物.設(shè)備.電器和儀表的運行情況。如進出水流是否通暢.殘渣清除.沼氣產(chǎn)量.厭氧消化裝置污泥流失情況.以及各種機電設(shè)備的運轉(zhuǎn)部位有無異常的噪聲.溫升.震動.漏電和膠輪脫膠等。同時還應(yīng)該觀察各種儀表是否工作正常.穩(wěn)定。（7）發(fā)現(xiàn)運行異常時，應(yīng)采取相應(yīng)措施及時上報并記錄后果如：斷電，設(shè)備出故障，構(gòu)筑物破損，管道及閥門泄漏，產(chǎn)氣量或厭氧消化裝置污泥流失等異?，F(xiàn)象。（8）各種設(shè)施.設(shè)備應(yīng)保

4、持清潔，避免水.泥.氣泄漏。（9）沼氣站應(yīng)對各項生產(chǎn)指標(biāo).能源和材料消耗指標(biāo)等準(zhǔn)確計量，應(yīng)得到國家三級計量合格單位。原料量.沼氣產(chǎn)量.自來水量.耗電量等應(yīng)準(zhǔn)確計量。（10）運行管理人員和操作人員應(yīng)從運行管理中不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高沼氣工程的運行效率和穩(wěn)定性。如：進料周期.每周期的進料量，合適的污泥濃度等最佳狀況。2.2維護保養(yǎng)（1）大型沼氣工程應(yīng)制定全面的維護保養(yǎng)計劃，中小型沼氣工程應(yīng)將沼氣站的維護保養(yǎng)計劃列入全廠的維護保養(yǎng)計劃中。計劃應(yīng)包括下列內(nèi)容：A)設(shè)備記錄：包括設(shè)備名稱.編號以及在維護保養(yǎng)時需要的各項資料，應(yīng)為每臺設(shè)備填寫一張“設(shè)備記錄卡”或進入計算機資料系統(tǒng)，將該設(shè)備維護保養(yǎng)過的工作記錄

5、在卡上或資料系統(tǒng)中。b)部件記錄：記錄所有設(shè)備部件，包括維修工具。每件部件都有一張“部件清單”，詳細列明部件的細節(jié)。所有部件最好集中在一個倉庫內(nèi)，印有部件名稱的標(biāo)簽應(yīng)貼在貨架的顯眼位置，以便維修人員可以容易找到需要的東西。c)維修保養(yǎng)時間表：根據(jù)設(shè)備，設(shè)施的維護保養(yǎng)要求和實際操作經(jīng)驗制定或修訂。d）維護保養(yǎng)預(yù)算與開資。（2）沼氣站應(yīng)建立日常保養(yǎng).定期維護和大修理三級維護檢修制度。a)日常維護屬于經(jīng)常性工作，由操作人員負責(zé)。日常保養(yǎng)應(yīng)檢查運行狀況，對設(shè)施.設(shè)備進行經(jīng)常性的保養(yǎng)和清掃灰塵，對轉(zhuǎn)動部件按規(guī)定潤滑。b)定期維護屬階段性工作，由維修人員負責(zé)。定期維護應(yīng)對設(shè)施設(shè)備進行檢查巡視，對異常情況及

6、時維修或安排計劃修理，防止設(shè)施.設(shè)備的損壞或故障。c)大修理屬恢復(fù)設(shè)施.設(shè)備原有技術(shù)狀態(tài)的檢修工作，由專業(yè)檢修人員負責(zé)。大修理應(yīng)在設(shè)施.設(shè)備較長時間運行后，有計劃地進行全面整修及對重要部件進行修復(fù)或更換，使設(shè)施恢復(fù)到良好的技術(shù)狀態(tài)。（3）維修人員必須熟悉沼氣站機電設(shè)備.處理設(shè)施的維護保養(yǎng)計劃與規(guī)定以及檢查驗收制度。（4）應(yīng)對構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)及各種閘門.護欄.爬梯.管道.支架和蓋板等定期進行檢查維護。（5）構(gòu)筑物之間的聯(lián)接管道.明渠等應(yīng)經(jīng)常清理，保持暢通。（6）各種設(shè)備.儀器儀表應(yīng)嚴格按照其技術(shù)文件進行維護保養(yǎng)。（7）鍋爐.壓力容器等設(shè)備的檢修，應(yīng)有勞動安全部門認可的維修單位負責(zé)。（8）各種工藝管線

7、應(yīng)按要求定期涂飾相應(yīng)的油漆或涂料。表1 沼氣工程工藝管道的基本識別色和顏色標(biāo)準(zhǔn)編號物質(zhì)種類基本識別色顏色標(biāo)準(zhǔn)編號原料液黑自來水艷綠C03熱循環(huán)水暗紅水蒸氣大紅R03沼氣中黃Y07沼液黑空氣淡灰B03（9）維修機械設(shè)備時，不得隨意搭接臨時動力線。維修設(shè)備需要連接電路時，應(yīng)接在臨時配電柜上。（10）建筑物.構(gòu)筑物的避雷.防爆裝置的測試.維修及周期應(yīng)符合電業(yè)與消防部門的規(guī)定。（11）應(yīng)定期檢查和更換救生衣.救生圈.消防設(shè)施等防護用品2.3安全操作2.3.1沼氣工程存在危險因素沼氣工程存在七大危險（1） 一般受傷（2） 機械損傷（3） 傳染病：人畜共患病，如.口蹄疫.豬流感.禽流感等。（4） 觸電（5

8、） 窒息：沼氣窒息性空氣中的二氧化碳含量一般為0.03%0.1%，氧氣為20.9%。當(dāng)空氣中的二氧化碳增加到1.74%時，人們的呼吸就會加快.加深，換氣量就會增加1.5倍；二氧化碳增加到10.4%時，人的忍受力就不能堅持到30秒以上；二氧化碳含量增加到30%左右，人的呼吸就會受到抑制，以至麻木死亡。當(dāng)氧氣下降到12%時，人的呼吸就會明顯加快；氧氣下降到5%時，人就會出現(xiàn)神志模糊的癥狀；如果人們從新鮮的環(huán)境中，突然進入氧氣只有4%以下的環(huán)境里，40秒鐘內(nèi)就會失去知覺.隨之停止呼吸。而沼氣池內(nèi)，只有沼氣，沒有氧氣，二氧化碳含量又占沼氣的35%左右。所以，在這種情況下，很自然就會使人窒息中毒。（6）

9、 中毒沼氣毒性；沼氣中硫化氫是一種有毒氣體，其毒劑量如下：50100微升/升暴露60分鐘以上會致人殘疾，500700微升/升暴露3060分鐘會致人重殘，6001000微升/升30分鐘內(nèi)會致人死亡，2000微升/升，立即至人死亡。未經(jīng)過脫硫的沼氣中硫化氫含量一般為200500微升/升，有時高達1000微升/升。如果沼氣池里又有含磷的發(fā)酵原料，還回產(chǎn)生劇毒的流化三氫氣體，這種氣體會使人立即死亡。（7） 火災(zāi).爆炸;沼氣火災(zāi).爆炸危險當(dāng)空氣中甲烷含量在5%15%范圍內(nèi)時，遇明火或700以上的熱源即發(fā)生爆炸。當(dāng)甲烷與2倍以上的氧氣混合時，遇明火或其燃點以上的熱源時，即開始燃燒，并引起火災(zāi)。表2.3-1

10、 不同組分沼氣的燃燒特性參數(shù)特性參數(shù)CH4 50% CO2 50%CH4 60% CO2 40%CH4 70% CO2 30%熱值（KJ/m）179372152425111理論空氣量（m/m）4.765.716.67爆炸極限上限（%）26.124.4420.13爆炸極限下限（%）9.528.87.0理論煙氣量（m/m）6.7637.9149.067火焰?zhèn)鞑ニ俣龋╩/s）0.1520.1980.243理論燃燒溫度1807.21943.52.3.2沼氣安全操作規(guī)程要求（1）沼氣站必須對新進站的人員進行系統(tǒng)的安全教育，并建立經(jīng)常性的安全教育制度。（設(shè)計單位的安全教育 啟動調(diào)試）系統(tǒng)的安全教育主要包括

11、：講明有關(guān)安全生產(chǎn)的政策和法令，介紹沼氣工程的運行特點和安全生產(chǎn)正反兩方面的經(jīng)驗和教訓(xùn)，詳細講解沼氣安全預(yù)防火 防爆 防窒息 防機械損傷 防觸電等常識。經(jīng)常性的安全教育和活動內(nèi)容主要包括：學(xué)習(xí)有關(guān)安全生產(chǎn)的重要文件和新文件，學(xué)習(xí)安全操作規(guī)程和有關(guān)安全規(guī)定，交流安全生產(chǎn)中的先進經(jīng)驗，開展查隱患活動，以及召開事故分析會，研究整改安全措施等。（2）沼氣站應(yīng)在明顯位置配備防護救生設(shè)施及用品，包括：a)消防器材；b)保護性安全器具；安全鞋.安全眼罩.安全吊帶.頭盔及保護性服裝等。c)呼吸設(shè)備；d)急救設(shè)施；包括：急救箱.擔(dān)架床.毛毯.拐杖.洗眼藥水.噴水設(shè)施等。（3）應(yīng)制定火警.易燃及有害氣體泄漏.爆炸

12、.自然災(zāi)害等意外事件的應(yīng)急應(yīng)變程序和方法。緊急應(yīng)變程序應(yīng)根據(jù)發(fā)生事故而積累的經(jīng)驗經(jīng)常加以修訂與完善，并要求有關(guān)操作人員根據(jù)應(yīng)變方案定期演習(xí)。（4）運行管理人員和安全監(jiān)督人員必須熟悉沼氣站存在的各種危險.有害因素和由于操作不當(dāng)所帶來的危害。（5）啟動設(shè)備應(yīng)在做好啟動準(zhǔn)備工作后進行。a)盤動聯(lián)軸是否靈活，間隙是否均勻，有否受阻和異常響聲。b)檢查設(shè)備所需油質(zhì).油量是否符合要求。c)各種顯示儀表是否正常。d)供.配電設(shè)備.電機是否完好，電氣設(shè)備絕緣性能是否合格，周圍環(huán)境是否正常。e)其他各項條件是否具備。待一切正常后，方可開機運行。（6）電源電壓波幅大于額定電壓10%時，不易啟動電機。（7）沼氣站嚴

13、禁煙火，并在醒目位置設(shè)置“嚴禁煙火”標(biāo)志；嚴禁違章明火作業(yè)，動火操作必須采取安全防護措施，并經(jīng)安全部門審批；禁止石器.鐵器過激碰撞。（8）各種設(shè)備維修時必須斷電，并應(yīng)在開關(guān)處懸掛維修標(biāo)牌后方可操作。（9）上下爬梯，在構(gòu)筑物上和敞開池.井邊巡視和操作時，應(yīng)注意安全.防止滑倒或墜落，雨天或冰雪天氣應(yīng)特別注意防滑。(10)嚴禁隨便進入具有有毒有害氣體的厭氧消化器.溝渠.管道及地下井（室）。凡在這類構(gòu)筑物或容器進行放空清理.維修和拆除時，必須采取安全措施，保證易燃氣體.和有毒有害氣體含量控制在安全規(guī)定值以下，同時防止缺氧。（11）清理機電設(shè)備及周圍環(huán)境衛(wèi)生時，嚴禁開機擦拭設(shè)備運轉(zhuǎn)部位，沖洗水不得濺到電

14、纜頭和電機帶電部位及潤滑部位。（12）各崗位操作人員應(yīng)穿戴齊全勞保用品，做好安全防范工作，濕手.赤足不得接觸一切電氣設(shè)備，并應(yīng)熟悉使用滅火裝置。如操作人員應(yīng)穿戴防靜電的工作服.絕緣鞋.手套等，避免產(chǎn)生火花，以及直接與污泥.污水接觸，取樣人員應(yīng)帶膠皮手套。電氣設(shè)備或線路起火時，不能用水或酸堿泡沫滅火器撲救，應(yīng)首先切斷電源，然后用二氧化碳.干粉滅火器滅火。（13）嚴禁非崗位人員啟閉本崗位的機電設(shè)備。（14）具有有毒有害氣體.易燃氣體.異味.粉塵和環(huán)境潮濕的地點，必須通風(fēng)良好。（泵房.發(fā)電機房3厭氧消化裝置3.1啟動調(diào)試（1）厭氧消化器在啟動之前應(yīng)做好以下工作：a)厭氧消化器及有關(guān)設(shè)施的底部塵沙應(yīng)完

15、全清除。b)厭氧消化器.管道.閥門及有關(guān)設(shè)備應(yīng)試水試壓合格。c)對各種水泵.電機.加熱裝置.攪拌裝置.氣體收集系統(tǒng)以及其他附屬設(shè)備等，應(yīng)進行單機調(diào)試和聯(lián)動試運行。d)對于厭氧消化器運行有關(guān)的各種儀表應(yīng)分別進行校正。e)應(yīng)使水泵.閥門 及相關(guān)設(shè)備處以正常狀態(tài)，水路.氣路暢通。f)水封加水至設(shè)計高度。（2）厭氧消化器的啟動可采取其它厭氧消化器的污泥進行接種。對于以畜禽糞便為原料的厭氧消化器，可利用原料本身進行污泥培養(yǎng)。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器宜采用顆粒污泥接種。（3）固態(tài)厭氧接種污泥在進入?yún)捬跸髑皯?yīng)加水溶化，經(jīng)濾網(wǎng)濾去大塊雜質(zhì)后方可用泵抽入?yún)捬跸?。?）宜一次投加足夠量的接種污泥，污泥接種量

16、為厭氧消化器容積的30%為宜。（5）應(yīng)逐步升溫（以每日升溫2為宜）使厭氧消化器得到設(shè)計的運行溫度。（6）啟動開始時，負荷應(yīng)不宜太高，以0.51.5kgCOD/m3.d為宜，對于高濃度（COD5000mg/L）或有毒的廢水應(yīng)適當(dāng)稀釋。（7）當(dāng)料液中可降解的化學(xué)需氧量（COD）去除率達到約80%時，方可提高負荷。（8）對于上流式厭氧污泥床為了促進污泥顆粒化，上升流速宜控制為0.251.0m/h。（9）厭氧消化器啟動時，應(yīng)采取措施將厭氧消化器.輸氣管路及儲氣柜中的空氣置換出去。3.2運行管理（1）厭氧消化器進料應(yīng)按相對穩(wěn)定的量和周期進行，并不斷總結(jié)，獲得最佳的進料量和進料周期。切記每天一次進料或幾天

17、進料。（2）厭氧消化裝置宜維持相對穩(wěn)定的消化溫度。提倡中溫厭氧消化高溫消化的反映速率是中溫的1.51.9倍。當(dāng)溫度低于最優(yōu)溫度時，每下降1，消化速率下降11%。表3.1-1不同條件下沼氣發(fā)酵的池容產(chǎn)氣率發(fā)酵溫度容積負荷（kgTS/m3.d）容積產(chǎn)氣率（m3/m3.d）常溫（1015）0.71.20.20.3近中溫（2030）2.04.00.61.2中溫（35）5.08.01.52.5高溫（55）10153.04.5 咋樣才能得到中溫發(fā)酵？（3）厭氧消化器的攪拌宜間隙進行，在出料前30min，應(yīng)停止攪拌。總結(jié)攪拌模式：每天攪拌幾次？每次攪拌多長時間？攪拌電耗占整個沼氣工程運行電耗的50%左右，占

18、整個工程輸出電耗的2.7%20.6%以盡量少攪拌時間得到高的產(chǎn)氣效果。（4）厭氧消化器應(yīng)適時適量排放污泥，一般每周排泥沙一次，使污泥沉降的上平面保持在溢流口0.51m的位置。攪拌不得與排泥同時進行。（5）厭氧消化器溢流管必須保持暢通，并應(yīng)保持溢流管水封和池頂安全保護水封的液位高度。3.3維護保養(yǎng)（1）厭氧消化器宜3a5a清理檢修一次，各種管道及閥門應(yīng)每年進行一次檢查和維護。（2）寒冷地區(qū)冬季應(yīng)做好溢流管.保護裝置的水封.設(shè)備和管道的保溫.防凍.防止結(jié)冰。（3）厭氧消化器停運期間，應(yīng)保持池內(nèi)溫度420。（4）厭氧消化器停用較長時間時，應(yīng)定期攪拌。3.4安全操作（1）應(yīng)定期檢查沼氣管路系統(tǒng)是否漏氣，如發(fā)現(xiàn)漏氣應(yīng)立即停氣檢修。（2）厭氧消化器運行過程中，不得超過設(shè)計壓力，嚴禁形成負壓。（泵流量過大，排泥，截回閥泄漏）（3）厭氧消化器放空清理.維修和拆除時，必須嚴格按照本部分5.3.10執(zhí)行。（4）維護保養(yǎng)攪拌設(shè)施時，應(yīng)采取安全防護措施。4沼氣凈化與儲存4.1運行管理（1）汽水分離器.凝