发布时间 : 星期日 文章《沼气工程设计与施工》复习提纲更新完毕开始阅读89003e3083c4bb4cf7ecd1b7
5、工艺流程：
八、两步厌氧消化工艺
基于沼气发酵二阶段理论（产酸阶段、产甲烷阶段），也称“两段式厌氧消化工艺”。 将厌氧消化过程分解进行，分别在两个独立的反应器内进行，第一个反应器完成产酸阶段，第二个反应器完成产甲烷阶段。
第一步可采用简易、非密闭装置，第二步则要求严格密封，严格控制温度及pH值等条件。 工艺特点：
（1）耐冲击负荷能力强，运行稳定，避免了一步法有机酸积累的缺陷； （2）两阶段处于不同反应器，互相影响小，工艺条件容易调控； （3）消化效率高，尤其适用于处理高悬浮、难消化等高浓度有机肥水； （4）设备较多，流程和操作较繁复。
九、沼气工程工艺设计原则
1、沼气工程的工艺设计应根据沼气工程规划年限、工程规模和建设目标，选择投资省、占地少、工期短、运行稳定、操作简便的工艺路线。
做到技术先进、经济合理、安全实用。
2、工艺设计应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，积极采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。
3、在经济合理的原则下，对经常操作且稳定性要求较高的设备、管道及监控系统，应尽可能采用机械化、自动化控制，以方便运行管理，降低劳动强度。
4、工艺设计要充分考虑邻近区域内的污泥处置及污水综合利用系统，充分利用附近的农田，同时要与邻近区域的给水、排水和雨水收集、排放系统及供电、供气系统相协调。 沼气工程工艺设计的主要内容
十、沼气工程设计主要内容：
1、整体工艺技术流程的选择、确定及设计；
2、各个处理单元的工艺技术参数的选择与确定； 3、全系统的物料及能量的变化和平衡计算；
4、各构筑物、建筑物、设施及设备单元的工艺设计；
5、工艺设计说明、工艺平面布置图、工艺纵向流程图、各处理构（建）筑物及设备的工艺条件图等；
预处理系统设计：粗格栅、细格栅（或水力筛）、沉砂池、调节（酸化）池、营养盐和pH调控系统。
厌氧消化器设计：水力滞留时间（HRT）、有机负荷、容积负荷、污泥负荷、消化器容积等。
第四章
搅拌的四种方式：
1、水泵循环搅拌：利用水泵、水射器将沼液或发酵原料回流实现搅拌；功率消耗0.005kW/m3 2、机械搅拌：采用螺旋桨等机械方式在反应器不同位置实现搅拌；功率消耗0.0065kW/m3 3、沼气搅拌：将储气罐中沼气回流至发酵罐中实现搅拌，功率消耗0.005~0.008kW/m3 4、生物能搅拌：将反应器设计为径高比较小的形式，利用工程所产沼气上升运动实现原料搅拌，基本不消耗能源。
第五章
一、沼气工程气密性检查方法 适用于新建及大换料后沼气池。 1、直接检查法
混凝土强度养护至70%时，检查沼气工程是否存在裂纹、孔隙、空鼓、翘壳等，管件有无松动，池壁有无浸水等。
主要可参考建筑方面相关方法及内容。 2、试压检查法
直接检查基础之上进行，主要为密闭性检查。 （1）“灌水+加压”
观察24h，水位下降小于2cm，视为不漏水；然后加压至压力表慢50%，观察4h，压力不下降，继续加压至压力表100%，观察24h，表压下降3%以内，视为不漏气。（GB4751-84）
（2）直接充气试压法 与上述充气试压相同。检查中如果发现有漏气、漏水现象，要仔细查明原因，维修后再进行复查，合格后方能投料启动。
三、厌氧消化器的启动过程及注意事项 1、启动
新建成的沼气池或是换料后重新启动的沼气池，从向沼气池内投入发酵原料和接种物起，到沼气池能正常稳定地产生沼气为止，这个过程成为沼气池的发酵启动。
（1）优质、充足的原料并做堆沤处理；
碳氮比20：1~30：1，宜用牛粪或马粪（本身产甲烷菌含量高），或1/2猪粪+ 1/2牛、马粪，切忌用鸡粪和人粪（含N偏高）。
（2）添加质优量足的接种物；（10%~30%）
（3）加入温度较高的水；
（4）低浓度启动；（TS6%~8%，避免启动时有机负荷过高） （5）调节好酸碱度（pH值），（6.5~7.5） （6）仔细密封活动盖；
（7）放气试火；（CH4含量40%以上即可点燃）。 2、启动过程注意事项
（1）固态污泥应融化，去除杂质； （2）接种污泥量充足；
（3）启动过程批量发酵与连续发酵均可，以批量法为宜；
（4）逐步升温（每天升温2℃为宜）；
（5）启动开始阶段，有机负荷不宜太高，以0.5~1.5kgCOD/（m3·d）为宜；
（6）当料液COD去除率达到80%时，可逐步提高负荷；
（7）对于UASB类上流式反应器，生流速度宜控制在0.25~1.0m/h，以促进污泥颗粒化； （9）启动时，应采取措施将系统中空气置换出去，以迅速形成厌氧环境。
四、沼气工程运行需注意的问题
“三分建池，七分管理”
1、安全发酵（抑制剂）；2、搅拌3、浓度 4、pH值 5、保温 第六章
沼气发酵系统的产物主要包括：沼气和沼肥（沼液和沼渣，或称沼气发酵残留物）。 第一节 沼气综合利用
沼气的综合利用形式，主要是基于其燃烧能够产生光能和热能，沼气不支持有氧呼吸、化学性质稳定以及其化学组成等特点。 一、沼气施二氧化碳肥
沼气中含有55%~65%的甲烷（CH4）和30%~45%的二氧化碳（CO2），燃烧1m3标准沼气（60%甲烷，40%二氧化碳）可产生0.975m3的二氧化碳，同时释放21520kJ的热量。
根据光合作用原理，植物生长过程中，温度的升高和环境中二氧化碳浓度的增加，可有效促使蔬菜增产。
1、二氧化碳施肥原理
植物通过光合作用，将二氧化碳和水分固定为自身的有机质，并将太阳能转化为自身化学能。光合作用形成的有机物约占植物干重的90%~95%。
自然界中二氧化碳浓度约0.03%（即300mg/kg）。而日光温室中，特别是冬季生产时，温室内二氧化碳浓度随光合作用的强弱变化较大。其浓度不足，将直接影响作物的生长和产量。
实践证明，施用二氧化碳的蔬菜植株生长健壮，叶绿素含量高，叶色深绿有光泽，开花早，雌花多，花果脱落少，且嫩枝叶上冲有力，抗病性强。 2、二氧化碳施肥的效能
（1）促进蔬菜光合速率 （2）增加蔬菜的生物量 （3）提高果菜的结果率 （4）提高蔬菜产量 （5）提高蔬菜品质
二、沼气储粮
利用沼气不支持有氧呼吸特性。
密闭粮食，可全部杀死玉米象、长角稻谷等害虫，有效抑制微生物的繁殖，保持粮食品质。 密闭粮食空间内输入沼气，至排气管出气可燃为止。密闭5d 。 三、沼气保鲜水果
适用于苹果、柑橘、橙子等水果保鲜，贮藏期可达120d，而且好果率高，成本低廉，操作简便，无污染。
贮藏地点要求通风、清洁、温度较稳定、昼夜温差小；
贮存方式有：箱式、薄膜罩式、柜式、土窑式和储藏室式五大类；
水果要求八成熟，采收时应仔细，不能有破损。在阴凉、干燥处预储1~3d，没立方米需沼气0.06~0.15m3，其中二氧化碳控制在30%~35%，甲烷控制在60%~65%，温度4~15℃，相对湿度94%~97%，储藏2个月后，每10d换气并翻动一次，并定期对储藏环境消毒，同时注意防火。
四、沼气供热孵鸡
是一种以燃烧沼气为热源的孵化方法。具有投资少、节约能源、管理方便，出雏率和健雏率高等优点，同时与燃油或燃煤孵化相比，沼气孵鸡不会造成胚胎中毒。
五、沼气加温养蚕
沼气热利用的形式，主要用于春蚕和秋蚕的饲养。 六、沼气提纯做车用燃料
沼气主要成分为甲烷CH4和二氧化碳CO2，通过物理或化学等方法可实现其提纯，使甲烷
浓度达到95%以上，做车用燃料。1m3沼气可供1马力的内燃机工作2小时；可供载重3吨的汽车行驶2.8公里。
七、沼气发电
1m3沼气理论发电量5-6kW·h（度），一般国产发电机每立方米可发电1.8 kW·h（度）左右，结合余热利用，可进一步提高效率。
八、热利用方式：锅炉燃料、炊事用能等用热环境；
九、其他：照明，1立方米的沼气，可供相当于100瓦电灯光的沼气灯点6小时左右；还可用于烤烟生产、昆虫诱捕等等。 第二节 沼液综合利用
一、沼气发酵残留物综合利用的物质基础 沼气发酵残留物含有丰富的营养物质，并因发酵原料种类、配比和发酵条件的不同而有所差异。一般沼气发酵残留物的主要养分含量见下表。
沼肥种类 沼液 沼渣 有机质/% — 30~50 腐殖质/% — 10~20 全氮/% 0.03~0.08 0.80~1.50 全磷/% 0.02~0.06 0.40~0.60 全钾/% 0.05~0.10 0.60~1.20 目前已经确认沼气发酵残留物除含有大量N、P、K等常量元素外，还含有钙、铜、铁、锰等多种微量元素、水解酶、氨基酸、有机酸、腐殖酸、生长素、赤霉素、B族维生素、细胞分裂素及某些抗菌素等生物活性物质。这些物质对于植物的生长发育及抗性的提高都重要作用。 二、沼液浸种 1、原理
沼液中含有种子萌发和发育所需的多种养分和微量元素，且大多数呈速效状态；沼液中多种酶、维生素、氨基酸、有机酸、生长素等，对种子发芽及抗逆性提高均有重要促进作用；沼液当中K+、NH4+、PO4+等离子，能渗透至种子内，有助于提高种子内酶的活性，加速养分的转化和新陈代谢过程；沼液浸种可促进籽粒对大多数元素的吸收。沼液处理的籽粒中的钙和铁含量降低，磷、镁和锰含量升高。
2、效果
沼液用于水稻的浸种和育秧，及小麦、玉米、棉花和甘薯浸种等，增产、抗逆性提高等效果明显。
三、沼液防治植物病虫害
主要基于沼液中含有抑菌和提高植物抗逆性的微量元素、激素、抗生素等。 沼液用于防治植物虫害、病害和提高植物抗逆性。
四、沼液叶面喷肥
沼液中营养成分相对富集，是一种速效的水肥，用于果树和蔬菜叶面喷肥，收效快，利用率高。一般施用24h内，叶片可吸收喷施量80%左右。
五、沼液养鱼（养猪等）
沼液作为淡水养殖饲料，营养丰富，可加快鱼池浮游生物繁殖，使耗氧量减少，改善水质。经常施用沼液，能使水面保持茶褐色，易吸收光热，提高水温，同时可保持水体pH值中性。 第三节 沼渣综合利用 一、沼渣做肥料的物质基础
1、沼气发酵的保氮作用
有机质经沼气发酵，不仅使微量元素得到富集，并转化为可溶性的离子，而且氮、磷、钾的回收率较高，达90%以上。且有很大一部分已转化为速效态。下表是沼气发酵前后氮素的变化。