文档介绍：《固体废物处理与处置》课程设计
2013/2014 学年第一学期
系别: 能源与环境工程系
专业: 环境工程
姓名:
学号:
课程设计题目: 家用水压式沼气池设计
——10米3混凝土结构(·天)
目录
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课程设计的题目: 2
课程设计的目的: 2
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(管)的设计 14
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5沼气池CAD图纸,见附图. 20
.前言
沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的混合气体,其主要成分是甲烷和二氧化碳。
沼气发酵有很多优点沼气发酵可产生甲烷,他是清洁方便的燃料,发酵过程中N,P,K 等肥料成分,几乎得到的全部保留,一部分有机氮被水解成氨态氮,速效性养分增加,发酵残渣可以作为饲料肥料,沼气发酵处理有机物课,大量节省了曝气消化所消耗的能量等等。
沼气池发酵非常适合在农村地区推广使用,因为拥有丰富的原料。
课程设计的题目:
水压式沼气池的设计
课程设计的目的:
通过课程设计进一步消化和巩固本门课程所学的内容,并使所学的知识系统化,培养运用所学理论进行沼气池设计的初步能力。通过设计,了解工程设计的内容,方法及步骤,培养确定厌氧系统得设计方案,进行设计计算,绘制工程图,使用技术资料,编写设计说明书的能力。
沼气是由生物质和有机质如秸秆、畜禽粪便等经微生物发酵产生的一种可燃性混合气体,其主要成分是甲烷(CH
4),大约占60%;其次是二氧化碳(CO2),大约占35%;此外还有少量其他气体,有水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氮气等。不同条件下产生的沼气,成分有一定差异。
沼气发酵,又称甲烷发酵,是一个复杂的微生物学过程,参加发酵的微生物数量巨大,种类繁多,只有了解参加沼气发酵的多种微生物活动规律、生存条件及作用,并按照微生物的生存条件、活动规律要求,去设计沼气池,收集发酵原料,进行正常管理,使参加发酵的各种微生物得到最佳的生长条件,才能获得较多的产气量和沼肥,满足生产、生活需要。沼气发酵是由多种微生物在绝氧条件下分解有机物实现的。通常把参与沼气发酵的微生物分为三类。第一类叫发酵细菌,包括各种有机物分解菌,它们通过分泌的胞外酶,将复杂的有机物分解为较简单的物质,例如多糖转化为单糖,蛋白质转化为甘油和氨基酸,脂肪转化为甘油和脂肪酸;第二类叫产氢产乙酸菌,它们的主要作用是将前一类细菌分解的产物进一步分解成乙酸和二氧化碳;第三类细菌叫产甲烷菌,其作用是利用乙酸、氢气和二氧化碳产生甲烷。在沼气发酵过程中,这三类微生物既相互协调,又相互制约,共同完成产沼气过程。
根据三阶段理论,甲烷发酵原理可由下图表示
碳水化合物糖类多糖单糖挥发酚、CO2
有机物蛋白质氨基酸***酸、乙酸
脂肪脂肪酸、甘油有机酸、醇类
液化产氢产醋酸
CO2、H2
CH4、N2
CO等
产甲烷图1—1
沼气发酵是由多种细菌参加完成的,它们在沼气池中进行新陈代谢和生长繁殖过程中,需要一定的生活动条件,只有用人工为其创造适宜生产条件,才能使大量的微生物迅速的繁殖,加快沼气池内的有机物分解。另一方面控制沼气池内发酵过程的正常运行,也需要一定的条件。因此,只有满足微生物的生长条件和沼气池正常运行条件,才能获得产气率大、有机沼肥提代多的效果。
综合起来,人工制取沼气的基本条件是:沼气细菌、发酵原理、发酵浓度、PH值、严格厌氧环境和适宜的温度。这些条件有一项对沼气细菌不适应,也产生不了沼气。
(1)沼气细菌制取沼气必须有沼气细菌才行,这和发面需要有酵母菌一样,如果没有沼气细菌作用,沼气池内的有机物本身是不会转变的沼气的,所以沼气发酵启动时要有足够数量含优良沼气菌种的接种物,这是制取沼气的重要条件。
在农村含有优良沼气菌种的接种物,普遍存在于粪坑底污泥、下水污泥、沼气发酵的渣水、沼气污泥、豆制品作坊下水沟中的污泥,这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物。沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种,新建沼气池头一次装料,如果不加入足够数量含有沼气细菌的接种物