文档介绍：沼气发酵的相关技术知识 12 第一章沼气的定义、成分和用途定义: 沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气。 3 成分: 沼气是多种气体的混合物,一般含甲烷 50 ~ 70% , 二氧化碳 30~40% ,和少量的氮、氢和硫化氢等。空气中如含有 ~ % (按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。温室气体效应 20% 来自甲烷, 60% 来自二氧化碳,甲烷的温室效应是二氧化碳的 21 倍。用途: 沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。厌氧处理方法的很多,按消化器的类型分,可分为常规型、污泥滞留型和附着膜型。 1、常规型消化器: 包括常规消化器(也称常规沼气池)、完全混合式消化器(也称高效消化器) 和塞流式消化器(也称推流式消化器)。 2、污泥滞留型消化器: 包括厌氧接触工艺、升流式固体反应器( USR )、升流式厌氧污泥床反应器( UASB )、折流式反应器等。 3、附着膜型反应器: 包括厌氧滤器( AF)、流化床( FBR )和膨胀床( EBR ) 等。?常规型消化器一般适宜于料液浓度较大、悬浮物固体含量较高的有机废水。?污泥滞留型和附着膜型消化器主要适用于料液浓度低、悬浮物固体含量少的有机废水。 4 第二章沼气发酵的消化器类型 5 1、完全混合式消化器完全混合工艺: 可使畜禽粪水全部进行厌氧处理, 优点是处理量大,浓度高, 产沼气量多,便于管理,易起动,运行费用低; 缺点是需消化器容积大, 投资多,后处理麻烦。一般适宜于以产沼气为主,有使用水肥习惯的地区。 6 2、 UASB 消化器 UASB 工艺是先将粪水进行分离,只处理有机废水, 优点是需消化器容积小,投资少, 处理效果好; 缺点是产沼气量相对较少,起动漫, 管理复杂,运行费用稍高,一般适宜于以废水达标排放,减少环境污染为目的的地方。 7 3、家用沼气池的种类 1 固定拱盖水压式沼气池 2 变型的水压式沼气池 3 无活动盖底层出料水压式沼气池 4其他各种变型的水压式沼气池 8 4、常用反映原料有机物含量的指标(1)总固体(total solid , TS) : 又称干物质,是指原料中除去水分以后剩下的物质。(2)挥发性固体( volatile solid , VS ): 原料中总固体中除去灰分以后剩下的物质。(3)化学需氧量( chemical oxygen demand , COD ): 指用强氧化剂重铬酸钾,在强酸溶液中将有机物氧化为 CO2 、 H2O 所消化的氧量,用 COD Cr以一般写成 COD ,其单位为 mg/L 。(4)生物需氧量( biochemical oxygen demand , BOD ): 指在有充足氧气存在的条件下,由于微生物的活动,降解有机物所需的氧量,其单位为 mg/L 。 COD 和 BOD 是目前国际上普遍采用的用来表示水中有机物浓度的指标。 BOD/COD 的值称为可被生化指标,用来衡量废弃物是否适宜于采用生物化学法进行处理。比值越大,表示越容易被生化处理,一般认为 BOD/COD> 的废弃物才适用于采用生化处理。 9 第三章沼气池的一般数据指标 1、沼气池尺寸大小沼气池的大小,主要根据养殖畜禽的多少和用气量的大小来确定。现在一般农户家庭四至五口人,建 10立方米沼气池即可满足家庭做饭和点两盏沼气灯的用气量。按每立方米沼气池容积,可处理 1- 头成猪的粪便,10立方米可配套养 10头至 15头成猪。 3立方米可处理 1头牛的粪便, 10立方米沼气池可配套养 3头成牛。有的农户养殖量大或想多用气,则可参照上述比例,自己计算。容积/米 3内直径/米池墙高/米池顶矢高/米池顶曲率半径/米水压间深/米直径/米 6810 农户 6~10米 3沼气池结构规格标准 10 2、沼气池产气压力水压式沼气池内的沼气压强是一个变化的数值,随产气和用气条件的变化而变化。因此,水压式沼气池的工作过程是一个气压水,水压气的相互交替变换过程,其压力始终处在浮动稳定状态,且数值也不能维持一个确定值。为了有利于产气和保证燃烧用气时的压力相对稳定,设计池内正常工作气压以≤80厘米水柱(压强 P= 公斤/ cm 2)为宜,池内最大气压限值≤120 厘米水柱。