宁夏吴忠林场大型沼气工程工艺流程鲜粪与污水一同投入调配池,经过浆式搅拌机将物料搅拌均匀,并将物料浓度调配到8%左右,然后经过切割泵泵入CSTR反应器,反应器内设有立式搅拌机,以保证物料进入之后充分搅拌,均匀发酵。
经厌氧反应器出来的沼气贮存在湿式气柜内,后经气水分离器进行脱水、脱硫塔进行脱硫、增压风机的增压等处理后进行沼气利用。
用于周围农户户用及锅炉燃烧。
出来的沼渣、沼液经过固液分离后,沼液进入沼液池,可直接用于果蔬叶面肥,沼渣外运回田,用于周边田地做有机肥料。
流程如下图所示:
沼液肥
(一)前处理工程
鲜粪与污水投入到调配池中,在调配池中浆式搅拌机的作用下,保证物料在此混合均匀,混合后的物料经切割泵送至厌氧反应器。
调配池设置有加热盘管及锅炉增温系统,对进料进行预热至30度以上,减少对发酵罐中厌氧菌种的冲击,以保证持续高效产生沼气。
(二)厌氧发酵工程
物料进入厌氧反应器与厌氧活性污泥混合接触,在一定的浓度、温度和厌氧条件下,通过各种微生物的吸附、吸收、生物降解等作用,使有机污染物最终转化成甲烷、二氧化碳为主体的混合气体。
沼气的产生是一个复杂的生物化学过程,通过厌氧生物处理,能够有效地降低动物粪便、废水中的COD、BOD等有机质。
在稳定的工作状况下,沼气站每天可产沼气200m3左右。
反应器内设立式搅拌机,使物料充分与厌氧微生物接触,并使厌氧反应器内料液温度均匀,有利于提高产气率。
反应器内设三组加热盘管,同时在反应器外采用岩棉、100mm 苯板进行强化保温,保证特殊自然条件下罐内反应温度保持在30-35℃左右。
(三)沼气净化工程
净化系统包括气水分离器和脱硫塔,沼气经过气水分离器后含水率降低至10%以下;沼气经过脱硫塔时与脱硫剂充分接触,沼气中的H2S被氧化成硫单质,达到去除H2S的目的。
厌氧反应器刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体,除含有气
体燃料CH4 和惰性气体CO2外,还含有H2S和悬浮的颗粒杂质。
H2S不仅有毒,而且具有很强的腐蚀性,会危及沼气使用设备的寿命,因此必须进行气水分离、脱硫等净化处理。
其中沼气的脱硫是其主要问题,化学脱硫是将沼气通过脱硫剂床层,沼气中的H2S与活性氧化铁接触,生成Fe2S3,然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触,当有水存在时,铁的硫化物又转化为氧化铁和单体硫。
这种脱硫再生过程可循环多次,直至氧化铁脱硫剂表面的大部分空隙被硫或其它杂质覆盖而失去活性为止。
再生后的氧化铁可继续脱除沼气中的H2S。
本工程采用化学脱硫的方法对沼气进行脱硫处理。
(四)沼气利用工程
厌氧反应器配套有独立的湿式气柜,沼气储存在气柜内。
沼气经净化后,由增压系统通过沼气输配管网输送到沼气站周围用户家中,由最终端的沼气灶进行炊用。
一部分沼气作为锅炉燃料,用于对反应器进行增温补温。
(五)有机肥利用工程
由反应器抽出的沼渣、沼液经固液分离后,清液流入沼液池,由沼液运输车运输到果蔬种植基地,与灌溉水掺和灌溉或做叶面肥喷施。
沼渣经人工清理、晾晒,去除大部分水分后,用于周边田地做有机肥回田使用。
(六)厌氧发酵增温、保温工程
厌氧反应过程受温度影响很大,本项目厌氧反应处理单元设计为中温,其温度范围为30-35℃,为了保证厌氧反应在冬季仍可正常
运行,必须对系统实施整体保温措施,同时还需要对厌氧反应器进行增温处理。
(1)、保温:系统整体保温包括管道、阀门保温;预处理池、厌氧反应器保温。
对于各种管路能地埋的地埋,地上管路采用北方常规保温措施。
对厌氧反应器采用岩棉和苯板进行强化保温。
(2)、增温:增温能耗主要分为两个部分,一部分为把参与反应物料的温度提升到反应温度,这一过程主要在调配池内进行。
另一部分是保证CSTR反应器在相对稳定的温度下工作,补偿其运行过程中散失到环境中的能量。
本项目设计调配池中设有增温设施,由锅炉增温系统进行换热增温,保证进入厌氧反应器的温度。
厌氧反应器内部设有加热盘管进行增温,反应器外部设有100mm保温苯板及岩棉构成的保温层。