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•铺设地热管道
沼气工程—大中型沼气工程
•布的热管道线顺到墙外
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沼气工程—大中型沼气工程
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•使用松木，可以不被硫腐蚀；木条有轻微的 间隔，气可以缓慢的透过。
沼气工程—大中型沼气工程
•使用防护材料防止混凝土被沼气腐蚀。 在墙上制作空洞为管线，传感器，透 视窗等用。宽21米，高6米，共28排 加热管线，在集气层没有热管线。
• 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。
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沼气工程—大中型沼气工程
• 升流式厌氧污泥床 （UASB）
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• 有反应区、沉淀区和集气室三 部分组成。 • 废水从污泥床底部进入，与污 泥床中的污泥进行混合接触，微 生物分解废水中的有机物产生较 强烈的搅动，在污泥床上部形成 悬浮污泥层。气、水、泥的混合 液上升至三相分离器内，沼气气 泡碰到分离器下部的反射板时， 折向气室而被有效地分离排出； 污泥和水则经孔道进入三相分离 器的沉淀区，在重力作用下，水 和泥分离，上清液从沉淀区上部 排出，沉淀区下部的污泥沿着斜 壁返回到反应区内。在一定的水 力负荷下，绝大部分污泥颗粒能 保留在反应区内，是反应区具有 足够的污泥量。
积30%；
• 节省工程造价15%； • 建设工期短，缩短工期50%； • 寒冷第七冬季也能正常运
行；
• 产气率高：1.01.5m3/m3.d；
• 安全可靠，检修维护方便。
沼气发酵、贮气一体化 反应器
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沼气工程—大中型沼气工程
（2）结构特点：
• 装置下部为发酵部分，上部贮气。 • 罐体常用径高比为2：1——3：1。 • 中温发酵，常年稳定运行 • 罐内安装侧搅拌器或斜搅拌器 • 生物脱硫 • 罐底和罐壁上安装增温管。
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沼气工程—大中型沼气工程
2.发酵工艺： 高浓度、全混合、中温发酵、有搅拌 • TS 8%-12%：节省投资、节约增温能源、降低运输 能耗、产气率高，池容产气率可达到1-1.5m3/m3.d。 有搅拌装置，解决含固率高，物料不均，易结壳的 问题。 3.装置结构： 大型沼气工程，宜采用分体式厌氧罐和双模干式 贮气装置； 中小型沼气工程，宜采用发酵、贮气一体化沼气 装置。
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沼气工程—大中型沼气工程
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沼气工程—大中型沼气工程
工艺设计——（3）秸秆厌氧发酵制取车用沼气工程技术
•机械收获
•秸秆青储
•蒸汽爆破
•加气机
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•高压气工程—大中型沼气工程
•针式粉碎机
• 物料首先要脱水—— 自然干燥，约14-17%
•沼气
•热水 •冷水
•脱硫塔
•民用燃气 •余热利用
•发电并网 •沼气发电机组
•换热水箱
•粪便及污水收集
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•固态有机肥 •液态有机肥
•匀浆水解池 •发酵、贮气一体化厌氧反应罐 •固液分离
•沼液池
沼气工程—大中型沼气工程
（1）主要优势：
• 适于各种高浓度发酵原料； • 占地面积小，节省占地面
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沼气工程—大中型沼气工程
•一、基本概念 •2、厌氧消化器的分类：
• 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。
A、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）。
B、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。
大中型沼气工程进料TS浓度较高，在8%-12%之间： （1）可以提高装置利用率和产气率； （2）减少反应器容积，节省工程投资； （3）减少冬季增温能耗； （4）减少沼液、沼渣的运输量，降低运输成本。
c.停留时间
中温发酵为20-25d，高温发酵10-15d。 d.发酵温度 （1）高温发酵：最佳温度范围50-55℃； （2）中温发酵：温度范围为32-42℃。发酵温度每升高10℃， 厌氧反应速度约增加1倍。
增温保温装置： 钢筋混凝土罐体的增温
管一般安装在罐壁内侧的 下部。
钢结构罐体的增温管一
般安装在罐壁外侧。
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沼气工程—大中型沼气工程
气暖热电肥联产的沼气工程
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•罐顶和中心柱注浆稳固
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沼气工程—大中型沼气工程
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•美观，提供线路，内 部安全观察保护。
沼气工程—大中型沼气工程
斜 搅 拌 机
•贮气外膜：具有良好的抗紫外线、耐老化的性能，起到保护
内膜、保持结构的作用。内膜具有良好抗甲烷渗透性能，防火
性能良好，耐磨，乃褶并且耐硫化氢腐蚀。
技术要求较高。
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沼气工程—大中型沼气工程
内循环厌氧反应器（IC）
• 1986年由荷兰派克公司研 究成功并用于生产内循环厌 氧反应器，是目前世界上效 能最高的厌氧反应器。该反 应器是集UASB反应器和流化 床反应器的优点于一身，利 用反应器内所产沼气的提升 力实现发酵料液内循环的一 种新型反应器。
• 针式粉碎机效率24t/h，每吨耗电2-4 度。
• 粉碎颗粒可调整。
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沼气工程—大中型沼气工程
•斗式升料机
• 斗式生料 • 上部连接汽爆仓，下 部连接粉碎机。
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沼气工程—大中型沼气工程
反应器
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沼气工程—大中型沼气工程
• 工程设备——（1）钢结构的厌氧消化器
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沼气工程—大中型沼气工程
（2）发酵工艺
• a.厌氧发酵罐
• 完全混合厌氧反应器（CSTR） • 高浓度发酵原料：TS 8-12% • 有搅拌装置 • 发酵原料和微生物完全混合 • 处理量大，停留时间长，产 沼气多
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•完全混合式消化器示意图
沼气工程—大中型沼气工程
b.进料浓度
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沼气工程—大中型沼气工程
（3）工作原理： • 通过支撑鼓风机的充气，调整并维持内外 膜之间夹层的空气压力，以保护维持贮气柜 的结构，并将内膜的沼气送入输气管道。
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沼气工程—大中型沼气工程
•平整地面
•为建造发酵罐 •进行挖掘
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沼气工程—大中型沼气工程
•水养护 •第一次灌浆
•固态有机肥 •液态有机肥
•水解沉沙池 •沼气
•一级厌氧反应罐 •二级厌氧反应罐
•后发酵罐 •固液分离 •沼液池
•热水
•冷水
沼气工程—大中型沼气工程
（1）预处理水解除砂工艺
• 蛋鸡粪中砂含量8%， 分离难度大。通过中 温水解工艺除砂后可 去除80-90%的砂，避 免贝壳粉和砂在厌氧 罐和管道内的沉积、 堵塞，保证后续工艺 正常运行。
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沼气工程—大中型沼气工程
•4.关键设备
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沼气工程—大中型沼气工程
工艺设计——1.分体式沼气工程
•某鸡场沼气发电工程流程图
•余热利用
•生物脱硫塔
•发电并网
•双膜干式贮气柜 •沼气火 •沼气增压风机 •沼气发电机组 炬
•余热锅炉
•热水贮藏
•鸡粪收集
•冲洗污水 •集水池
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沼气工程—大中型沼气工程
二、集约化禽畜场沼气工程
• 利用畜禽粪便制取沼气的全套工程设施 ，包括原料的预 处理、厌氧消化、沼气净化及输配、发酵残留物后处理以 及工艺流程的控制、监测五个部分组成。
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沼气工程—大中型沼气工程
技术特点
• 1.技术模式： • 热、电、肥联产，零排放模式 • 冬季发电机余热增温，中温发酵，无需外加热源。 • TS 8%: 冬季余热80%用于增温； • TS 10%: 冬季余热60%用于增温； • TS 12%: 冬季余热40%用于增温。 • 多余热量还可用于蔬菜大棚的供暖。 • 夏季利用余热烘干沼渣； • 沼液、沼渣全部用于有机肥料，实现零排放。
C 、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。
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沼气工程—大中型沼气工程
• 厌氧处理的方法很多，但目前国内在养殖场应用最多的还
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沼气工程—大中型沼气工程
（3）沼气生物脱硫 技术
采用生物脱硫工艺，可 使沼气中的H2S含量降至 200ppm以下，脱硫效率95%。 脱硫成本0.03元/m3，比传 统化学脱硫降低70%。
生物脱硫原理 H2S+1/2O2S+H2O H2S+3/2O2H2SO3
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•沼气生物脱硫装置
沼气工程—大中型沼气 工程
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2020/11/24
沼气工程—大中型沼气工程
•一、基本概念 •1、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CODCr 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。