6立方米户用沼气池设计样本.doc

农村家用沼气池设计河南城建学院《固体废物处理和处理》课程设计姓名班级专业课程名称固体废物处理和处理指导老师环境和市政工程系12月目录水压式沼气池设计计算说明书 3一、序言 3二、课程设计题目 4三、课程设计目标 4四、设计参数 4五、工艺步骤 5六、沼气池工作原理 6七、沼气池设计依据及标准 8八、发酵料液计算 10九、发酵间设计 11十、进料口(管)设计 15十一、水压间(管)设计 17十二、发酵原料预处理 18十三、水压式沼气池优缺点 19十四、安全注意事项 20十五、设计小结 21十六、文件资料 21水压式沼气池设计计算说明书一、序言 沼气是有机物在厌氧条件下经微生物发酵作用生成一个以甲烷为主体可燃性混合气体,其关键成份是甲烷和二氧化碳。固定拱盖水压式沼气池有圆筒形、球形和椭球形三种池型。这种池型池体上部气室完全封闭,伴随沼气不停产生,沼气压力对应提升。这个不停增高气压,迫使沼气池内一部分料液进到和池体相通水压间内,使得水压间内液面升高。这么一来,水压间液面跟沼气池体内液面就产生了一个水位差,这个水位差就叫做“水压”。用气时,沼气开关打开,沼气在水压下排出;当沼气降低时,水压间料液又返回池体内,使得水位差不停下降,造成沼气压力也随之对应降低。这种利用部分料液往返串动,引发水压反复改变来贮存和排放沼气池型,就之为水压式沼气池。 水压式沼气池,是中国推广最早、数量最多池型,是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池基础上,加以综合提升而形成。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体,人畜粪便能够直接打扫到沼气池里进行发酵。沼气发酵有很多优点。沼气发酵可产生甲烷,它是清洁方便燃料;发酵过程中N、P、K等肥料成份几乎得到全部保留,一部分有机氮被水解成氨太氮,速效性养分增加;发酵残渣能够作为饲料肥料;沼气发酵处理有机物课大量地节省曝气消化所消耗能量等等。沼气发酵很适合在农村地域推广使用。二、课程设计题目水压式沼气池设计三、课程设计目标经过课程设计深入笑话和巩固本课程所学内容,并使所学知识系统化,培养利用所学理论知识进行沼气池设计初步能力。经过设计,了解工程设计内容、方法及步骤,培养确定厌氧系统设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书能力。四、设计参数气压:7840Pa(即80cm水柱)池容产气率:池容产气率系指每立方米发酵池1昼夜产气量,单位为m3沼气/()。、、。。贮气量:指气箱内最大沼气贮存量。农村家用水压式沼气池最大贮存气量以12h产气量为宜,其值和有效水压间容积相等。4、某农户家共4人,牲畜(猪)2头。五、工艺步骤沼气发酵工艺类型较多,中国农村普遍采取是下面两种工艺。,基础步骤图图所表示原料选择原料预处理配料加活性污泥入池发酵产气大出料定时出料送农田图1自然温度半批量投料沼气发酵工艺步骤这种工艺发酵期因季节和农用情况而定,通常为五个月左右,运行中要求定时补充新鲜原料,以免造成产气量下降,该工艺关键缺点使出料操作劳动量大。,定时定量投料和出料,能维持比较稳定发酵条件,使沼气微生物(菌群积累)区系稳定,保持逐步完善原料消化速度,提升原料利率和沼气池负荷能力,达成较高产气率;工艺本身消耗能少,简单方便,轻易操作。我们选择是自然温度连续投料发酵工艺。六、沼气池工作原理水压式沼气池工作原理能够概括为两句话:产气时,气压水;用气时,水压气。水压式沼气池装料封盖后开启前状态时,在发酵间内料液和水压间内料液液面上,同时受到大气压力作用,所以两个液面处于同一水平面上,它们之间气压差和液面差均为零。此时工作状态称为“初始工作状态”,此时料液液面高度为O-O水平面,发酵间内存在空间为V0。开启以后,沼气池内开始发酵产气,伴随沼气产量逐步增加,发酵间上部气箱中贮气量越来越大,同时所产生沼气将发酵间内料液压入水压间,压出料液体积和所产沼气体积相等。当发酵间内贮气量达成最大贮气量VC时,水压间里增加料液也为最大贮液量VC。此时发酵间内料液面下降到可能下降最低位置A-A水平面,水压间内料液面上升到可能上升最高位置B-B水平面。此时工作状态称为“极限工作状态”。发酵间内料液面下降和水压间内料液面上升使得两液面产生了高度差,高位料液含有势能使得发酵间内沼气产生了一定压强,其数值等于两液面高差值和料液比重乘积。因为料液比重靠近于1,所以通常将两料液面高差值视为池内沼气压强值。在极限工作状态时液面高差最大,称为极限沼气压强,数值等于:式中:ΔH——沼气池最大液面差;H1——发酵间液面最大下降值