大中型沼气工程培训课件

大中型沼气工程

设计和建造大中型沼气工程

设计和建造1（1）总固体(totalsolid，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（volatilesolid，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（chemicaloxygendemand，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（biochemicaloxygendemand，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。一、基本概念1、常用反映原料有机物含量的指标（1）总固体(totalsolid，TS)：一、基本概念2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。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。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3厌氧处理的方法很多，但目前国内在养殖场应用最多的还是完全混合式消化器和UASB工艺两种：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。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。

厌氧处理的方法很多，但目前国内在养殖场应用最多的还是完全混合4升流式厌氧污泥床（UASB）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。升流式厌氧污泥床（UASB）有反应区、沉淀区和集气室三部分组5UASB设计主要考虑的几个参数：（1）废水水质厌氧污泥的颗粒化：COD含量；总固体浓度TSS高蛋白，高脂肪含量的废水：消泡设施和装置（2）反应器容积负荷废水浓度、不溶性COD比率、出水TSS浓度确定能否采用UASB。（3）水流上升速度主要取决于反应器的进水流量和反应器的水平截面积。允许出现短时间6m/h和2m/h的高峰值。UASB设计主要考虑的几个参数：6（5）布水器保证污水和污泥之间充分接触，一般采用多点进水方式。（6）三相分离器功能：1.收集从分离器下的反应区产生的沼气；2.使在分离器之上的悬浮物沉淀下来。目前所采用三相分离器多为专利产品。（5）布水器7升流式厌氧污泥床工艺

优点：（1）除三相分离器外消化器结构简单，没有搅拌装置及填料；（2）长的SRT及MRT使其实现了很高负荷率；（3）颗粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工艺的稳定性；（4）出水SS含量低。缺点：（1）需要安装三相分离器；（2）需要有效的布水器，使进料能均匀布于消化器底部；（3）进水要求低SS含量；（4）在高水力负荷或高SS负荷时易流失固体和微生物，运行技术要求较高。升流式厌氧污泥床工艺8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。内循环厌氧反应器（IC）1986年由荷兰派克公司研究成功并用9

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。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10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。TS8%:冬季余热80%用于增温；TS10%:冬季余热60%用于增温；TS12%: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。技术特点1.技术模式：112.发酵工艺：高浓度、全混合、中温发酵、有搅拌TS8%-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。2.发酵工艺：124.关键设备4.关键设备13工艺设计——1.分体式沼气工程生物脱硫塔双膜干式贮气柜沼气增压风机沼气发电机组余热锅炉热水贮藏余热利用发电并网沼气火炬鸡粪收集冲洗污水集水池水解沉沙池一级厌氧反应罐二级厌氧反应罐后发酵罐固液分离固态有机肥液态有机肥沼液池某鸡场沼气发电工程流程图沼气冷水热水工艺设计——1.分体式沼气工程生物脱硫塔双膜干式贮气柜沼气增14（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。（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15（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：TS8-12%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，产沼气多完全混合式消化器示意图（2）发酵工艺a.厌氧发酵罐完全混合式消化器示意图16b.进料浓度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。b.进料浓度17（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+H2OH2S+3/2O2H2SO3沼气生物脱硫装置（3）沼气生物脱硫沼气生物脱硫装置18（4）双膜干式贮气柜双层膜干式贮气柜由外膜、内膜和底膜组成，外膜构成贮气柜外部球体形状，内膜与底膜围成内腔贮存沼气。贮气柜可抵抗强风、积雪、冰冻等恶劣天气的影响，在寒冷地区冬季也能安全运行。（4）双膜干式贮气柜双层膜干式贮气柜由外膜、内膜和底膜组成，19工艺设计——2.一体化沼气工程脱硫塔沼气发电机组民用燃气余热利用发电并网换热水箱粪便及污水收集匀浆水解池发酵、贮气一体化厌氧反应罐固液分离沼液池固态有机肥液态有机肥沼气冷水热水工艺设计——2.一体化沼气工程脱硫塔沼气发电机组民用燃气余热20沼气发酵、贮气一体化

反应器（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：1.0-1.5m3/m3.d；安全可靠，检修维护方便。沼气发酵、贮气一体化

反应器（1）主要优势：21（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。（2）结构特点：22（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。（3）工作原理：23平整地面为建造发酵罐进行挖掘平整地面为建造发酵罐24水养护第一次灌浆铺设地热管道水养护第一次灌浆铺设地热管道25布的热管道线顺到墙外布的热管道线顺到墙外26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。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27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。罐顶和中心柱注浆稳固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28美观，提供线路，内部安全观察保护。美观，提供线路，内部安全观察保护。29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。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30大中型沼气工程培训课件31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两相高效厌氧发酵压缩脱二氧化碳高压储存加气机工艺设计——（3）秸秆厌氧发酵制取车用沼气工程技术机械收获秸32物料首先要脱水——自然干燥，约14-17%针式粉碎机效率2-4t/h，每吨耗电2-4度。粉碎颗粒可调整。针式粉碎机物料首先要脱水——自然干燥，约14-17%针式粉碎机33斗式升料机斗式生料上部连接汽爆仓，下部连接粉碎机。斗式升料机斗式生料34反应器反应器35工程设备——（1）钢结构的厌氧消化器工程设备——（1）钢结构的厌氧消化器36工程设备——（2）钢筋混凝土结构厌氧消化装置工程设备——（2）钢筋混凝土结构厌氧消化装置37工程设备——（3）各种专用配套设备工程设备——（3）各种专用配套设备38工程设备——（3）各种贮气装置湿式钢结构贮气柜球冠型贮气柜工程设备——（3）各种贮气装置湿式钢结构贮气柜球冠型贮气柜39工程设备——（4）沼气发电机组及余热回收装置

现阶段，中国生产的沼气发电机组规格：24KW,80KW,100KW,120KW,180KW,200KW,300KW，500KW,工程设备——（4）沼气发电机组及余热回收装置

现阶段，中国生40潜水搅拌泵进料泵切碎机粪草进料装置潜水搅拌泵进料泵切碎机粪草进料装置41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。

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42气暖热电肥联产的沼气工程气暖热电肥联产的沼气工程43大中型沼气工程培训课件44大中型沼气工程培训课件45四、两个典型案例

——北京德青源健康养殖生态园2MW沼气发电工程（2007）1.鸡粪资源量：212t/d，TS30%；2.工程规模：3,000m3厌氧罐×4座；3.设计沼气产量：20,000m3/d4.设计发电量：40,000kW.h/d5.沼肥18万吨/年，供4万亩果园、饲料地。6.年减排温室气体80,000tCO2当量。7.现该项目已并网发电。四、两个典型案例

——北京德青源健康养殖生态园2MW沼气发电46（2）内蒙古蒙牛澳亚牧场1MW沼气发电工程1.牛粪资源量：280t/d，TS为20%2.工程规模：2,500m3厌氧罐×4座3.设计沼气产量：10,000m3/d4.设计发电量：20,000kw.h/d5.年产有机肥：沼渣8,000吨，沼液18万吨。6.年减排温室气体30,000tCO2当量。7.该项目现已并网发电。（2）内蒙古蒙牛澳亚牧场1MW沼气发电工程1.牛粪资源量：247大中型沼气工程培训课件48（3）厌氧——自然处理达标示范工程（3）厌氧——自然处理达标示范工程49新农村沼气集中供热工程新农村沼气集中供热工程50秸秆沼气集中供气示范工程秸秆沼气集中供气示范工程51

杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理工程技术简介

设计建造大中型沼气工程的公司：1、杭州能源环境工程有限公司2、北京兴星伟业工程有限公司3、青岛天人工程有限公司

杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理工程技术简介

设计建造大中型52背景Background养殖场地处城郊，环境敏感年出栏200,000头猪，存栏120,000头猪日排放185t猪粪和3,000t污水污水性质：CODcr=10,000mg/L，

SS=4,000mg/L，

NH3-N=900mg/L。

背景Background养殖场地处城郊，环境敏感53设计原则Designprinciple减量化清洁生产，将猪粪污染物的排放量减少到最小，实现固体物的充分利用资源化沼气：锅炉燃气、食堂用气猪粪和分离后的固形物：生产复合有机肥无害化厌氧出水：进行生物脱氮和好氧生物处理，并进行深度净化，使最终出水达到排放标准，并对处理后的出水回用。设计原则Designprinciple减量化54气水分离器脱硫塔贮气柜稀污水集水池输气泵、阻火器猪粪污水稀污水烧锅炉或发电鼓风机SBR池配水池厌氧消化池水解调节池沉淀池浓污水集水池格栅去复合肥料厂达标排放沉淀池污泥浓缩池污泥池脱水机运泥机SBR生物反应池气水分离器脱硫塔贮气柜稀污水集水池输气泵、阻火器猪粪污水稀污55生物堆肥生产复合有机肥生物堆肥生产复合有机肥56预处理——固液分离

pre-treatment—separator格栅机水力筛分离出的粪渣用于制作有机肥预处理——固液分离

pre-treatment—separa57预处理——固液分离

预处理——固液分离

58主要工艺单元的技术介绍-3

厌氧发酵装置

工艺：UASB，采用>200C常温发酵，冬季增温；包括：布水系统、循环系统、三相分离器、溢流系统等；有效容积：6000m3；

HRT=2d；

CODcr去除率：85%；

日产沼气：8500m3/d主要工艺单元的技术介绍-3

厌氧发酵装置工艺：UASB，采59厌氧发酵池（UASB）厌氧发酵池（UASB）60SBR生化反应池SBR生化反应池61沼气利用：沼气利用：62项目技术经济指标

沼气产量：3,100,000m3/a削减COD：18450t/a复合有机肥：40,000t/a收益：

1、民用燃气：6000m3/天×0.6元/m3×365天=131万元/年

2、有机肥原料：142吨/天×40元/吨×365天=207万元/年1吨污水运行费用：2.27元工程总投资：1497万元项目技术经济指标

沼气产量：3,100,000m3/a63最终出水

最终出水

64大中型沼气工程培训课件65五、我国大中型沼气工程发展主要障碍初始投资大，自我融资能力不够万头猪场或千头牛场沼气工程初始投入150-200万元2500池容沼气工程总投资400-500万元治理成本和沼气产品成本高工业废水2.50元/m3废水，发电＞0.35元/kWh养殖场7.5元/m3粪水，发电＞0.7元/kWh五、我国大中型沼气工程发展主要障碍初始投资大，自我融资能力不66市场风险大禽畜产品和食品产品不确定因素大，风险大难以吸引各方投资者环保政策执行缺乏力度三同步排污费低于治理费能源产品缺乏法律保障和政策扶持沼气、电力市场准入和上网经济激励政策市场风险大67

与国外存在一定差距规模和速度与形势发展的要求很不适应：

--德国在仅仅过去的3-5年期间，沼气工程就发展到了约2000处，并且都是商业化运行。

--德国的经验：为实施可持续发展、治理污染、减少温室气体排放制定了鼓励发电上网的法律—补贴电价；优惠投资—低息、贴息贷款；环保和资源利用法律保障

--农场主的积极性：新的收入来源与国外存在一定差距规模和速度与形势发展的要求很不适应：68

沼气是有机物质在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体，其主要产品是沼气、沼液、沼渣（简称“三沼”）。沼气发酵产物利用沼气是有机物质在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一69沼气利用沼肥利用沼液沼渣贮存粮食电灯做饭保鲜水果提供气肥孵化喷施防治病虫害无土栽培养蚯蚓作物栽培种菇喂猪养鱼浸种养花育秧沼气利用沼肥利用沼液沼渣贮存粮食电灯做饭保鲜水果提供气肥孵化70

沼气是约含60%甲烷、40%二氧化碳和氨、水、硫化氢等气体的混合气体。甲烷是可以燃烧的气体，人类主要是利用它们来获得能量。1.沼气综合利用沼气是约含60%甲烷、40%二氧化碳和氨、水、硫化71

●炊事和照明；●供热和烘干；●加工与发电；●果菜二氧化碳施肥；●贮粮与果品保鲜；沼气主要用途●炊事和照明；沼气主要用途72沼气做饭沼气照明沼气做饭沼气照明73沼气养蚕沼气养蚕74沼气炒茶沼气炒茶75沼气二氧化碳施肥沼气二氧化碳施肥76沼气贮粮沼气贮粮77沼气贮粮沼气贮粮78

沼液是沼气发酵后的水溶性物质，其中存留了丰富的氨基酸、水解酶、生长素、对病虫害有抑制作用的物质或因子，含有氮、磷、钾和微量元素等。2.沼液综合利用沼液是沼气发酵后的水溶性物质，其中存留了丰富79●农作物浸种；●果菜叶面肥；●淡水养殖饵料；●畜禽饲料添加剂；沼液主要用途●农作物浸种；沼液主要用途80沼液水稻浸种的工艺流程沼液水稻浸种的工艺流程81沼液浸种沼液浸种82沼液施肥沼液施肥83沼液施肥沼液施肥沼液施肥沼液施肥84沼液施肥沼液施肥85沼液养殖沼液养殖86

沼渣是沼气发酵剩余的半固体物质，含有丰富的有机质、腐殖酸、氨基酸、氮、磷、钾和微量元素。

3.沼渣的综合利用沼渣是沼气发酵剩余的半固体物质，含有丰富的有87

●土壤改良剂●农作物基肥和追肥；●配制花卉和蔬菜育苗土；●养殖蚯蚓、黄鳝等；●栽培食用菌。沼渣主要用途●土壤改良剂沼渣主要用途88沼渣施肥沼渣种果沼渣施肥沼渣种果89沼渣养殖沼渣养殖90沼渣栽培沼渣栽培91

11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。

12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。

13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。

14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。

15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!

16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。

17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。

18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。

19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。

20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。

1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。

2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。

3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。

4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。

5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。

6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。

7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。

8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。

9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。

10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。

11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。

12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。

13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。

14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过......但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。

15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。

16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。

17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。

18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。

19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。

20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，92大中型沼气工程

设计和建造大中型沼气工程

设计和建造93（1）总固体(totalsolid，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（volatilesolid，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（chemicaloxygendemand，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（biochemicaloxygendemand，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。一、基本概念1、常用反映原料有机物含量的指标（1）总固体(totalsolid，TS)：一、基本概念94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。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。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95厌氧处理的方法很多，但目前国内在养殖场应用最多的还是完全混合式消化器和UASB工艺两种：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。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。

厌氧处理的方法很多，但目前国内在养殖场应用最多的还是完全混合96升流式厌氧污泥床（UASB）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。升流式厌氧污泥床（UASB）有反应区、沉淀区和集气室三部分组97UASB设计主要考虑的几个参数：（1）废水水质厌氧污泥的颗粒化：COD含量；总固体浓度TSS高蛋白，高脂肪含量的废水：消泡设施和装置（2）反应器容积负荷废水浓度、不溶性COD比率、出水TSS浓度确定能否采用UASB。（3）水流上升速度主要取决于反应器的进水流量和反应器的水平截面积。允许出现短时间6m/h和2m/h的高峰值。UASB设计主要考虑的几个参数：98（5）布水器保证污水和污泥之间充分接触，一般采用多点进水方式。（6）三相分离器功能：1.收集从分离器下的反应区产生的沼气；2.使在分离器之上的悬浮物沉淀下来。目前所采用三相分离器多为专利产品。（5）布水器99升流式厌氧污泥床工艺

优点：（1）除三相分离器外消化器结构简单，没有搅拌装置及填料；（2）长的SRT及MRT使其实现了很高负荷率；（3）颗粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工艺的稳定性；（4）出水SS含量低。缺点：（1）需要安装三相分离器；（2）需要有效的布水器，使进料能均匀布于消化器底部；（3）进水要求低SS含量；（4）在高水力负荷或高SS负荷时易流失固体和微生物，运行技术要求较高。升流式厌氧污泥床工艺100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。内循环厌氧反应器（IC）1986年由荷兰派克公司研究成功并用101

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。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102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。TS8%:冬季余热80%用于增温；TS10%:冬季余热60%用于增温；TS12%: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。技术特点1.技术模式：1032.发酵工艺：高浓度、全混合、中温发酵、有搅拌TS8%-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。2.发酵工艺：1044.关键设备4.关键设备105工艺设计——1.分体式沼气工程生物脱硫塔双膜干式贮气柜沼气增压风机沼气发电机组余热锅炉热水贮藏余热利用发电并网沼气火炬鸡粪收集冲洗污水集水池水解沉沙池一级厌氧反应罐二级厌氧反应罐后发酵罐固液分离固态有机肥液态有机肥沼液池某鸡场沼气发电工程流程图沼气冷水热水工艺设计——1.分体式沼气工程生物脱硫塔双膜干式贮气柜沼气增106（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。（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107（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：TS8-12%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，产沼气多完全混合式消化器示意图（2）发酵工艺a.厌氧发酵罐完全混合式消化器示意图108b.进料浓度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。b.进料浓度109（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+H2OH2S+3/2O2H2SO3沼气生物脱硫装置（3）沼气生物脱硫沼气生物脱硫装置110（4）双膜干式贮气柜双层膜干式贮气柜由外膜、内膜和底膜组成，外膜构成贮气柜外部球体形状，内膜与底膜围成内腔贮存沼气。贮气柜可抵抗强风、积雪、冰冻等恶劣天气的影响，在寒冷地区冬季也能安全运行。（4）双膜干式贮气柜双层膜干式贮气柜由外膜、内膜和底膜组成，111工艺设计——2.一体化沼气工程脱硫塔沼气发电机组民用燃气余热利用发电并网换热水箱粪便及污水收集匀浆水解池发酵、贮气一体化厌氧反应罐固液分离沼液池固态有机肥液态有机肥沼气冷水热水工艺设计——2.一体化沼气工程脱硫塔沼气发电机组民用燃气余热112沼气发酵、贮气一体化

反应器（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：1.0-1.5m3/m3.d；安全可靠，检修维护方便。沼气发酵、贮气一体化

反应器（1）主要优势：113（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。（2）结构特点：114（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。（3）工作原理：115平整地面为建造发酵罐进行挖掘平整地面为建造发酵罐116水养护第一次灌浆铺设地热管道水养护第一次灌浆铺设地热管道117布的热管道线顺到墙外布的热管道线顺到墙外118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。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119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。罐顶和中心柱注浆稳固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120美观，提供线路，内部安全观察保护。美观，提供线路，内部安全观察保护。121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。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122大中型沼气工程培训课件123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两相高效厌氧发酵压缩脱二氧化碳高压储存加气机工艺设计——（3）秸秆厌氧发酵制取车用沼气工程技术机械收获秸124物料首先要脱水——自然干燥，约14-17%针式粉碎机效率2-4t/h，每吨耗电2-4度。粉碎颗粒可调整。针式粉碎机物料首先要脱水——自然干燥，约14-17%针式粉碎机125斗式升料机斗式生料上部连接汽爆仓，下部连接粉碎机。斗式升料机斗式生料126反应器反应器127工程设备——（1）钢结构的厌氧消化器工程设备——（1）钢结构的厌氧消化器128工程设备——（2）钢筋混凝土结构厌氧消化装置工程设备——（2）钢筋混凝土结构厌氧消化装置129工程设备——（3）各种专用配套设备工程设备——（3）各种专用配套设备130工程设备——（3）各种贮气装置湿式钢结构贮气柜球冠型贮气柜工程设备——（3）各种贮气装置湿式钢结构贮气柜球冠型贮气柜131工程设备——（4）沼气发电机组及余热回收装置

现阶段，中国生产的沼气发电机组规格：24KW,80KW,100KW,120KW,180KW,200KW,300KW，500KW,工程设备——（4）沼气发电机组及余热回收装置

现阶段，中国生132潜水搅拌泵进料泵切碎机粪草进料装置潜水搅拌泵进料泵切碎机粪草进料装置133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。

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134气暖热电肥联产的沼气工程气暖热电肥联产的沼气工程135大中型沼气工程培训课件136大中型沼气工程培训课件137四、两个典型案例

——北京德青源健康养殖生态园2MW沼气发电工程（2007）1.鸡粪资源量：212t/d，TS30%；2.工程规模：3,000m3厌氧罐×4座；3.设计沼气产量：20,000m3/d4.设计发电量：40,000kW.h/d5.沼肥18万吨/年，供4万亩果园、饲料地。6.年减排温室气体80,000tCO2当量。7.现该项目已并网发电。四、两个典型案例

——北京德青源健康养殖生态园2MW沼气发电138（2）内蒙古蒙牛澳亚牧场1MW沼气发电工程1.牛粪资源量：280t/d，TS为20%2.工程规模：2,500m3厌氧罐×4座3.设计沼气产量：10,000m3/d4.设计发电量：20,000kw.h/d5.年产有机肥：沼渣8,000吨，沼液18万吨。6.年减排温室气体30,000tCO2当量。7.该项目现已并网发电。（2）内蒙古蒙牛澳亚牧场1MW沼气发电工程1.牛粪资源量：2139大中型沼气工程培训课件140（3）厌氧——自然处理达标示范工程（3）厌氧——自然处理达标示范工程141新农村沼气集中供热工程新农村沼气集中供热工程142秸秆沼气集中供气示范工程秸秆沼气集中供气示范工程143

杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理工程技术简介

设计建造大中型沼气工程的公司：1、杭州能源环境工程有限公司2、北京兴星伟业工程有限公司3、青岛天人工程有限公司

杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理工程技术简介

设计建造大中型144背景Background养殖场地处城郊，环境敏感年出栏200,000头猪，存栏120,000头猪日排放185t猪粪和3,000t污水污水性质：CODcr=10,000mg/L，

SS=4,000mg/L，

NH3-N=900mg/L。

背景Background养殖场地处城郊，环境敏感145设计原则Designprinciple减量化清洁生产，将猪粪污染物的排放量减少到最小，实现固体物的充分利用资源化沼气：锅炉燃气、食堂用气猪粪和分离后的固形物：生产复合有机肥无害化厌氧出水：进行生物脱氮和好氧生物处理，并进行深度净化，使最终出水达到排放标准，并对处理后的出水回用。设计原则Designprinciple减量化146气水分离器脱硫塔贮气柜稀污水集水池输气泵、阻火器猪粪污水稀污水烧锅炉或发电鼓风机SBR池配水池厌氧消化池水解调节池沉淀池浓污水集水池格栅去复合肥料厂达标排放沉淀池污泥浓缩池污泥池脱水机运泥机SBR生物反应池气水分离器脱硫塔贮气柜稀污水集水池输气泵、阻火器猪粪污水稀污147生物堆肥生产复合有机肥生物堆肥生产复合有机肥148预处理——固液分离

pre-treatment—separator格栅机水力筛分离出的粪渣用于制作有机肥预处理——固液分离

pre-treatment—separa149预处理——固液分离

预处理——固液分离

150主要工艺单元的技术介绍-3

厌氧发酵装置

工艺：UASB，采用>200C常温发酵，冬季增温；包括：布水系统、循环系统、三相分离器、溢流系统等；有效容积：6000m3；

HRT=2d；

CODcr去除率：85%；

日产沼气：8500m3/d主要工艺单元的技术介绍-3

厌氧发酵装置工艺：UASB，采151厌氧发酵池（UASB）厌氧发酵池（UASB）152SBR生化反应池SBR生化反应池153沼气利用：沼气利用：154项目技术经济指标

沼气产量：3,100,000m3/a削减COD：18450t/a复合有机肥：40,000t/a收益：

1、民用燃气：6000m3/天×0.6元/m3×365天=131万元/年

2、有机肥原料：142吨/天×40元/吨×365天=207万元/年1吨污水运行费用：2.27元工程总投资：1497万元项目技术经济指标

沼气产量：3,100,000m3/a155最终出水

最终出水

156大中型沼气工程培训课件157五、我国大中型沼气工程发展主要障碍初始投资大，自我融资能力不够万头猪场或千头牛场沼气工程初始投入150-200万元2500池容沼气工程总投资400-500万元治理成本和沼气产品成本高工业废水2.50元/m3废水，发电＞0.35元/kWh养殖场7.5元/m3粪水，发电＞0.7元/kWh五、我国大中型沼气工程发展主要障碍初始投资大，自我融资能力不158市场风险大禽畜产品和食品产品不确定因素大，风险大难以吸引各方投资者环保政策执行缺乏力度三同步排污费低于治理费能源产品缺乏法律保障和政策扶持沼气、电力市场准入和上网经济激励政策市场风险大159

与国外存在一定差距规模和速度与形势发展的要求很不适应：

--德国在仅仅过去的3-5年期间，沼气工程就发展到了约2000处，并且都是商业化运行。

--德国的经验：为实施可持续发展、治理污染、减少温室气体排放制定了鼓励发电上网的法律—补贴电价；优惠投资—低息、贴息贷款；环保和资源利用法律保障

--农场主的积极性：新的收入来源与国外存在一定差距规模和速度与形势发展的要求很不适应：160

沼气是有机物质在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体，其主要产品是沼气、沼液、沼渣（简称“三沼”）。沼气发酵产物利用沼气是有机物质在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一161沼气利用沼肥利用沼液沼渣贮存粮食电灯做饭保鲜水果提供气肥孵化喷施防治病虫害无土栽培养蚯蚓作物栽培种菇喂猪养鱼浸种养花育秧沼气利用沼肥利用沼液沼渣贮存粮食电灯做饭保鲜水果提供气肥孵化162

沼气是约含60%甲烷、40%二氧化碳和氨、水、硫化氢等气体的混合气体。甲烷是可以燃烧的气体，人类主要是利用它们来获得能量。1.沼气综合利用沼气是约含60%甲烷、40%二氧化碳和氨、水、硫化163

●炊事和照明；●供热和烘干；●加工与发电；●果菜二氧化碳施肥；●贮粮与果品保鲜；沼气主要用途●炊事和照明；沼气主要用途164沼气做饭沼气照明沼气做饭沼气照明165沼气养蚕沼气养蚕166沼气炒茶沼气炒茶167沼气二氧化碳施肥沼气二氧化碳施肥168沼气贮粮沼气贮粮169沼气贮粮沼气贮粮170

沼液是沼气发酵后的水溶性物质，其中存留了丰富的氨基酸、水解酶、生长素、对病虫害有抑制作用的物质或因子，含有氮、磷、钾和微量元素等。2.沼液综合利用沼液是沼气发酵后的水溶性物质，其中存留了丰富171●农作物浸种；●果菜叶面肥；●淡水养殖饵料；●畜禽饲料添加剂；沼液主要用途●农作物浸种；沼液主要用途172沼液水稻浸种的工艺流程沼液水稻浸种的工艺流程173沼液浸种沼液浸种174沼液施肥沼液施肥175沼液施肥沼液施肥沼液施肥沼液施肥176沼液施肥沼液施肥177沼液养殖沼液养殖178

沼渣是沼气发酵剩余的半固体物质，含有丰富的有机质、腐