第七章-沼氣工程實(shí)例

1、 沼氣技術(shù)及其應(yīng)用 沼氣工程實(shí)例 沼氣工程流程大中型規(guī)模化禽畜養(yǎng)殖場建設(shè)是以沼氣為紐帶的能源環(huán)境工程。大中型規(guī)模化禽畜養(yǎng)殖場建設(shè)是以沼氣為紐帶的能源環(huán)境工程。 工藝設(shè)計(jì)1分體式沼氣工程（發(fā)酵與儲氣分開）典型工藝設(shè)計(jì) 禽畜糞便中含沙量較高，約8%左右，分離難度較大，通過中文水解工藝除砂可去除80-90%的砂，避免顆粒雜質(zhì)在厭氧罐和管道內(nèi)沉積、阻塞，保證后續(xù)工藝正常進(jìn)行。典型工藝設(shè)計(jì) 發(fā)酵工藝厭氧發(fā)酵罐完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）高濃度發(fā)酵原料：TS 8-12%有攪拌裝置發(fā)酵原料和微生物完全混合處理量大，停留時(shí)間長，產(chǎn)沼氣多大中型沼氣工程進(jìn)料TS濃度較高，在8%-12%之間典型工藝設(shè)計(jì) 沼氣脫硫

2、沼氣脫硫生物脫硫塔生物脫硫塔采用生物脫硫工藝，可使沼氣中的H2S含量降至200ppm以下，脫硫效率95%。脫硫成本0.03元/m3，比傳統(tǒng)化學(xué)脫硫降低70%。生物脫硫原理H2S+1/2O2S+H2OH2S+3/2O2H2SO3典型工藝設(shè)計(jì) 沼氣儲存沼氣儲存雙膜干式貯氣雙膜干式貯氣柜柜雙層膜干式貯氣柜由外膜、內(nèi)膜和底膜組成，外膜構(gòu)成貯氣柜外部球體形狀，內(nèi)膜與底膜圍成內(nèi)腔貯存沼氣。貯氣柜可抵抗強(qiáng)風(fēng)、積雪、冰凍等惡劣天氣的影響，在寒冷地區(qū)冬季也能安全運(yùn)行。典型工藝設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)2一體化沼氣工程（發(fā)酵儲氣一體）典型工藝設(shè)計(jì) 沼氣發(fā)酵沼氣發(fā)酵、貯氣、貯氣一體化反應(yīng)器一體化反應(yīng)器典型工藝設(shè)計(jì)適合于各種高濃

3、度發(fā)酵原料；占地面積小，節(jié)省占地面積30%；節(jié)省工程造價(jià)15%；建設(shè)工期短，縮短工期50%；寒冷地區(qū)冬季也能正常運(yùn)行；產(chǎn)氣率高：1.0-1.5m3/m3d；安全可靠，檢修維護(hù)方便 典型工藝設(shè)計(jì)下部為發(fā)酵部分，上部貯氣。罐體常用徑高比為2：1-3：1。中溫發(fā)酵，常年穩(wěn)定運(yùn)行罐內(nèi)安裝側(cè)攪拌器或斜攪拌器生物脫硫罐底和罐壁上安裝增溫管。 (3)工作工作原理：原理：通過支撐鼓風(fēng)機(jī)的充氣，調(diào)整并維持內(nèi)外膜之間夾層的空氣壓力，以保護(hù)維持貯氣柜的結(jié)構(gòu)，并將內(nèi)膜的沼氣送入輸氣管道。典型工藝設(shè)計(jì) 沼氣發(fā)酵、貯氣一體化沼氣發(fā)酵、貯氣一體化反應(yīng)器的施工反應(yīng)器的施工典型工藝設(shè)計(jì)平整地面為建造發(fā)酵罐進(jìn)行挖掘 典型工藝設(shè)計(jì)

4、水養(yǎng)護(hù)第一次灌漿鋪設(shè)地?zé)峁艿?典型工藝設(shè)計(jì)布的熱管道線順到墻外 典型工藝設(shè)計(jì) 典型工藝設(shè)計(jì) 典型工藝設(shè)計(jì) 典型工藝設(shè)計(jì) 貯氣外膜：具有良好的抗紫外線、耐老化的性能，起到保護(hù)內(nèi)膜、保持結(jié)構(gòu)的作用。內(nèi)膜具有良好抗甲烷滲透性能，防火性能良好，耐磨，乃褶并且耐硫化氫腐蝕。典型工藝設(shè)計(jì) 典型工藝設(shè)計(jì) 工程設(shè)備 工程設(shè)備 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)厭氧消化裝置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)厭氧消化裝置 工程設(shè)備 各類配套設(shè)備工程設(shè)備 沼氣發(fā)電機(jī)組及余熱回收設(shè)備工程設(shè)備 工程設(shè)備潛水?dāng)嚢璞眠M(jìn)料泵切碎機(jī)糞草進(jìn)料裝置 增溫保溫設(shè)備鋼筋混凝土罐體的增溫管一般安裝在罐壁內(nèi)側(cè)的下部。鋼結(jié)構(gòu)罐體的增溫管一般安裝在罐壁外側(cè)。工程設(shè)備 地理位置杭州正

5、興牧業(yè)公司位于全國生態(tài)示范市臨安市西南部的板橋鄉(xiāng)，單面環(huán)山，有著良好的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，正興牧業(yè)公司是一家以畜牧業(yè)為主的生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣物，而公司又處于國家級深林公園青山水庫水源保護(hù)區(qū)的上游，地理位置十分敏感。 飼養(yǎng)規(guī)模目前飼養(yǎng)奶牛1000頭，生豬存欄5000頭杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 污染物排放量及水質(zhì)杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 廢水處理工藝流程廢水處理工藝采用“廢水厭氧消化生產(chǎn)沼氣”和“厭氧發(fā)酵出水綜合利用”的處理方法，以達(dá)到開發(fā)能源、治理污染、凈化環(huán)境、綜合利用的綠色生態(tài)環(huán)境治理工程的目的。工程設(shè)計(jì)處理水量150t/d，厭氧發(fā)酵罐單體容積150m3，共計(jì)2座

6、，總?cè)莘e為600m3，日產(chǎn)沼氣160m3，采用濕式儲氣方式。沼氣工程配套設(shè)備有汽水分離器1臺、脫硫塔2臺、沼氣凝水器2臺、阻火器1臺、沼氣流量計(jì)2臺、鍋爐1臺，另有自控、電氣、消防等。杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 廢水處理工藝流程杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 厭氧消化罐采用的是UASB發(fā)酵工藝，后續(xù)處理采用的是穩(wěn)定床、厭氧塘、人工濕地等組合工藝。杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 厭氧發(fā)酵罐設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 綜合利用工程該項(xiàng)目產(chǎn)生150t/d的沼液和沼渣，作為200畝黑麥草、100畝茶山、150畝果園、500畝竹園的有機(jī)肥料。該項(xiàng)目在穩(wěn)定的工況下，每天可產(chǎn)生160m3的沼氣

7、，用于場內(nèi)職工食堂、鍋爐的輔助能源及豬場仔豬舍的增溫。該項(xiàng)目采用德國的設(shè)備進(jìn)行高效的有機(jī)肥的生產(chǎn)，無需投加水分調(diào)節(jié)與疏松劑，而直接進(jìn)行堆肥發(fā)酵，每年可生產(chǎn)高效有機(jī)肥2500t左右。杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 效益分析COD、氨氮等污染物削減量顯著，環(huán)境效益明顯。生態(tài)牧業(yè)工程的實(shí)施可以起到一個(gè)龍頭企業(yè)的示范作用，帶動一批禽畜專業(yè)戶的發(fā)展，從而使畜牧業(yè)成為引導(dǎo)農(nóng)民致富，振興和發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的一大支柱產(chǎn)業(yè)。廢水治理工程如純粹從沼氣收益與優(yōu)質(zhì)青飼料收益進(jìn)行計(jì)算或比較，工程的投資收益很差，但如加上有機(jī)肥料的收益，廢水治理工程的經(jīng)濟(jì)效益還是客觀的。杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 地理位置位于嘉興市秀城區(qū)七星

8、鎮(zhèn)國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)核心區(qū)農(nóng)業(yè)高科技孵化園中。綠嘉園牧業(yè)有限公司沼氣工程 存欄肉豬12000頭，年出欄商品肉豬25000頭，該公司還提供其他優(yōu)質(zhì)種禽畜。采用清潔生產(chǎn)工藝，即雨污分離、干濕分離，兩處污染物排放量及水質(zhì)見下表。綠嘉園牧業(yè)有限公司沼氣工程 采用先進(jìn)的德國LIPP厭氧發(fā)酵罐，厭氧AF+穩(wěn)定塘生態(tài)處理利用組合工藝，其發(fā)酵罐設(shè)計(jì)指標(biāo)如下表所述。綠嘉園牧業(yè)有限公司沼氣工程 工藝流程如圖所示工藝流程如圖所示綠嘉園牧業(yè)有限公司沼氣工程 綠嘉園牧業(yè)有限公司沼氣工程 (1) 沼氣綜合利用本項(xiàng)目對原有一臺75kW的柴油內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了改裝，改裝成柴油-沼氣雙燃料發(fā)電機(jī)組。(2) 沼液利用工程該項(xiàng)目沼

9、液作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥提供給蔬菜和苗木基地，沼液的綜合利用使綠嘉園沼氣工程真正達(dá)到了“無害化、資源化”的目的。綠嘉園牧業(yè)有限公司沼氣工程 (1)環(huán)境效益與社會效益分析COD、氨氮等主要污染物削減量顯著，養(yǎng)殖場普遍存在的糞尿流失、污染河道等問題得到妥善解決，改善了畜牧場周圍的環(huán)境。(2)經(jīng)濟(jì)效益分析采用沼氣工程和商品有機(jī)肥加工生產(chǎn)等養(yǎng)豬場廢棄物綜合治理工程，將有機(jī)肥料的收益和沼液肥料綜合利用的效益充分發(fā)揮，廢棄物治理工程的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 蟹島采用了以沼氣為紐帶的物質(zhì)資源多級利用模式，該模式以沼氣為紐帶，聯(lián)動糧食、蔬菜、果業(yè)、漁業(yè)等產(chǎn)業(yè)，在吸收傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精華和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)先進(jìn)技

10、術(shù)的基礎(chǔ)上，廣泛開展農(nóng)業(yè)資源綜合利用。養(yǎng)殖品種有奶牛、豬、羊、馬以及雞、鴨等和一些觀賞動物，每日提供沼氣發(fā)酵原料8t左右。北京蟹島生態(tài)度假村沼氣工程 北京蟹島生態(tài)度假村沼氣工程 進(jìn)水水質(zhì)如下表所示：蟹島沼氣工程設(shè)計(jì)的厭氧發(fā)酵罐為升流式固體反應(yīng)器，罐體容積為300m3，150m3濕式儲氣柜一座，發(fā)酵溫度35，地?zé)崴A(yù)加溫，沼氣工程配套設(shè)備有熱水循環(huán)加熱系統(tǒng)、沼氣凝水器2臺、脫硫塔1臺、阻火器1臺，沼氣發(fā)電機(jī)1臺和輸配氣管道系統(tǒng)，還配有電氣和消防設(shè)備。北京蟹島生態(tài)度假村沼氣工程 人畜糞便，莊稼秸桿等在沼氣池中經(jīng)過高溫發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣、沼液和沼渣。沼氣通過管道，一部分供應(yīng)度假區(qū)餐廳作為燃料，一部分轉(zhuǎn)化

11、為電能作為污水處理廠暴氣動力。沼液和沼渣則輸入溫室大棚作為作物肥源。北京蟹島生態(tài)度假村沼氣工程 杭州正興牧業(yè)有限公司沼氣工程 基本情況紅武高科農(nóng)牧科技公司位于赤峰市紅山區(qū)東郊紅廟子鎮(zhèn)，是一個(gè)集種畜繁殖，肉畜養(yǎng)殖，飼料生產(chǎn)，畜產(chǎn)品加工以及無公害蔬菜、水果生產(chǎn)、綠化樹苗栽培、農(nóng)村實(shí)用技術(shù)示范、農(nóng)業(yè)觀光旅游于一體的綜合性農(nóng)牧科技園區(qū)，被授予赤峰市農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，國家級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)等稱號。公司園區(qū)占地面積2000畝，其中有1200畝土地作為果蔬生產(chǎn)和飼草基地，包括20棟溫室大棚；養(yǎng)殖和加工占地800畝。紅武高科大型沼氣綜合利用工程 飼養(yǎng)規(guī)?，F(xiàn)有牛舍108棟，擁有年存欄近1萬頭，年出欄3萬頭的飼養(yǎng)規(guī)模。沼氣工程建設(shè)分兩步進(jìn)行，一期工程取1500頭肉牛作為養(yǎng)殖場沼氣綜合利用示范工程，一期項(xiàng)目完成后，二期工程將以養(yǎng)殖場存欄的8000頭肉牛和40000只肉羊以及屠宰場的糞污處理為對象，全面開展沼氣綜合利用工程建設(shè)。紅武高科大型沼氣綜合利用工程 建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模建設(shè)內(nèi)容有糞污預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、儲氣系統(tǒng)、溫室保溫系統(tǒng)、鍋爐加