資源的可再生利用——沼氣工程

1、沼氣工程與資源利用沼氣工程與資源利用班級(jí)班級(jí)：組員組員：一、沼氣及其相關(guān)知識(shí)一、沼氣及其相關(guān)知識(shí)二、沼氣工程應(yīng)用實(shí)例二、沼氣工程應(yīng)用實(shí)例三、我國(guó)沼氣工程的發(fā)展機(jī)三、我國(guó)沼氣工程的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)遇與挑戰(zhàn)沼氣沼氣一種可燃?xì)怏w，由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的，所以一種可燃?xì)怏w，由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的，所以稱為沼氣。稱為沼氣。是有機(jī)物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件是有機(jī)物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下，經(jīng)過沼氣細(xì)菌的作用產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。下，經(jīng)過沼氣細(xì)菌的作用產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。一、沼氣及其相關(guān)知識(shí)一、沼氣及其相關(guān)知識(shí)沼氣成分組成沼氣成分組成沼氣的主要成分是

2、沼氣的主要成分是甲烷甲烷。沼氣由沼氣由50508080甲烷甲烷(CH4)(CH4)、20204040二氧化碳二氧化碳(CO2)(CO2)、0 05 5氮?dú)獾獨(dú)?N2)(N2)、小于、小于1 1的氫氣的氫氣(H2)(H2)、小于、小于0 04 4的氧氣的氧氣(O2)(O2)與與0 01 13 3硫化硫化氫氫(H2S)(H2S)等氣體組成等氣體組成 。含量甲烷（CH4）二氧化碳（CO2）氮?dú)?N2)氫氣(H2)氧氣(O2)硫化氫(H2S)甲烷（CH4）二氧化碳（CO2）氮?dú)?N2)氫氣(H2)氧氣(O2)硫化氫(H2S)沼氣的物理、化學(xué)性質(zhì)沼氣的物理、化學(xué)性質(zhì)沼氣的主要成分是甲烷。甲烷是無(wú)色、無(wú)臭

3、的氣體，分子式沼氣的主要成分是甲烷。甲烷是無(wú)色、無(wú)臭的氣體，分子式CH4CH4，分子量為，分子量為1616. .0404，在，在0 00 0C C、101325Pa101325Pa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，甲烷對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，甲烷對(duì)空氣的相對(duì)密度為空氣的相對(duì)密度為0.55480.5548，沼氣約為，沼氣約為0.940.94；甲烷的熱值為；甲烷的熱值為35.9MJ/m335.9MJ/m3，沼氣低熱值，沼氣低熱值20-25MJ/m320-25MJ/m3。 沼氣的主要成分甲烷是一種理想的氣體燃料，它無(wú)色無(wú)味，沼氣的主要成分甲烷是一種理想的氣體燃料，它無(wú)色無(wú)味，與適量空氣混合后即對(duì)燃燒。與適量空氣混合后即對(duì)燃燒。每立

4、方米純甲烷的發(fā)熱最為每立方米純甲烷的發(fā)熱最為 3400034000千焦，每立方米沼氣的發(fā)千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為熱量約為20800208002360023600千焦。即千焦。即1 1立方米沼氣完全燃燒后，立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于能產(chǎn)生相當(dāng)于0.70.7千克無(wú)煙煤提供的熱量。與其它燃?xì)庀啾?，千克無(wú)煙煤提供的熱量。與其它燃?xì)庀啾龋淇贡阅茌^好，是一種很好的清潔燃料。其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內(nèi)燃機(jī)的燃料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四焊等外，還可作內(nèi)燃機(jī)的燃

5、料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可用作肥料和飼料。含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可用作肥料和飼料。沼氣的用途沼氣的用途沼氣的發(fā)現(xiàn)沼氣的發(fā)現(xiàn)沼氣是由意大利物理學(xué)家沼氣是由意大利物理學(xué)家A.A.沃爾塔于沃爾塔于17761776年在沼澤地發(fā)現(xiàn)的。年在沼澤地發(fā)現(xiàn)的。19161916年俄國(guó)人年俄國(guó)人.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但不是純種）。中國(guó)于不是純種）。中國(guó)于19801980年首次分離甲烷八疊球菌成功。目年首次分離甲烷八疊球菌成功。目前世界上已分離

6、出的甲烷菌種近前世界上已分離出的甲烷菌種近2020株。株。沼氣發(fā)酵的發(fā)展沼氣發(fā)酵的發(fā)展世界上第一個(gè)沼氣發(fā)生器（又稱自動(dòng)凈化器）是由法國(guó)世界上第一個(gè)沼氣發(fā)生器（又稱自動(dòng)凈化器）是由法國(guó)L.L.穆拉于穆拉于18601860年將簡(jiǎn)易沉淀池改進(jìn)而成的年將簡(jiǎn)易沉淀池改進(jìn)而成的。19251925年在德國(guó)、年在德國(guó)、19261926年在美國(guó)分別建造了備有加熱設(shè)施及集氣裝置的年在美國(guó)分別建造了備有加熱設(shè)施及集氣裝置的消化池，這是現(xiàn)代大、中型沼氣發(fā)生裝置的原型。第二次世界大戰(zhàn)后，消化池，這是現(xiàn)代大、中型沼氣發(fā)生裝置的原型。第二次世界大戰(zhàn)后，沼氣發(fā)酵技術(shù)曾在西歐一些國(guó)家得到發(fā)展，但由于廉價(jià)的石油大量涌沼氣發(fā)酵技術(shù)

7、曾在西歐一些國(guó)家得到發(fā)展，但由于廉價(jià)的石油大量涌入市場(chǎng)而受到影響。后隨著世界性能源危機(jī)的出現(xiàn)，沼氣又重新引起入市場(chǎng)而受到影響。后隨著世界性能源危機(jī)的出現(xiàn)，沼氣又重新引起人們重視。人們重視。19551955年新的沼氣發(fā)酵工藝流程年新的沼氣發(fā)酵工藝流程高速率厭氧消化工藝產(chǎn)高速率厭氧消化工藝產(chǎn)生。生。它突破了傳統(tǒng)的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量它突破了傳統(tǒng)的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量( (即產(chǎn)氣率即產(chǎn)氣率) )在中在中溫下由每天溫下由每天1 1立方米容積產(chǎn)生立方米容積產(chǎn)生0.70.71.51.5立方米沼氣立方米沼氣, ,提高到提高到4 48 8立方米立方米沼氣，滯留時(shí)間由沼氣，滯留時(shí)間由1515天或

8、更長(zhǎng)的時(shí)間縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)。天或更長(zhǎng)的時(shí)間縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)。沼氣發(fā)酵在中國(guó)沼氣發(fā)酵在中國(guó)中國(guó)于中國(guó)于2020世紀(jì)世紀(jì)2020年代初期由羅國(guó)瑞在廣東省潮梅地區(qū)建成了年代初期由羅國(guó)瑞在廣東省潮梅地區(qū)建成了第一個(gè)沼氣池第一個(gè)沼氣池, ,隨之成立了中華國(guó)瑞瓦斯總行隨之成立了中華國(guó)瑞瓦斯總行, ,以推廣沼氣技以推廣沼氣技術(shù)。目前中國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池的數(shù)量達(dá)術(shù)。目前中國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池的數(shù)量達(dá) 13001300萬(wàn)座。而高速萬(wàn)座。而高速率厭氧消化工藝生產(chǎn)性試驗(yàn)裝置已在糖廠和酒廠正常運(yùn)行。率厭氧消化工藝生產(chǎn)性試驗(yàn)裝置已在糖廠和酒廠正常運(yùn)行。沼氣發(fā)酵沼氣發(fā)酵沼氣發(fā)酵微生物沼氣發(fā)酵微生物沼氣發(fā)酵微生物是一

9、個(gè)統(tǒng)稱，包括發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)沼氣發(fā)酵微生物是一個(gè)統(tǒng)稱，包括發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌五大類群。乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌五大類群。五大類群細(xì)菌構(gòu)成一條食物鏈，從各群細(xì)菌的生理代謝產(chǎn)物或它們的活五大類群細(xì)菌構(gòu)成一條食物鏈，從各群細(xì)菌的生理代謝產(chǎn)物或它們的活動(dòng)對(duì)發(fā)酵液動(dòng)對(duì)發(fā)酵液pHpH值的影響來看，沼氣發(fā)酵過程可分為水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷值的影響來看，沼氣發(fā)酵過程可分為水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷階段。前三類群細(xì)菌的活動(dòng)可使有機(jī)物形成各種有機(jī)酸，因此，將其統(tǒng)階段。前三類群細(xì)菌的活動(dòng)可使有機(jī)物形成各種有機(jī)酸，因此，將其統(tǒng)稱為不產(chǎn)甲烷菌。后二類群細(xì)

10、菌的活動(dòng)可使各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成甲烷，因稱為不產(chǎn)甲烷菌。后二類群細(xì)菌的活動(dòng)可使各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成甲烷，因此，將其統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌此，將其統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌。（1）不產(chǎn)甲烷菌）不產(chǎn)甲烷菌不產(chǎn)甲烷菌能將復(fù)雜的大分子有機(jī)物變成簡(jiǎn)單的小分子量的物質(zhì)。它們的種不產(chǎn)甲烷菌能將復(fù)雜的大分子有機(jī)物變成簡(jiǎn)單的小分子量的物質(zhì)。它們的種類繁多，根據(jù)作用基質(zhì)來分，有纖維分解菌、半纖維分解菌、淀粉分解菌、蛋白類繁多，根據(jù)作用基質(zhì)來分，有纖維分解菌、半纖維分解菌、淀粉分解菌、蛋白質(zhì)分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的細(xì)菌，如產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌等。質(zhì)分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的細(xì)菌，如產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌等。（2）產(chǎn)甲烷菌）產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)甲烷菌是沼

11、氣發(fā)酵的主要成分產(chǎn)甲烷菌是沼氣發(fā)酵的主要成分-甲烷的產(chǎn)生者。是沼氣發(fā)酵微生物的核心，甲烷的產(chǎn)生者。是沼氣發(fā)酵微生物的核心，它們嚴(yán)格厭氧，對(duì)氧和氧化劑非常敏感，最適宜的它們嚴(yán)格厭氧，對(duì)氧和氧化劑非常敏感，最適宜的pH值范圍為中性或微堿性。值范圍為中性或微堿性。它們依靠二氧化碳和氫生長(zhǎng)，并以廢物的形式排出甲烷，是要求生長(zhǎng)物質(zhì)最簡(jiǎn)單它們依靠二氧化碳和氫生長(zhǎng)，并以廢物的形式排出甲烷，是要求生長(zhǎng)物質(zhì)最簡(jiǎn)單的微生物。的微生物。18681868年，年，E E貝香提出沼氣是由微生物降解有機(jī)質(zhì)而產(chǎn)生的。貝香提出沼氣是由微生物降解有機(jī)質(zhì)而產(chǎn)生的。沼氣微生物是一群種類龐雜、對(duì)缺氧程度要求不同的細(xì)菌。沼氣微生物是一群

12、種類龐雜、對(duì)缺氧程度要求不同的細(xì)菌。在復(fù)雜有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣的過程中，它們協(xié)同地在在復(fù)雜有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣的過程中，它們協(xié)同地在4 4個(gè)階段起個(gè)階段起作用作用沼氣微生物降解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生沼氣的沼氣微生物降解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生沼氣的4個(gè)階段個(gè)階段水解作用水解作用：由梭菌屬、擬桿菌屬等細(xì)：由梭菌屬、擬桿菌屬等細(xì)菌將碳水化合物和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)菌將碳水化合物和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)質(zhì)降解為小分子有機(jī)化合物，如葡萄糖、質(zhì)降解為小分子有機(jī)化合物，如葡萄糖、氨基酸等；氨基酸等；發(fā)酵作用發(fā)酵作用：由梭菌屬、擬桿菌屬及其：由梭菌屬、擬桿菌屬及其他細(xì)菌（如乳酸菌類、丙酸桿菌屬）進(jìn)他細(xì)菌（如乳酸菌類、丙酸桿菌屬）進(jìn)一步將水解的產(chǎn)物

13、降解為小分子的醇類、一步將水解的產(chǎn)物降解為小分子的醇類、有機(jī)酸類、二氧化碳、氫氣、氨氣等；有機(jī)酸類、二氧化碳、氫氣、氨氣等；產(chǎn)乙酸和產(chǎn)氫作用產(chǎn)乙酸和產(chǎn)氫作用：把發(fā)酵作用所產(chǎn)生的小分子醇類和一些脂肪：把發(fā)酵作用所產(chǎn)生的小分子醇類和一些脂肪酸降解為乙酸、甲酸、二氧化碳和氫。人們對(duì)這類細(xì)菌了解尚少，酸降解為乙酸、甲酸、二氧化碳和氫。人們對(duì)這類細(xì)菌了解尚少，甚至連種、屬都還沒有明確。但已肯定這類細(xì)菌所產(chǎn)生的氫對(duì)其自甚至連種、屬都還沒有明確。但已肯定這類細(xì)菌所產(chǎn)生的氫對(duì)其自身進(jìn)一步生長(zhǎng)繁殖有抑制作用。因此，產(chǎn)乙酸和氫的細(xì)菌，必須與身進(jìn)一步生長(zhǎng)繁殖有抑制作用。因此，產(chǎn)乙酸和氫的細(xì)菌，必須與能利用氫的細(xì)菌，

14、如產(chǎn)甲烷細(xì)菌和伍氏乙酸桿菌等共同生存；能利用氫的細(xì)菌，如產(chǎn)甲烷細(xì)菌和伍氏乙酸桿菌等共同生存；產(chǎn)甲烷作用產(chǎn)甲烷作用：由產(chǎn)甲烷細(xì)菌將前：由產(chǎn)甲烷細(xì)菌將前3 3階段所產(chǎn)生的氫氣、二氧化碳以階段所產(chǎn)生的氫氣、二氧化碳以及甲酸、乙酸、甲醇和甲胺類等轉(zhuǎn)化為甲烷。產(chǎn)甲烷細(xì)菌形態(tài)多樣，及甲酸、乙酸、甲醇和甲胺類等轉(zhuǎn)化為甲烷。產(chǎn)甲烷細(xì)菌形態(tài)多樣，但生理特性卻大致相同，在缺氧條件下，均以甲烷為主要代謝產(chǎn)物但生理特性卻大致相同，在缺氧條件下，均以甲烷為主要代謝產(chǎn)物沼氣的綜合利用沼氣的綜合利用有機(jī)污染治理有物理化學(xué)和生化處理方法有機(jī)污染治理有物理化學(xué)和生化處理方法物理化學(xué)辦法物理化學(xué)辦法過濾、凝聚沉淀等，成本極高且難

15、以達(dá)標(biāo)過濾、凝聚沉淀等，成本極高且難以達(dá)標(biāo)生化處理方法生化處理方法厭氧、好氧和厭氧厭氧、好氧和厭氧- -好氧并用好氧并用采用厭氧處理設(shè)備投資少，可同時(shí)獲得環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益采用厭氧處理設(shè)備投資少，可同時(shí)獲得環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益我國(guó)適合厭氧消化的高濃度有機(jī)廢水排放量年我國(guó)適合厭氧消化的高濃度有機(jī)廢水排放量年25.225.2億立方米以上，億立方米以上，年廢渣年廢渣74007400萬(wàn)萬(wàn)m3m3，可轉(zhuǎn)化為沼氣，可轉(zhuǎn)化為沼氣108108億億m3m3，熱值相當(dāng)于，熱值相當(dāng)于800800萬(wàn)萬(wàn)tcetce，可裝機(jī)可裝機(jī)5050萬(wàn)萬(wàn)kWkW，年發(fā)電，年發(fā)電150150億億kWhkWh大中型廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村

16、鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾沼氣的大中型廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾沼氣的建立拓寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍建立拓寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍, ,大廢棄物發(fā)酵沼氣工程仍將是大廢棄物發(fā)酵沼氣工程仍將是我國(guó)可再生能源利用和環(huán)護(hù)的切實(shí)有效的方法。我國(guó)可再生能源利用和環(huán)護(hù)的切實(shí)有效的方法。通過沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)沼氣用于農(nóng)戶生活用能和農(nóng)副產(chǎn)品生通過沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù)沼氣用于農(nóng)戶生活用能和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)、加工產(chǎn)、加工 ，沼液用料、飼料、生物農(nóng)藥，沼液用料、飼料、生物農(nóng)藥 、培養(yǎng)料液、培養(yǎng)料液 的生產(chǎn)，沼的生產(chǎn)，沼渣用于肥料、的生產(chǎn)，我渣用于肥料、的生產(chǎn)，我 國(guó)北方推廣的塑料大棚、沼氣池、禽畜國(guó)北方

17、推廣的塑料大棚、沼氣池、禽畜舍和相結(jié)合的舍和相結(jié)合的“四位一體四位一體 ” ”沼氣生沼氣生 態(tài)農(nóng)業(yè)模式、中部地區(qū)的以態(tài)農(nóng)業(yè)模式、中部地區(qū)的以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式、南方建立的沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式、南方建立的“豬一果豬一果”模式模式 、以及、以及其他地其他地 區(qū)因地制宜建立的區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖一沼氣植養(yǎng)殖一沼氣植”、“豬一沼一魚豬一沼一魚”和和 “草一牛一沼草一牛一沼” ” 等模式都是以業(yè)為龍頭，以沼氣為紐帶，對(duì)沼氣、等模式都是以業(yè)為龍頭，以沼氣為紐帶，對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，沼氣發(fā)酵綜合利用生沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模建立使

18、農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合起來，是改善農(nóng)村態(tài)農(nóng)業(yè)模建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合起來，是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施，是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑環(huán)境衛(wèi)生的有效措施，是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑 ，已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。一、沼氣及其相關(guān)知識(shí)一、沼氣及其相關(guān)知識(shí)二、沼氣工程應(yīng)用實(shí)例二、沼氣工程應(yīng)用實(shí)例三、我國(guó)沼氣工程的發(fā)展機(jī)三、我國(guó)沼氣工程的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)遇與挑戰(zhàn)二、沼氣工程應(yīng)用實(shí)例二、沼氣工程應(yīng)用實(shí)例1、雞場(chǎng)沼氣發(fā)電工程2、一體化沼氣工程3、杭州某養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣與廢水處理工程生物脫硫塔雙膜干式貯氣柜沼氣增壓風(fēng)機(jī)沼氣發(fā)電機(jī)組余熱鍋爐熱水貯藏余熱利用發(fā)電并網(wǎng)沼

19、氣火炬雞糞收集沖洗污水集水池水解沉沙池一級(jí)厭氧反應(yīng)罐二級(jí)厭氧反應(yīng)罐后發(fā)酵罐 固液分離固態(tài)有機(jī)肥液態(tài)有機(jī)肥沼液池某雞場(chǎng)沼氣發(fā)電工程流程圖沼氣冷水熱水（1）預(yù)處理水解除砂工藝 雞糞中砂含量8%，分離難度大。通過中溫水解工藝除砂后可去除80-90%的砂，避免貝殼粉和砂在厭氧罐和管道內(nèi)的沉積、堵塞，保證后續(xù)工藝正常運(yùn)行。（2）發(fā)酵工藝a.a.厭氧發(fā)酵罐厭氧發(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(zhǎng)，產(chǎn)沼氣多b.b.進(jìn)料濃度進(jìn)料濃度大中型沼氣工程進(jìn)料TS濃度較高，在8%-12%之間：（1）可以提高裝置利用率和產(chǎn)氣率；（2）減

20、少反應(yīng)器容積，節(jié)省工程投資；（3）減少冬季增溫能耗；（4）減少沼液、沼渣的運(yùn)輸量，降低運(yùn)輸成本。c.c.停留時(shí)間停留時(shí)間中溫發(fā)酵為20-25d，高溫發(fā)酵10-15d。d.d.發(fā)酵溫度發(fā)酵溫度（1）高溫發(fā)酵：最佳溫度范圍50-55；（2）中溫發(fā)酵：溫度范圍為32-42。發(fā)酵溫度每升高10，厭氧反應(yīng)速度約增加1倍。（3）沼氣生物脫硫技術(shù)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沼氣生物脫硫裝置（4）雙膜干式貯氣柜 雙層膜干式貯氣柜由外膜、內(nèi)膜和

21、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。脫硫塔沼氣發(fā)電機(jī)組民用燃?xì)庥酂崂冒l(fā)電并網(wǎng)換熱水箱糞便及污水收集勻漿水解池發(fā)酵、貯氣一體化厭氧反應(yīng)罐固液分離沼液池固態(tài)有機(jī)肥液態(tài)有機(jī)肥沼氣冷水熱水一體化沼氣工程流程圖沼氣發(fā)酵、貯氣一體化沼氣發(fā)酵、貯氣一體化反應(yīng)器反應(yīng)器（1 1）主要優(yōu)勢(shì)：）主要優(yōu)勢(shì)： 適合于各種高濃度發(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%； 寒冷第七冬季也能正常運(yùn)行； 產(chǎn)氣率高：1.0-1.5m3/m3.d； 安全可靠，檢修維護(hù)方便

22、。（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 裝置下部為發(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）工作原理：）工作原理： 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。3、杭州某養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣與廢水處理工程背景背景 養(yǎng)殖場(chǎng)地處城郊，環(huán)境敏感 年出欄200,000頭豬，存欄120,000頭豬 日排放185t豬糞和3,000t污水 污水性質(zhì)：CODcr=10,000mg/L， SS=4,000mg/L， NH3-N=900mg/L 排放標(biāo)準(zhǔn)：畜禽養(yǎng)

23、殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18596-2001 1999年列入U(xiǎn)NDP/GEF工業(yè)化沼氣與水處理示范項(xiàng)目。 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 減量化 清潔生產(chǎn)，將豬糞污染物的排放量減少到最小， 實(shí)現(xiàn)固體物的充分利用 資源化 沼氣：鍋爐燃?xì)狻⑹程糜脷?豬糞和分離后的固形物：生產(chǎn)復(fù)合有機(jī)肥 無(wú)害化 厭氧出水：進(jìn)行生物脫氮和好氧生物處理，并進(jìn)行深度凈 化，使最終出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)處理后的出水回用。氣水分離器 脫硫塔貯氣柜稀污水集水池輸氣泵、阻火器豬糞污水稀污水燒鍋爐或發(fā)電鼓風(fēng)機(jī)SBR池配水池厭氧消化池水解調(diào)節(jié)池沉淀池濃污水集水池格柵去復(fù)合肥料廠達(dá)標(biāo)排放沉淀池污泥濃縮池污泥池脫水機(jī)運(yùn)泥機(jī)SBR生物反應(yīng)池主要工藝單元的

24、技術(shù)介紹主要工藝單元的技術(shù)介紹-1 實(shí)行清潔生產(chǎn)，改進(jìn)飼養(yǎng)工藝。 優(yōu)點(diǎn)：1、減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用； 2、減少豬舍的沖洗水量，節(jié)省水費(fèi)； 3、新鮮豬糞生產(chǎn)的有機(jī)肥肥效高，可提 高資源化利用程度。主要工藝單元的技術(shù)介紹主要工藝單元的技術(shù)介紹-2 豬糞生物堆肥制作復(fù)合有機(jī)肥 生產(chǎn)工藝：新鮮豬糞+生物菌群 特點(diǎn)： 1、可機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn) 2、發(fā)酵周期：15d 3、能量釋放多，堆肥溫度達(dá)650900 C， 足以殺滅病原菌 4、有機(jī)物總量35%，氮磷鉀養(yǎng)分含量6%， 水分200C常溫發(fā)酵，冬季增溫； 包括：布水系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、三相分離器、溢 流系統(tǒng)等； 有效容積：6000m3； HRT=2d； CODcr

25、去除率：85%； 日產(chǎn)沼氣biogas：8500m3 /d厭氧池（UASB）主要工藝單元的技術(shù)介紹主要工藝單元的技術(shù)介紹-4 SBR生物反應(yīng)池 aerobic digester 包括：布?xì)庀到y(tǒng)、污泥攪拌器、潷水器等 有效容積：每座1500m3，共4座， PLC控制，交替運(yùn)行 運(yùn)行周期：8h，進(jìn)水1h，攪拌、曝氣4h，沉淀1h， 排水1h。 去除效率：CODcr: 90%，NH3-N: 99.2%SBR生化反應(yīng)池 主要工藝單元的技術(shù)介紹主要工藝單元的技術(shù)介紹-5-5 沼氣的利用 biogas usage 沼氣（Q=8500m3/d）經(jīng)氣水分離、脫硫后，主要用于： 1、鍋爐燃?xì)猓?67%） 2、肥

26、料烘干（24%） 3、食堂炊事（3%） 4、豬舍生產(chǎn)用能（6%） 沼氣利用 biogas usage項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 沼氣產(chǎn)量(biogas product ) ：3,100,000m3/a 削減COD：18450t/a 復(fù)合有機(jī)肥(compost)：40,000t/a 收益benefit： 1、民用燃?xì)猓?000 m3/天0.6元/ m3365天=131萬(wàn)元/年 2、有機(jī)肥原料：142噸/天40元/噸365天=207萬(wàn)元/年 噸污水運(yùn)行費(fèi)用：2.27元 工程總投資：1497萬(wàn)元最終出水 工程對(duì)污染物總的去除效果（2000年9月2001年9月） 項(xiàng)目 厭氧進(jìn)水 厭氧處理 SBR 物化處理 總?cè)コ?） COD (mg/L) 56169965 8791423 179321 69113 98 BOD5 (mg/L) 39604460 168278 11.219.9 99 NH3-N (mg/L) 6361114 6901210 3.56.3 99 TN (mg/L) 7541415 590917 51.851.9 93 SS(mg/L) 23105410 510960 70110 60