【正文】 硫后 .由于病菌較少 .還可以作為一種很好的有機(jī)肥 .有利于防止土地板結(jié)。 其中厭氧制沼技術(shù)在能源利用方面主要有以下幾 方面的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可再生性：沼氣資源均為年復(fù)一年，可以不斷再生的生物能源。并且隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而增加，是“取之不盡，習(xí)不之竭”的。 （ 2）分散性：農(nóng)村地域遼闊，人口眾多，居住分散，沼氣資源豐富多樣，各地都有。為就地開發(fā)、就地使用提供了方便的條 件。 （ 3）多用性：沼氣資源既可以投入沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，也可以直接作為燃料，供炊事之用；還可以用作飼料，發(fā)展畜牧業(yè)；用作肥科，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；用作工業(yè)原料，發(fā)展造紙工業(yè)等。 早在上世紀(jì) 60 年代 .我國農(nóng)村地區(qū)就出現(xiàn)了沼氣池 .農(nóng)戶只需在自家屋后挖一個(gè) 4 至 10 立方米 的池子 .用石灰或粘土密封池底和四壁 .留一個(gè)填料口和一個(gè)出渣口 .然后每周大概填入 1 立方米 、牛等牲畜糞便和尿液 .并注意不讓肥皂水、洗衣粉水等堿性物質(zhì)流入沼氣池 .就可以實(shí)現(xiàn)沼氣原料的自然發(fā)酵 .用這種方法產(chǎn)生的沼氣 .可供 3 至 5 人的農(nóng)戶全天照明和做飯 .可以說 是既便宜又方便。自上世紀(jì) 70 年代 .隨著農(nóng)村圈養(yǎng)牲畜的增多 .沼氣原料日益豐富 .而且由于十分適用于農(nóng)村大食堂和煮大鍋豬食等 .對于沼氣的利用在當(dāng)時(shí)一呼百應(yīng) .幾乎風(fēng)靡全國農(nóng)村。 目前，中國約有二千萬人口使用了沼氣，年產(chǎn)招氣十億多立方米，是世界上建造沼氣發(fā)武昌工學(xué)院 固體廢物處理工程 設(shè)計(jì) 2 酵裝置最多的國家。近幾年來，推廣沼氣已從農(nóng)村發(fā)展到城鎮(zhèn)。在城鎮(zhèn)，結(jié)合環(huán)境保護(hù)，在發(fā)酵原料比較集中而數(shù)量比較穩(wěn)定的農(nóng)牧場、食品廠、酒廠等輕工企業(yè)單位，興建了一萬多個(gè)大、中型沼氣池，發(fā)酵總?cè)莘e約 31 萬多立方米。城鎮(zhèn)推廣大 、中型沼氣池經(jīng)濟(jì)效益比 小型農(nóng)村家用沼氣池顯著。四川 省樂至果酒廠修建了 2x1O00 澎的發(fā)酵裝置，日產(chǎn)沼氣 3000 立方米 ，發(fā)酵后的制酒廢液， COD 去除率為 92%， BOD 去除率達(dá) 95%，大大減輕了對環(huán)境的污染。所產(chǎn)沼氣除供應(yīng)一個(gè) 2x120 千瓦的沼氣發(fā)電站和 4 噸卡車外，還解決了全廠職工的生活用能，余下的沼氣直接為燒煤鍋爐助燃。除環(huán)境效益外，五年就可收回投資。我國農(nóng)村家用沼氣池，絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)的水壓式沼氣池，有 1 一 2 萬個(gè)是紅泥塑料半塑式或分離浮罩式沼氣池。據(jù)典型測試和調(diào)查，在南方一個(gè)正常使用的家用沼氣池，一般一年可產(chǎn)沼氣250 一 300m3， 能解決八至十個(gè)月的 炊事燃料，加 _L 肥料收入，在 2 一 3年內(nèi)就可以從所獲得的直接收益中收回建池投資。水壓式沼氣池世界上稱為中國式沼氣池，它象印度的哥巴沼氣池一樣，是農(nóng)村家用沼氣池的一種典型池型，現(xiàn)在已為第三世界各國采用推廣。 武昌工學(xué)院 固體廢物處理工程 設(shè)計(jì) 3 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及 基本 資料 課程設(shè)計(jì)題目 有機(jī)垃圾產(chǎn)沼工藝的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)基本資料 課程設(shè)計(jì)的目的 通過課程設(shè)計(jì) 進(jìn)一步消化和鞏固環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識進(jìn)行沼氣池設(shè)計(jì)的初步能力。通過設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培 養(yǎng)確定厭氧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說明書的能力。 提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識獨(dú)立分析和解決問題的能力 。 課程設(shè)計(jì)任務(wù) 要求 （ 1）設(shè)計(jì)農(nóng)村家用沼氣池工藝流程 ； （ 2）了解沼氣池形狀及平面布局原則； （ 3）發(fā)酵料液的計(jì)算； （ 4）厭氧發(fā)酵間的設(shè)計(jì)：計(jì)算發(fā)酵間的容積、氣室容積、發(fā)酵間各部分尺寸； （ 5）進(jìn)料間、出料間（水壓間）的設(shè)計(jì)； （ 6）編寫設(shè)計(jì)說明書：設(shè)計(jì)說明書按設(shè)計(jì)程序編寫，包括方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算、有關(guān)設(shè)計(jì)的簡圖等內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié) 及參考文獻(xiàn)等部分，文字應(yīng)簡潔、通順、內(nèi)容正確完整，裝訂成冊。 （ 7）圖紙要求：沼氣池池型圖或構(gòu)造圖一張 。 池型圖 應(yīng)標(biāo)出主要配件、管件及其編號。構(gòu)造圖應(yīng)標(biāo)出各部分尺寸。 課程設(shè)計(jì)參數(shù)和依據(jù) （ 1） 氣壓： 7480Pa（即 80cm 水柱）。 （ 2） 池容產(chǎn)氣率：池容產(chǎn)氣率 系 指每立方米發(fā)酵池容積 1 晝夜的產(chǎn)氣量，單位為 m3沼氣 /（ m3池容 d） ， 我國常采用的池容產(chǎn)氣率有 ， ， 和 ,本次設(shè)計(jì)中 取 m3 d。 （ 3） 貯氣量：貯氣量 系 指氣箱內(nèi)的最大沼氣貯存量。農(nóng)村家用水壓式沼氣池的最大貯氣量以 12h 產(chǎn)氣量為宜，其值與有效水壓間的容積相等。 （ 4）池容： 系指 農(nóng)村家用水壓式沼氣池 發(fā)酵間的容積 ， 農(nóng)村家用水壓式沼氣池的池容積有 4 m3， 6 m3， 8 m3， 10 m3 等幾種 ,本設(shè)計(jì)中 取 8m3。 （ 5） 投料率： 系指最大投入的料液所占 發(fā)酵間 容積 的百分比，一般在 85％～ 95％ 為宜。 （ 6） 某農(nóng)戶家 5 人 ，畜生（豬） 6 頭 。 武昌工學(xué)院 固體廢物處理工程 設(shè)計(jì) 4 2 工藝流程 農(nóng)村家用沼氣池工作原理與工藝流程 沼氣池 的結(jié)構(gòu)和 工作原理 水壓式沼氣池的結(jié)構(gòu)和工作原理見圖 21，這是一種埋設(shè)在地下的立式圓筒形發(fā)酵池，池蓋和池底是具有一定曲率半徑的殼體，主要結(jié)構(gòu)包括加 料管、發(fā)酵間、出料管、水壓間( )( )( )OO （ 1） 1．加料管 （貯氣部分） O— O （ 2） 1．加料管 （貯氣部分） A— A B— B （ 3） 1．加料管 （貯氣部分） A— A B— B 氣管 6 沼氣輸氣管 圖 31 水壓式沼氣池工作原理示意圖 圖（ 1）是啟動前狀態(tài)。此時(shí)，發(fā)酵間與水壓間的液面處在同一水平，稱為初始工作狀態(tài)， 發(fā)酵間的液面為 O— O 水平，發(fā)酵間內(nèi)尚存的空間（ V0）為死氣箱溶積。 圖（ 2）是啟動后狀態(tài)。此時(shí)發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)氣，發(fā)酵間的氣壓隨產(chǎn)氣量增加而增大，造成水壓間液面高于發(fā)酵間液面。當(dāng)發(fā)酵間產(chǎn)氣量達(dá)到最大量（ V 貯 ）時(shí)，發(fā)酵間的液面下降到可下降的最低位置 A— A 水平，水壓間的液面上升到可上升的最大位置 B— B 水平。這時(shí)，稱為極限工作