【正文】 大型 沼氣工程 操作手冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 1 大型 沼氣 工程 操 作 手 冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 二 O 一二 年 四 月 大型 沼氣工程 操作手冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 2 目 錄 第一章 運(yùn)行條件控制 .......................... 4 一、適宜的碳氮比 ............................................ 4 二、嚴(yán)格的厭氧環(huán)境 .......................................... 4 三、適宜的發(fā)酵溫度 .......................................... 4 四、適宜的酸堿度 ............................................ 5 五、適宜的發(fā)酵濃度 .......................................... 5 六、適當(dāng)?shù)臄嚢?.............................................. 6 第二章 操作步驟 ............................. 7 一、系統(tǒng)檢查 ................................................ 7 二、系統(tǒng)操作 ................................................ 7 三、沼氣灶具的使用操作 ...................................... 9 第三章 巡回檢查 ........................... 10 一、預(yù)處理池（勻漿酸化池 +劑量加熱池） ...................... 10 二、 CSTR一體化厭氧消化罐 .................................. 10 三、綜合設(shè)備間 ............................................. 11 第四章 故障處理 ........................... 12 一、停電故障 ............................................... 12 二、機(jī)械故障 ............................................... 12 三、漏氣故障 ............................................... 12 四、排水故障 ............................................... 13 第五章 運(yùn)行管理 ............................ 13 一、維護(hù)保養(yǎng) ............................................... 13 二、系統(tǒng)啟動和重新啟動 ..................................... 17 三、消化系統(tǒng)的運(yùn)行管理 ..................................... 21 四、沼 氣管網(wǎng)的運(yùn)行管理 ..................................... 23 五、停運(yùn)與再啟動 ........................................... 26 六、維修與安全 ............................................. 27 第六章 沼氣基本知識 ........................ 28 一、沼氣發(fā)酵 ............................................... 28 二、沼氣的成分 ............................................. 28 三、沼氣的理化性質(zhì) ......................................... 28 四、沼氣的毒性 ............................................. 29 第七章 沼氣站管理制度 ...................... 30 一、運(yùn)行管理總則 ........................................... 30 二、安全生產(chǎn)制度 ........................................... 30 大型 沼氣工程 操作手冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 3 三、交接班制度 ............................................. 31 四、工程單元的運(yùn)行管理 ..................................... 31 五、崗位責(zé)任制 ............................................. 34 第八章 安全技術(shù) ........................... 38 一、安全生產(chǎn)與防火 ......................................... 38 二、 CSTR厭氧消化罐罐體日常安全管理 ........................ 39 三、沼氣輸配系統(tǒng)安全運(yùn)行 ................................... 39 第九章 沼氣生產(chǎn)工培訓(xùn) ...................... 41 一、培訓(xùn)內(nèi)容 ............................................... 41 二、培訓(xùn)要求 ............................................... 41 三、培訓(xùn)步驟 ............................................... 41 四、培訓(xùn)原則 ............................................... 42 五、注意事項(xiàng) ............................................... 43 第十章 主要設(shè)備 ............................ 44 一、攪拌器 ................................................. 44 二、提升泵 ................................................. 44 三、 CSTR厭氧消化罐 ........................................ 45 四、水封器 ................................................. 46 五、脫水罐 ................................................. 47 六、脫硫器 ................................................. 47 七、熱水鍋爐 ............................................... 48 大型 沼氣工程 操作手冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 4 第一章 運(yùn)行條件控制 一、適 宜的碳氮比 沼氣發(fā)酵原料是沼氣微生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是沼氣微生物進(jìn)行生命活動和產(chǎn)生沼氣的營養(yǎng)物質(zhì)。沼氣發(fā)酵原料按其物理形態(tài)分為固態(tài)原料和液態(tài)原料兩類；按營養(yǎng)成分又有富氮原料和富碳原料之分。 西北農(nóng)林科技大學(xué)畜禽養(yǎng)殖場 大中型沼氣工程沼氣站的原料為畜禽糞便以及沖豬圈的廢水，這類原料經(jīng)過了動物腸胃系統(tǒng)的充分消化，顆粒比較小，含有大量低分子化合物 —— 動物未吸收消化的中間產(chǎn)物，含水量比較高。因此，在發(fā)酵前沒有預(yù)處理設(shè)備，但在進(jìn)料斗設(shè)格柵，堅決不讓一些諸如塑料袋、石子和樹枝等影響發(fā)酵的物質(zhì)進(jìn)入調(diào)節(jié)池。 氮素是構(gòu)成 沼氣微生物軀體細(xì)胞質(zhì)的重要原料，碳素不僅構(gòu)成微生物細(xì)胞質(zhì)，而且提供生命活動的能量。發(fā)酵原料的碳氮比不同，其發(fā)酵產(chǎn)氣情況差異很大。在其它條件具備的情況下，碳氮比配成 2530： 1 為佳。如果比例失調(diào)，就會使產(chǎn)氣和微生物的生命活動受到影響。因此，制取沼氣不僅要有充足的原料，還應(yīng)注意各種發(fā)酵原料碳氮比的合理搭配。 二、嚴(yán)格的厭氧環(huán)境 沼氣微生物的核心菌群 —— 產(chǎn)甲烷菌是一種厭氧性細(xì)菌，對氧特別敏感，它們在生長、發(fā)育、繁殖、代謝等生命活動中都不需要空氣，空氣中的氧氣會使其生命活動受到抑制，甚至死亡。產(chǎn)甲烷菌只能在嚴(yán)格 厭氧的環(huán)境中才能生長。所以，要求在整個沼氣發(fā)酵過程中嚴(yán)格密閉，不漏水、不漏氣，這不僅是收集沼氣和貯存沼氣發(fā)酵原料的需求，也是保證沼氣微生物在厭氧的生態(tài)條件下生活很好，使沼氣池能正常產(chǎn)氣的需要。 三、適宜的發(fā)酵溫度 溫度是沼氣發(fā)酵的重要外因條件，溫度適宜則細(xì)菌繁殖旺盛，活力強(qiáng)，厭氧分解和生成甲烷的速度就快，產(chǎn)氣就多。 研究發(fā)現(xiàn)，在 1060℃的范圍內(nèi)，沼氣均能正常發(fā)酵產(chǎn)氣。低于 10℃或高于 大型 沼氣工程 操作手冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 5 60℃ 都嚴(yán)重抑制微生物生存、繁殖，影響產(chǎn)氣。在這一溫度內(nèi)，一般溫度愈高，微生物活動愈旺盛，產(chǎn)氣量也越高。微生物對溫度變 化十分敏感，溫度突升或突降，都會嚴(yán)重影響微生物的生命活動，使產(chǎn)氣狀況惡化。通常把不同的發(fā)酵溫度區(qū)分為三個范圍，即把 4660℃稱為高溫發(fā)酵， 2838℃為中溫發(fā)酵， 1026℃稱為常溫發(fā)酵。 但是在冬季，自然溫度低于 10℃，這就需要采用外部供熱，如用蒸氣加熱。而要使消化罐保持較高的溫度，就需要消耗大量的能量，在經(jīng)濟(jì)上就很不利。因此，消化罐內(nèi)發(fā)酵溫度控制在中溫發(fā)酵或常溫法酵，即夏季采用常溫發(fā)酵，而在冬季則采用中溫發(fā)酵，控制溫度在 3035℃。 四、適宜的酸堿度 沼氣微生物的生長、繁殖，要求發(fā)酵原料的酸堿度保 持中性，或者偏堿性，過酸、過堿都會影響產(chǎn)氣。測定表明，酸堿度在 pH=68 之間，均可產(chǎn)氣，以pH=， pH低于 6或高于 9時均不產(chǎn)氣。 沼氣池發(fā)酵初期由于產(chǎn)酸菌的活動，池內(nèi)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，導(dǎo)致 pH下降，隨著發(fā)酵持續(xù)進(jìn)行，氨化作用產(chǎn)生的氨中和一部份有機(jī)酸，同時甲烷菌的活動，使大量的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化為甲烷（ CH4）和二氧化碳（ CO2），使 pH逐漸回升到正常值。所以，在正常的發(fā)酵過程中，沼氣內(nèi)的酸堿度變化可以自然進(jìn)行調(diào)節(jié)，先由高到低，然后又升高，最后達(dá)到恒定的自然平衡（即適宜的 Ph），一般不需要進(jìn) 行人為調(diào)節(jié)。只有在配料和管理不當(dāng)，使正常發(fā)酵過程受到破壞的情況下，才可能出現(xiàn)有機(jī)酸大量積累，發(fā)酵料液過于偏酸的現(xiàn)象。此時可以添加適量的草木灰或石灰澄清液，中和有機(jī)酸，使酸堿度恢復(fù)到正常。 五、適宜的發(fā)酵濃度 適宜的發(fā)酵濃度為干物質(zhì)濃度 4%10%，即發(fā)酵原料含水量為 90%96%。發(fā)酵濃度隨溫度的變化而變化，濃度過高或過低，都不利于沼氣發(fā)酵。過高則含水量少，發(fā)酵原料不易分解，并容易積累大量的酸性物質(zhì)，不利于沼氣菌的生長和繁殖，影響正常產(chǎn)氣。濃度過低，則含水量過多，單位容積里的有機(jī)物含量相對減少，產(chǎn)氣量也會 減少，不利于沼氣池的充分利用。 大型 沼氣工程 操作手冊 陜西晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 6 六、適當(dāng)?shù)臄嚢? 靜態(tài)發(fā)酵沼氣池原料加水混合投進(jìn)沼氣池后，按其比重和自然沉降規(guī)律，從上到下將明顯的逐步分成浮渣層、清液層、活性層和沉渣層。這樣的分層分布，對微生物以及產(chǎn)氣很不利的。導(dǎo)致原料和微生物分布不均，大量的微生物集聚在底層活動因?yàn)榇颂幓钚晕勰喽?，厭氧條件好，但原料缺乏，不利于微生物的生長和繁殖，影響產(chǎn)氣量。為了改變這種不利的情況，就需要采取攪拌措施，變靜態(tài)發(fā)酵為動態(tài)發(fā)酵。實(shí)踐證明，適當(dāng)?shù)臄嚢璺椒ê蛷?qiáng)度，可以使發(fā)酵原料分布均勻，增強(qiáng)微生物與原料的接觸，使之獲取營養(yǎng)物質(zhì)的機(jī)會 增加，活性增強(qiáng)生長繁殖旺盛，從而提高產(chǎn)氣量。攪拌還能提高原料的利用率及能量轉(zhuǎn)換效率，并有利于氣泡的釋放。