【正文】 準的控制系統(tǒng)，除具有全自動管理功能外，機組自動運行，自動調(diào)整各項運行參數(shù)，關鍵部件全部采用高端進口產(chǎn)品，可靠性高。首先要確定沼氣熱能多少，它與沼氣總量，單位沼氣熱量有關。目前，市面上沼氣發(fā)電機組品種繁多，大體說，有專業(yè)按照燃氣特○ 1性設計制造和柴油發(fā)動機簡單改造兩種。壓縮比關于烴排放物的影響和混有氧化氮更高壓縮比的影響一樣，產(chǎn)生更多的未燃燒的碳氫化合物，實驗室結果顯示二氧化碳的出現(xiàn)要少于氧化氮的排放物，但是由于更低的氣缸壓力導致發(fā)動機的動力和熱效率在減少，未燃燒的碳氫化合物的水平在增加。然而它增加了氧化氮排放物、二氧化碳排放物、未燃燒的烴類及一氧化碳。壓縮比關于烴排放物的影響和混有氧化氮更高壓縮比的影響一樣，產(chǎn)生更多的未燃燒的碳氫化合物，實驗室結果顯示二氧化碳的出現(xiàn)要少于氧化氮的排放物，但是由于更低的氣缸壓力導致發(fā)動機的動力和熱效率在減少，未燃燒的碳氫化合物的水平在增加。然而它增加了氧化氮排放物、二氧化碳排放物、未燃燒的烴類及一氧化碳。但是，若沼氣中CO 2含量過高，則會導致發(fā)動機起動困難。沼氣中甲烷含量為60％～70％時，其熱值為21～25 MJ/m3。沼氣發(fā)電設備的生產(chǎn)設計水平和整體性能質(zhì)量落后于國外設備，電力生產(chǎn)效率和能源綜合利用效率有待于進一步提高。進入新世紀以來，大型沼氣工程的發(fā)展為大功率沼氣發(fā)電機組的開發(fā)應用提供了基礎條件，在引進國外沼氣發(fā)電機組的同時，一些發(fā)動機生產(chǎn)廠家也相繼改裝和生產(chǎn)出單機功率較大的沼氣發(fā)動機，并應用于許多大中型沼氣工程中，取得了良好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。國內(nèi)有一大批科研單位、高等院校和生產(chǎn)企業(yè)都先后從事了沼氣發(fā)電技術的研究及發(fā)電設備的開發(fā)?，F(xiàn)在，隨著環(huán)保力度的加大和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，大中型沼氣工程的建設數(shù)量和沼氣的產(chǎn)量都不斷增加。效果好。 ：用過篩后的沼液噴施果樹苗，能調(diào)控果樹葉片的抗冷生理，明顯提中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 27 頁 共 36 頁高抗凍能力。在沼液中摻入少許硼砂，效果更明顯。用沼液浸過的有殼種子，發(fā)芽率達 98％以上，成活率可提高16％。該工程有機肥料產(chǎn)量為100t/a ，產(chǎn)生的有機肥全部外賣；鮮魚產(chǎn)量為2450 kg/a，全部外賣以及提供給業(yè)主所在公司的餐飲連鎖店；179。生態(tài)魚塘在消納沼液的同時每天也可以提供6 m179。a)。分別從生態(tài)魚塘的三個方向6個入口進水，按消％計算，則生態(tài)魚塘的容積為40000 m179。聚乙烯管規(guī)格為DN20，長度為1500m，在儲氣柜后設置脫硫塔和氣水分離設備。/d。為此擬建1座125m179。中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 25 頁 共 36 頁該系統(tǒng)主要由沼氣發(fā)酵池、沼氣儲柜及沼氣輸配系統(tǒng)構成。（2）求發(fā)酵間最大液位降 H1（即 O—O 面與 A—A 面間的距離）中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 24 頁 共 36 頁根據(jù)計算，A—A 面在發(fā)酵間圓筒形池身墻下 h 筒 處。（2）水壓間高度因為沼氣池內(nèi)設計壓強是沼氣池在最大貯氣量時發(fā)酵間內(nèi)的液面下降值和水壓間的液面上升值之和產(chǎn)生的壓強，此時，水壓間液面達到了最高位置（即 B—B 液面） 。水壓間兼有對池內(nèi)沼氣加壓、貯肥以及便于出料等多種功能。常見的安全保護措施一是加大池體結構的安全系數(shù)；二是采用其它形式的限壓裝置，如可以控制氣壓計玻璃管的高度，當氣壓過大時會將氣壓計水柱沖出，達到減壓保護池體的作用。因為上層料液多浮渣，消化率低，滅菌效果差；底層料液由于沉淀，寄生蟲病卵較多；中層料液蟲卵少，消化情況也較好。由于 V 筒 = πR2h 筒式中：h 筒 ——圓筒形池身內(nèi)氣箱部分的高度； R——圓筒形池身半徑?！?C大多數(shù)沼氣池是屬于 種狀況，只有在池容產(chǎn)氣率較低、沼氣池效益很差的情況○ A下出現(xiàn) 狀況， 至于純屬巧合。 B、計算死氣箱容積 （式 4)3(12ssfrfV??π20） = =)(2121fRfr??).(.2?? Vs = =179。為保證不讓蛆蟲等爬入導氣管內(nèi)使導氣管堵塞，該值取 3~5cm。這種方法的優(yōu)點在于能自動限壓，保護池體的安全，缺點是進、出料口位置偏高，用肥時不易取出較稠的料液。這種對稱布置使進出料口之間的距離最遠，對于保證發(fā)酵原料在池內(nèi)的滯留期和流動的均勻性都有很大的好處，可以減少發(fā)酵原料的短路和發(fā)酵出現(xiàn)死角的現(xiàn)象。 S1=（ 2+）=（㎡）圓柱體池身內(nèi)表面積 ○ 2S2=2πRH （式 418） 式中 S2—池身圓柱體內(nèi)表面積， ㎡； R—池身內(nèi)圓柱體內(nèi)半徑，m； H—池身圓柱體高度，m； π—圓周率，取值 。 Q2==（m179。發(fā)酵間池身圓柱體容積 ○ 1 Q2= V Q1 Q3 （式 414） 式中 Q1—池蓋削球體凈容積，m179。 Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積，m179。 f1=(m)池蓋削球體凈容積 ○ 2中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 18 頁 共 36 頁 Q1= f1(3R2+f12) （式 411）6?式中 Q1—池蓋削球體凈容積，m 3； π—圓周率，取 ； f1—池蓋削球體矢高，m；R—池身圓柱體內(nèi)半徑，m。利用合理尺寸比例和容積計算公式可以得出： ?25334.因為發(fā)酵間容積 ，所以 。 產(chǎn)21產(chǎn)21 ???? = =179。 本次設計取 K1 = V=（+）=179。k 1 （式 43） 式中 V—發(fā)酵間的容積，m179。； V2—氣室容積，m179。取值 T — 原料停滯期（d）平壩農(nóng)業(yè)區(qū)取 20。； n1—產(chǎn)人糞便總量。因此，投料率一般在 85—95%之間為好 [15]。中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 15 頁 共 36 頁： 指的是最大限度投入的料液所占發(fā)酵間容積的百分比。d 為標準：水壓式沼氣池的貯氣量是指氣箱內(nèi)的最大貯存沼氣量，它是根據(jù)沼氣池的產(chǎn)氣情況和用戶用氣情況而確定的，經(jīng)過分析和驗證認為，最大貯氣量以 12 小時產(chǎn)氣量為宜。在常溫半連續(xù)發(fā)酵的條件下，池容產(chǎn)氣率是在不斷變動的。根據(jù)我國農(nóng)村的具體情況，水壓式沼氣池的設計氣壓為 7840Pa（即 80cm 水柱）為宜。沼氣池在運行時其池內(nèi)壓強不應超過此值，否則將因超負荷而破壞沼氣池。H1H2ΔH中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 14 頁 共 36 頁無效氣箱和無效水壓間對沼氣池運行不起任何作用，因此應當盡量控制其容積。 “死氣”所占據(jù)的空間稱作“無效氣箱 ”或“死氣箱”。當發(fā)酵間料液液面與水壓間料液液面相平時，沼氣池又回到初始工作狀態(tài)，此時池內(nèi)的沼氣也因壓強為零而不再輸出， “水壓氣 ”過程結束。在極限工作狀態(tài)時的液面高差最大，稱為極限沼氣壓強，數(shù)值等于： （式 41）21H???式中：ΔH — —沼氣池最大液面差； H1——發(fā)酵間液面最大下降值； H2——水壓間液面最大上升值。此時發(fā)酵間內(nèi)的料液面下降到可能下降的最低位置 AA 水平面，水壓間內(nèi)的料液面上升到可能上升的最高位置 BB 水平面。水壓式沼氣池裝料封蓋后啟動前狀態(tài)時，在發(fā)酵間內(nèi)的料液和水壓間內(nèi)的料液液面上，同時受到大氣壓力的作用，因此此兩個液面處在同一水平面上，它們之間的氣壓差和液面差均為零。經(jīng)固液分離機分離后的糞渣含水量在30％左右，對化學耗氧量、總耗氧量、氮、磷的去除率為70％一95％，有效減少了固態(tài)物的入池量。格柵為磚混結構， m m m，格網(wǎng)尺寸為15—25 mm、格柵傾角為50176。鴨糞及糞水中的有機廢物經(jīng)過壓濾后，發(fā)酵制成有機肥或有機復合肥；廢水經(jīng)中溫發(fā)酵工藝處理后產(chǎn)生的沼氣可作為區(qū)域的補充能源，同時將沼液注入生態(tài)魚塘，避免了二次污染。該模式由預處理系統(tǒng)、有機肥生產(chǎn)系統(tǒng)和資源化生態(tài)利用系統(tǒng)等組成，主要工。 沼氣發(fā)酵工藝類型1．然溫度半批量投料發(fā)酵工藝這種工藝的發(fā)酵溫度隨自然溫度變化而變化，采用半批量方式投料，基本流程圖中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 9 頁 共 36 頁如圖 所示原料選擇 原料欲處理 配料加活性污泥入池發(fā)酵產(chǎn)氣 大出料定期出料 送農(nóng)田自然溫度半批量投料沼氣發(fā)酵工藝流程 圖 半批量方式投料流程圖這種工藝的發(fā)酵期因季節(jié)和農(nóng)用情況而定，一般為五個月左右，運行中要求定期補充新鮮原料，以免造成產(chǎn)氣量下降，該工藝主要缺點使是出料操作勞動量大。安徽合肥廬江某農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司的養(yǎng)鴨基地是一個小規(guī)模的私人種肉鴨養(yǎng)殖基地。在設計中，稱此時的壓強為最高設計壓強。 “死液”所占據(jù)的那部分水壓間被稱為“無效水壓間 ”。在 OO 液位時，發(fā)酵間上部仍有部分氣箱可以貯存沼氣，但是這部分沼氣由于無法被壓出，因此無法被利用，所以稱為“死氣” 。池墻基礎(環(huán)形基礎)的寬度不得小于 40 厘米(這是工程構造上的最小尺寸)，基礎厚度不得小于 25 厘米。產(chǎn) 建造沼氣池，一般都用脆性材料，受壓性 能較好，抗拉性能較差。如果荷載確定過大，設計的沼氣池結構截面必然過大，結果用料過 多，造成浪費；如果荷載確定過小，設計的強度不足，就容易造成池體破裂。因此，池基應該選擇在土質(zhì)堅實、地下水位較低，土層底部沒有地道、地窖、 滲井、泉眼、虛土等隱患之處；而且池子與樹木、竹林或池塘要有一定距離，以免樹根、竹根扎入池內(nèi)或池塘漲水時影響池體，造成池子漏水漏氣；北方干旱地區(qū)還應考慮池子離水源 和用戶都要近些，若池子離用戶較遠，不但管理( 如加水、加料等)不方便，輸送沼氣的管道也要很長，這樣會影響沼氣的壓力，燃燒效果不好。土質(zhì)不同，其密度不同，堅實度也不一樣，容許的承載力就有差異。d 左右?！?3沼氣池周圍都與土壤接觸，對池體保溫又一定的作用。若要滿足使用要求，需要在氣袋上施加重力，使其具有一定的壓力。因為裝滿○ 4料，混凝土池壁浸水后，氣密性大為提高，致使產(chǎn)氣率較高，一般比水壓式池型提高30%左右。發(fā)酵液不經(jīng)常出入出料間，保溫效果好，利于沼氣細菌活動，產(chǎn)氣效率高。中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 5 頁 共 36 頁2 概述 沼氣池的類型按照發(fā)酵間的結構形式有圓形池、長方形池、壇形池和扁球池等多種；按貯氣方式有氣袋式、水壓式和浮罩式；按照埋沒方式可有地下式、半埋式和地上式。據(jù)統(tǒng)計, 中國規(guī)?；⑷f頭( 只) 以上禽畜養(yǎng)殖場達8萬多個, 每年排放的糞便及糞水等總量就超過20億噸, 再加上集約化企業(yè)生產(chǎn)過程中的沖洗水和私宰亂屠的污水等10億噸左右, 預計到2022年, 糞便排放量將達45億噸, 畜禽糞便中含有機氮、磷量分別為1597萬噸和363中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 4 頁 共 36 頁萬噸, % % [3]。 達標排放模式主要目的是實現(xiàn)污染物達標排放,資金投入最大, 經(jīng)濟效益較低。1. 5 達標排放模式對于那些耕地少、土地消納量小, 又不具備沼氣發(fā)電或生產(chǎn)有機復合肥條件的地方, 而當?shù)厥潜仨毦偷匕l(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)的區(qū)域, 則須建設污水處理工程, 對集約化養(yǎng)殖場產(chǎn)生的廢水進行工程化處理, 實現(xiàn)達標排放, 產(chǎn)生的固體廢棄物應按照有關法規(guī)、標準綜合利用生產(chǎn)有機復合肥或進行減量化、無害化處理和處置 [2]。1. 4 土地利用模式該模式是建立有機肥廠, 先對畜禽場糞便進行固液分離, 將其中干物質(zhì)進行堆肥發(fā)中北大學 2022 屆本科畢業(yè)設計說明書第 3 頁 共 36 頁酵, 生產(chǎn)商品有機肥, 銷售到更遠的地區(qū)。1. 1 能源生態(tài)模式該模式依靠現(xiàn)代化的設備組成比較完善的處理系統(tǒng), 將畜禽糞便經(jīng)過一系列的生物發(fā)酵處理, 產(chǎn)生沼氣, 最大限度地回收能源, 以能源開發(fā)(供熱、發(fā)電)為核心, 以沼液、沼渣的綜合利用為紐帶, 以多種設施農(nóng)業(yè)利用為依托, 大幅度提高畜禽養(yǎng)殖場廢棄物綜合利用效益, 消除畜禽養(yǎng)殖場廢棄物造成的環(huán)境污染。沼氣發(fā)電設備的生產(chǎn)設計水平和整體性能質(zhì)量落后于國外設備，電力生產(chǎn)效率和能源綜合利用效率有待于進一步提高。進入新世紀以來，大型沼氣工程的發(fā)展為大功率沼氣發(fā)電機組的開發(fā)應用提供了基礎條件，在引進國外沼氣發(fā)電機組的同時，一些發(fā)動機生產(chǎn)廠家也相繼改裝和生產(chǎn)出單機功率較大的沼氣發(fā)動機，并應用于許多大中型沼氣工程中，取得了良好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。國內(nèi)有一大批科研單位、高等院校和生產(chǎn)企業(yè)都先后從事了沼氣發(fā)電技術的研究及發(fā)電設備