【正文】 晟遠(yuǎn)生態(tài)科技工程有限責(zé)任公司 28 第 六 章 沼氣基本知識 沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。由于這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發(fā)現(xiàn)的，所以人們叫它沼氣。沼氣含有多種氣體，主要成分是甲烷 (CH4)。 一、沼氣發(fā)酵 沼氣細(xì)菌分解有機(jī)物，產(chǎn)生沼氣的過程，叫沼氣發(fā)酵。根據(jù)沼氣發(fā)酵過程中各類細(xì)菌的作用，沼氣細(xì)菌可以分為兩大類。第一類細(xì)菌叫做分解菌，它的作用是將復(fù)雜的有機(jī)物分解成簡單的有機(jī)物和二氧化碳 (CO2)等。它們 當(dāng)中有專門分解纖維素的，叫纖維分解菌；有專門分解蛋白質(zhì)的，叫蛋白分解菌；有專門分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二類細(xì)菌叫含甲烷細(xì)菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把簡單的有機(jī)物及二氧化碳氧化或還原成甲烷。因此，有機(jī)物變成沼氣的過程，就好比工廠 里生產(chǎn)一種產(chǎn)品的兩道工序：首先是分解細(xì)菌將糞便、秸稈、雜草等復(fù)雜的有機(jī)物加工成半成品 —— 結(jié)構(gòu)簡單的化合物；再就是在甲烷細(xì)菌的作用下，將簡單的化合物加工成產(chǎn)品 —— 即生成甲烷。 二、沼氣的成分 沼氣是一種混合氣體，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氫 (H2S)、氮及其它一些成 分。沼氣的組成中，可燃成分包括甲烷、硫化氫、一氧化碳和重?zé)N等氣體；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等氣體。在沼氣成分中甲烷含量為55%～ 70%、二氧化碳含量為 28%～ 44%、硫化氫平均含量為 %。 三、沼氣的理化性質(zhì) 沼氣是一種無色、有味、有毒、有臭的氣體，它的主要成分甲烷在常溫下是一種無色、無味 、無臭 、無毒的氣體。甲烷分子式是 CH4，是一個(gè)碳原子與四個(gè)氫原子所結(jié)合的簡單碳?xì)浠衔铩＜淄閷諝獾闹亓勘仁?，比空氣約輕一半。甲烷溶解度很少，在 20℃、 ， 100單位體積的水，只能溶解 3個(gè)單位體積的甲烷。 甲烷是簡單的有機(jī)化合物，是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料。燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰，最高溫度可達(dá) 1400 ℃左右。純甲烷每立方米發(fā)熱量為 。沼氣每立方米的發(fā) 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 29 熱量約 ，相當(dāng)于 。從熱效率分析，每立方米沼氣所能 利用的熱量，相當(dāng)于燃燒 用的熱量。 四、沼氣的毒性 甲烷對人基本無毒，只有在極高濃度時(shí)成為單純性窒息劑。甲烷濃度增加能置換空氣而致缺氧。 87%的濃度使小鼠窒息， 90%使致呼吸停止。 80%甲烷和 20%氧的混合氣體可引起人頭 痛。當(dāng)空氣中甲烷達(dá) 25%～ 30%時(shí)，人出現(xiàn)窒息前癥狀，頭暈、呼吸增快、脈速、乏力、注意力不集中、共濟(jì)失調(diào)、精細(xì)動(dòng)作障礙，甚至窒息。煤礦的 “ 瓦斯爆炸 ” 是甲烷的最大危害。有人報(bào)告 58 名甲烷中毒患者均有中毒性腦病，以全身電流計(jì)和心電圖測定腦循環(huán)容量，發(fā)現(xiàn)容量減少 %。皮膚接觸液化氣可引起凍傷。 甲烷中毒者應(yīng)立即脫離現(xiàn)場，解開上衣及腰帶，注意保溫，對癥治療，間歇性吸氧，控制抽搐。心跳、呼吸停止時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行復(fù)蘇。禁用抑制呼吸的藥物如嗎啡、巴比妥類等。 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 30 第 七 章 沼氣站管理制度 管理是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān) 鍵，為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，建立健全各種規(guī)章制度。 一、運(yùn)行管理總則 （ 1） 運(yùn)行管理人員必須熟悉項(xiàng)目的工藝和設(shè)備、設(shè)備的運(yùn)行要求和技術(shù)指標(biāo)。 （ 2） 操作人員必須了解項(xiàng)目的工藝，熟悉本崗位設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行要求和技術(shù)指標(biāo)。 （ 3） 各崗位應(yīng)有工藝系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖、安全操作規(guī)程等，并應(yīng)示于明顯部位。 （ 4） 運(yùn)行管理人員和操作人員應(yīng)按照要求巡視檢查構(gòu)筑物、設(shè)備、電器和儀表的運(yùn)行情況。操作人員發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不正常的時(shí)候，應(yīng)及時(shí)處理或上報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)。 （ 5） 各崗位的操作人員應(yīng)按時(shí)做好運(yùn)行記錄。數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤。 （ 6） 沼氣站的操作人員不得少于兩人。 二、安全生產(chǎn)制度 （ 7） 嚴(yán)格遵 守安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定。 （ 8） 沼氣站內(nèi)的，嚴(yán)禁煙火。有電氣設(shè)備的車間和易燃易爆的場所，應(yīng)按消防部門的有關(guān)規(guī)定設(shè)置消防器材。 （ 9） 凡對具有有害氣體或可燃?xì)怏w的構(gòu)筑物（如集水池、厭氧池以及污泥池）進(jìn)行放空清理和維修時(shí)，必須采取通風(fēng)、換氣措施，待可燃與有害氣體含量符合安全規(guī)定時(shí)，證明無危險(xiǎn)后，方可操作。 （ 10） 清理機(jī)電設(shè)備及周圍環(huán)境衛(wèi)生時(shí)，嚴(yán)禁擦拭設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部位，沖洗水不得濺到電纜頭和電機(jī)帶電部位及潤滑部位。不允許在運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備周圍更換衣服。 （ 11） 高空作業(yè)時(shí)，必須做好防護(hù)工作。 （ 12） 電氣設(shè)備、線路發(fā)生事故后，立即切斷電源，各 種設(shè)備維修時(shí)必須斷電，并應(yīng)在開關(guān)處懸掛維修標(biāo)牌后，方可維修。 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 31 （ 13） 雨天或冰雪天氣，操作人員在構(gòu)筑物上巡視或操作時(shí)，應(yīng)注意防滑。 （ 14） 各崗位操作人員應(yīng)穿戴齊全勞保用品，做好安全防范工作。 （ 15） 具有有害氣體、易燃?xì)怏w、異味和環(huán)境潮濕的地點(diǎn)，必須通風(fēng)。 （ 16） 工作地點(diǎn)與通行道路應(yīng)保持整齊、清潔，工作場所不得堆放一切不穩(wěn)定的物品。 （ 17） 沼氣站有圍墻與外界環(huán)境隔離，非本站管理工作人員禁止入內(nèi)。 三、交接班制度 （ 18） 接班人員提前 15分鐘到達(dá)崗位，全面認(rèn)真了解上一班生產(chǎn)情況。 （ 19） 交班者應(yīng)按交班內(nèi)容詳細(xì)交接清楚，不得馬虎。 （ 20） 交班時(shí)如發(fā)生事故和不正常情 況，由交班者處理，如短時(shí)間難以解決，得到接班人同意后，再進(jìn)行交接。 （ 21） 交班期間發(fā)生事故與問題，由交班者負(fù)責(zé)。接班后發(fā)生事故與問題，由接班者負(fù)責(zé)。 （ 22） 交接內(nèi)容：本班出勤人數(shù)、工作情況；工藝指標(biāo)完成情況；設(shè)備、儀器運(yùn)轉(zhuǎn)使用情況；目前操作情況，檢查記錄與實(shí)際核對；原材料使用消耗情況；工作環(huán)境衛(wèi)生狀況；工具、防護(hù)用品是否齊全；領(lǐng)導(dǎo)有何指示。 四、工程單元的運(yùn)行管理 CSTR厭氧消化罐的運(yùn)行管理 （ 1）、認(rèn)真檢測運(yùn)行參數(shù) 運(yùn)行參數(shù)包括每班或是每天的進(jìn)料量、進(jìn)排料液以及罐內(nèi)各個(gè)采樣點(diǎn)料液溫度、 PH、 COD含量和 SS 含量，對溫度和 PH需要每班檢測。在沒有掌握運(yùn)行規(guī)律前， COD 含量和 SS 含量需要天天監(jiān)試，運(yùn)行穩(wěn)定以后，可以幾天或者是每周測一次。對于工業(yè)污水厭氧處理尤其需要密切監(jiān)視運(yùn)行參數(shù)，更需要用檢測揮發(fā)酸含量代替 PH監(jiān)測，這會(huì)對監(jiān)測 PH來得更及時(shí)。 （ 2）、利用監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)工程運(yùn)行 通過監(jiān)測沼氣發(fā)酵運(yùn)行中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，控制污泥的回流量、進(jìn)料量和進(jìn)料溫度等；把上述參數(shù)列成表格，用按時(shí)填報(bào)表的方式督促崗位操作者認(rèn)真負(fù)責(zé)地監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行。也可以通過這些數(shù)據(jù)分析 PH和溫度的變化趨勢，指導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行。 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 32 （ 3）、原料的前處理 原 料前處理是保證沼氣發(fā)酵罐穩(wěn)定正常運(yùn)行的首要前提條件，其中包括沉砂，去掉大塊雜物，清除浮渣等；把進(jìn)料溫度提到高正常運(yùn)行溫度的 3~5度（指中溫或高溫運(yùn)行的沼氣工程，尤其是工業(yè)污水厭氧發(fā)酵）；用回流上清液調(diào)節(jié)進(jìn)料的 PH和料液濃度，進(jìn)料濃度應(yīng)低于 6%，參照事先配好的樣品進(jìn)行比較；進(jìn)料液的 PH 在 5~7 之間，根據(jù)罐內(nèi)污泥含量高低而異。對于工業(yè)污水厭氧處理，還要適當(dāng)調(diào)整進(jìn)料的 COD值含量，工程啟動(dòng)初期 COD值含量不宜過高。對于畜禽污水來說，一般不需要進(jìn)行 PH的調(diào)理，可以直接進(jìn)料。 （ 4）、進(jìn)料量控制 根據(jù)監(jiān)測上述參數(shù) ，確定每天的進(jìn)料量。進(jìn)料量過多，容易引起運(yùn)行酸化，甚至運(yùn)行失?。贿M(jìn)料量過少，沒充分發(fā)揮裝置的效益。每天或每次進(jìn)多少原料，應(yīng)在參考設(shè)計(jì)進(jìn)料量的基礎(chǔ)上，主要依據(jù)工程運(yùn)行效果來確定： COD 去除率達(dá)到80%，或沼氣中甲烷含量 50%以上，沼氣火焰呈藍(lán)色，罐內(nèi)發(fā)酵料液 PH 為 7左右。 （ 5）、排出液的后處理 工業(yè)污水沼氣發(fā)酵的后處理，是進(jìn)入下道工序的好氧處理工藝段；畜禽糞污沼氣發(fā)酵的后處理，一是實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)，上清夜或是回用稀釋畜禽糞便，或是經(jīng)過調(diào)質(zhì)濃縮成為營養(yǎng)液的液面肥和無土栽培的液體肥。沼渣經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)生物 復(fù)合有機(jī)肥。發(fā)酵排出液實(shí)現(xiàn)零排放是最佳處理方案。另一種方案是達(dá)標(biāo)排放，沼渣同樣用作生物復(fù)合有機(jī)肥的原料，上清液或是流經(jīng)氧化塘或人工濕地做進(jìn)一步處理，或是采用污泥好氧處理方法，最終達(dá)標(biāo)排放。第二種方法是運(yùn)行費(fèi)用較高又經(jīng)濟(jì)效益差，有條件的地方應(yīng)盡量采用第一種即污水零排放的方法進(jìn)行污水處理。 （ 6）、沼氣發(fā)酵罐內(nèi)料液的攪拌 料液攪拌有機(jī)械攪拌、氣攪拌或料液回流攪拌。無論哪種攪拌都要按設(shè)計(jì)的攪拌時(shí)間和速度規(guī)定進(jìn)行。攪拌目的便于新入罐內(nèi)的料液與罐內(nèi)原有的污泥充分接觸，便于生物發(fā)酵充分達(dá)到產(chǎn)氣旺盛的目的。 （ 7）、 沼氣發(fā)酵罐排泥 沼氣發(fā)酵罐排泥應(yīng)該定期進(jìn)行，排泥開始前必須使罐頂儲氣空間與大氣或緩沖罐連通和暢通，排污閥漸漸開啟，一定避免罐內(nèi)形成負(fù)壓。 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 33 （ 8）、沼氣發(fā)酵罐定期清理 沼氣發(fā)酵罐排空清理時(shí)，必須使罐底人孔與罐頂安全人孔敞開，經(jīng)過充分通風(fēng)換氣，注意安全防火和人身安全，進(jìn)入罐內(nèi)作業(yè)要有安全防護(hù)措施和他人監(jiān)護(hù)措施。沼氣罐恢復(fù)正常工作要按啟動(dòng)時(shí)的準(zhǔn)備工作進(jìn)行。 （ 9）、防寒防凍管理 進(jìn)入冬季前，特別是我國北方地區(qū)，應(yīng)認(rèn)真做好寒凍正常運(yùn)行的管理工作，認(rèn)真檢查和加強(qiáng)閥門、水封、人孔、凝水器、管道、緩沖罐水池、 固液分離裝置等部位的防寒保溫措施。 泵及攪拌器類設(shè)備運(yùn)行管理 （ 1）、認(rèn)真讀懂設(shè)備出廠的使用說明書，嚴(yán)格按規(guī)定操作管理。 （ 2）、水泵在運(yùn)行中，必須嚴(yán)格執(zhí)行巡回檢查制度，并符合下列規(guī)定： a 應(yīng)注意觀察各種儀表是否正常、穩(wěn)定。 b 軸承溫度不得超過 75度 c 應(yīng)檢查水泵填料壓蓋處是否發(fā)熱，滴水是否正常。 d 水泵機(jī)組不得有異常的噪音或振動(dòng)。 （ 3）、應(yīng)使泵類機(jī)電設(shè)備（攪拌器等）保持良好狀態(tài)。 （ 4）、操作人員應(yīng)保持泵房的清潔衛(wèi)生，各種器具應(yīng) 擺放整齊。 （ 5）、應(yīng)及時(shí)清除葉輪、閥門、管道的堵塞物。 （ 6）、水泵啟動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員不得接觸轉(zhuǎn)動(dòng)部位。 （ 7）、嚴(yán)禁頻繁啟動(dòng)水泵。 （ 8）、水泵運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)下列情況時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)： a 水泵突然發(fā)生異常聲響。 b 軸承溫度過高。 c 電壓表、電流表的顯示值過低或過高。 d 管道或閥門發(fā)生大量漏水。 電器及檢測儀表的運(yùn)行管理 （ 1）、認(rèn)真讀懂各儀表的出廠使用說明書，嚴(yán)格按規(guī)定使用操作。 （ 2）、操作者應(yīng)注意觀察各種設(shè)備或系統(tǒng)的控制信號是否正常，并做好運(yùn)行記錄，發(fā)生故障應(yīng)立即通知檢修 人員或運(yùn)行管理人員。 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 34 （ 3）、對控制儀表和顯示記錄儀表應(yīng)按時(shí)察視，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)采取措施。 （ 4）、各類檢測儀表的傳感器、變送器和轉(zhuǎn)換器均應(yīng)按要求清污除垢。 （ 5）、當(dāng)儀表出現(xiàn)故障時(shí)，不得隨意變動(dòng)已布設(shè)的檢測點(diǎn)，也不得隨意拆卸變送器和轉(zhuǎn)換器。 （ 6）、控制室內(nèi)所有控制儀器與設(shè)備應(yīng)在規(guī)定的電壓下工作。 （ 7）、當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)工序故障報(bào)警或設(shè)備因故跳閘時(shí)，必須立即停機(jī)，檢修必須在設(shè)備斷電的情況下進(jìn)行，在排除故障后方可重新合閘。 調(diào)節(jié)池的運(yùn)行管理 （ 1）、調(diào)節(jié)池是厭氧發(fā)酵罐進(jìn)料的前處理池，液位應(yīng)保持設(shè)計(jì)要求的 高度。 （ 2）、經(jīng)常檢查浮渣去除裝置的排渣情況。 （ 3）、按設(shè)計(jì)要求定期排泥，排后及時(shí)關(guān)閉閥門。 （ 4）、清撈浮渣、清掃堰口時(shí)，應(yīng)采取安全監(jiān)護(hù)措施。 （ 5）、與排泥管道接連的閘井、廊道等，應(yīng)保持良好通風(fēng)。 五、崗位責(zé)任制 沼氣站在平常運(yùn)行管理過程中需要多工種的配合，為此我們針對各工種制定了崗位責(zé)任制，運(yùn)行管理人員必須按照管理制度進(jìn)行工作。由于沼氣發(fā)酵是一個(gè)生物技術(shù)過程，除了按制度進(jìn)行管理以外，還要按照制度檢測沼氣池的運(yùn)行情況和進(jìn)行必要的調(diào)整，以保證沼氣池的穩(wěn)定運(yùn)行。 一、沼氣站負(fù)責(zé)人崗位責(zé)任制 大中型沼氣工 程是有效地處理畜禽糞便污染和獲得大量優(yōu)質(zhì)能源的系統(tǒng)工程。運(yùn)行時(shí)候正常，發(fā)酵是否徹底，關(guān)鍵是運(yùn)行管理工作，而沼氣站負(fù)責(zé)人有是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。為此特定如下職責(zé)： 必須選派工作作風(fēng)正派，好學(xué)肯鉆有事業(yè)心、尊重科學(xué)，對本職工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的同志擔(dān)任。上任后盡快熟悉工藝和掌握沼氣站內(nèi)的所有機(jī)械性能和關(guān)鍵技術(shù)。合理安排工作，帶領(lǐng)一班人完成上級下達(dá)的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 定時(shí)檢查工程的運(yùn)行是否正常，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)排除，確保工程正常運(yùn)行。 帶領(lǐng)一班人嚴(yán)格執(zhí)行已訂規(guī)章制度，根據(jù)運(yùn)行實(shí)際 情況，不斷完善各項(xiàng)制度，定期考核， 以此確保各項(xiàng)工作順利進(jìn)行。 大型 沼氣工程 操作手冊