辅热集箱式沼气工程技术条件
2015/12/24 9:45:01 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
1 辅热集箱式沼气工程技术要求
1.1 基本要求
（1）辅热集箱式沼气工程的设计和施工应分别由具有相应工程设计资质和施工资质的单位承担。
（2）施工人员应有相应的上岗资格证书。
（3）工程施工应符合安全技术、环境保护及劳动保护等有关规定。
1.2 技术指标
辅热集箱式沼气技术的主要参数确定为池容产气率、沼气热值、粪便干物质处理量和污水浓度去除率等。根据实验测试、参考实践经验分别确定为：
（1）温度:冬季发酵温度≥20℃
（2）pH 值：6.8～7.5
（3）COD 去除率：55%～75%
（4）池容产气率：≥0.6m3/m3•d
（5）进料 TS 浓度：4%～6%
（6）甲烷含量：55%～65%
（7）沼气池容积：≥100m3
（8）发酵原料滞留期：15～20d
（9）加料体积Vt=V0/HRTVt—每天加料体积/m3•d-1V0—沼气池有效容积/m3HRT—滞留期/d
（1）辅热集箱式沼气工程的设计和施工应分别由具有相应工程设计资质和施工资质的单位承担。
（2）施工人员应有相应的上岗资格证书。
（3）工程施工应符合安全技术、环境保护及劳动保护等有关规定。
1.2 技术指标
辅热集箱式沼气技术的主要参数确定为池容产气率、沼气热值、粪便干物质处理量和污水浓度去除率等。根据实验测试、参考实践经验分别确定为：
（1）温度:冬季发酵温度≥20℃
（2）pH 值：6.8～7.5
（3）COD 去除率：55%～75%
（4）池容产气率：≥0.6m3/m3•d
（5）进料 TS 浓度：4%～6%
（6）甲烷含量：55%～65%
（7）沼气池容积：≥100m3
（8）发酵原料滞留期：15～20d
（9）加料体积Vt=V0/HRTVt—每天加料体积/m3•d-1V0—沼气池有效容积/m3HRT—滞留期/d
（10）辅助加热量Q=Q1+Q2=CM△t + 10%×QC—料液的比热/KJ·kg-1·℃-1M—料液的质量/kg△t—温差/℃
2 辅热集箱式沼气工程标准设计
2.1 配套养猪场规模与设计
辅热集箱式沼气系统的结构如图 3.1 所示，其主要由进料口、出料口、供热管道、太阳能加热设备、辅助加热设备、钢质沼气发酵池上盖等几个部分组成。其实物照片见图 3.2。
2.1.1 猪场规模
（1）规模化猪场存栏数与出栏数的关系，粪污干物质排放量与存栏数的关系，粪污干物质排放量与出栏数的关系分别为：
（1）规模化猪场存栏数与出栏数的关系，粪污干物质排放量与存栏数的关系，粪污干物质排放量与出栏数的关系分别为：
h=0.5763H-0.03 (3.1)
h=( W+0.118)/0.378 (3.2)
H=( W+0.129)/0.218 (3.3)
式中：h——规模化猪场存栏数（头）；
H——规模化猪场年出栏数（头）；
W——每天粪污干物质（TS）排放量（kg·d-1）；（2）每天加料体积Vt=V0/HRT (3.4)
h=( W+0.118)/0.378 (3.2)
H=( W+0.129)/0.218 (3.3)
式中：h——规模化猪场存栏数（头）；
H——规模化猪场年出栏数（头）；
W——每天粪污干物质（TS）排放量（kg·d-1）；（2）每天加料体积Vt=V0/HRT (3.4)
（2）每天加料体积Vt=V0/HRT (3.4)
（3）每天加料所需粪尿干物质（TS）量W= V0×r×t/HRT (3.5)式中：W——每天加料所需粪尿干物质（TS）量（kg·d-1）；
猪栏结构的大小可根据养殖规模的大小确定，为了有利于粪便及冲洗水顺利流入沼气池，猪栏地面适当有一个坡度（2°），人行道宽度设计为 1 m，以便于使饲养人员及运料车
通过。
2.2 太阳能温室
太阳能温室是由钢材骨架、塑料薄膜等组成的太阳能加热系统。实物照片见图 3.3。一般情况下，主要依靠太阳能加热系统调节厌氧发酵工艺所需的温度，实现厌氧发酵正常进行。太阳能加热系统的工作原理：太阳短波能进入温室内，经地面辐射变为长波能而被塑料薄膜阻挡在大棚内，使温室大棚内的温度不断升高。涂有特制高吸收率黑色镀膜层的沼气池上盖吸收进入温室内的太阳能，而使发酵液温度增高，提高产气率。当自然温度很低，太阳能加热系统不能够满足沼气发酵所需要的温度时，需启动辅助加热系统，以保证厌氧发酵正常进行。温室和辅助加热系统可以确保冬季发酵温度≥20℃。
太阳能温室结构应符合利用太阳能和节能的要求，兼顾使用功能、可靠性和经济性。结构设计与性能应符合 JB/T10286-2006 和 GB/T19165-2003, 其中太阳光入射角、温室前坡仰角及屋面采光角等要以当地纬度为基准设计；温室骨架的结构强度应保证承载要求，各地区风压、雪压载荷应符合 GB 50009 的规定要求；应采用保温无滴长寿朔料薄膜，厚度 0. 08 mm以上，使用寿命 1 年以上。
2.3 辅助加热设备
辅助加热设备是指由供热管道、加热炉、烟囱等组成的生物质加热系统。生物质辅助加热系统主要由加热炉和供热循环管道 2 大部分组成，如图 3.4 所示，即分别由循环水泵、加热炉、管道及阀门等组成，经联结后构成一个相对独立的沼液循环加热系统。生物质辅助加热系统的工作原理是依靠循环水泵把新鲜沼液从出料间经过滤后吸入生物质（秸秆或木屑等）燃烧加热炉内的加热水套（水套定期清理），再利用循环管道把加热后的沼液从各个发酵单元的金属顶壳送入沼气发酵池内，形成了沼液辅助加热的内外循环系统，从而加热发酵液，提高发酵温度。同时，还起到了搅拌发酵料液的目的，保证了发酵工艺的高效运行。
2.3.1 辅助加热量的确定
本系统的最大供热量应考虑两个方面，一是把每天进料由初始温度（选 8℃）提高到发酵温度（选 25℃）所需的热量 Q1；二是每天系统的散热需要补充的热量 Q2(可按供热量的 10%计算)。设定水力滞留期为 20d，系统总装料量按容积的 90%计算，则系统每天的最大供热量为 Q= Q1+ Q2=cmΔt＋10％QC—料液的比热/KJ·kg-1·℃-1M—料液的质量/kg△t—温差/℃
r——发酵原料浓度（m3），我国农村常采用 4％～10％的发酵液浓度，有太阳能和加热设备，发酵液浓度可取 4％～6％，全年平均 5％
t——发酵料液比重（kg·m-3）。由式 3.1-3.5,取粪便入池率为 100％，计算得出与工程相适应的规模化猪场存栏头数和年出栏头数（存栏数相对稳定），并可计算确定得出储粪池尺寸标准，见表 3.1。
2.1.2 猪场设计t——发酵料液比重（kg·m-3）。由式 3.1-3.5,取粪便入池率为 100％，计算得出与工程相适应的规模化猪场存栏头数和年出栏头数（存栏数相对稳定），并可计算确定得出储粪池尺寸标准，见表 3.1。
猪栏结构的大小可根据养殖规模的大小确定，为了有利于粪便及冲洗水顺利流入沼气池，猪栏地面适当有一个坡度（2°），人行道宽度设计为 1 m，以便于使饲养人员及运料车
通过。
2.2 太阳能温室
太阳能温室是由钢材骨架、塑料薄膜等组成的太阳能加热系统。实物照片见图 3.3。一般情况下，主要依靠太阳能加热系统调节厌氧发酵工艺所需的温度，实现厌氧发酵正常进行。太阳能加热系统的工作原理：太阳短波能进入温室内，经地面辐射变为长波能而被塑料薄膜阻挡在大棚内，使温室大棚内的温度不断升高。涂有特制高吸收率黑色镀膜层的沼气池上盖吸收进入温室内的太阳能，而使发酵液温度增高，提高产气率。当自然温度很低，太阳能加热系统不能够满足沼气发酵所需要的温度时，需启动辅助加热系统，以保证厌氧发酵正常进行。温室和辅助加热系统可以确保冬季发酵温度≥20℃。
太阳能温室结构应符合利用太阳能和节能的要求，兼顾使用功能、可靠性和经济性。结构设计与性能应符合 JB/T10286-2006 和 GB/T19165-2003, 其中太阳光入射角、温室前坡仰角及屋面采光角等要以当地纬度为基准设计；温室骨架的结构强度应保证承载要求，各地区风压、雪压载荷应符合 GB 50009 的规定要求；应采用保温无滴长寿朔料薄膜，厚度 0. 08 mm以上，使用寿命 1 年以上。
辅助加热设备是指由供热管道、加热炉、烟囱等组成的生物质加热系统。生物质辅助加热系统主要由加热炉和供热循环管道 2 大部分组成，如图 3.4 所示，即分别由循环水泵、加热炉、管道及阀门等组成，经联结后构成一个相对独立的沼液循环加热系统。生物质辅助加热系统的工作原理是依靠循环水泵把新鲜沼液从出料间经过滤后吸入生物质（秸秆或木屑等）燃烧加热炉内的加热水套（水套定期清理），再利用循环管道把加热后的沼液从各个发酵单元的金属顶壳送入沼气发酵池内，形成了沼液辅助加热的内外循环系统，从而加热发酵液，提高发酵温度。同时，还起到了搅拌发酵料液的目的，保证了发酵工艺的高效运行。
2.3.2 加热炉的设计
2.4 预加热发酵池
100m3规模时，加热炉将整个沼气池大约 90 吨由 8℃循环加热到 25℃，加热时间为6 个小时，并设定为每一个小时循环一遍。这里我们选择木柴作为加热炉的燃料，已知木柴的发热量为 17100-21000kJ/kg。通过计算及查表可得出加热炉主要参数和尺寸数据如表 3.2。选取加热炉循环管道时还应考虑发酵微生物的存活流速不能大于 0.5m·s-1这个因素
，选取加热炉循环管道的管径为 130mm。根据计算数据及经验得出加热炉结构如图 3.5 所示。300m3规模时，需 3 个这样的加热炉。
，选取加热炉循环管道的管径为 130mm。根据计算数据及经验得出加热炉结构如图 3.5 所示。300m3规模时，需 3 个这样的加热炉。
预加热发酵池结构如图 3.6 所示，100m3—1000m3规模时其尺寸见表 3.3，池壁厚度为一砖墙，即 240 mm。预加热发酵池的上部有一个 20°的倾角，上面覆盖有塑料薄膜，可利用太阳能对料液进行加热，从而达到预加热发酵的目的。需要进料时，打开阀门料液即可流入沼气池，进完料后关闭阀门即可。-----------------本文由干式气柜公司整理发布，如需转载请注明！
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