粪便沼气工程依据参数1.以猪粪便为例进行沼气发酵计算2.1加水量计算： W=Xq(α×m0-W0) 式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82%配水比a=若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92%则X=则 α==11.5 W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t每天进入发酵罐物料总量约16＋17＝33t（理论和实践测定：TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3）通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵（t=33℃-38℃），则设计容积产气率ξ＝0.8—1.2m3/m3.d2.2单体发酵罐结构尺寸及投料容积：tg18o=0.29 f= ×tgα=3.82×tg18=1.1m加料：a)h1=10.8m, V1=495m3* 按a)计，每日进料量为33m3(TS=8%)r=1030kg/m3(物料容积重量)日投料量：33×1030=33990kg/d每日投TS=8%新鲜猪粪发酵物料约等于33m3,则发酵罐负荷为:33×1030㎏/m3×0.08=2719㎏(TS)/d(在中温条件下)（≥33℃）,负荷≥1㎏TS，产气率≥0.4m3/m3.d)若水滞留期为15天，连续发酵工艺，则最低干物质的产量为：4120×0.22=598.2m3/d(min容积产气率为1.0m3/ m3.d)4.日产沼气量： －（～47m3/t 0.78m3/min）（设计取值）a)min值 500×0.9×1.2=450m3/db) max值 500×0.9×0.8=360m3/d5.设计年产沼气量：450×360＝16.2万m36.猪粪碳氧比(C/N)为13：17.猪粪产沼气热值ξ＝5000KcaL/m3(～21MJ/m3) * 1Kcal=4.1868 KJ=4186.8J8.容量r＝1.03～1.05㎏/t之发酵物料比热C=0.7Kcal/㎏℃2.3其它辅助设施结构尺寸（1）沉降池结构、尺寸 钢筋混凝土结构、壁、底厚度δ≥0.25m受力筋 分布筋 钢筋混凝土标号C25V＝l×b×h=3×1×0.8≈2.4m3（2）预处理调节池结构、尺寸钢筋混凝土结构，壁、底厚度δ≥0.3m 受力筋 分布筋 钢筋混凝土标号C25取D=3m ，两侧为半圆形结构，中间为正方形结构。
H=3m S=0.785×32＝7m2*最高液面高度：3-1＝2m加料容积：V0=s·h=7×2≈14m3昼夜产气量为450m3每小时产气量450/24=18.75m3/h2.4能量产投比、热平衡计算、保温计算 a)每个罐的散热表面积计算：S＝S1+S2= h=f=0.998m, =3.82m, H=13.2m 代入数据，则S≈481m2 b)室外最低计算环境温度tmin=-35oC c)发酵料液昼夜平均温度 tn==39.75oC e)保温材料导热系数λ，超细玻璃棉λ＝0.038w/m.oC f)热流量计算(Kcal/h.m2或w/m2) q= 另热流量 q==22Kcal/h.m2 则保温层厚度：δ＝(tn-tmin)·λ/q=0.104m=9.76cm保温厚度为100mm厚2.5单罐设备选型及设计*对于直径D<4m的管道，推求摩阻参数式中，g－重力加速度＝9.81m/sec2，D－管直径，n－糙率（粗糙系数）2.5相关泵选型①预处理调节池，潜水无堵塞切割泵 A.流量设计：按1小时（1h）进料25m3/h计（～7l/s）－0.007m3/secB.扬程设计 考虑管道中水头损失（含沿程水头和局部水头损失）以及最大液位高程差之总和。
a)液位最大高程差＝17.04m（max值）b)水头损失（摩阻）对于压力管道：式中：－摩阻系数（无量纲，无因次数）其与管径d和管材之粗糙数（率）有关d.mm光滑新铁管，塑料管=0.011, =90正常状态管＝0.012，＝80污浊旧管＝0.014，＝70750.0360.04620.0601000.0330.04190.0551250.0310.03900.0511500.0290.03660.0481750.0270.03480.0452000.0260.03330.0432500.0240.03090.0403000.0230.02910.0384000.0210.02640.0345000.0190.02450.032管子析角30°40°50°60° 70°80°90°摩阻系数0.200.300.400.550.700.901.10－管道计算长度（m）－管道直径（换算为m）－管道中平均流速（m/s） 米/秒－重力加速度（＝9.81m/sec2） 9.81米/秒2管道中平均流速可近似计算： （m/sec）以本工程为例，设计取值：管道为PVC－U管材，管径d=100mm＝0.1m取n＝0.012（正常状态80），则其摩阻系数＝0.039。
其过水断面积 ＝0.785×0.12＝0.00785m2取管道计算长度＝4＋15＋11＝30m平均流速：＝0.007/0.0123＝0.57m/s局部阻力损失水头计算（压力管道）＝入口底阀（边缘作园且匀滑）＝0.20＝90°等径光滑弯头＝1.10＝刀阀（不利状态半开启）＝2.06刀阀摩阻系数与其开启程度有关及或的函数，当，＝0.609，则＝2.06＝45°（135°）弯头光滑＝0.35＝刀阀（不利状态半启）＝2.06＝逆止阀（单向阀，按轴向＝20°）＝1.54＝45°（135°）弯头光滑＝0.35 ＝变径短管DN125DN80缓变,故＝0.5（1－0.41）＝0.295≈0.3则＝0.2＋1.1＋2.06＋0.35＋2.06＋1.54＋0.35＋0.3＝7.96＝7.96×0.0166＝0.13m设计水泵扬程H=17m＋0.16m＋0.13m＝17.29m最终设计选泵参数 Q≥7 l/s (25m3/h)②潜水无堵塞切割污泥泵H≥20m配套电机功率 N≥4Kw50Hz，380V01.0000.9480.8560.7400.6090.4660.3150.1590.000.070.260.812.065.5217.097.82.6发酵罐（加料有效体积V0=450m3）水力、环搅拌干式无堵塞污泥泵1）流量设计：设计取＝902）扬程设计：以不利状态之水头损失和液位几何高差为依据加以计算：a）液位最大几何高差＝6mb）水头损失，取=150mm=0.15m，=0.012（＝80）＝0.0366，＝0.785×0.152＝0.177m2则管子入口：1）边缘尖锐＝0.5，2）边缘作圆，匀滑＝0.2，3）边缘入口极匀滑＝0.05＝入口匀滑＝0.2＝出口匀滑＝0.2＝直角等径三通局部摩阻力＝0.1＝刀阀＝2.06（半开启状态）＝直角等径（90°）光滑弯头＝1.1＝逆止阀（单向阀）＝1.54＝45°光滑弯头（环向）＝0.35＝变径环状短管则＝0.2＋0.2＋0.1＋1.1＋1.54＋0.35＋0.28＝3.77若刀阀不全启的不利状态＝3.77＋2.06＝5.83，＝1.22m，设计水泵扬程 ＝6m＋0.31m＋0.79m＝7.1mmax值：＝6m＋0.31m＋1.22m=7.53m最终设计选泵参数：Q≥90m3/h（36 l/sec），H≥7.1m（7.53m）配套电机功率 N=4Kw380V 50Hz2.6脱硫、脱水设备计算与设计设计日最大产气量540（考虑户用炉灶需脱硫处理）。
脱硫罐尺寸按下式计算：式中：H－装脱硫剂的高度（m） D－脱硫罐直径（m） T－沼气与脱硫剂接触时间，取T＝120秒（2min分钟）V－沼气发酵罐有效容积（m3） A－发酵料液容积产气率（）VA＝日产气量＝540m3/d取H=2D则H=V·A·T/67858.4D2=2.38/ D2H =2.38×4/H2 H =2.12 m脱硫罐几何尺寸取：D=2.12/2=1.06m2.7竖管式沼气搅拌装置（1）设计参数：（猪粪物料）① 物料浓度：TS％＝8％，进料COD～25000～55000mg/l② 料液相对密度 取平均值③ 沼气相对密度：（2）结构特点：参照一般设计、水封套管插入液面以下深度应≥250mm，气搅拌管出口至罐底悬距为200mm本设计特点是：水封套管、导气搅拌管、生物挂膜支撑架三者结合，合为一体，结构简单：参照气搅拌规范，相关参数：① 每分钟每米池径的循环气量为② 喷速≥7～8m/s池径D=7.64，液位高h＝12.2m，镀锌沼气搅拌管d=25mm（1吋）其循环气量19.5m3/h单管理论喷速V＝10.1m/sec压气机选型：AAT5-F防腐、抗暴，功率N＝7.5Kw，压气量250 l/min，承压0.8KPa。
气搅拌效果（间歇运行）日产气量可提高13.8％～25.8％如若设置若干个气搅拌管，以便喷射出流分布相对均匀，则开启的管数与喷速的实测值如下：开启管数8421喷速（m/sec）1.342.685.2810.61*为了喷射均匀以及喷速适当也可采用莲喷头式或者球状辐射式。