沼气工程实例

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1、 沼气技术及其应用 沼气工程实例 沼气工程流程大中型规模化禽畜养殖场建设是以沼气为纽带的能源环境工程。大中型规模化禽畜养殖场建设是以沼气为纽带的能源环境工程。 工艺设计1分体式沼气工程（发酵与储气分开）典型工艺设计 预处理预处理预处理预处理水解除砂工艺水解除砂工艺水解除砂工艺水解除砂工艺禽畜粪便中含沙量较高，约8%左右，分离难度较大，通过中文水解工艺除砂可去除80-90%的砂，避免颗粒杂质在厌氧罐和管道内沉积、阻塞，保证后续工艺正常进行。典型工艺设计 发酵工艺厌氧发酵罐完全混合厌氧反应器（CSTR）高浓度发酵原料：TS 8-12%有搅拌装置发酵原料和微生物完全混合处理量大，停留时间长，产沼气多

2、大中型沼气工程进料TS浓度较高，在8%-12%之间典型工艺设计 沼气脱硫沼气脱硫生物脱硫塔生物脱硫塔采用生物脱硫工艺，可使沼气中的H2S含量降至200ppm以下，脱硫效率95%。脱硫成本0.03元/m3，比传统化学脱硫降低70%。生物脱硫原理H2S+1/2O2S+H2OH2S+3/2O2H2SO3典型工艺设计 沼气储存沼气储存双膜干式贮气双膜干式贮气柜柜双层膜干式贮气柜由外膜、内膜和底膜组成，外膜构成贮气柜外部球体形状，内膜与底膜围成内腔贮存沼气。贮气柜可抵抗强风、积雪、冰冻等恶劣天气的影响，在寒冷地区冬季也能安全运行。典型工艺设计 工艺设计2一体化沼气工程（发酵储气一体）典型工艺设计 沼气发

3、酵沼气发酵、贮气、贮气一体化反应器一体化反应器典型工艺设计(1)(1)(1)(1)主要优势主要优势主要优势主要优势适合于各种高浓度发酵原料；占地面积小，节省占地面积30%；节省工程造价15%；建设工期短，缩短工期50%；寒冷地区冬季也能正常运行；产气率高：1.0-1.5m3/m3d；安全可靠，检修维护方便 (2) (2) 结构特点结构特点结构特点结构特点典型工艺设计下部为发酵部分，上部贮气。罐体常用径高比为2：1-3：1。中温发酵，常年稳定运行罐内安装侧搅拌器或斜搅拌器生物脱硫罐底和罐壁上安装增温管。 (3)工作工作原理：原理：通过支撑鼓风机的充气，调整并维持内外膜之间夹层的空气压力，以保护维

4、持贮气柜的结构，并将内膜的沼气送入输气管道。典型工艺设计 沼气发酵、贮气一体化沼气发酵、贮气一体化反应器的施工反应器的施工典型工艺设计平整地面为建造发酵罐进行挖掘 典型工艺设计水养护第一次灌浆铺设地热管道 典型工艺设计布的热管道线顺到墙外 典型工艺设计 典型工艺设计 典型工艺设计 典型工艺设计 贮气外膜：具有良好的抗紫外线、耐老化的性能，起到保护内膜、保持结构的作用。内膜具有良好抗甲烷渗透性能，防火性能良好，耐磨，乃褶并且耐硫化氢腐蚀。典型工艺设计 典型工艺设计 钢结构厌氧消化器钢结构厌氧消化器钢结构厌氧消化器钢结构厌氧消化器工程设备 工程设备钢筋混凝土结构厌氧消化装置钢筋混凝土结构厌氧消化装

5、置 各类贮气罐各类贮气罐各类贮气罐各类贮气罐工程设备 各类配套设备工程设备 沼气发电机组及余热回收设备工程设备 工程设备潜水搅拌泵进料泵切碎机粪草进料装置 增温保温设备钢筋混凝土罐体的增温管一般安装在罐壁内侧的下部。钢结构罐体的增温管一般安装在罐壁外侧。工程设备 地理位置杭州正兴牧业公司位于全国生态示范市临安市西南部的板桥乡，单面环山，有着良好的自然环境和生态环境，正兴牧业公司是一家以畜牧业为主的生产企业，生产过程中产生大量的有机废气物，而公司又处于国家级深林公园青山水库水源保护区的上游，地理位置十分敏感。饲养规模目前饲养奶牛1000头，生猪存栏5000头杭州正兴牧业有限公司沼气工程 污染物排

6、放量及水质杭州正兴牧业有限公司沼气工程 废水处理工艺流程废水处理工艺采用“废水厌氧消化生产沼气”和“厌氧发酵出水综合利用”的处理方法，以达到开发能源、治理污染、净化环境、综合利用的绿色生态环境治理工程的目的。工程设计处理水量150t/d，厌氧发酵罐单体容积150m3，共计2座，总容积为600m3，日产沼气160m3，采用湿式储气方式。沼气工程配套设备有汽水分离器1台、脱硫塔2台、沼气凝水器2台、阻火器1台、沼气流量计2台、锅炉1台，另有自控、电气、消防等。杭州正兴牧业有限公司沼气工程 废水处理工艺流程杭州正兴牧业有限公司沼气工程 厌氧消化罐采用的是UASB发酵工艺，后续处理采用的是稳定床、厌氧

7、塘、人工湿地等组合工艺。杭州正兴牧业有限公司沼气工程 厌氧发酵罐设计指标如下：杭州正兴牧业有限公司沼气工程 综合利用工程(1)(1)沼液、沼渣综合利用途径沼液、沼渣综合利用途径沼液、沼渣综合利用途径沼液、沼渣综合利用途径该项目产生150t/d的沼液和沼渣，作为200亩黑麦草、100亩茶山、150亩果园、500亩竹园的有机肥料。(2) (2) 沼气综合利用途径沼气综合利用途径沼气综合利用途径沼气综合利用途径该项目在稳定的工况下，每天可产生160m3的沼气，用于场内职工食堂、锅炉的辅助能源及猪场仔猪舍的增温。(3) (3) 粪便综合利用粪便综合利用粪便综合利用粪便综合利用该项目采用德国的设备进行高

8、效的有机肥的生产，无需投加水分调节与疏松剂，而直接进行堆肥发酵，每年可生产高效有机肥2500t左右。杭州正兴牧业有限公司沼气工程 效益分析(1)(1)环境效益分析环境效益分析环境效益分析环境效益分析COD、氨氮等污染物削减量显著，环境效益明显。(2) (2) 社会效益分析社会效益分析社会效益分析社会效益分析生态牧业工程的实施可以起到一个龙头企业的示范作用，带动一批禽畜专业户的发展，从而使畜牧业成为引导农民致富，振兴和发展农业经济的一大支柱产业。(3) (3) 经济效益分析经济效益分析经济效益分析经济效益分析废水治理工程如纯粹从沼气收益与优质青饲料收益进行计算或比较，工程的投资收益很差，但如加上

9、有机肥料的收益，废水治理工程的经济效益还是客观的。杭州正兴牧业有限公司沼气工程 地理位置位于嘉兴市秀城区七星镇国家农业科技园区核心区农业高科技孵化园中。绿嘉园牧业有限公司沼气工程 饲养规模饲养规模饲养规模饲养规模存栏肉猪12000头，年出栏商品肉猪25000头，该公司还提供其他优质种禽畜。污染物排放量及水质污染物排放量及水质污染物排放量及水质污染物排放量及水质采用清洁生产工艺，即雨污分离、干湿分离，两处污染物排放量及水质见下表。绿嘉园牧业有限公司沼气工程 废水处理工艺流程废水处理工艺流程废水处理工艺流程废水处理工艺流程采用先进的德国LIPP厌氧发酵罐，厌氧AF+稳定塘生态处理利用组合工艺，其发

10、酵罐设计指标如下表所述。绿嘉园牧业有限公司沼气工程 工艺流程如图所示工艺流程如图所示绿嘉园牧业有限公司沼气工程 厌氧发酵罐厌氧发酵罐厌氧发酵罐厌氧发酵罐绿嘉园牧业有限公司沼气工程 综合利用工程综合利用工程综合利用工程综合利用工程(1)沼气综合利用本项目对原有一台75kW的柴油内燃机发电机组进行了改装，改装成柴油-沼气双燃料发电机组。(2) 沼液利用工程该项目沼液作为优质有机肥提供给蔬菜和苗木基地，沼液的综合利用使绿嘉园沼气工程真正达到了“无害化、资源化”的目的。绿嘉园牧业有限公司沼气工程 综合效益分析综合效益分析(1)环境效益与社会效益分析COD、氨氮等主要污染物削减量显著，养殖场普遍存在的粪

11、尿流失、污染河道等问题得到妥善解决，改善了畜牧场周围的环境。(2)经济效益分析采用沼气工程和商品有机肥加工生产等养猪场废弃物综合治理工程，将有机肥料的收益和沼液肥料综合利用的效益充分发挥，废弃物治理工程的经济效益相当可观。杭州正兴牧业有限公司沼气工程 以沼气为纽带的物质资源多级利用模式以沼气为纽带的物质资源多级利用模式以沼气为纽带的物质资源多级利用模式以沼气为纽带的物质资源多级利用模式蟹岛采用了以沼气为纽带的物质资源多级利用模式，该模式以沼气为纽带，联动粮食、蔬菜、果业、渔业等产业，在吸收传统农业精华和现代农业先进技术的基础上，广泛开展农业资源综合利用。饲养规模饲养规模饲养规模饲养规模养殖品种

12、有奶牛、猪、羊、马以及鸡、鸭等和一些观赏动物，每日提供沼气发酵原料8t左右。北京蟹岛生态度假村沼气工程 蟹岛村以沼气为纽带的物质资源利用模式图蟹岛村以沼气为纽带的物质资源利用模式图蟹岛村以沼气为纽带的物质资源利用模式图蟹岛村以沼气为纽带的物质资源利用模式图北京蟹岛生态度假村沼气工程 沼气池的进水水质及工艺流程沼气池的进水水质及工艺流程沼气池的进水水质及工艺流程沼气池的进水水质及工艺流程进水水质如下表所示：蟹岛沼气工程设计的厌氧发酵罐为升流式固体反应器，罐体容积为300m3，150m3湿式储气柜一座，发酵温度35，地热水预加温，沼气工程配套设备有热水循环加热系统、沼气凝水器2台、脱硫塔1台、阻火

13、器1台，沼气发电机1台和输配气管道系统，还配有电气和消防设备。北京蟹岛生态度假村沼气工程 沼气工程与综合利用沼气工程与综合利用沼气工程与综合利用沼气工程与综合利用人畜粪便，庄稼秸杆等在沼气池中经过高温发酵，产生沼气、沼液和沼渣。沼气通过管道，一部分供应度假区餐厅作为燃料，一部分转化为电能作为污水处理厂暴气动力。沼液和沼渣则输入温室大棚作为作物肥源。北京蟹岛生态度假村沼气工程 蟹岛沼气工程发酵罐蟹岛沼气工程发酵罐蟹岛沼气工程发酵罐蟹岛沼气工程发酵罐杭州正兴牧业有限公司沼气工程 基本情况红武高科农牧科技公司位于赤峰市红山区东郊红庙子镇，是一个集种畜繁殖，肉畜养殖，饲料生产，畜产品加工以及无公害蔬菜

14、、水果生产、绿化树苗栽培、农村实用技术示范、农业观光旅游于一体的综合性农牧科技园区，被授予赤峰市农牧业产业化龙头企业，国家级农业科技园区等称号。公司园区占地面积2000亩，其中有1200亩土地作为果蔬生产和饲草基地，包括20栋温室大棚；养殖和加工占地800亩。红武高科大型沼气综合利用工程 饲养规模现有牛舍108栋，拥有年存栏近1万头，年出栏3万头的饲养规模。沼气工程建设分两步进行，一期工程取1500头肉牛作为养殖场沼气综合利用示范工程，一期项目完成后，二期工程将以养殖场存栏的8000头肉牛和40000只肉羊以及屠宰场的粪污处理为对象，全面开展沼气综合利用工程建设。红武高科大型沼气综合利用工程 建设内容及规模建设内容有粪污预处理系统、厌氧发酵系统、储气系统、温室保温系统、锅炉加热系统、沼渣、沼液综合利用系统组成。一期工程仅解决了少量的畜粪处理和园区的生活用能，其余畜粪进行堆肥处理和商品有机肥生产，整个处理工艺流程如下图：红武高科大型沼气综合利用工程 红武高科大型沼气综合利用工程建设情况项目2005年11月建成投入运行，一次启动成功，整个冬季产气量稳定，产气率大于0.5m3/m3，满足了园区内冬季生活用能的需要，节省了一定的常规能源。