沼气发酵的相关技术知识.ppt

沼气发酵的相关技术知识 1 2 第一章沼气的定义 成分和用途 定义 沼气是有机物质在厌氧条件下 经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体 由于这种气体最先是在沼泽中发现的 所以称为沼气 3 成分 沼气是多种气体的混合物 一般含甲烷50 70 二氧化碳30 40 和少量的氮 氢和硫化氢等 空气中如含有8 6 20 8 按体积计 的沼气时 就会形成爆炸性的混合气体 温室气体效应20 来自甲烷 60 来自二氧化碳 甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍 用途 沼气除直接燃烧用于炊事 烘干农副产品 供暖 照明和气焊等外 还可作内燃机的燃料以及生产甲醇 福尔马林 四氯化碳等化工原料 厌氧处理方法的很多 按消化器的类型分 可分为常规型 污泥滞留型和附着膜型 1 常规型消化器 包括常规消化器 也称常规沼气池 完全混合式消化器 也称高效消化器 和塞流式消化器 也称推流式消化器 2 污泥滞留型消化器 包括厌氧接触工艺 升流式固体反应器 USR 升流式厌氧污泥床反应器 UASB 折流式反应器等 3 附着膜型反应器 包括厌氧滤器 AF 流化床 FBR 和膨胀床 EBR 等 常规型消化器一般适宜于料液浓度较大 悬浮物固体含量较高的有机废水 污泥滞留型和附着膜型消化器主要适用于料液浓度低 悬浮物固体含量少的有机废水 4 第二章沼气发酵的消化器类型 5 1 完全混合式消化器 完全混合工艺 可使畜禽粪水全部进行厌氧处理 优点是处理量大 浓度高 产沼气量多 便于管理 易起动 运行费用低 缺点是需消化器容积大 投资多 后处理麻烦 一般适宜于以产沼气为主 有使用水肥习惯的地区 6 2 UASB消化器 UASB工艺是先将粪水进行分离 只处理有机废水 优点是需消化器容积小 投资少 处理效果好 缺点是产沼气量相对较少 起动漫 管理复杂 运行费用稍高 一般适宜于以废水达标排放 减少环境污染为目的的地方 7 3 家用沼气池的种类 1固定拱盖水压式沼气池 2变型的水压式沼气池 3无活动盖底层出料水压式沼气池 4其他各种变型的水压式沼气池 8 4 常用反映原料有机物含量的指标 1 总固体 totalsolid TS 又称干物质 是指原料中除去水分以后剩下的物质 2 挥发性固体 volatilesolid VS 原料中总固体中除去灰分以后剩下的物质 3 化学需氧量 chemicaloxygendemand COD 指用强氧化剂重铬酸钾 在强酸溶液中将有机物氧化为CO2 H2O所消化的氧量 用CODCr以一般写成COD 其单位为mg L 4 生物需氧量 biochemicaloxygendemand BOD 指在有充足氧气存在的条件下 由于微生物的活动 降解有机物所需的氧量 其单位为mg L COD和BOD是目前国际上普遍采用的用来表示水中有机物浓度的指标 BOD COD的值称为可被生化指标 用来衡量废弃物是否适宜于采用生物化学法进行处理 比值越大 表示越容易被生化处理 一般认为BOD COD 0 3的废弃物才适用于采用生化处理 9 第三章沼气池的一般数据指标 1 沼气池尺寸大小 沼气池的大小 主要根据养殖畜禽的多少和用气量的大小来确定 现在一般农户家庭四至五口人 建10立方米沼气池即可满足家庭做饭和点两盏沼气灯的用气量 按每立方米沼气池容积 可处理1 1 5头成猪的粪便 10立方米可配套养10头至15头成猪 3立方米可处理1头牛的粪便 10立方米沼气池可配套养3头成牛 有的农户养殖量大或想多用气 则可参照上述比例 自己计算 农户6 10米3沼气池结构规格标准 10 2 沼气池产气压力 水压式沼气池内的沼气压强是一个变化的数值 随产气和用气条件的变化而变化 因此 水压式沼气池的工作过程是一个气压水 水压气的相互交替变换过程 其压力始终处在浮动稳定状态 且数值也不能维持一个确定值 为了有利于产气和保证燃烧用气时的压力相对稳定 设计池内正常工作气压以 80厘米水柱 压强P 0 08公斤 cm2 为宜 池内最大气压限值 120厘米水柱 11 3 沼气池产气率 我国农村沼气池一般为常温发酵 在设计沼气池时 参照试验测定的数据和生产实践经验 采用产气率标准为 在温度变化幅度为10 28 发酵料液中的干物质含量为6 10 时 每天每立方米发酵料液产气量为0 1 0 3米3 夏季产气旺盛 冬季较差 因此 自然温度发酵沼气池的平均设计产气率可采用0 15米3 米3 天 12 温度与产气率的关系 13 4 沼气池贮气容积 贮气容积是指水压式沼气池的水压间有效容积 浮罩式沼气池的浮罩气箱容积和气袋式沼气池的气袋容积 贮气容积的确定与用气情况有关 目前农村家用沼气池昼夜都产气 在不考虑夜间照明用气的情况下 只是白天做饭用气 这样设计贮气容积时 只考虑能贮存12小时 夜间 所产的沼气 即贮存昼夜产气量的50 就够了 V贮气 V有效 产气率 50 14 5 沼气池的投料量 沼气池的投料量 即有效容积 应根据不同的贮气方式加以确定 对于水压式沼气池 设计最大投料量以不大于主池容积的90 为宜 浮罩贮气和气袋贮气的沼气池 设计最大投料量可按主池容积的95 考虑 例如 一个10立方的沼气池 1 有效容积为 10 90 9立方 2 池内物料浓度 8 12 大 6 10 小 3 1立方沼气 1 43斤 1 2公斤煤 0 5公斤天然气 4 沼气要求的碳氮比 25 30比1 15 第四章影响沼气池产气的因素及注意事项 1 发酵物料的碳氮比2 严格的厌氧环境3 质优足量的菌种4 发酵的温度5 PH6 适宜的发酵浓度7 搅拌混匀 16 注意事项 1 浓度 以禽粪 人粪为主的发酵原料 初始启动料液浓度以4 为好 浓度过大会造成料液酸化 待沼气池能正常产气后再逐步加大浓度 必须注意的是加入的原料必须有适量的水分 其含水量以90 94 较适宜 2 水温 池内水的温度高低对启动快慢影响很大 应尽量用温度较高的水 3 水质 池内水的质量要注意 不能用含有毒性物质的废水 4 PH值 池中发酵液的酸碱度以6 8 7 5为佳 一般草料产酸多 人畜粪便产碱多 使用中如燃烧火焰呈红 则属偏酸 可加入适量的澄清石灰水或草本灰 如产气不足属偏碱 可加一些青草并加水冲淡 另外 一些有害物质禁止入池 以防毒害沼气菌生长而影响产气 不能入池的有害物质有 各种剧毒农药 金属化合物 含有毒物质的工业废水 盐类 刚消过毒的禽畜粪便 喷洒了农药的作物茎叶 能做土农药的各种植物 辛辣物 电石 洗衣粉及洗衣服水 17 第五章金宝贝产品使用说明 金宝贝沼气速腐剂一 产品简介金宝贝沼气物料速腐剂是综合采用美日韩等国际高端微生物工程技术成果 结合自有知识产权和专利技术 精工研制而成的最新一代产品 本品属国内首创的天然复合好 耗 氧型发酵菌剂 发酵升温速度快 操作简单 可将各种农作物秸秆 饲草 树叶等发酵分解转化 使秸秆中的木质素 纤维素 半纤维素 果胶和蜡质等化合物被破坏 增加了与细菌的接触面 从而更好的被微生物分解利用 在防止结壳 快速启动 缩短产气时间 增加产气量和提高产气效率等方面有显著作用 二 产品特性1 缩短产气时间 秸秆难于消化 其中的木质素 纤维等很难被分解 因而事先将秸秆用金宝贝速腐剂经过快速好氧发酵预处理 然后再将发酵后的秸秆投入沼气池 可大大节省腐烂时间 提前进入产气阶段 比自然堆沤节省六成以上的时间 2 防止结壳障碍 秸秆表面有一层蜡质 不容易被沼气微生物所破坏 如果秸秆直接下池会大量漂浮结壳 很难被发酵分解和充分利用 从而明显影响产气量及产气效率 所以入池前先用金宝贝沼气速腐剂经过预处理后对它进行了破坏 发酵 软化 腐