固体废物处理工程课程设计-有机垃圾产沼工艺的设计

④发酵间总表面积S=S1+S2+S3=3.64+6.59+3.34=13.59m2进料口（管）的设计进料口（管）由上部长方形槽和下部圆管组成，其中上部长方形槽几何尺寸是长×宽×深=600mm×320mm×400mm；下部圆管采用φ260mm现浇混凝土管，管与池墙角为40˚。水压式沼气池进料管安装位置一般都确定在发酵间的最低设计液面高度处。该位置计算如下：死气箱拱的矢高式中：h1——池盖拱顶点到活动盖下缘平面的距离，该值一般在10~15cm之间，取15cm；h2——导气管下露出长度，取3~5cm,取4cm；h3——导气管下口到液面距离，一般取20~30cm,取25cm。死气箱容积式中：V死，f死，ρ1——分别为死气箱容积、死气箱矢高、池盖曲率半径。投料率根据死气箱容积，可计算出沼气池投料率。式中：V，V死——分别为发酵间容积和死气箱容积，m3。贮气量1春秋最大贮气量Vz=池容*池容产气率*0.5=4×0.2×0.5=0.4m32.夏季最大贮气量Vx=池容*池容产气率*0.5=4×0.3×0.5=0.6m3气箱总容积V气1=V死+VZ=0.81+0,4=1.21m3V气2=V死+VX=0.81+0.6=1.41m3式中：V气，V死，V贮——分别为沼气池的气箱总容积、死气箱总容积和有效气箱容积（最大贮气量）。发酵间最低液面位（1）气箱在圆筒形池身部分的容积V筒1=V气1—Q1=1.21-0,318=0.892m3V筒2=V气2—Q1=1.41-0,318=1.092m3圆筒形池身内气箱部分的高度h筒=H筒1=0.284H筒2=0.347最低液面位于池盖与池身交接平面以下2的位置，这个位置也就是进料管的安装位置。水压间的设计水压间零压线无效水压间的容积取为0。未产生沼气时液面位置在池盖拱顶下0.4m处，因此水压间底面标高确定在池盖拱顶下0.4m处的水平线上。发酵间最大料液水位降产生最大贮气量时的液面距池顶的高度为f1+=0.4+0.284=0.687m，又未产气时液面距池顶0.4m，所以，发酵间最大料液水位降为0.687m。水压间高度由于设计压强为7480Pa（即80cm水柱）,因此水压间的高度H水压间=0.8—0.284=0.516m同理，夏季的最低高度为0.453m水压间圆柱体底面积S水压间===0.775m2水压间底面半径R=0.5m校核该设计适用条件（3）n1—产人粪便总量。按0.006／（人.d）取值；n2—产牲畜粪便总量。按0.08／（头d）取值；n3—玉米秸秆用量k2—收集系数。取值人粪取0.9，猪粪取0.7k3——原料产气率0.2m3/（m3·d）。T—原料停滞期（d）t取30。则假设为3口之家则月产粪量为0.9×0.006×3×30=0.486m3,，占总体积%=11%假设家庭有两头猪，则月产粪量为0.7×0.08×2×30=3.36m3，占投放总体积的=76.4%查资料可知，鲜人粪，猪粪，和玉米秸秆的C、N比分别为2.9:1、13:1和53:1假如在沼气池中加入人粪，猪粪和秸秆的比例分别为11%，30%和59%。则秸秆的使用量为0.59×4.44=1.3m3校核C,N比：符合设计要求所以此次设计的沼气池适合一个有两头猪的三口之家使用安全注意事项在沼气池的预处理过程中，有许多安全事项需要注意，具体如下：（1）沼气发酵启动过程中，试火应在灯、炉具上进行，禁止在导气管口试火。（2）沼气池在大换料时，要把所有盖口打开，使空气流通，在末通过动物实验证明池内确系安全时，不允许工作人员下池操作。（3）池内操作人员不得使用明火照明，不准在池内吸烟。（4）池内操作人员不得使用单人操作，下池人员要系安全绳，池上要有人监护。以防万一发生意外可及时进行抢救。（5）沼气池进、出料口要加盖。（6）输气管道、开关、接头等处要经常检修，防止输气管路漏气和堵塞。水压表要定期检查。确保水压表准确反映池内压力变化。要经常排放冷凝水收集器中的积水，以防管道发生水堵。（7）活动盖密封情况下,进出料的速度不宜过快,保证池内缓慢升压或降压。在沼气池日常进出料时，不得使用沼气燃烧和有明火接近沼气池。圆筒形水压式沼气池施工及材料设计材料参考用量根据GB/T4752-2002中4m3~10m3现浇混凝土圆筒形沼气池材料参考用量表，如下：表6-1现浇混凝土圆筒形沼气池材料参考用量表（1）容积m3混凝土体积m3水泥kg中沙m3碎石m341.2573500.6220.95961.6354550.8091.25082.0175610.9971.540102.2396231.1071.710现浇混凝土圆筒形沼气池材料参考用量表（2）容积m3混凝土水泥素浆体积m3水泥kg中沙m3碎石m340.2771130.259660.3471420.324780.4001630.3749100.5082080.47511现浇混凝土圆筒形沼气池材料参考用量表（3）容积m3合计材料用量水泥kg中沙m3碎石m344690.8810.95966041.1331.25087331.3711.540108421.5821.710本设计为池容4m3，产气率为0.2m3/（m3·d）的现浇混凝土结构圆筒形水压式沼气池，参照标准，取材料用量为水泥469kg，中砂0.881m3，碎石0.9593。沼气池施工修建一个沼气池，施工大概有过程包括准备阶段、进行过程、后期检查等。具体步骤如下：（1）考察地形，选定施工位置。（2）制定施工方案，绘制结构和施工图。（3）施工准备。（4）池坑开挖。（5）支模。（6）模板及支架检验。（7）浇筑混凝土。（8）混凝土养护。（9）池底施工。（10）进出料管施工。（11）拆模。（12）回填土。（13）密封层施工。（14）质量总体检查验收。小结通过本次的课程设计,我们学到了有机垃圾在生活中的运用和沼气池的设计，不但提高了动手能力而且进一步理解和掌握了所学知识。在设计的过程中遇到了各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。我认为，在这次课程设计中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，我们学会了很多学习的方法。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。从整体的设计工艺流程来看，本次设计方案仅符合设计的要求。虽然在许多等方面仍存在缺陷，但是通过有关文献的查阅及相关资料的复核、校正，在一定的设计条件下，设计计算的理论结果是符合设计要求的，使得本次的设计方案，具有了一定的说服力。从本次的课程设计中我学到了许多在课本上所学不到的东西，而且锻炼了自己画图的水平，提高了自己的能力，使自己也更深地了解了沼气池的特点及原理，为以后走上工作岗位奠定了一定的基础。感谢在本次课程设计中给于帮助的同学们和老师。最后，在设计中有许多的不足之处，衷心希望老师能够批评指导。主要参考文献[1]宁平主编．固体废物处理与处置，北京：高等教育出版社，2010．[2]宁平，张承中，陈建中.固体废物处理与处置实践教程，北京：化学工业出版社，2005．[3]张全国主编．沼气技术及其应用（第二版）．北京：化学工业出版社，2008．[4]黎建华．改进型农村家用水压式沼气池简介[J]．中国沼气，2001（2）：39-41．[5]中华人民共和国国家标准．GB9958-88．农村家用沼气发酵工艺规程[S].1988．[6]张平．水压式沼气池原理与构造[J]．可再生能源，2003（6）：29-30．[7]吉林省农委科教处．农村家用沼气池设计规范（下）[J].吉林农业，2008（10）：12-13．[8]黎建华．改进型农村家用水压式沼气池简介[J]．中国沼气，2001（2）：39-41．[9]席