干湿组合大型沼气工程-省--效--安-的设计管理.pdfVIP

2013年中国沼气学会学术年会论文集 457 干湿组合大型沼气工程“省“效“安的设计管理 马开旺※，马寿德 (1．山东省临朐县农业局，临朐262600；2．山东省安丘市青云学府中学，安丘262100) 摘要：应用水封原理和和高分子复合加强膜材料制作技术对干式发酵工艺和干加湿两相厌氧消化工艺进行设计。 干式发酵的关键是气路设计，该气路设计为两路：干湿两相结合厌氧工艺设计采用套叠平u干湿组合消化器， 采用双平U隧道具有产投比极佳，可利用多种再生能源，前处理特别省工等优势，不失为城乡环境洁美，废弃 物资源化利用，农业生态良性循环和经济可持续发展的切合实际的废弃物沼化利用设计管理方案。 关键词：水封原理；加强膜材料；干湿两相组合；气路设计；气路预置；集气管井；保温安全性；原形料发酵； 最佳产投比 厌氧消化是目前处理处置农业及城市废弃物的核心技术之一，以其低耗能、高产能等特点，近年来得 到越来越广泛地工程应用。目前的工业化的瓶颈在于甚么样的设施、装置，设计、管理运行方案才能使其 用料最少、造价最低、投资最省且管理运行用工最省、最简易、最方便、产投比最佳。本文阐述了如何应 用水封原理和和高分子复合加强膜材料制作技术对干式发酵工艺和干加湿两相厌氧消化工艺进行设计，以 期构建干湿组合大型沼气工程“省”、“效”、“安”的设计管理。 1水封基本原理 任何只有一端或一侧开口气密性容器(或容积空间)，在开口一端(或一侧)以水覆盖，其所形成闭合性空 间便与外界空间隔断(或隔绝)，或者说该闭合空间一定是气密空间。这种以水覆盖形成气密性空间的物理 现象为水封原理。如图1。 出 气密 料 阀 大型，8亿装蓬遥掰 小徽裂滔化装嚣适用 图1水封原理沼化装置示意图 第一作者：马开旺(1964一)，男，大学，农业技术推广研究员，lqlqmkW@163．corn 通讯作者：马寿德(1957一)，男，大学，中学高级教师，沼气技术学研业余爱好，de3878@163．c伽 458 李泉临，等：安徽省农村大中型沼气工程发展状况及展望 将该原理应用于厌氧消化装置或大型沼气工程设计中，极具应用价值。比较现在通用UASB、USR竖 立三相分离罐式厌氧消化器，利用水封原理和高分子复合加强膜材料制作技术可使沼气装置(或工程)结 构紧凑，降低工程旋工难度，大大节省沼气装置或工程建设的用工和造价成本，安全系数更高，效益更好。 2干法发酵装置的设计 2．1干法发酵概述 2．1。1概念 厌氧发酵的干法和湿法是相对而言的，现在较为普及的厌氧发酵为湿法，发酵料液中干物质浓度在 4～10％间，料液浓度再高则容易表面结壳，不利于搅拌流动，结壳不搅拌就会堵塞气路，阻滞料液循环影 响发酵产气，甚或导致整体设施报废。所以干法发酵的浓度必须限制。 2．1．2原料浓度 厌氧发酵原料干物质浓度超过18％情况下外观是固体而不是流体，这种情况下的厌氧发酵被称为干法 发酵。客观现象证明，干法厌氧发酵是存在的，自然界许多可降解有机废弃物集中处适宜条件下产生可燃 气体的现象，即是证明。如积久的大型垃圾填埋场产生可燃气体，就是干法厌氧发酵的证明。只是暂时没 入或没有办法将所产生气体收集利用。自然界中的动植物代谢遗体堆积达到一定厚度或被埋藏到土壤(土 层、地壳)中，或被冲积到沟渠湾塘沼泽湖泊中，中间部分或水体中往往会产生沼气(人类可利用的主要 部分为CH。)；不管人们能不能收集，它都这样产生着；以为维持自然界平衡法则之一。该现象已存在于 自然界中几千万甚或几十亿年了。近100多年，该现象才被人们所认识并加以深入研究。事实证明，厌氧 消化不管湿法还是干法皆是人工操控可行的，所产沼气皆是可以收集利用的。关键是甚么样的设施、装置， 设计、管理运行方案最科