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太 阳 能 沼 气 池 温度是影响沼气生产率的重要因素，在50°—60°之间沼气产气率最高。因此本设计采用恒温太阳能沼气厂使沼气产气率达到最高。 无动力自卸式恒温太阳能沼气池示意图 无动力自卸式恒温太阳能沼气池工作原理 恒温沼气池温度控制系统主程序流程图 沼气厂的投入与产出 贵阳市城乡结合地带 恒温太阳能沼气厂 第十一届“挑战杯”航空航天全国大学生课外学术作品竞赛 全国第十一届“挑战杯”决赛 作品汇报 贵阳市乡结合地带恒温 太阳能沼气厂设计 指导老师：李龙江（贵州大学矿业学院矿物加工教研室） 邓 琳（贵州大学矿业学院团委副书记） 汇报人：杨玉蕊（贵州大学矿业学院安全061班） 团队成员： 李国花 杨青凤 白红垒 郭志伟 贵阳市垃圾处理现状令人担忧！！！ 设计主创意 本设计是一个以有机生活垃圾为原料，利用恒温太阳能技术来生产沼气意向性设计。 针对贵阳市及其周边农村的垃圾处理现状，本设计提出建立恒温太阳能沼气厂，通过发酵产沼气来处理贵阳市及其周边农村的有机生活垃圾。沼气厂采用恒温太阳能发酵技术保证产气速度快，效率高。 设计创新点 ?作品实用价值高，为解决城乡有机垃圾处理、新能源应用、美化环境等问题提供了一定理论依据。 ?综合利用城乡有机废弃物，生产绿色能源沼气，达到节能减排。 ?把沼气厂址选在城乡结合地带，达到沼气、沼液、沼渣的综合利用。 ?运用太阳能沼气恒温发酵技术，保证沼气产气速度快、周期短、产气率高。 ?用无动力自卸式恒温太阳能沼气池，简化装料、卸料工作。 太阳能恒温沼气厂整体效果图 恒温太阳沼气发酵与传统沼气发酵 对比 施工困难 冬季几乎 不能供气 进料容易 出渣困难 20% 0.15m3/天左右 小于30℃ 地温 地下式 常温发 酵 施工容易 全年供气 进料不难 出渣容易 ≥90% 0.75m3— 1.6m3/天 50—200℃ 太阳能 太阳能 恒温发 酵 施工 供气 进出料 原料利 用率 产气率 加热温 度 热源 项目 恒温太阳沼气发酵与传统沼气发酵对比 1.投料池 2.进料口 3.沼气罐 4.出料口 5.太阳能帆板 6.热水箱 7.温度、压力传感器 8.重锤提升装置 9.导气管 10.换热盘管 11.重锤 沼气池从装料口装料，装料时重锤落下，堵住出料口。待反应完全以后把沼液抽回进料处，拉起重锤。沼渣就会在自重力作用下沿出料口排出。重锤利用单绳缠绕式提升。 沼气池装有自动温度控制系统，通过采集沼气池内的压力和温度数据,经单片机运算进而驱动步进电机控制节流阀的通断，从而控制沼气池内的温度。当温度低于微生物发酵反应适宜温度时，通过自动控制开关启动热水循系统，提高沼气池发酵温度。当自然温度达到微生物发酵适宜温度时，停止热水循环系统。 ——投入 沼气厂的投入与产出 项目 常用维修工具 固定设备损耗 运输设备维修 沼气生产原料 水电费、油费等 费用 1.8万元/年 （设备总价格）x1%/年 2万元/年 20万元/年 15万元/年 后 期 耗 损 及 维 修 费 用 费用 197万元 86.3万元 152万元 4.6万元 55.2万元每年 项目 厂房建设 沼气生产设备 运输设备 办公用品支出 员工开支 沼 气 厂 前 期 投 入 总计 461.9万元 总计 96.68万元/年 ——产出 产出物 沼气 沼渣 沼液 收益 164.54万元/年 73万元/年 沼气厂的投入与产出 投建初期需要投入461.9万元 投建后每年需要投入运营资金96.68万元 投建后第一年即可收益，每年获利237.54万元 投建3.3年后即可盈利。 城乡结合地沼气厂社会效应 环境效应 实现有机垃圾处理资源化 实现有机垃圾处理无害化 比填埋方式更先进 改善居民生活质量 能源效应：产生新型清洁能源 农业生产效应：产出优质绿色农肥 缓解就业压力 贵阳市城乡结合地带 恒温太阳能沼气厂 第十一届“挑战杯”航空航天全国大学生课外学术作品竞赛