资源可再生利用——沼气工程.pptx

沼气工程与资源利用;一、沼气及其相关知识 二、沼气工程应用实例 三、我国沼气工程的发展机遇与挑战;沼气;沼气成分组成;沼气的物理、化学性质;沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即对燃烧。 每立方米纯甲烷的发热最为 34000千焦，每立方米沼气的发热量约为20800－23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。 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。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。 ;沼气的发现;沼气发酵的发展;沼气发酵在中国;沼气发酵;（1）不产甲烷菌 　　不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多，根据作用基质来分，有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的细菌，如产氢菌、产乙酸菌等。 （2）产甲烷菌 　　产甲烷菌是沼气发酵的主要成分--甲烷的产生者。是沼气发酵微生物的核心，它们严格厌氧，对氧和氧化剂非常敏感，最适宜的pH值范围为中性或微碱性。它们依靠二氧化碳和氢生长，并以废物的形式排出甲烷，是要求生长物质最简单的微生物。 ; 1868年，E．贝香提出沼气是由微生物降解有机质而产生的。 沼气微生物是一群种类庞杂、对缺氧程度要求不同的细菌。 在复杂有机质转化为沼气的过程中，它们协同地在4个阶段起作用 ;沼气微生物降解有机质产生沼气的4个阶段;③产乙酸和产氢作用：把发酵作用所产生的小分子醇类和一些脂肪酸降解为乙酸、甲酸、二氧化碳和氢。人们对这类细菌了解尚少，甚至连种、属都还没有明确。但已肯定这类细菌所产生的氢对其自身进一步生长繁殖有抑制作用。因此，产乙酸和氢的细菌，必须与能利用氢的细菌，如产甲烷细菌和伍氏乙酸杆菌等共同生存； ④产甲烷作用：由产甲烷细菌将前3阶段所产生的氢气、二氧化碳以及甲酸、乙酸、甲醇和甲胺类等转化为甲烷。产甲烷细菌形态多样，但生理特性却大致相同，在缺氧条件下，均以甲烷为主要代谢产物;沼气的综合利用;通过沼气发酵综合利用技术沼气用于农户生活用能和农副产品生产、加工 ，沼液用料、饲料、生物农药 、培养料液 的生产，沼渣用于肥料、的生产，我 国北方推广的塑料大棚、沼气池、禽畜舍和相结合的“四位一体 ”沼气生 态农业模式、中部地区的以沼气为纽带的生态果园模式、南方建立的“猪一果”模式 、以及其他地 区因地制宜建立的“养殖一沼气植”、“猪一沼一鱼”和 “草一牛一沼” 等模式都是以业为龙头，以沼气为纽带，对沼气、沼液、沼渣的多层次利用的生态农业模式，沼气发酵综合利用生态农业模建立使农村沼气和农业生态紧密结合起来，是改善农村环境卫生的有效措施，是发展绿色种植业、养殖业的有效途径 ，已成为农村经济新的增长点。;一、沼气及其相关知识 二、沼气工程应用实例 三、我国沼气工程的发展机遇与挑战;二、沼气工程应用实例;生物脱硫塔;（1）预处理水解除砂工艺;（2）发酵工艺;b.进料浓度 大中型沼气工程进料TS浓度较高，在8%-12%之间： （1）可以提高装置利用率和产气率； （2）减少反应器容积，节省工程投资； （3）减少冬季增温能耗； （4）减少沼液、沼渣的运输量，降低运输成本。 c.停留时间 中温发酵为20-25d，高温发酵10-15d。 d.发酵温度 （1）高温发酵：最佳温度范围50-55℃； （2）中温发酵：温度范围为32-42℃。发酵温度每升高10℃，厌氧反应速度约增加1倍。;（3）沼气生物脱硫 技术 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+1/2O2?S+H2O H2S+3/2O2?H2SO3;（4）双膜干式贮气柜;脱硫塔;沼气发酵、贮气一体化反应器;（2）结构特点： 装置下部为发酵部分，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，以保护维持贮气柜的结构，并将内膜的沼气送入输气管道。;3、杭州某养殖场沼气与废水处理工程;设计原则;气水分离器;主要工艺单元的技术介绍-1;主要工艺单元的技术介绍-2;预处理——固液分离;主要工艺单元的技术介绍-3;厌氧池（UASB）;主要工艺单元的技术介绍-4;SBR生化反应池 ;主要工艺单元的技术介绍-5;沼气利用 biogas usage;项目技术经济指标 ;最终出水 ;一、沼气及其