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幾種沼氣池工藝說明,你那裏適合哪種?

文章出處:AG贵宾会環境 人氣: 發表時間:2018-04-25 14:05

 

 

1、地埋水壓鋼混結構沼氣池  

在農村中興辦沼氣,不但可以節約燃料,促進林業和畜牧業的發展,而且改變了農村的環境衛生。按北京 地區的氣侯條件,一個8立方米的沼氣池,一天可做2-3頓飯,以常溫發酵使用6個月計,可節省1噸煤或2噸柴草,一年還可積15噸優質有機肥供3、4畝農田使用。由於大部分沼氣池和豬圈、廁所“三連通”,密閉發酵,利於農村的環境衛生。下麵將水壓式沼氣池做一個簡單介紹.。

水壓式沼氣池有圓筒形和球形的,它由下麵幾部分組成:(1)進料間,包括進料口和進料管,由混凝土澆築而成。進料管斜插入發酵間,以方便進料。進料管下端開口應位於發酵間 的1/2至1/3處,太高會縮小箱容器的體積產氣少,太低投料不易進到發酵間的中心。進料間的大小依沼氣池的容積而定,一個8平米的池,進料管內徑20厘米即可。(2)發酵間和氣箱,兩部分實際上是個整體,即上部是氣箱,下部是發酵間。因沼氣輕,又不溶於水,原料經發酵後產生的沼氣都上升到頂蓋下部,排擠池液至出料間。發酵間和氣箱的空間總體積稱為沼氣池的有效容積。容積大小要據使用沼氣的數量而定,一般五口之家,平均每人1.5立方,八口之家平均每人1.2立方。(3)出料間(又稱水壓箱),與主池體相通,它的水位隨氣體的產生、消耗而升降,使氣箱內的沼氣保持相對的壓力,起到水壓箱的作用並兼做平時小出料用。出料間的容積要根據產氣量、氣壓和貯氣方式而定。(4)活動蓋,形似瓶塞,安在氣箱頂端, 大小以容納一個成人進出為宜。活動蓋的作用是:修池和除渣時,開蓋通風排出有害氣體。大換料時,做出料口。發酵原料液麵結殼成拱頂出毛病時,開蓋打破糞殼,攪動糞液或修補拱頂。池內氣壓超過設計壓力,而壓力表又失靈時,沼氣便會將蓋頂開,降低氣壓,避免池體破裂。(5)導氣管,其下端固定在活動蓋板上,與氣箱相通上端接上輸氣管,將沼氣輸送到沼氣爐(燈)裏。

如果大型的養豬場,一般3-5頭存欄豬設計1立方沼氣池,如果奶牛場一般一頭奶牛設計1立方沼氣池,假設1000頭奶牛在1000立方以上的沼氣池規模。

地埋式鋼混結構的沼氣池,主要靠地熱保溫。產氣比較穩定,外部資源投入少,適合南方地區建設。北方由於天氣寒冷,對池體有一定的破壞作用

 
 
 

 

2、黑膜沼氣池(蓋瀉湖)黑膜沼氣池,學名“全封閉厭氧塘”,是養殖場沼氣製取裝置中的一個重要部分。

黑膜沼氣池具有厭氧發酵容積大、汙水滯留期長、沼氣產生量大、運行處理費低等優點,很適用於大型養殖場與“水泡糞”工藝養殖場的養殖排泄物的處理。建黑膜沼氣池的好處有很多,最直觀的是“肚量”很大,能進的廢液、能存的沼氣較常規的沼氣池多一二十倍。它從建設成本、維護管理,及產氣、發電、汙水處理等多方麵來說,有著天然的優勢,因而有著很強的經濟效益、社會效益和生態效益。黑膜沼氣池項目還能節省肥料費用。

黑膜沼氣池集發酵、貯氣於一體,采用防滲膜材料將整個厭氧塘進行全封閉,具有施工簡單方便、快速、造價低,工藝流程簡單、運行維護方便,汙水滯留時間長、消化充分、密封性能好、日產沼氣量多,防滲膜材料抗拉強度高、抗老化及耐腐蝕性能強、防滲效果好,利用沼氣發電餘熱、黑膜吸收陽光、增溫保溫效果好,池底設自動排泥裝置、池內汙泥量少等優點。

黑膜沼氣池特點:(1)建設成本低,施工方便;(2)停留時間長,出水效果好;(3)PE膜吸熱性能號,產氣量高;(4)超大貯氣容積,實現一體化貯氣;(5)能很好得實現排渣功能。

 
 
 

 

3、紅泥塑料沼氣工程

 

什麽是紅泥沼氣池?紅泥沼氣池是利用新技術新材料製作而成的,主要的成份比一般的PVC多了紅泥成份。紅泥沼氣池的加工流程是利用複合膜加高強工業聚酯纖維利用貼合的製作工藝加工而成的。因含有紅泥的成份,所具有特點是比一般的PVC沼氣池更具有耐候、抗紫外線、阻燃、耐低溫等特點。一般而言,更適合在西南一些晝夜溫差大地區使用。

主要優點:①使用條件不受季節、地域氣候的限製;②紅泥塑料貯氣袋采用大型雙工位高周波熔接機加工,焊接牢固,使用壽命10年以上;③製作簡便,運輸方便,對存放點基礎無特別要求,施工容易;④建設工期短,投資少,比低壓濕式貯氣櫃減少投資40%以上;⑤安裝拆卸容易、維修、搬遷方便簡單(可隨養殖場一同搬遷,實現一次投資,長期受益);⑥可根據產氣量、貯氣量大小隨時增減貯氣袋數量;⑦商品化程度高,可以實現專業化、規範化、工廠化生產。

缺點:容易受外界銳器,老鼠咬等。造價比黑膜沼氣池貴。

 
 
 

 

4、CSTR厭氧反應器
 

連續攪拌反應器係統,或稱全混合厭氧反應器(continuous stirred tank reactor),簡稱CSTR,是一種使發酵原料和微生物處於完全混合狀態的厭氧處理技術。

在一個密閉罐體內完成料液的發酵、沼氣產生的過程。消化器內安裝有攪拌裝置,使發酵原料和微生物處於完全混合狀態。投料方式采用恒溫連續投料或半連續投料運行。新進入的原料由於攪拌作用很快與發酵器內的全部發酵液菌種混合,使發酵底物濃度始終保持相對較低狀態。

CSTR工藝可以處理高懸浮固體含量的原料。消化器內物料均勻分布,避免了分層狀態,增加了物料和微生物接觸的機會。利用產生沼氣發電餘熱對反應器外部的保溫加熱係統進行保溫,大大提高了產氣率和投資利用率,同時使得反應器一年四季均可正常工作。該工藝占地少、成本低,是目前世界上最先進的厭氧反應器之一。應用於屠宰廢水,牛、豬、雞等養殖場中畜禽糞便的處理和沼氣生產、發電工程;城市生活汙泥等SS較多的高濃度有機廢水處理工程。可處理所有類型畜禽糞便、屠宰場垃圾、酒糟及糟液、生物柴油垃圾、廚房垃圾、廢棄油脂、食品加工廠垃圾、乳液加工廠垃圾、其它可消化有機廢棄物。適用於全國各地,尤其適用於北方寒冷地區。

 
 
 

 

5、UASB

UASB 是升流式厭氧汙泥床反應器的簡稱, 由於UASB反應器具有工藝結構緊湊,處理能力大, 無機械攪拌裝置, 處理效果好及投資省等特點, UASB反應器是目前研究最多, 應用日趨廣泛的新型汙水厭氧處理工藝。

 

(1)  汙泥床

汙泥床位於整個UASB反應器的底部, 汙泥床內具有很高的汙泥生物量, 其汙泥濃度 (MLSS)一般為40000~80000mg/L。汙泥床中的汙泥由活性生物量( 或細菌)占70%~80% 以上的高度發展的顆粒汙泥組成。正常運行的UASB中的顆粒汙泥的粒徑一般在0.5~5.0mm之間, 具有優良的沉降性能, 其沉降速度一般為1.2~1.4cm/s, 其典型的汙泥容積指數 (SVI) 為10~20mL/g。顆粒汙泥中的生物相組成比較複雜, 主要是杆菌、球菌和絲狀菌等。汙泥床的容積一般占整個UASB反應器容積的30%左右, 但他對UASB反應器的整體處理效率起著極為重要的作用, 對反應器中有機物的降解量占到整個反應器全部降解量的 70%~90%.
(2)  汙泥懸浮層

汙泥懸浮層位於汙泥床的上部。他占據整個UASB反應器容積的70% 左右, 其中的汙泥濃度要低於汙泥床, 通常為15000~30000mg/L , 由高度絮凝的汙泥組成, 一般為非顆粒狀汙泥, 其沉降要明顯小於顆粒汙泥的沉速, 汙泥容積指數一般在30~40mL/g 之間。靠來自汙泥床中上升的氣泡使此層汙泥得到良好的混合。汙泥懸浮層中絮凝汙泥的濃度呈自下而上逐漸減小的分布狀態。這一層汙泥擔負著整個UASB 反應器有機物降解量的10%~30%。
(3)  沉澱區
  
沉澱區位於UASB反應器的頂部, 其作用是使由於水流的夾帶作用而隨上升水流進入出水區的固體顆粒 (主要是汙泥懸浮層中的絮凝性汙泥) 在沉澱區沉澱下來, 並沿沉澱區底部的斜壁滑下而重新回到反應區內 ( 包括汙泥床和汙泥懸浮層) , 以保證反應器中汙泥不致流失而同時保證汙泥床中汙泥的濃度。沉澱區的另一個作用是可以通過合理調整沉澱區的水位高度來保證整個反應器集氣室的有效空間高度而防止集氣空間的破壞。

(4) 三相分離器

三相分離器一般設在沉澱區的下部, 但有時也可將其設在反應器的項部。三相分離器的主要作用是將氣體 (反應過程中產生的沼氣)、固體 (反應器中 的汙泥) 和液體 (被處理的廢水) 等三相加以分離。將沼氣引入集氣室, 將處理出水引入出水區, 將固體顆粒導入反應區。他由氣體收集器和折流擋板組成。有三相分離器是UASB 反應器汙水厭氧處理工藝的主要特點之一。他相當於傳統汙水處理工藝中的二次沉澱池, 並同時具有汙泥回流的功能。因而三相分離器的合理設計是保證其正常運行的一個重要內容。

本公司(山東AG贵宾会環境科技有限公司)生產的三相分離器采用組合式安裝,簡化了現場安裝工程,縮短了工程安裝周期;同時由於三相分離器采用了耐腐蝕的改性聚丙烯材料,無需塗裝防腐材料,減少了運行過程中的維護費用。

如圖所示, 廢水由反應器的底部進入後, 由於廢水以一定的流速自下而上流動以及厭氧過程產生的大量沼氣的攪拌作用, 廢水與汙泥充分混合, 有機質被吸附分解, 所產沼氣經由反應器上部三相分離器的集氣室排出, 含有懸浮汙泥的廢水進入三相分離器的沉降區, 由於沼氣已從廢水中分離, 沉降區不再受沼氣攪拌作用的影響. 廢水在平穩上升過程中, 其中沉澱性能良好的汙泥經沉降麵返回反應器主體部分, 從而保證了反應器內高的汙泥濃度。含有少量較輕汙泥的廢水從反應器上方排出。UASB反應器 中可以形成沉澱性能非常好的顆粒汙泥, 能夠允許較大的上流速度和很高的容積負荷。UASB反應器運行的 3 個重要的前提是:  ①反應器內形成沉降性能良好的顆粒汙泥或絮狀汙泥;  ②出產氣和進水的均勻分布所形成良好的自然攪拌作用;  ③ 設計合理的三相分離器, 能使沉澱性能良好的汙泥保留在反應器內。

(5)UASB反應器的優點

UASB反應器處理工藝是目前研究較多、應用日趨廣泛的新型汙水厭氧處理工藝, 他除了具有厭氧處理的優點, 如工藝結構緊湊、處理能力大,無機械攪拌裝置、處理效果好、投資省等優點外, 還具有其他厭氧處理工藝 ( 厭氧流化床、厭氧濾池等) 難以比擬的優點:

① 可實現汙泥的顆粒化;
② 生物固體體的停留時間可長達 100d;      
③ 氣、固、液的分離實現了一體化;
④ 通常情況下不發生堵塞, 因而他具有很高的處理能力和處理效率, 尤其適用於各種高濃度有機廢水的處理, 現已被列為國家重點推廣技術。