水压式沼气池设计--固废课设
固废课程设计
固体废物处理与处置课程设计设计题目：有机垃圾产沼工艺的设计姓名：学号：年级：系部：专业：指导教师：完成时间：目录1前言...................................................................................................................... - 1 -2设计任务及基本资料.......................................................................................... - 1 -2.1课程设计的题目.................................................................................................. - 1 -2.2课程设计的目的.................................................................................................. - 1 -2.3水压式沼气池的介绍.......................................................................................... - 1 -2.4工艺流程.............................................................................................................. - 3 -2.5水压式沼气池工作原理及优点.......................................................................... - 4 -3设计计算.............................................................................................................. - 4 -3.1设计参数.............................................................................................................. - 4 -3.2设计原始数据...................................................................................................... - 4 -3.3工艺流程设计...................................................................................................... - 4 -3.4发酵料液的计算.................................................................................................. - 5 -3.5发酵间的设计...................................................................................................... - 5 -3.6进料口（管）的设计.......................................................................................... - 7 -3.7水压间的设计...................................................................................................... - 8 -4安全注意事项...................................................................................................... - 9 -5设计小结............................................................................................................ - 10 -6参考文献：........................................................................................................ - 10 -1前言有机垃圾物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。
安徽理工大学固废沼气池设计
沼气池设计说明书院系：地球与环境学院专业班级：环境工程10-1班学号： 2010######学生姓名： ###指导教师： ####2014年 1 月 8日学生姓名：## 学号：201030### 专业班级：环境工程10-1班课程设计题目：沼气池设计指导教师评语：成绩：指导教师：年月日前言随着我国经济的发展、社会的进步，城市居民生活得到进一步的提高，但农村居民生活仍存在很多问题。
为全面建设小康社会，社会主义新农村建设显得十分必要。
这就要求发展农村生态农业生产方式，改善农村环境，增加农民收入的宏伟目标。
其中综合利用沼气池就是改变农村环境的一个重要途径。
建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。
沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。
由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。
建设沼气池有助于改变农民旧的生活习惯，改善农村居住环境将沼气池和厕所、猪圈建在一起，不易滋生蚊虫，没有臭味。
在消灭血吸虫病和钩虫病等传染病会起到重要的作用。
此外，由于人类活动频繁，大量消耗能源、大量露天堆放秸秆和畜禽粪便等，造成了大量二氧化碳排放，加重了温室效应。
沼气池的使用，一定程度上能减少以上问题的产生。
促进生态农业和畜牧业的发展，沼气池出来的废弃物是沼液和沼渣，可以作为农药添加剂、肥料、饲料等来使用，大大减少化肥和农药带来的危害，有利于生产绿色产品和无公害产品。
目录前言1概述1.1设计目的 (3)1.2设计任务和要求 (3)1.3设计原则 (3)1.4沼气基本概念 (4)2方案选择 (6)2.1家用沼气池类型比较 (6)2.2厌氧发酵工艺流程说明 (9)2.3发酵原理 (9)3设计计算 (10)3.1设计参数 (10)3.2具体计算 (10)4运行管理 (18)4.1沼气池启动 (19)4.2平面布置 (20)4.3安全注意事项 (21)5设计总结 (21)6参考文献 (22)1 概述1.1 设计目的通过本次课程设计掌握沼气发酵原理，农村家用沼气池的工作原理和工艺流程，以及沼气池形状及平面布局原则。
固废课程设计
固废课程设计固废课程设计目录一:前言1．1沼气定义1．2沼气工程原理1．3影响厌氧发酵的因素1．4厌氧发酵工艺1．5厌氧发酵原理1．6沼气工程的现状和前景1．7沼气发酵的优点二:依据三：设计说明书3．1课程设计题目3．2课程设计目的3．3课程设计参数3．3．1气压3．3．2池容产气率3．3．3贮气量3．3．4池容3．3．5投料率3．4发酵间设计3．4．1发酵间的容积3．4．2发酵间各部分尺寸的确定3．5进料口设计3．5．1计算死气箱拱的矢高3．5．2死气箱容积3．5．3投料率3．5．4最大贮气量3．5．5气箱总容积3．5．6发酵间最低液面位3．6水压间设计3．7发酵原料预处理3．8设计沼气发酵池的注意事项四：设计计算书4．1工艺流程设计4．2发酵料液计算4．3气室容积计算4．4沼气发酵的投料计算五：设计总结(包含图纸)水压式沼气池课程设计说明书——八立方米一. 前言沼气池是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，气主要成分是甲烷和二氧化碳[5]；沼气工程是对废弃有机物进行厌氧发酵处理的过程，厌氧发酵又叫厌氧消化，厌氧消化处理是在缺氧情况下，利用自然界中固有的厌氧菌（特别是甲烷菌）微生物，以垃圾中有机物作为它的营养源，经过甲烷菌的新陈代谢，将垃圾中有机物转化为沼气和沼肥的整个生产过程。
影响厌氧发酵的因素有很多：根据菌体的性质、发酵温度等决定有机物的投入量；为了使甲烷发酵顺利进行，营养因素也不可忽视，碳氮比和碳磷比是重要因素；粒度的大小，一般是越小越好；发酵的温度分为常温发酵、中温发酵和高温发酵，都要控制在相正确范围内；不可缺少的还有沼气发酵槽料液的搅拌；对于厌氧发酵，适当的加温、基质的平均滞留时间和PH值也是其重要因素。
厌氧发酵工艺有高温厌氧发酵工艺和自然温度厌氧发酵工艺两种方式[3]。
厌氧发酵原理：有机物的厌氧发酵过程可分为液化、产酸和产甲烷三个阶段，三个阶段各有其独特的微生物类群起作用[4]。
水压式沼气发酵池课程设计说明书
水压式沼气池设计（83农村家用水压式沼气池设计）院系：学生姓名：专业：班级：学号：目录一、前言 (3)二、课程设计的题目 (3)三、课程设计的目的 (3)四、设计的依据 (4)五、设计参数 (4)六、工艺流程 (4)1.自然温度半批量投料发酵工艺 (4)2．自然温度连续投料发酵工艺 (5)七、设计说明 (5)1、水压式沼气池结构 (5)2、沼气原料 (5)（1）原料的碳氮比 (5)（2）沼气原料产期率 (6)（3）厌氧发酵的影响因素 (7)八、设计计算 (7)【发酵间的设计】 (7)【进料口（管）的设计】 (9)【水压间（管）的设计】 (10)【沼气发酵的投料计算】 (10)九、沼气池的运行管理及异常情况 (10)【发酵原理的预处理】 (10)【运行管理】 (11)【异常情况】 (12)十、设计小结 (13)文献资料 (14)附图 (14)水压式沼气池课程设计说明书一、前言沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。
厌氧发酵也称沼气发酵，是指有机物在无氧条件下经厌氧菌作用分解转化为甲烷（或沼气）的过程。
厌氧发酵是一个复杂的生物化学过程。
主要依靠四大主要类群的细菌，即水解发酵细菌群、产甲烷细菌群和同型产乙酸细菌群的联合作用共同完成厌氧发酵制沼气的过程。
因此厌氧发酵可分为三个阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产沼气阶段，如下：目前，厌氧消化技术生产沼气在各个国家都得到很好的发展。
我国是世界上最早利用沼气的国家之一。
我国沼气事业发展得到了政府的大力支持，特别是在农村，我国沼气事业经过了近80年的科学研究和和生产应用，中国特色的沼气技术逐步成熟。
发展沼气工程可以带来巨大的经济和社会效益。
二、课程设计的题目水压式沼气池的设计三、课程设计的目的通过课程设计进一步笑话和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行沼气池设计的初步能力。
压力式沼气池设计
《固体废物处理与处置》课程设计院系：环境与市政工系学生姓名：郑迪专业：环境工程班级：0214092学号：021409223指导老师: 郭一飞、杨治广、姜立民前言沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。
固定拱盖水压式沼气池有圆筒形、球形和椭球形三种池型。
这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。
这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。
这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”。
用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。
这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。
水压式沼气池，是我国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形成的。
“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。
沼气发酵有很多有点。
沼气发酵可产生甲烷，它是清洁方便的燃料；发酵过程中N、P、K等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨太氮，速效性养分增加;发酵残渣可以作为饲料肥料；沼气发酵处理有机物课大量地节省曝气消化所消耗的能量等等。
沼气发酵非常适合在农村地区推广使用。
设计正文 (4)一、设计题目 (4)二、设计目的 (4)三、设计参数 (4)四、工艺流程 (5)五、发酵料液的计算 (5)六、发酵间的设计·· 6七、进料口（管）的设计 (10)八、水压间（管）的设计 (12)九、沼气发酵的投料计算 (12)十、发酵原料的预处理 (13)十一、安全注意事项 (15)十二、参考文献 (15)设计心得 (16)一、设计题目水压式沼气池设计二、设计目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行沼气池设计的初步能力。
双管顶返水水压式沼气池设计方案
双管顶返水水压式沼气池设计方案随着我国农村生活水平的提高，越来越多的农户开始使用沼气作为家庭燃气，对于沼气池的建设也越来越重视。
双管顶返水水压式沼气池被广泛应用于农村地区，其设计方案如下：一、基本原理双管顶返水水压式沼气池是一种利用水压力将废物压入沼气池内发酵产气的新型污水处理设备。
利用双管顶返，将池中废物压实，并形成环状产气气袋，进一步提高沼气池的稳定性。
同时，采用水压式进气，可以保证沼气池内的高压，提高了沼气池的产气效率。
二、设计流程（1）确定设计参数：根据农户的用气量、污水处理量等参数确定沼气池的总容积和设计负荷。
（2）计算污水处理量：根据家庭成员数量、用水量等参数计算出每天的污水处理量，从而确定沼气池的总容积和有效容积。
（3）确定池体尺寸：根据沼气池的总容积和有效容积，确定沼气池的尺寸和深度。
（4）确定进气管和返水管的位置：进气管和返水管应位于沼气池顶部的高位，并尽量靠近污水进口。
（5）设计进气口：进气口的位置应与进气管相对应，并需要配备连接管道和调节阀。
（6）细化设计方案：根据以上参数和工艺要求细化设计方案，并进行预算和材料选型。
三、施工要点（1）基础施工：沼气池的底部应先要进行基础施工，建议在10厘米左右进行石灰和水泥的混合料浇筑，其强度应达到3000MPa以上。
（2）砌块施工：沼气池的砌块应采用100mm厚的轻质隔墙砖，砌体均匀、坚实。
（3）加固骨架：为了提高沼气池的稳定性，可以在垂直于池壁的方向上安装加固骨架，加固骨架需要保证与沼气池的连接紧密。
（4）管道安装：管道的安装需要与进气口和返水口相匹配，并保证管道连接处的密封性。
（5）透气管布置：在沼气池中部放置透气管，保证沼气池内的良好通气。
四、操作注意事项（1）污水处理负荷不要超过设计规定值，以免影响沼气池运行效果。
（2）污泥淤积过多时，需要进行排泥操作，保证沼气池的正常运行。
（3）定期清理进气口和返水口，以保证沼气池的通气和排放效果。
固废沼气池设计
5
5.1
5.1.1
实际的发酵池总容积：
Q实—实际的发酵池总容积；
Q—理论发酵池总容积；
K2—投料率；
取整数Q实为60m3，本设计采用6个单体发酵间容积为10m3的圆筒形水压式沼气池。
5.1.2
圆筒形发酵间由池盖、池身和池底组成。
V1、V2、V3—分别为池盖容积、池底容积、池身容积；
ƒ1、ƒ2—分别为池盖矢高、池底矢高；
r1—池盖曲率半径，与池身半径的关系式为：
r2—池底曲率半径，与池身半径的关系式为：
R—池身半径；
H—池身高度；
发酵间池盖矢高：
ƒ1—池盖矢高；
D—圆柱体池身直径；
ɑ1—直径和池盖矢高的比值，通常为5~6，本设计取5。
发酵间池底矢高：
ƒ2—池盖矢高；
D—圆柱体池身直径；
ɑ2—直径和池底矢高的比值，通常为8~10，本设计取8。
环境工程专业课程设计
固体废弃物课程设计
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
环境科学与工程学院
2013年7月
前言
沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，主要成分是甲烷，其次是二氧化碳、硫化氢（H2S）、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%~70%、二氧化碳含量为28%~44%、硫化氢平均含量为0.034%。
固废课程方案设计书
固体废物处理与处置水压式沼气池设计（八立方M农村家用水压式沼气池设计）院系：环境与市政工程系专业：环境工程班级： 0314081姓名：学号： 031408144指导老师：郭一飞姜立民杨治广2011.12.05--2011.12.11目录一、前言二、课程设计的题目三、课程设计的目的和要求四、设计参数五、工艺流程六、发酵料液的计算七、发酵间的设计八、进料口（管）的设计九、水压间（管）的设计 十、沼气发酵的投料计算十一、发酵原料的预处理十二、安全注意事项十三、设计小结十四、文献资料水压式沼气池课程设计说明书一、前言沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。
沼气发酵有很多有点。
沼气发酵可产生甲烷，它是清洁方便的燃料；发酵过程中N 、P 、K 等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨太氮，速效性养分增加。
发酵残渣可以作为饲料肥料；沼气发酵处理有机物课大量地节省曝气消化所消耗的能量等等。
沼气发酵非常适合在农村地区推广使用。
二、课程设计的题目八立方M 农村家用水压式沼气池设计 三、课程设计的目的和要求通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行沼气池设计的初步能力。
通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养确定厌氧系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。
四、设计参数1、气压：7840 Pa (即80 cm 水柱)2、池容产气率：池容产气率系指每立方M 发酵池1昼夜的产气量，单位为m3沼气／(m3池容. d)。
常温下我国常用的池容产气率为0.2 m3／（m3. d ）3、贮气量：指气箱内的最大沼气贮存量。
农村家用水压式沼气池的最大贮存气量以12h 产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。
4、池容：指发酵间的容积。
本次设计的农村家用水压式沼气 的池容积为8 m3。
水压式沼气池设计说明参考
姓名：班级：学号: 计目录课程设计目的----------------------------------------------2南充城市垃圾分析----------------------------------------2 设计参数及条件---------------------------------------------3 工艺流程设计----------------------------------------------5沼气池池体设计-----------------------------------------------61.发酵间的容积-------------------------------62.发酵间各部分尺寸的确定-----------------93.进料口（管）的设计--------------11 沼气池CAD图纸---------------------------------------13 沼气池平面安装图--------------------------------------15课程设计目的：通过课程设计进一步消化和巩固本门课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论进行沼气池设计的初步能力。
通过设计，了解工程设计的内容，方法及步骤，培养确定厌氧系统得设计方案，进行设计计算，绘制工程图，使用技术资料，编写设计说明书的能力。
一工程概况1.项目背景南充城市垃圾分析：1、可回收垃圾主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。
废纸：主要包括报纸、期刊、图书、各种包装纸、办公用纸、广告纸、纸盒等等，但是要注意纸巾和厕所纸由于水溶性太强不可回收。
塑料：主要包括各种塑料袋、塑料包装物、一次性塑料餐盒和餐具、牙刷、杯子、矿泉水瓶等。
玻璃：主要包括各种玻璃瓶、碎玻璃片、镜子、灯泡、暖瓶等。
金属物：主要包括易拉罐、罐头盒、牙膏皮等。
布料：主要包括废弃衣服、桌布、洗脸巾、书包、鞋等。
水压式沼气池的设计--固废课设
中北大学信息商务学院课程设计任务书2015～2016 学年第二学期学院：化工与环境学院专业：环境工程学生姓名：宋思奇学号：1304014145 课程设计题目：水压式沼气池设计——4.0米3混凝土结构（池容产率0.6米3/米3•天）起迄日期： 4 月29 日～6 月10 日课程设计地点：中北大学信息商务学院指导教师：颖系主任：建忠下达任务书日期: 2016 年 4 月29 日水压式沼气池设计——4.0米3混凝土结构（池容产气率0.6米3/米3•天）摘要水压式沼气池是我国推广最早、数量最多的池形，是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形成的。
“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。
“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。
“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。
这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气池压力相应提高。
这个不断增高的气压，迫使沼气池的一部分料液进到与池体相通的水压间，使得水压间的液面升高。
这样一来，水压间的液面跟沼气池体的液面就产生了一个水位差。
用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出，当沼气减少时，水压间的料也又返回池体，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。
关键词：水压式沼气池，设计，沼气目录1.绪论 (1)1.1沼气介绍 (1)1.2沼气发酵的原理 (1)1.3沼气发酵原料选择 (2)1.4工艺流程 (3)1.5水压式沼气池结构 (3)1.6水压式沼气池工作原理及优点 (4)2.圆筒形水压式沼气池的结构设计和计算 (5)2.1设计参数 (5)2.2设计原始数据 (5)2.3工艺流程设计 (6)2.4发酵料液的计算 (6)2.5发酵间的设计 (7)2.6进料口（管）的设计 (11)2.7水压间的设计 (12)3.圆筒形水压式沼气池施工及材料设计 (13)3.1材料参考用量 (13)3.2沼气池施工 (14)3.3成本核算 (15)4.参考文献 (16)5.结束语 (18)1.绪论1.1沼气介绍沼气是由生物质和有机质如秸秆、畜禽粪便等经微生物发酵产生的一种可燃性混合气体，其主要成分是甲烷（CH4），大约占60%；其次是二氧化碳（CO2），大约占35%；此外还有少量其他气体，有水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氮气等。
固体废物处理工程设计.
2.1
沼气发酵工艺类型较多，我国农村普遍采用的是下面两种工艺。
1.自然温度半批量投料发酵工艺，这种工艺的发酵温度随自然温度变化而变化投料，见图2
图2自然温度半批量投料沼气发酵工艺流程
这种工艺的发酵期因季节和农用情况而定，一般为五个月左右，运行中要求定期补充新鲜原料，以免造成产气量下降，该工艺主要缺点使出料操作劳动量大。
V1=[(0.03＋0.32)×0.6+0.034]×30=7.32m3
式中V1—发酵料液的体积，m3；
n1—产人粪便总量。按 5口人×0.006／（人 d）取值；
n2—产牲畜粪便总量。按 4头猪×0.08／（头 d）取值；
n3—每日舍外能定量收集粪便总量，m3/d,取0.034
k2—收集系数。取值 0.6
2．自然温度连续投料发酵工艺
这种工艺在自然温度下，定时定量投料和出料，能维持比较稳定的发酵条件，使沼气微生物（菌群积累）区系稳定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利率和沼气池负荷能力，达到较高的产气率；工艺自身消耗能少，简单方便，容易操作。
本设计选择的是自然温度连续投料发酵工艺。
3
3.1
V1=[(n1+n2)k2+n3]T
1.3
（1）气压：7480Pa（即80cm水柱）。
（2）池容产气率：池容产气率系指每立方米发酵池容积1昼夜的产气量，单位为（m3沼气/（m3池容·d）。我采用的池容产气率为0.22（m3沼气/（m3池容·d）。
（3）贮气量：贮气量系指气箱内的最大沼气贮存量。农村家用水压式沼气池的最大贮气量以12h产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。
T—原料停滞期（d）蔬菜区T取30
3.2
V2=1/2·V1·k3
水压式沼气池设计
水压式沼气池设计(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录一、前言二、课程设计的题目三、课程设计的目的四、设计参数五、工艺流程六、水压式沼气池工作状态图七、发酵料液的计算八、发酵间的设计九、进料口（管）的设计十、水压间（管）的设计十一、沼气发酵的投料计算十二、发酵原料的预处理十三、安全注意事项十四、设计小结十五、文献资料一、前言沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。
沼气发酵有很多有点。
沼气发酵可产生甲烷，它是清洁方便的燃料；发酵过程中N、P、K等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨太氮，速效性养分增加;发酵残渣可以作为饲料肥料；沼气发酵处理有机物课大量地节省曝气消化所消耗的能量等等。
沼气发酵非常适合在农村地区推广使用。
二、课程设计的题目水压式沼气池设计三、课程设计的目的通过课程设计进一步笑话和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行沼气池设计的初步能力。
通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养确定厌氧系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。
四、设计参数1、气压：7840Pa(即80 cm水柱)2、池容产气率：池容产气率系指每立方米发酵池1昼夜的产气量，单位为m3沼气／(m3池容. d)。
常温下我国常用的池容产气率为 m3／（m3. d）3、某农户家共4人，畜生﹙猪﹚2头。
4、贮气量：指气箱内的最大沼气贮存量。
农村家用水压式沼气池的最大贮存气量以12h产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。
5、池容：指发酵间的容积。
本次设计的农村家用水压式沼气池的池容积为6 m3。
6、投料率：指最大投入的料液所占发酵间容积的百分比。
五、工艺流程1．自然温度连续投料发酵工艺这种工艺在自然温度下，定时定量投料和出料，能维持比较稳定的发酵条件，使沼气微生物（菌群积累）区系稳定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利率和沼气池负荷能力，达到较高的产气率；工艺自身消耗能少，简单方便，容易操作。
水压式沼气工艺课程设计
水压式沼气工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解沼气的概念、产生原理及其在生活中的应用。
2. 学生能掌握水压式沼气工艺的基本组成部分、工作原理及关键参数。
3. 学生能了解沼气发酵过程中微生物的作用及其对发酵效果的影响。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析水压式沼气工艺在实际应用中的优缺点。
2. 学生能通过实际操作，掌握水压式沼气工艺的调试和维护方法。
3. 学生能运用团队合作的方式，设计并制作简易的水压式沼气装置。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到沼气作为一种可再生能源对环境保护的重要性，增强环保意识。
2. 学生通过学习水压式沼气工艺，培养对农村能源事业的兴趣，提高服务农村的使命感。
3. 学生在团队合作中，培养沟通协调能力和集体荣誉感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生掌握水压式沼气工艺的相关知识，提高实际操作技能，培养环保意识和团队合作精神。
课程目标具体、可衡量，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 沼气基础知识：沼气的概念、产生原理，沼气在生活中的应用及环保意义。
- 教材章节：第一章，第1-3节2. 水压式沼气工艺概述：工艺原理、组成部分、关键参数。
- 教材章节：第二章，第1-4节3. 沼气发酵微生物及其作用：微生物种类、功能，对发酵效果的影响。
- 教材章节：第三章，第1-3节4. 水压式沼气工艺的实际应用：优缺点分析，案例分享。
- 教材章节：第四章，第1-2节5. 水压式沼气装置的设计与制作：工艺流程、操作要点，设备选型与安装。
- 教材章节：第五章，第1-4节6. 水压式沼气工艺的调试与维护：调试方法、注意事项，常见故障及处理。
- 教材章节：第六章，第1-3节教学内容按照以上大纲进行安排，保证科学性和系统性。
在教学过程中，注意引导学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践操作能力。
同时，注重培养学生的环保意识和团队合作精神。
三、教学方法1. 讲授法：用于讲解沼气基础知识、水压式沼气工艺的概述和关键参数等理论内容。
固废设计
《固体废物处理与处置》课程设计任务书环境2007（1、2）设计题目：中国农村家用沼气池设计学生：指导教师：完成日期：10年7月@@@@大学环境工程系二O一O年六月中国农村家用沼气池设计任务书一、程设计任务1.发酵原料配比计算2.沼气池容积设计3.沼气池日产沼气量计算4.水压式沼气池施工图设计5.编制工程概算和成本估算6.编写课程设计说明书二、课程设计成果要求1.课程设计说明书和计算书一份2.农村家用沼气池发酵工艺流程图一张（3号图纸，选画）3.水压式沼气池三视图一张（2号图纸）4.水压式沼气池的正剖面放大图一张（2号图纸）5.“三结合”水压式沼气池图一张（2号图纸）6.沼气池进出料管管道剖面图一张（3号图纸，选画）7.发酵间活动盖版图一张（3号图纸，选画）8.沼气池水压间盖版图一张（3号图纸，选画）9.蓄水圈平面图一张（3号图纸，选画）三、设计资料某农户家有6口人，常年存栏猪头，承包耕地15亩，每人每年排放粪便183kg，排尿量365kg，人粪的总固体含量18-20%。
每头猪每年排放猪粪1825kg，排尿量5475kg，猪粪的总固体含量18-20%。
每亩耕地每年平均产生干秸秆500kg，秸秆的总固体含量80-90%。
为使沼气发酵过程中有一个较高的产气量，发酵原料须配成碳氮比略小于25：1的混和发酵原料。
四、设计分组1.设计组分组（共分成4个设计组）若有2个设计班，则每个班按人数对半分成2个设计组，这样共有4个设计组，每个设计组分别养猪4、6、8、10头。
2.设计小组分组（每个设计组分成4个设计小组）池容产气率决定了沼气池水压间的容积和内径，池容产气率有0.15m3/（m3· 日）、0.20 m3/（m3· 日）、0.25m3/（m3· 日）、0.30 m3/（m3· 日）4个参数，每个设计小组分别选用一个参数。
课程设计任务书制定者：@@@城建学院环境工程系2010-6-16。
水压式沼气池课程教学设计材料模板
南昌航空大学固体废物处理课程设计设计名称：水压式沼气池设计学院：环境与化学工程学院专业：环境工程班级：×××姓名：×××目录1 概论 (2)1.1 设计任务和内容 (2)1.1.1 设计内容 (2)1.1.2 水压式沼气池设计任务 (2)1.1.3 课程设计原则 (3)1.1.4 工程设计范围 (3)1.2 项目的背景及建设的必要性 (3)1.3 沼气的基本知识 (3)1.4 水压式沼气池基本知识 (3)1.4.1 水压式沼气池的特点 (3)1.4.2 沼气池采用中温厌氧发酵 (4)2 厌氧发酵工艺流程说明 (4)3 沼气池体部分的设计计算 (5)3.1 发酵原料 (5)3.1.1 沼气发酵原料的理论产气量··································错误!未定义书签。
3.1.2 原料的碳氮比 ·····················································错误!未定义书签。
水压式沼气池课程设计
xxxxxxxxxx大学课程设计说明书题目：水压式沼气池设计学院：xxxxxxx专业班级：xxxxx学生姓名：xxxx学生序号：xx指导教师：xxxxx课程设计时间：二O一年月日～二O一年月日目录前言 .................................................................................................................................一、设计参数 .................................................................................................................二、设计内容和要求 .....................................................................................................三、设计计算 .................................................................................................................3.1工艺流程设计 ...........................................................................................................3.2发酵间的设计计算 ...................................................................................................3.3进出料管的设计及安装位置 ...................................................................................3.4水压间的设计 ...........................................................................................................四、小结 ......................................................................................................................... 参考文献 ......................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .........................................................................................................................................前言厌氧发酵也称沼气发酵或甲烷发酵，是指有机物在厌氧细菌的作用下转化为甲烷（或称沼气）的过程。
固废课程设计书
目录1 前言 11．1沼气池发展的研究与现状 (1)1.2 厌氧制沼在能源利用方面的优点 (3)2 水压式沼气池介绍 32.1 水压式沼气池的结构 (3)2.1.1进料间 (4)2.1.2 发酵间和气箱 (4)2.1.3出料管和水压间 (4)2.1.4 导气管 (4)2.2 水压式沼气池的原理 (5)3 设计原则及基本参数 63.1 设计原则 (6)3.2 设计基本参数 (7)4 设计计算书74.1 工艺流程设计 (7)4.2 发酵间各部分尺寸的确定 (7)4.3 进料口的设计 (11)4.4 水压间的设计 (14)5 圆筒形水压式沼气池施工及材料设计155.1 圆筒形水压式沼气池整体现浇施工 (15)5.2圆筒形水压式沼气池材料设计 (15)6 总结151 前言1.1沼气池发展的研究与现状亚、非、拉许多国家都或多或少在农村建立了一些沼气池。
如在1983一1984年，巴西建3033口，使用率达60%，古巴建池552口，使用率60%;危地马拉建池105口，使用率58%。
洲的阿尔及利亚原属法国殖民地，法国人塔谢尼尔·爱斯曼(Ducellie:lsman)于1938年在国国立农业学校就开始了厌氧消化的研究并取得了成果，于1941年和1942年取得法国专，引起了广泛关注，荣获了国家工业促进会授与的金质奖章。
肯尼亚T·H·Hutchinson在954年开始研究猪粪的消化，他的一个家庭用消化器，每天产沼气12m，。
在东南亚国家，如菲律宾，主要的研究活动集中在国家科学技术研究所、菲律宾大学以马亚农场。
在国家科学技术研究所的指导下，已建成3100个中国台湾型沼气池。
南朝鲜已建池20，000多口，我国台湾也建池近万口。
早在上世纪60年代.我国农村地区就出现了沼气池.农户只需在自家屋后挖一个4至103m的池子.用石灰或粘土密封池底和四壁.留一个填料口和一个出渣口.然后每周大概填入13m猪、牛等牲畜粪便和尿液.并注意不让肥皂水、洗衣粉水等碱性物质流入沼气池.就可以实现沼气原料的自然发酵.用这种方法产生的沼气.可供3至5人的农户全天照明和做饭.可以说是既便宜又方便。
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中北大学信息商务学院课程设计任务书2015～2016 学年第二学期学院：化工与环境学院专业：环境工程学生姓名：宋思奇学号：1304014145 课程设计题目：水压式沼气池设计——4.0米3混凝土结构（池容产率0.6米3/米3•天）起迄日期： 4 月29 日～ 6 月10 日课程设计地点：中北大学信息商务学院指导教师：李颖系主任：张建忠下达任务书日期: 2016 年 4 月 29 日水压式沼气池设计——4.0米3混凝土结构（池容产气率0.6米3/米3•天）摘要水压式沼气池是我国推广最早、数量最多的池形，是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形成的。
“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。
“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。
“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。
这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气池内压力相应提高。
这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。
这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差。
用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出，当沼气减少时，水压间的料也又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。
关键词：水压式沼气池，设计，沼气目录1.绪论 (1)1.1沼气介绍 (1)1.2沼气发酵的原理 (1)1.3沼气发酵原料选择 (1)1.4工艺流程 (2)1.5水压式沼气池结构 (2)1.6水压式沼气池工作原理及优点 (3)2.圆筒形水压式沼气池的结构设计和计算 (3)2.1设计参数 (3)2.2设计原始数据 (4)2.3工艺流程设计 (4)2.4发酵料液的计算 (4)2.5发酵间的设计 (5)2.6进料口（管）的设计 (8)2.7水压间的设计 (9)3.圆筒形水压式沼气池施工及材料设计 (10)3.1材料参考用量 (10)3.2沼气池施工 (11)3.3成本核算 (12)4.参考文献 (13)5.结束语 (14)1.绪论1.1沼气介绍沼气是由生物质和有机质如秸秆、畜禽粪便等经微生物发酵产生的一种可燃性混合气体，其主要成分是甲烷（CH4），大约占60%；其次是二氧化碳（CO2），大约占35%；此外还有少量其他气体，有水蒸气、硫化氢、一氧化碳、氮气等。
不同条件下产生的沼气，成分有一定差异。
【1】1.2沼气发酵的原理沼气发酵，又称甲烷发酵，是由多种微生物在绝氧条件下分解有机物实现的。
通常把参与沼气发酵的微生物分为三类。
第一类叫发酵细菌，包括各种有机物分解菌，它们通过分泌的胞外酶，将复杂的有机物分解为较简单的物质，例如多糖转化为单糖，蛋白质转化为甘油和氨基酸，脂肪转化为甘油和脂肪酸；第二类叫产氢产乙酸菌，它们的主要作用是将前一类细菌分解的产物进一步分解成乙酸和二氧化碳；第三类细菌叫产甲烷菌，其作用是利用乙酸、氢气和二氧化碳产生甲烷。
在沼气发酵过程中，这三类微生物既相互协调，又相互制约，共同完成产沼气过程。
【1】根据三阶段理论，甲烷发酵原理可由下图表示有机物图1—11.3沼气发酵原料选择农村沼气发酵原料尽管很多，但从沼气利用的角度考虑，主要为秸秆类和粪便类。
粪便类分解速度相对较快，入池和出料都很方便，单独使用产气效果也很好，因而许多地方只采用粪便入池发酵。
但随着农业产业化的发展，农村种植和养殖模式发生了显著的变化，家庭养猪数量不断减少，沼气发酵的粪便量严重不足，秸秆作为发酵主要原材料成为必然。
秸秆随农事活动批量获得，能长时间存放不影响产气。
但秸秆发酵速度较慢，需要较长时间才能达到预期的沼气产量，且出渣较为困难。
为此，入池前需要进行切短、堆沤等预处理，或和粪便一起发酵，并采用批量入池，批量出渣的方法。
【1】1.4工艺流程沼气发酵工艺类型较多，我国农村普遍采用的是下述两种工艺。
（1）自然温度半批量投料发酵工艺这种工艺的发酵温度随自然温度变化而变化，采用半批量方式投料。
这种工艺的发酵期因季节和农用情况而定，一般为5个月左右，运行中要求定期补充新鲜原料，以免造成产气量下降，该工艺的主要缺点是出料操作劳动量大。
（2）自然温度连续投料发酵工艺这种工艺是在自然温度下，定时定量投料和出料，能维持比较稳定的发酵条件，使沼气微生物（菌群积累）区系稳定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利用率和沼气池负荷能力，达到较高的产气率；工艺自身能耗少，简单方便，容易操作。
【2】1.5水压式沼气池结构在我国农村，沼气发酵不仅作为农业生态系统中的一个重要环节，处理各类废弃物来制成农家肥，而且获得生物质能用来照明或作为燃料。
【2】厌氧发酵一般在沼气发酵池中进行。
沼气池种类很多，我国农村最常用的有：家用水压式沼气池，曲流布料沼气池和圆柱形自循环沼气池等。
【3】其中，水压式沼气池是农村推广的主要池型。
水压式沼气池是一种埋设在地下的立式圆筒形发酵池，池盖和池底是具有一定曲率半径的壳体，主要结构包括加料管、发酵间、出料管、水压间、导气管几个部分。
【2】水压式沼气池结构简图如下图1—21—加料管；2—发酵间；3—水压间；4—导气管；5—控制阀1.6水压式沼气池工作原理及优点家用水压式沼气池的工作原理是：池内装入发酵原料（约占池体积的80%左右)，以料液表面为界限，上部为贮气间，下部为发酵间。
当沼气池内产生沼气时，沼气集中在贮气间内，随着沼气的增多，池内的压力不断增大，此时沼气压迫发酵液进入水压间。
用沼气时，贮气间的沼气被放出，此时，水压间内的料液进入发酵间，如此“气压水、水压气”反复进行，因此称之为水压式沼气池。
水压式沼气池构造简单，施工方便，各种建筑材料均可使用，取材容易，价格较低，一般6~8m3沼气池造价600~1000元。
混凝土结构的沼气池使用寿命可达20年。
年产沼气240m3以上（黄河以北），可供五口之家8个月做饭和全年照明。
【3】2.圆筒形水压式沼气池的结构设计和计算2.1设计参数（1）气压：7480Pa（即80cm水柱）。
（2）池容产气率：池容产气率系指每立方米发酵池容积1昼夜的产气量，单位为m3沼气/（m3池容·d）。
我国通常采用的池容产气率包括0.15、0.2、0.25和0.3几种。
（3）贮气量：贮气量系指气箱内的最大沼气贮存量。
农村家用水压式沼气池的最大贮气量以12h 产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。
（4）池容：系指发酵间的容积。
农村家用水压式沼气池的池容积有4m 3、6m 3、8m 3、10m 3等几种。
（5）投料率：系指最大投入的料液所占发酵间容积的百分比，一般在85%~95%之间为宜。
2.2设计原始数据发酵间容积（池容）为4.0立方米；最大投料量小于发酵间总容积的90%；池容产气率：0.6米3/米3·天；建池材料：现浇混凝土；池内正常工作压力≤800毫米水柱(压强P=0.08公斤/厘米2)。
2.3工艺流程设计此处采用自然连续投料发酵工艺，以人、禽畜粪便及蔬菜秸秆为发酵原料，定时定量投料和出料，简单工艺流程图如下：图2—1 2.4发酵料液的计算2.4.1发酵料液的体积()[]()[]()33221172.63008.004.06008.05m T n k n n V =⨯+⨯⨯+⨯=++=式中：V 1——发酵料液体积，m 3；n 1——产人粪便总量。
按常住人口×0.006~0.013m 3/（人·d ）取值； n 2——产牲畜粪便总量。
按养猪头数×0.006~0.15m 3/（头·d ）取值；n 3——每日舍外能定量收集粪便总量，m 3/d ；k 2——收集系数，取0.5~1.0；T ——原料滞留期（d ）；蔬菜区T 取30，平坝农业区取35，丘陵农 区取40。
2.4.2气室容积的计算气室容积()3312504.015.072.62121m k V V =⨯⨯== 式中：V 1——发酵料液体积，m 3；V 2——气室容积，m 3；k 3——原料产气率，我国通常采用的产气率包括0.15m 3/（m 3·d ）、 0.2m 3/（m 3·d ）、0.25m 3/（m 3·d ）、0.3m 3/（m 3·d ）。
2.5发酵间的设计2.5.1发酵间的容积()()()31210.695.0504.072.6m k V V V ≈⨯-=-=式中：V ——发酵间容积，m 3；V 1——发酵料液体积，m 3；V 2——气室容积，m 3；k 1——容积保护系数，取0.9~1.05。
2.5.2发酵间各部分尺寸的确定（1）沼气池的直径根据用户平面布置确定。
考虑充分利用土地资源、平面布局紧凑的原则，确定沼气池的直径为2.2m 。
（2）发酵间池盖削球体矢高和净容积①池盖削球体矢高()m D f 44.052.211===α 式中：f 1——池盖削球体矢高，m ；D ——圆柱体形池身直径，m ；α1——直径与池顶矢高的比值，取5~6。
②池盖削球体净容积()()()3222121188.044.01.1344.0614.336m f R f Q =+⨯⨯⨯=+⋅=π 式中：Q 1——池盖削球体净容积，m 3；f 1——池盖削球体矢高，m ；R ——池身圆柱体内半径，m 。
（3）发酵间池底削球体矢高和净容积 ①池底削球体矢高 ()m D f 275.082.222===α 式中：f 2——池盖削球体矢高，m ；D ——池身圆柱体直径，m ；α2——直径与池底矢高的比值，取8~10。
②池底削球体净容积()()()3222222353.0275.01.13275.0614.336m f R f Q =+⨯⨯⨯=+⋅=π式中：Q 3——发酵间池底削球体净容积，m 3；f 2——池底削球体矢高，m ；（4）发酵间池身圆柱体容积和池墙高度 ①发酵间池身圆柱体净容积()331259.453.088.06m Q Q V Q =--=--=式中：Q 2——发酵间池身圆柱体净容积，m 3；V ——发酵间总容积，m 3；Q 1——池盖削球体净容积，m 3；Q 3——发酵间池底削球体净容积，m 3。
②发酵间池身圆柱体高度()m R Q H 21.11.114.359.4222=⨯==π 式中：R ——发酵间池身圆柱体半径，m ； H ——发酵间池身圆柱体高度，m 。
（5）发酵间内总表面积①池盖削球体球面内表面积()()()222212142.444.01.114.3m f R S =+⨯=+=π 式中：S 1——池盖削球面内表面积，m 2； R ——池身圆柱体半径，m ；f 1——池盖削球面矢高，m 。