大型工程 沼气工程技术与应用
热电联产沼气工程在农业上的运用
热电联产沼气工程在农业上的运用
热电联产沼气工程是一种利用有机废弃物进行能源转化的环保节能技术。
这种技术在农业领域中有着广阔的应用前景，可以帮助农民们在处理农村废弃物的同时，产生电力和热能，提高生产效益，促进农村经济发展。
沼气是由有机废弃物（如粪便、废草等）在厌氧条件下发酵产生的一种气体，能够燃烧产生热能和电能。
热电联产沼气工程就是利用这种原理，将废弃物通过沼气池进行发酵，产生沼气，再利用沼气发电或供暖。
这种技术的应用可以解决农村废弃物的处理问题，同时也可以为农村地区提供清洁能源，减少环境污染。
传统的废弃物处理方法多数是直接堆放或处理成有害物质，容易造成环境的破坏，而热电联产沼气工程则可以将废弃物转化为有用的资源，减少对环境的负担。
另外，热电联产沼气工程还能为农民们带来一定的经济效益。
农民们可以将废弃物转化为生产用的热能和电能，不仅能够提高自给能力，而且还能将多余的电能卖给其他地区，增加收入来源。
当前，热电联产沼气工程在全国范围内已经得到了广泛的应用和推广。
比如，北京市农业局、北京市农作市场管理中心和北京市第二发电厂等单位联合开展“热电联产技术在农村推
广应用”活动，通过建设沼气池，收集农村废弃物制取沼气，
再通过发电、供暖等方式，将沼气转化为有用的能源，能够有效推动农村能源的革新。
总的来说，热电联产沼气工程在农业领域中的应用有着广泛的前景。
它不仅可以解决农村废弃物的处理问题，还能为农民们提供清洁能源和经济效益，同时也能够促进农村经济的发展。
因此，我们应该广泛宣传并大力推广这种环保节能技术，让更多的农民了解和应用它，最终实现资源利用、环境保护和经济发展的三赢局面。
大型沼气工程建设技术方案的选择与应用
右 。这些高浓度有机污水若不处理 ， 将给周边的环境带来污
染， 严重危 害农 业生产 和新农 村建设 。因此 ， 建设该种猪 场 的大 中型沼气工程项 目， 治理该猪场 的大量污 染物 ， 实行资
效 益并举 ， 实现生态农 业与养殖业 的可持续发展 。不仅改善 了养猪场的环境 面貌 ， 而且 还实现 了猪场废弃 物资源化 、 减
量 化和无害化利用的 目标。
源的可再生利用 ， 节能减排 ， 发展循环经济有着示范作用 。
１ 治理 目标
一
是 日处理 猪场 粪便 污水 ２ ６ ０ ｔ 。根 据 Ｇ Ｂ １ ８ ５ ９ ６ —２ ０ ０ １
建设方便 ， 运行费用低 以及 对运 行的技术性要求不高 。
５ 建 设 内容
整个猪 场养殖废水 的处理 流程分为 ５ 个部分 ： 一是养殖
环境 、 能源和经济 效益最 大化 的 目标 。 因此 ， 该沼气 工程技 术方案 以“ 一池三建 ” 为基本建设单元 ： “ 一池 ” 指沼气发酵装 置， 即在 厌氧条 件下 ， 利用微 生物分解有 机物并产 生沼气 的
树、 名贵 花木 、 蔬菜和生 态无公害蔬菜 基地 ４ ６ ． ６ ７ ｈ ｍ ￣ 和周 边
存栏 １ ０ ４ ３ ９ 头 。每 天排放 的猪粪尿 （ Ｔ Ｓ ） ４ ． ３ ３ ｔ ， 年近 １ ６ ０ ０ ｔ ， 日均排放 高浓度有机污水 ２ ６ ０ — ３ ０ ０ ｔ ， 全 年排 放 ９ ４ ９ ０ ０ ｔ ， 其 中
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ８ － ２ ６
大型养鸡场“热-电-肥”联产沼气工程技术介绍
大型养鸡场“热-电-肥”联产沼气工程技术介绍沼气是从生物质转化中得到的燃气，沼气的高效制备和综合利用一方面开发了清洁的可再生能源，另一方面减少了有机废弃物的排放，同时还可减少温室气体的排放，发酵后的残余物可用作有机肥料。
大型养鸡场产生的鸡粪产气率高，数量大，是我国大型沼气工程的重要原料，但相比猪粪、牛粪等其他发酵原料，鸡粪发酵沼气工程存在诸多难点。
一、工艺流程大型鸡粪沼气工程的工艺流程如图1所示。
沼气工程一般由6个部分组成：预处理单元、高效厌氧发酵单元、沼气净化贮存单元、沼气高值利用单元、沼肥利用单元、温室气体排放单元。
图2、大型鸡粪发酵沼气工程工艺流程图新鲜鸡粪通过车辆或管道运至沼气工程，进入匀浆池。
污水泵入匀浆池混合新鲜鸡粪。
经过水解除砂之后物料被泵入厌氧发酵罐。
产生的沼气净化后在贮气柜贮存，用于热电联产。
发酵残余物用于周边农作物的有机肥料。
二、技术要点1、预处理1）进料总固体浓度进料总固体浓度的选择主要基于两方面因素的考虑：能量平衡和氨氮浓度。
①能量平衡发酵系统主要依靠发电机组余热进行增温，保证发酵温度。
一般认为，发酵浓度大于8%时，发电机组提供的余热可满足发酵系统冬季自身增温的需要。
②氨氮浓度鸡粪原料中含有大量氨氮。
动物粪便发酵中关于NH4+-N引起产甲烷量下降的报道经常出现。
有关学者发现氨氮浓度的上升与产气量的下降呈线性关系。
在连续搅拌反应器中停留15d，当NH4+-N浓度从2.1g/L增加到5.3g/L时，产气量下降。
从能量平衡的角度来看，高固体浓度有利于减少物料总量，从而减少增温热量，节省能源。
而从氨氮浓度来考虑，物料固体浓度不宜过高，以避免氨抑制现象的发生，保证发酵过程稳定。
鸡粪发酵进料固体浓度一般控制在8%~12%。
2）水解除砂蛋鸡饲料中添加一定量的贝壳粉和砂砾，砂砾通过消化道排出，蛋鸡粪便中含沙量为固体含量的8%~10%，消化道粘液与粪污将砂砾包裹在一起，给粪砂分离和除砂带来难度，一般常规的沉砂工艺很难实现粪砂分离。
大中型沼气工程建设与运行规范（四篇）
大中型沼气工程建设与运行规范主要包括以下内容：1. 项目前期准备：包括项目可行性研究、选址、环境影响评价等工作。
2. 设计与施工：根据项目实际情况进行设计，包括沼气池、沼气管道、发电设备等的布置和设计。
施工过程中需要符合相关的安全、环保和质量要求。
3. 设备选用与安装：选择符合规范的沼气池、发酵装置等设备，并按照规范进行正确的安装和调试。
4. 运行与维护：包括沼气发酵的操作控制、日常维护、设备保养等工作。
同时，还需要定期对沼气工程进行检修和检测，确保设备运行的可靠性和安全性。
5. 安全管理：建立健全的安全管理体系，制定相应的安全操作规程。
对沼气工程运行中出现的安全问题及时处理，并进行记录和整改。
6. 环保管理：沼气工程应符合国家及地方的环境保护要求，包括沼气处理、废水处理、废弃物处理等。
7. 监测与数据统计分析：建立沼气工程的监测体系，对沼气的产量、气质、温度等参数进行监测和记录，并进行数据分析和评估。
8. 能源回收利用：合理利用沼气资源，提高能源回收利用率。
对沼气进行加工，如发电、供热、燃料等。
9. 运行管理与设备更新：建立沼气工程的运行管理制度，定期进行设备设施的检修和更新。
以上是大中型沼气工程建设与运行规范的一些主要内容，具体要求还需根据相关法规和标准进行制定。
大中型沼气工程建设与运行规范（二）第一章总则第一条根据《沼气工程建设与运行管理办法》及国家相关标准，制定本规范，以规范大中型沼气工程的建设与运行。
第二条本规范适用于年处理能力在500立方米以上的大中型沼气工程的建设与运行。
第三条大中型沼气工程应符合国家相关法律法规要求，严格执行环保、质量和安全标准，保障工程的顺利建设与运行。
第二章工程建设规范第四条大中型沼气工程的选址应符合以下要求：1. 优先选择平坦地形，不得选址在易受水淹、滑坡、地震等自然灾害影响的地区；2. 选址应远离居民区、饮用水源地、湖泊等敏感区域；3. 选址应方便设备运输、材料供应、施工施工等。
大中型沼气工程建设与运行规
大中型沼气工程建设与运行规一、工程选址与设计1.1 工程选址应遵循以下原则：地势平坦、水源充足、与集中居民区和河流水源保持一定距离、土地利用无争议等。
1.2 沼气工程设计应充分考虑工程规模、土质条件、气体产量需求等因素，确保工程的可持续发展和长期运行。
二、设备选型和施工2.1 设备选型应根据工程规模和需求进行科学合理的选择，确保设备的性能可靠、运行稳定、维修方便等。
2.2 施工过程中，应严格按照设计要求和施工规范进行操作，保证施工质量和安全性。
三、气体生产和储存3.1 沼气生产过程中，应确保原料充足、菌种质量好、温度适宜等条件，提高沼气产量和质量。
3.2 沼气储存应合理设计沼气池容积和数量，确保储存量充足、安全可靠。
四、气体净化和利用4.1 沼气净化工艺应选用适当的净化设备，确保净化效果符合环保要求。
4.2 沼气利用方式应根据工程需求和实际情况选择，可采用发电、供热、煮饭等方式，并提高能源利用效率。
五、运行与维护5.1 沼气工程的运行应根据设备性质和工艺要求制定运行方案，并组织专业人员进行操作。
5.2 定期进行巡检和设备维护，发现问题及时处理，并做好相应记录。
六、环境保护与安全防护6.1 沼气工程应建设环境保护设施，如沼渣处理设备、沼气废弃处理设施等，确保工程运行对环境污染最小化。
6.2 沼气工程应建立安全管理制度，确保设备安全可靠，减少事故发生的可能性。
七、数据监测与报告7.1 沼气工程应安装监测设备，对关键数据进行实时监测和记录。
7.2 定期编制工程运行报告，总结沼气产量、利用效率、问题和隐患等情况，并提出改进意见。
八、技术培训与知识推广8.1 沼气工程运行人员应接受系统的培训，熟悉工程设备和操作规程。
8.2 积极开展沼气技术知识的普及和推广，提高公众对沼气的认识和利用意识。
九、工程验收和评估9.1 工程竣工后，应进行验收，包括工程质量、安全性、环境保护等方面的检查。
9.2 定期对工程进行评估，分析工程运行情况和存在的问题，并采取相应的措施进行改进。
大中型沼气工程建设与运行规模版（四篇）
大中型沼气工程建设与运行规模版第一部分：引言在当今世界，环境保护和可持续发展成为国际社会关注的重要议题之一。
沼气工程作为一种绿色能源，被广泛应用于农村生活和农业生产中。
本文旨在提供一个大中型沼气工程的建设与运行规模版，以指导相关单位和个人在沼气工程建设与运行过程中合理规划和管理。
第二部分：大中型沼气工程的建设规模1. 建设规模的确定应根据当地农户数量、养殖规模和生产需求进行科学合理的测算和预测。
2. 考虑到经济效益和环境保护，建议选择适度规模的沼气工程建设，以确保项目的可持续发展。
第三部分：大中型沼气工程的建设过程1. 建设前期准备：a. 确定沼气工程建设的位置和用地，并进行相关审批手续。
b. 进行可行性研究，评估项目投资和回报情况。
c. 建立项目团队，包括设计、施工和监督等专业人员，确保项目的顺利进行。
2. 设计与施工：a. 根据工程规模和需求编制详细的工程设计方案，并进行相关设计评审。
b. 进行施工准备工作，包括人员招聘、设备采购和现场布置等。
c. 按照设计方案进行施工，并确保符合相关法律法规和环境要求。
3. 设备安装与调试：a. 进行沼气工程的生产设备安装，并保证设备安全可靠。
b. 完成设备的调试工作，确保投入使用前的运行状态良好。
4. 工程竣工与验收：a. 完成施工工作，对沼气工程进行竣工验收。
b. 测试沼气系统的性能指标，确保达到设计要求。
第四部分：大中型沼气工程的运行管理1. 运行前准备：a. 建立沼气工程的相关操作和管理规章制度，确保运行的安全与有效性。
b. 培训工作人员，使其熟悉沼气工程的操作和维护方法。
2. 日常运行管理：a. 建立沼气工程的运行记录和日常巡检制度，定期检查沼气设备的运行状态。
b. 做好沼气工程的保养与维护工作，及时发现和解决设备故障。
3. 沼气的收集与利用：a. 按照沼气工程的设计要求，规范进行沼气的收集和储存。
b. 合理利用沼气，例如供应农户烹饪和采暖、驱动农机、发电等。
大中型沼气工程建设及运行管理
沼气利用：将储存 的沼气用于发电、 取暖、炊事等用途
沼气净化：对产生 的沼气进行脱硫、
脱水等净化处理
沼渣处理：将沼气 池中的沼渣进行堆 肥、还田等处理，
实现资源再利用
沼气储存与输送
沼气储存：采 用压力容器或 地下储气罐进 行储存
01
输送压力：根 据输送距离和 需求确定
03
02
沼气输送：采 用管道或车辆 进行输送
大中型沼气工程 建设及运行管理
演讲人
目录
01. 工程建设 02. 运行管理 03. 安全管理 04. 环境保护
1
工程建设
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选址与设计
01
选址原则：选择地势平坦、 02
设计原则：遵循经济、安全、
地质稳定、交通便利、远离
4
环境保护
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环境影响评价
沼气工程对环境的影响：包括温室气体 排放、废水处理、固体废物处理等
环境影响评价的方法：采用生命周期评 价、环境风险评价等方法进行评价
环境影响评价的结果：分析沼气工程对 环境的正面和负面影响，提出改进措施
全隐患
2
对检查中发现的 问题进行整改，
确保安全运行
3建Βιβλιοθήκη 安全检查与 整改记录，便于追踪和改进
4
加强员工安全教 育，提高安全意
识和防范能力
安全教育与培训
培训内容：沼气工程安全知识、 操作规程、应急处理等
培训对象：沼气工程管理人员、 操作人员、维护人员等
培训方式：理论授课、实际操 作、案例分析等
大中型沼气工程方案
大中型沼气工程方案一、项目背景：农村地区的畜禽养殖业发展日益繁荣，但畜禽粪便和农作物秸秆等有机废物的有效利用却一直是一个亟待解决的问题。
为了解决这一问题，大中型沼气工程方案应运而生。
通过将这些农业有机废物进行集中收集和处理，可以不仅解决环境污染问题，还可以产生沼气能源，为当地农村提供清洁能源。
二、项目概况：大中型沼气工程方案的主要目的是将农村地区的农业有机废物进行集中收集和处理，以产生沼气能源。
这些有机废物主要包括畜禽粪便、农作物秸秆、麦秆等。
通过进行发酵处理，这些废物可以产生大量的沼气，提供清洁能源给农村居民使用。
此外，沼气还可以用于农田灌溉、养殖业加温等用途，为农村增加收入。
三、项目规划：1.选址规划：大中型沼气工程的选址规划应考虑到离畜禽养殖场和农田较近，方便农业有机废物的收集和运输。
同时，也需要考虑到附近居民的生活环境和风景，尽量避免污染环境。
2.工程规模：根据当地农业废弃物的产量和畜禽养殖的规模，确定大中型沼气工程的规模。
一般来说，工程规模应该能够满足当地农民的用气需求，也需要考虑到工程的投资和运营成本。
3.工程流程：大中型沼气工程的工程流程包括农业有机废物的收集、储存、发酵处理和沼气的回收利用。
其中，发酵处理是工程的核心，需要确保发酵气体的产量和质量，以及废物发酵后的肥料利用。
4.设备选型：大中型沼气工程的设备选型需要根据工程规模和技术要求来选择，包括沼气发酵罐、气体回收设备、气体净化装置等。
5.人员配备：大中型沼气工程的运营和管理需要一定数量的技术人员和维护人员，需要将其纳入工程规划中，确保工程的正常运行和维护。
四、项目实施：1.资金筹备：大中型沼气工程的资金主要用于设备购置、场地建设、人员培训和运营资金等方面。
可以选择投资方、银行贷款和政府补贴等多种方式来筹集资金。
2.设备采购：根据工程规划和设备选型，选择合适的设备厂商进行采购，确保设备的质量和售后服务。
3.场地建设：选址规划确定后，进行场地的平整和建设，确保设备的稳定运行和周围环境的卫生清洁。
大中型沼气工程技术规范
大中型沼气工程技术规范
沼气工程技术规范是指沼气工程的设计、施工、运行、维护等活动的
技术要求，是沼气工程安全、高效、经济运行的重要依据。
中小型沼气工程技术规范主要包括沼气工程的设计、施工、运行、维
护等活动的技术要求，其中设计要求包括沼气工程的设计原则、技术
参数、设备选型、安全技术措施等；施工要求包括施工组织设计、施
工管理、施工技术措施等；运行要求包括沼气工程的运行管理、安全
技术措施等；维护要求包括沼气工程的维护管理、安全技术措施等。
中小型沼气工程技术规范的实施，有助于提高沼气工程的安全性、可
靠性和经济性，保证沼气工程的正常运行。
同时，它还可以提高沼气
工程的质量，减少沼气工程的维护成本，提高沼气工程的经济效益。
中小型沼气工程技术规范的实施，需要技术人员具备良好的技术能力，具备良好的安全意识，并严格按照规范的要求进行操作。
此外，还需
要定期对沼气工程进行检查，及时发现问题，及时采取措施，以确保
沼气工程的安全运行。
总之，中小型沼气工程技术规范的实施，对于提高沼气工程的安全性、可靠性和经济性，保证沼气工程的正常运行具有重要意义。
因此，应
当加强对中小型沼气工程技术规范的实施，以保证沼气工程的安全运行。
大中型农业沼气工程沼液循环回用影响分析
大中型农业沼气工程沼液循环回用影响分析随着社会经济的发展和人口的增长，农业生产的需求也愈发增长。
同时，传统农业生产方式造成的资源浪费和环境污染也引起了人们的担忧。
为了有效解决这些问题，大中型农业沼气工程得以应运而生。
本文将探讨大中型农业沼气工程沼液循环回用对环境和经济的影响分析。
一、背景大中型农业沼气工程是利用生物质原料通过发酵产生沼气并同时积累沼液来进行肥料循环利用的一种生态环保型新型农业生产方式。
通过该生产方式，可解决以下三个问题：1、农业废弃物的综合利用问题：将农业废弃物转化为沼气和沼液，实现资源的最大化利用。
2、沼气的能源利用问题：沼气可以被用作能源，取代传统的化石燃料，实现能源的清洁化。
3、沼液的肥料问题：沼液有机质含量高、营养全面，可以作为优质肥料，替代化学肥料，实现化肥向有机肥的转换。
二、循环回用方式大中型农业沼气工程中的沼液产量相当可观，因此如何将其循环回用是该生产方式的关键。
通常，大中型农业沼气工程可以通过以下方式进行沼液的循环回用：1、直接灌溉法：将沼液处理过后，直接用于农田灌溉，以此达到增加土壤有机质、改善土壤理化性状、增加农作物产量的目的。
2、萃取法：将沼液中的营养物质浓缩，生产有机肥，供应于农田。
3、固液分离法：将沼液进行固液分离，获得固体废弃物和液态肥料，再将液态肥料用于农业生产。
三、影响分析1、经济效益大中型农业沼气工程的生产模式使得农废综合利用效益提高，以及循环经济的实现。
在回用沼液这个环节，可以在一定程度上降低化肥施用量，从而节省生产和经营成本，提高经济效益。
2、环境效益大中型农业沼气工程沼液循环回用极大地缓解了传统农业生产方式对环境产生的负面影响，从而取得了显著的环境效益。
首先，在回用沼液的环节，可以有效控制土壤酸碱性的变化，从而有利于土壤细菌的生长繁殖。
其次，化肥与农药会随着地下水流动而影响地下水质量。
利用沼气工程的沼液循环回用方式，则大大减少了农业化学品的使用，从而有利于维护全球环境的平衡和稳定。
第七章-沼气工程实例
钢结构罐体的增温管一般安
装在罐壁外侧。
☞ 杭州正兴牧业有限公司沼气工程
• 地理位置 杭州正兴牧业公司位于全国生态示范市——临安市 西南部的板桥乡，单面环山，有着良好的自然环境 和生态环境，正兴牧业公司是一家以畜牧业为主的 生产企业，生产过程中产生大量的有机废气物，而 公司又处于国家级深林公园青山水库水源保护区的 上游，地理位置十分敏感。 • 饲养规模 目前饲养奶牛1000头，生猪存栏5000头
☞ 典型工艺设计
• 发酵工艺——厌氧发酵罐 完全混合厌氧反应器（CSTR） 高浓度发酵原料：TS 8-12% 有搅拌装置 发酵原料和微生物完全混合 处理量大，停留时间长，产沼气多 大中型沼气工程进料TS浓度较高， 在8%-12%之间
☞ 典型工艺设计
• 沼气脱硫——生物脱硫塔 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+1/2O2S+H2O H2S+3/2O2H2SO3
☞ 杭州正兴牧业有限公司沼气工程
• 污染物排放量及水质
☞ 杭州正兴牧业有限公司沼气工程
• 废水处理工艺流程 废水处理工艺采用“废水厌氧消化生产沼气”和“厌 氧发酵出水综合利用”的处理方法，以达到开发能源、 治理污染、净化环境、综合利用的绿色生态环境治理 工程的目的。 工程设计处理水量150t/d，厌氧发酵罐单体容积150m3， 共计2座，总容积为600m3，日产沼气160m3，采用湿 式储气方式。沼气工程配套设备有汽水分离器1台、 脱硫塔2台、沼气凝水器2台、阻火器1台、沼气流量 计2台、锅炉1台，另有自控、电气、消防等。
为建造发酵罐 进行挖掘
德国沼气工程技术及其在中国的应用前景
万 多名 员工 。
在 德 国 ，农 场 主投 资建 设 沼 气工 程 ，主 要 是
出 于 能源 和 盈利 考 虑 。２ ０ 年 沼 气 工程 平 均 建 设 ０６
费用 约 为每 千 瓦 时装 机 容量 ３５ ０ ０ 欧元 。 由于德 国 政 府 实行 上 网 电价补 贴 政 策 ，几 乎所 有 德 国和 欧 洲 的 沼气 工 程 都将 沼气 并 网发 电。而 在 中 国，政
德 国诏气工程技术 其在 中国酌应用前景
德 国农业协 会 沼气工程 专 家
近年 来 ，德 国沼气 工业 发展 迅猛 ， 沼气 工 程 数 量 由１ ９ 年 的３ ０ ，增￣ ９６ ５座 ２ ０ 年 的４６ ０ ， ０９ ０ 座 电子 装机 容 量 增 长 了３ 倍 。 目前 德 国沼气 工 程 数 ５ 量 占欧 洲 的８ ％，在 沼 气 领 域 有 一 千 多 家 企业 ， ０
时 问可 以达 Ｎ９ ％ ５ 。三是 气 体损 失少 ， 由于系 统始 终 处 于最 佳 的生物 环 境 ， 即使在 冬 天 也 可 以把 原 料 中的可 发酵部 分 １０ 地转化 为 沼气 。 ０％ 建 议 中 国政府 应 该给 予 高 效 率 的沼 气 能源 更 多 的财 政 扶 持 ， 而不 是 给 予 沼气 工 程 建 设财 政 扶 持 。另外 ，缩 短运 输 距 离 非 常 重要 。在 沼气 工 程 早 期规 划 中应 考虑 液 体 排 放 物 的 资源 化 处理 。大 型养殖 场应 坐落在 有足够 农 田处理废 物 的地 方 。
技 术 监 测 支 持和 原 料 的 定性 分 析 测试 服 务 。优势
之 三 ，可 在 冬季 实 现 稳 定运 行 。优 势之 四 ，能够
高效 率 地 取 出硫 化 氢 。优 势 之 五 ，操作 成 本 和 维
沼气工程—大中型沼气工程
• 产气率高：1.01.5m3/m3.d；
• 安全可靠，检修维护方便。
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。
一、基本概念 2、厌氧消化器的分类：
• 厌氧处理方法的很多，按消化器的类型分，可分为常规型、污泥滞留 型和附着膜型。 A、常规型消化器包括常规消化器（也称常规沼气池）、完全混合式消化 器（也称高效消化器）和塞流式消化器（也称推流式消化器）。 B、污泥滞留型消化器包括厌氧接触工艺、升流式固体反应器（USR）、 升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、折流式反应器等。 C 、附着膜型反应器包括厌氧滤器（AF）、流化床（FBR）和膨胀床 （EBR）等。 • 常规型消化器一般适宜于料液浓度较大、悬浮物固体含量较高的有机 废水。 • 污泥滞留型和附着膜型消化器主要适用于料液浓度低、悬浮物固体含 量少的有机废水。
液18万吨。 6.年减排温室气体30,000tCO2当
量。 7.该项目现已并网发电。
（3）厌氧——自然处理达标示范工程
新农村沼气集中供热工程
秸秆沼气集中供气示范工程
杭州灯塔养殖总场沼气与废水处理 工程技术简介
设计建造大中型沼气工程的公司： 1、杭州能源环境工程有限公司 2、北京兴星伟业工程有限公司 3、青岛天人工程有限公司
（5）布水器 保证污水和污泥之间充分接触，一般采用 多
点进水方式。 （6）三相分离器 功能： 1.收集从分离器下的反应区产生的沼气； 2.使在分离器之上的悬浮物沉淀下来。 目前所采用三相分离器多为专利产品。
• 升流式厌氧污泥床工艺 优点：
沼气工程技术与实例分析2-大中型沼气工程技
附着膜型消化器
• 附着膜型消化器的特征是在反应器内安装有惰性支持物 （又称填料）供微生物附着，并形成生物膜。这就使进料 中的液体和固体在穿流而过的情况下，滞留微生物于生物 膜内，并且在HRT相当短的情况下，可阻止微生物冲出。 • 这类反应器SRT较短，影响固体物的转化，因此只适用于 处理低浓度、低SS有机废水。 • 这类消化器有：厌氧滤器、流化床和膨胀床。后两种反应 器多处于实验室研究阶段。
中国
• 八十年代以来，规模化养殖场的逐年增加，畜禽粪便污染 日趋严重；与此同时，我国农村用能短缺，大中型沼气工 程迎来了第一个快速发展期。
• 中央投资 不断增加 • 截至2008年底，我国畜禽养殖场沼气工程 达39510处，总池容451.476万 立方米， 年产沼气约5.2亿立方米。 大型工程2761处，年产沼气约2.7亿立方米 中型工程12864处年产沼气约1.8亿立方米 小型沼气工程23885处，年产沼气7096万立方 米。
英国
• 2002年英国开始实行绿 色证书系统—《可再生能源义 务 证书系统》，该系统要求电力供应商每年增加可再生能源 发电的份额，2005~2006年度为5. 7%，2015年将达到 15.4%。 • 该系统中，沼气是最具代表性的可再生能源，沼气份额的 增加主要是填埋气发电市场的增加，填埋气是绿色证书系 统的受益者。 • 2004～2005 年度，沼气占可再生能源发电的35.9%（填 埋气占33.6%， 污水处理沼气占2.3%）。
qs = qmax
cs ks + cs
qmax称为基质最大比消耗速率。
厌氧消化器分类
类型 常规型 污泥滞留型 附着模型 滞留期特征 MRT=SRT=HRT (MRT 和 SRT)>HRT MRT>(SRT 和 HRT) 消化器举例 常规消化器、塞流式、全混合式 厌氧接触工艺、升流式固体反应器、 折流式、升流式厌氧污泥床 厌氧滤器、流化床和膨化床
大中型沼气工程建设与运行规范(最新版)
大中型沼气工程建设与运行规范(最新版)Safety management refers to ensuring the smooth and effective progress of social and economic activities and production on the premise of ensuring social and personal safety.( 安全管理)单位：_______________________部门：_______________________日期：_______________________本文档文字可以自由修改大中型沼气工程建设与运行规范(最新版)规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
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GB50028城镇燃气设计规范JBJ14室外排水设计规范NY/T1220.1沼气工程技术规范第1部分工艺设计NY/T1220.2沼气工程技术规范第2部分供气设计NY/T1220.3沼气工程技术规范第3部分施工及验收NY/T1220.4沼气工程技术规范第4部分运行管理NY/T1220.5沼气工程技术规范第5部分质量评价NY/T1221规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程NY/T1222规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1大中型沼气工程厌氧消化器单体容积大于或等于100m3小于300m3的沼气工程称为中型沼气工程；厌氧消化器单体容积大于或等于300m3的沼气工程称为大型沼气工程。
3.2“能源生态型”沼气工程畜禽养殖场污水经厌氧消化处理后作为农田水肥利用的沼气工程。
3.3“能源环保型”沼气工程畜禽养殖场的畜禽污水处理后达标排放或以回用为最终目标的沼气工程。
沼气工程原理及应用
沼气工程原理及应用沼气工程是一种利用有机废弃物进行发酵产生沼气的技术，沼气是一种主要成分为甲烷(CH4)的气体，它广泛应用于家庭、农村和工业领域。
沼气工程的原理主要包括有机废弃物的分解、发酵过程，以及沼气的收集与利用。
沼气工程的原理从有机废弃物的分解开始。
有机废弃物主要包括农业废弃物、畜禽粪便、厨余垃圾等，其中含有大量的有机物质。
在缺氧条件下，有机物质被分解成有机酸和挥发性有机物。
有机酸继续分解，产生氢气和二氧化碳等。
在适宜的条件下，沼气菌将氢气和二氧化碳发酵成甲烷和二氧化碳。
沼气工程的应用十分广泛。
首先，在农村地区，农业废弃物和畜禽粪便是主要的有机废弃物来源。
通过沼气工程，这些有机废弃物可以被有效处理，同时产生的沼气也可以用于家庭和农业用途。
沼气可以用作烹饪和采暖燃料，替代传统的柴火和煤炭，减少烟尘和二氧化碳的排放，提高生活质量和环境健康。
其次，沼气也可以作为一种清洁能源，在农村地区的发电和照明方面有着广泛的应用。
通过利用沼气发电机组，可以将沼气转化为电能，满足农村地区的用电需求。
此外，沼气发电还可以在农村地区提供照明服务，改善农村地区的能源供应结构。
除了农村地区的应用，沼气工程在工业领域也有着广阔的应用前景。
一些工业生产过程中产生的有机废弃物，如食品加工厂、制药厂和污水处理厂等，都可以通过沼气工程进行处理和利用。
沼气不仅可以做为工业生产的能源供应，还可以作为工业废气的替代能源，减少有害气体的排放。
另外，沼气工程还具有环保和经济效益。
通过沼气工程处理有机废弃物，可以减少有机废弃物对环境的污染，减少甲烷等温室气体的排放，对于减缓气候变化有重要意义。
同时，沼气工程还可以提供沼渣作为有机肥料，用于土壤改良和农作物的生长，提高农业的可持续发展。
总而言之，沼气工程利用有机废弃物生产沼气的原理简单可行，应用广泛。
它可以改善农村地区的能源结构，提供清洁能源供应，减少对传统能源的依赖。
同时，沼气工程还可以减少有机废弃物的污染，提高废弃物的利用价值，具有环保和经济双重效益。
凯里宏大猪场大型沼气工程建筑与应用
气、 沼液 、 沼渣多层次利用 ， 能量合理 流动的“ 养殖 一沼气 一 种 植 一有机肥料” 高效农业生产模式 。凯里 市宏大 良种猪繁
２ 原 料收 集设施
雨 水 沿 圈外 屋 檐 建 宽 ３ ｍ、 １ ｍ、 度 为 ３ 的 排 ０ｅ 深 ２ｃ 坡 ％ 水 沟 ， 入 埋 设 的 水 泥 管 道 集 中 到 排 水 口排 放 ； 液 从 宽 进 尿 ３ ｍ、 端 深 １ ｍ、 度 为 ６ 的 内排 污 沟 进 入 埋 设 的 坡 ５ｃ 一 ５ｃ 坡 ％ 度为６ ％的塑料管道集 中到搅拌 池作生产 沼气原料 ； 干粪 堆
４ 沼 气净化 ， 用环节 利
由水封 器 、 脱水罐 、 脱硫 罐 、 沼气锅 炉 、 沼气发 电机 组组 成 。发 酵罐 产 生 的沼 气 进 入 储 气 膜 后 再 经 过 脱 硫 脱 水 ， 即可
用 于烧 锅 炉 或 发 电 。 电 用 于 饲 料 加 工 或 生 活 、 明 用 电 ， 照 热 水进入热水循环 系统可 用于 圈舍保 温。起 到 资源循环 利用 的效 果 。
水 机 ， 脱 水 后 沼 液 或 作 农 家 肥 或 进 入 污 水 处 理 循 环 系统 ， 经 沼 渣 晒 干作 农 家肥 。发 电机 发 电用 于 场 内设 备 用 电 ； 气 锅 沼 炉 ， 电机 余 热 产 生 的 热 量 用 于 Ｕ Ｒ 反 应 罐 加 热 。 场 区 的 发 Ｓ 冲 洗 水 和 生 活 污水 经 地 下 管 网进 入 到 集 水 池 ， 稀 释 污 粪 使 供
３ ８
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有机液肥
• 日生产高效有机液肥10吨(200元)，年产值60万元 • 年提供农田液肥2万吨(20元)，年收入40万元
CDM：温室气体减排
南方每头猪年排放CH44kg，年排放CO22352吨 沼气及沼气发电年产生2.8万吨CO2减排(8欧元) • 即该工程年减排CO2约3万吨，其经济收益为：24万欧 元
利用氢气和二氧化碳生成甲烷：
4H2+CO2→CH4+2H2O
利用乙酸生成甲烷：
CH3COOH→CH4+CO2
胞外酶
液化
颗粒物水解
传质阻力突出，与颗粒物尺寸及结构有关
产酸产氢菌群 酸化 CO2，H2， C2O2H4
产甲烷菌群
甲烷化
CO2，CH4，H2O
反应链条各节的速 度应该尽可能相等
Proteins Carbohydrates Lipids Hydrolysis Sugars Amino acids Alcohols Long-chain fatty acids Acidogenesis Alcohols Succinate, Lactate Aromates VFA Acetate
起止日期：2011-2015 年
• S34） 农业废弃物制备生物燃气及其综合利用示 范工程 • 目标：建设日产5000～10000m3农业废弃物制备 生物燃气及其综合利用示范工程，制定相关的技 术标准。 • 研究内容：农业废弃物（畜禽粪便、作物秱秆或 农业加工废弃物等）高效制备甲烷化生物燃气技 术；生物燃气净化提质技术；秱秆热化学转化合 成车用燃气技术；生物燃气制备车用燃气研究与 示范应用。
CH4 + H2O
自然界中最古老（36亿年左右），分布最广的微生物。
产甲烷菌在厌氧水系生态碳链中的最底层。 氢气是多数甲烷菌种可共同利用的基质，是厌氧条件下最普 遍的能源物质。工程中乙酸是产甲烷菌的主要基质。 甲烷菌在400nM光源照射下，发出蓝绿色荧光。
在荧光显微镜下，容易识别区分于其他细菌。荧光来源于甲烷菌体内的辅 酶F420( Methanothrix属细菌的F420含量较低，荧光不易观察)
主要功能
固形有机物 水 解 胞外酶作用
溶解有机物
发酵细菌很多，以上只列出了见于厌氧消化中的主要的一小部分。这些微 生物的主要功能是通过胞外酶的作用将固形有机物水解成溶解有机物，再 将可溶性的大分子有机物降解成有机酸、醇等。
2）主要产氢产乙酸菌
互营单细胞菌属（Syntrophomonas） 互营杆菌属（Syntrophobacter） 羧菌属（Clostridium） 暗杆菌属（Pelobacter）等。
世代时间只有26分钟，增殖速度最快的产甲烷菌。
表 1.2.1 メタン菌リスト（続き） 代謝基質 甲烷菌 形状 最适温度（℃） pH H2/CO2 甲酸盐 + + + + + + + + + + + + 甲基化合物 + 酢酸盐 2-Pro/CO2 2-But./CO2 NT NT NT NT + + + (+) + + 其他
沼气发电 沼电并网
排
放
村民用电
效益分析
沼气效益
• 集中供气日150m3计(0.8元)，年收入4.38万元 • 沼气发电，日发电7500kWh(0.8元)，年收入219万元
有机复合肥效益
• 日生产高效有机复合肥10吨(600元)，年产值180万元 • 日提供粗加工有机肥10吨(300元)，年收入90万元
•
一、沼气发展简史
重点：英文命名与沼气发展的四个阶段
沼气发展简史
1.国际
1866 1896 1900 1927 1936 Bechamp England(埃塞特） India Germany Thames 甲烷形成是微生物过程 沼气街灯可发应用 人粪沼气池 沼气发电 厌氧消化技术
1950---1955
二、沼气发酵原理
重点：三阶段发酵理论 发酵工艺条件
Schematic of a biogas plant utilizing cow dung
1: Compost storage, 2: pump, 3: internalheater, 4: digester, 5: combustor, 6–8: power generators
Questions
• Why do you need a biogas plant? • What can be the alternative? • Costs of a biogas plant？ （ Benefits/Animal husbandry/ P-Use of Biogas/ Construction & Operation & Maintenance) • Planning？(biogas /digestate / Fermenter)
特点：厌氧分解过程产生的能量少，细胞产量和污染物分解速率低，
其优点是能耗低、需要二次处理的污泥量少、运行费用低并且处理有机负 荷强度高。
有机污染物厌氧分解生成甲烷过程
复杂的有机物首先在发酵性细菌产生的胞外酶的作用下分解成简单的溶 解性的有机物，并进入细胞内由胞内酶分解为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等 脂肪酸和乙醇等醇类，同时产生氢气和二氧化碳。起重要作用的第二类细 菌是产氢产乙酸菌，它们把丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸。第 三类微生物是产甲烷细菌，它们分别通过以下两种途径之一生成甲烷。
3CH3COOH
4H2 + CO2
CO2 + CH4
CH4 + H2O
氧化还原电位在 -400 ~ -150mV 之间 （另有说法认为必须小于-330mV）
1升30 ℃、pH7.0的水在-330mV时，与大气平衡的含氧浓度为1.48x10-56分 子/升。可见通过除氧来获取低电位十分困难。这使得甲烷菌的纯分离培养 有一定的难度。 产甲烷菌的研究，70年代后期才越来越受到重视，并取得了较快的进展。 比如80年时研究发现的甲烷菌共有4属11种，世代时间最快的为3小时；到 1992年正式发表的甲烷菌就增加到了19属59种，世代时间最快的仅为26分 钟。 甲烷菌中可代谢乙酸的甲烷菌不过两属。大多数甲烷菌是利用氢气和二 氧化碳生成甲烷。
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沼气发展简史 沼气微生物发酵原理及工艺条件 户用沼气池技术 大中型沼气工程设计及可行性报告撰写
楚雄养殖场沼气工程项目
• 楚雄市东华镇楚雄市明宏生态科技工贸有 限责任公司：存栏28,000头猪，日排放 500m3粪便废水。
楚雄养殖场沼气工程流程图
粪便废水收 集系统
厌氧消化 固液分离系统 沼 脱 气 硫 农田供肥 贮气柜 脱 水 集中供气 用 户 农田灌溉水 好氧折流池 沉淀调节池 液体部分 太阳能集热器 固体部分 沼 液 加工有机复合肥 商品肥料 有机液肥加工
简单溶解性有机物 1 酸化阶段 1 1 脂肪酸、醇类 2 产氢产乙酸菌பைடு நூலகம்2 H2 ，CO2 气化阶段 产甲烷菌4
甲烷产量的30%
产酸产氢 阶段
3 同型产乙酸菌
CH3COOH 5 产甲烷菌
甲烷产量的70%
CH4+ CO2
产甲烷 阶段
2.2 沼气发酵微生物
厌氧消化阶段微生物
碳水化合物 水解菌 单糖 产酸菌 甲酸 H 2 / CO
主要功能
挥发性脂肪酸 降 解 胞内酶作用
乙酸和H2
这些微生物的主要功能是可将挥发性脂肪酸降解为乙酸和H2。 这些菌的产乙酸、产氢反应，只有在氢分压很低时才能完成。 2CH3CH2COOH + 2H2O 3CH3COOH + 2 H2
3) 产甲烷细菌
3CH3COOH
CO2 + CH4
4H2 + CO2
1.沼气燃料的特点
• 沼气是一种混合气体，其中主要成分是CH4占总体积的 50%～70%，其次是CO2占25%～45%。除此之外，还含 有少量的N2、H2、O2、NH3、CO、和H2S等气体。
燃料名称 单位 甲烷 1M3 3 煤气 1M 沼气 1M3（70%）
热量/KJ 燃料名称 单位 热量/KJ 35822 汽油 1Kg 43681-47025 16720 柴油 1Kg 39170 25075 原煤 1Kg 22990
2.沼气发酵微生物学原理
2.1 沼气发酵阶段理论
利用厌氧微生物进行有机废弃物厌氧分解的工艺称之为 厌氧处理；
以产出沼气为重要指标的厌氧处理就是沼气发酵工艺。
有机物要经过水解，产酸等多种不同的微生物降解过程，最终由产甲烷细 菌作用而生成甲烷和二氧化碳。
好氧处理： 厌氧处理：
能量代谢最终电子受体
氧 简单有机物
1 2
1984--1991
全面提升与快速发展 1998---4 3 回升与效益显现
1992--1998
Expansion of biogas facilities in China
数据来源：Biogas from waste and Renewable Resources(wiley)
沼气来源及常见命名
2
蛋白质
脂类
氨基酸
脂肪酸 ，甘油
甲醇
乙酸
乙醇
酪酸
乳酸
戊酸
产乙酸产氢菌
甲酸
丙酸
乙酸
H2/CO2
乙酸 CO2
H
产甲烷菌
乙酸
H 2 /CO
2
CO2+CH4
厌氧消化微生物
1）主要发酵细菌
羧菌属（Clostridium）降解淀粉、蛋白质等有机物， 产 生丙酮、丁醇、丁酸、乙酸和氢气。 似杆菌属（Bacteroides） 降解纤维素或半纤维素。 丁酸弧菌属（Butyrivibrio）降解脂肪、蛋白质等 真细菌属（Eubacterium）蛋白质、糖类等的分解 双歧杆菌属（Bifidobacterium）分解蛋白质等。