沼气的工艺比较

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沼气提纯的三种方法

沼⽓提纯的三种⽅法厌氧消化装置刚产出的沼⽓是含饱和⽔蒸⽓的混合⽓体，除含有⽓体燃料CH4和惰性⽓体CO2外，还含有⼀定⽐例的H2S、H2O，少量的NH3，H2、N2、O2、CO和卤化烃。

沼⽓的提纯是指沼⽓中CH4之外其他⽓体的去除。

⼀沼⽓提纯机理概括起来，⽬前沼⽓提纯的机理有三⼤类，即化学吸收、物理提纯和⽣物脱除。

（1）化学吸收。

⼀种化学吸收机理是采⽤胺、碱、醇等复合溶液吸收剂，利⽤酸碱中和反应吸收沼⽓中的CO2、H2S等酸性物质，同时也能吸收NH3等易溶于⽔、醇的⽓体。

另⼀种化学吸收机理是采⽤⼲化学物质（如Fe2O3）作为吸收剂吸收杂质⽓体。

化学吸收的吸收剂都可以通过装置的⾃净系统和再⽣系统释放出各种杂质和⽓体得到再⽣循环使⽤。

（2）物理提纯。

通过此机理提纯沼⽓的主要是变压吸附法。

利⽤吸附剂在不同压⼒条件下对不同⽓体吸附⼒不同的原理来分离沼⽓中的不同组份。

沼⽓中的H2O、CO2、H2S等吸附容量较⼤的强吸附组分在⼀定压⼒下被吸附剂吸附停留在床层中，⽽较⼩吸附容量的弱吸附组分N2、CH4等从床层出⼝输出，从⽽实现了对沼⽓的提纯。

（3）⽣物脱除。

在⼀定的条件下利⽤微⽣物⽣长繁殖需要沼⽓中某些杂质⽓体作为营养物质，从⽽实现对沼⽓的提纯。

现阶段，物理化学法已被⼴泛地应⽤且积累了丰富的经验。

但该⽅法存在运⾏费⽤⾼、投资⼤、再⽣困难、产⽣⼆次污染等缺点。

⽣物法具有不需催化剂和氧化剂、不需处理化学污泥、少污染、低能耗、⾼效率、可回收单质硫等优点，正在成为沼⽓脱硫领域的发展趋势。

⼆沼⽓提纯⽅法沼⽓提纯的程度取决于沼⽓的⽤途。

沼⽓供热需要脱H2S、H2O，沼⽓发电需要脱H2S、H2O、有机卤化物，沼⽓作汽车燃料需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2，沼⽓并⼊天然⽓⽹需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2以及⾦属。

沼⽓中不同组分脱除的具体⽅法见表1。

三常⽤的沼⽓提纯技术不管是什么⽤途，沼⽓中的H2O 和H2S都要脱除。

大型沼工程的几种常用沼气生产工艺流程设计

大型沼工程的几种常用沼气生产工艺流程设计—、总述在为规模化畜禽养殖场、屠宰场设计大型沼气工艺流程时，首先要明确工程最终要达到的目标。

最终目标基本上有三种类型：一是以生产沼气和利用沼气为目标；二是达到环境保护要求，排水符合国家规定的标准为目标；三是前两个目标相结合，对沼气、沼液和沼渣进行综合利用，实现生态环境建设。

沼气工程的工艺类型选择主要是依据沼气工程的建设目的和环境条件。

工艺选择原则是在生产沼气同时，必须满足环境要求，不能造成二次污染。

通常沼气工程工艺可分为能源生态型和能源环保型两种类型。

能源一一生态型工艺流程：能源生态型就是沼气工程周边有足够面积的农田、鱼塘、植物塘等，来消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液，是沼气工程成为生态农业园纽带。

能源生态型沼气工程可以合理配置养殖业与种植业，既不需高额的沼液后处理，又可促进生态农业发展。

能源一一环保型工艺流程：能源环保型就是沼气工程周边环境无法消纳沼气发酵后的沼渣、沼液，必须将沼渣制成商品肥料，将沼液经过好氧发酵等一系列后处理达到国家排放标准进行排放。

厌氧消化器是沼气工程的核心，常根据工艺类型和原料的特点进行设备选型和工艺流程的确定。

常用于我国大型沼气工程的厌氧消化器主要包括：“能源一一生态型”沼气工程所用厌氧消化器主要有升流式固体反应器（USR、全混合厌氧消化器（CSTR和塞流式反应器（PFF、。

“能源一一环保型”沼气工程所用厌氧消化器主要有升流式厌氧污泥床（UASB、复合厌氧反应器（如 UBF。

二、沼气工程工艺流程设计（一）使用升流式固体反应器（USR的能源一一生态型沼气工程工艺流程1、升流式固体厌氧反应器（USR升流式固体厌氧反应器（USR ,是一种结构简单、适用于高悬浮固体有机物原料的反应器。

原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。

未消化的有机物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期（SRT和微生物滞留期（MRT，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。

两种沼气高值化利用方式的对比分析

两种沼气高值化利用方式的对比分析导语：随着化石燃料的枯竭，人们环保意识的增强，在环保政策越发严格的情况下，沼气作为一种清洁能源，越来越受到人们的重视。

沼气杂质对于其利用的负面影响，使人们越发关注沼气的高值利用方式。

本文以沼气高值利用的两个主要方式——沼气提纯制取CNG（压缩天然气）和沼气发电为例，对项目进行综合对比分析，为沼气综合利用的选择提供相关参考依据。

一、我国沼气利用现状随着矿石燃料资源的枯竭、国家新能源发展需求，在节能减排等政策的推动下，沼气综合利用进入蓬勃发展阶段。

《生物质能发展“十三五”规划》中提到到2020年，生物质能基本实现商业化和规模化利用，其中，沼气发电50万kW，生物天然气年利用量80亿m3。

《全国农村沼气发展“十三五”规划》中突出加强了重大工程、发展布局、政策措施等方面的谋划，在重大工程方面，设置了规模化生物天然气工程、规模化大型沼气工程、户用沼气和中小型沼气工程、支撑服务能力建设工程四大工程，并对每一项工程，都明确了其功能定位和建设内容。

中央将继续重点支持规模化生物天然气工程和规模化大型沼气工程建设。

目前，我国沼气的利用方式主要为发电、供热和炊事，由于沼气中CO2、H2S等杂质气体的存在，极大影响了沼气的利用效率。

并且，CO2降低沼气的密度和热值，H2S燃烧后生成二氧化硫，还会造成环境污染，影响人类身体健康。

因此，沼气高值利用提高其附加价值势在必行。

二、两种沼气高值化利用方式介绍项目以某养鸡场为例，鸡场规模为240万只鸡，每天产生鸡粪约200t，沼气产量为2万m3/d。

秸秆耗量为45t/d，沼气产量为1.6万m3/d。

二者共计生产沼气约为3.6万m3/d。

年生产固体肥料的能力将达到0.5万t/a。

下图为沼气生产工艺流程图。

1.沼气提纯制取CNG工艺流程：沼气提纯制取CNG主要工艺过程为：预处理工序、螺杆压缩工序、催化脱氧工序、变压吸附提纯工序、CNG压缩充装工序等。

CNG生产能力分析：沼气经过提纯压缩，年生产能力将达到792万m3/a，其中鸡粪作为原料产生沼气制取CNG 产量为442万m3/a，秸秆作为原料产生沼气制取CNG产量为350万m3/a2.沼气发电沼气发电技术路线由沼气生产工艺生产的沼气经脱水、脱硫储存，全部用于发电，并入当地电网，发电产生的余热为中温厌氧消化罐增温保温。

沼气的工艺

沼气的工艺
沼气是一种由有机物质经过厌氧发酵产生的气体，其工艺一般包括以下几个步骤：
1. 污水或有机废料预处理：将污水或有机废料进行初步处理，去除杂质、固体物和过滤。

2. 施加菌剂：将预处理后的污水或有机废料添加适量的菌剂，促进有机物质的分解和发酵。

3. 厌氧发酵：将添加了菌剂的污水或有机废料置于气密的容器中进行厌氧发酵，一般采用连续搅拌式或固态发酵的方式。

在厌氧环境下，菌群分解有机物质产生二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4），并释放出热能。

4. 沼气提取和净化：从发酵池中收集产生的沼气，并通过一系列的分离、净化和处理工艺，去除杂质和杂气，使沼气中的甲烷浓度达到要求。

5. 沼渣处理：沼气发酵过程中产生的固态废物，称为沼渣。

沼渣可以进行压榨脱水，去除部分水分后可作为有机肥料，也可经过进一步处理，如堆肥、干化等，利用其有机质和养分价值。

6. 沼气利用：净化后的沼气可以作为燃料供应家庭、工业或农业用途，如煮饭、供暖、发电等。

同时，沼气还可以通过压缩、液化等工艺转化为可便于储存和运
输的液态或压缩气体。

以上是一般沼气工艺的基本步骤，具体的工艺流程和设备配置会因实际情况而有所不同。

在实际应用中，还需要考虑物料的进出、温度控制、气体收集和输送等方面的工程设计。

不同工艺沼气池产气效果比较研究

ｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｂｉｏｇａｓｄｉｇｅｓｔｅｒｉｎＸｉｎ・－ｘｉｎｇｐｉｇｆａｒｍａｎｄＹｏｎｇ－－ｓｈｅｎｇｐｉｇａｆｒｍｉｎＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｗｅｒｅ
不同工艺沼气池产气效果比较研究
徐庆贤，官雪芳，林碧芬，钱蕾，林斌
（福建省农业科学院农业工程技术研究所，福建福州３５０００３；福建省农业科学院畜牧兽医研究所，福建福州３５００１３）
ｃｏｍｐａｒｅｄｆｏｒｂｉｏｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｉｎｄｅｘｏｆｆｅｅｄｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｉｏｇａｓｄｉｇｅｓｔｅｒｓｗａｓｃｌｏｓｅａｎｄＨＲＴｗａｓ１０ｄ．Ｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｄｗｉｔｈｃｌｉｍａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ＣＯＤｌｅｖｅｌｓａｔｔｈｅｅｎｔｒａｎｃｅａｎｄｅｘｉｔｏｆｂｉｏｇａｓｄｉｇｅｓｔｅｒｓａｎｄｂｉｏｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｂｉｏｇａｓｄｉｇｅｓｔｅｒｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｉｎｏｎｅｙｅａｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ

沼气的工艺流程

沼气的工艺流程沼气是一种可再生能源，通过利用有机废弃物进行发酵产生的气体，可用于发电、取暖和烹饪等用途。

沼气的工艺流程包括废弃物的处理、发酵和气体收集等步骤。

下面我们将详细介绍沼气的工艺流程。

1. 废弃物的处理沼气的原料主要是各种有机废弃物，包括农业废弃物、农作物秸秆、畜禽粪便、城市生活垃圾等。

这些废弃物需要经过预处理，包括粉碎、搅拌和调节水分含量等，以便于发酵产气。

在处理过程中，需要注意控制废弃物的碳氮比，保证发酵产气的效果。

2. 发酵经过预处理的废弃物被送入发酵罐进行发酵。

发酵罐通常是密闭的，以防止气体泄漏。

在发酵过程中，废弃物中的有机物质被微生物分解产生沼气。

发酵过程需要一定的温度和湿度条件，通常会加入一定量的发酵菌剂来促进发酵产气的效果。

发酵罐内的温度、PH值和氧气含量等参数需要进行监测和调节，以保证发酵过程的顺利进行。

3. 沼气的收集在发酵过程中产生的沼气被收集起来，一般通过管道输送至沼气储气罐。

沼气储气罐通常是一个密闭的容器，用于储存沼气并平衡沼气的压力。

储气罐内部还需要设置相应的安全阀和压力表等设备，以确保储气罐的安全运行。

沼气可以根据需要进行储存或直接利用。

4. 沼气的利用沼气可以直接用于烹饪、取暖和发电等用途。

对于家庭用户，可以将沼气通过管道输送至厨房灶具进行烹饪。

对于工业用户，沼气可以用于发电或取暖。

在利用沼气时，需要配备相应的燃烧设备和安全防护设施，以确保沼气的安全使用。

总结沼气的工艺流程包括废弃物的处理、发酵和气体收集等步骤。

通过科学合理的工艺流程，可以有效地利用有机废弃物产生沼气，实现能源的再生利用。

沼气作为一种清洁能源，对于减少温室气体排放、改善环境质量具有重要意义。

希望未来能有更多的人关注并投入沼气生产与利用的工作，共同推动可持续能源的发展。

AO工艺、SBR工艺、UASB工艺优缺点比较

UASB的‎主要优点是‎：1、UASB内‎污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVS‎S/1；2、有机负荷高，水力停留时‎间长，采用中温发‎酵时，容积负荷一般为10‎k gCOD‎/m3.d左右；3、无混合搅拌设备，靠发酵过程‎中产生的沼气的上升运动‎，使污泥床上‎部的污泥处‎于悬浮状态‎，对下部的污‎泥层也有一‎定程度的搅‎动；4、污泥床不填‎载体，节省造价及‎避免因填料发生堵赛问‎题；5、UASB内‎设三相分离器‎，通常不设沉淀池，被沉淀区分‎离出来的污‎泥重新回到‎污泥床反应‎区内，通常可以不‎设污泥回流‎设备。

主要缺点是‎：1、进水中悬浮物需要适当控‎制，不宜过高，一般控制在‎100mg‎/l以下；2、污泥床内有‎短流现象，影响处理能‎力；3、对水质和负‎荷突然变化‎较敏感，耐冲击力稍‎差。

SBR的主‎要优点是1、理想的推流‎过程使生化反应推动力增大‎，效率提高，池内厌氧、好氧处于交‎替状态，净化效果好‎。

2、运行效果稳‎定，污水在理想‎的静止状态‎下沉淀，需要时间短‎、效率高，出水水质好‎。

3、耐冲击负荷‎，池内有滞留‎的处理水，对污水有稀‎释、缓冲作用，有效抵抗水‎量和有机污‎物的冲击。

4、工艺过程中的各工序‎可根据水质‎、水量进行调‎整，运行灵活。

5、处理设备少‎，构造简单，便于操作和‎维护管理。

6、反应池内存‎在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

7、SBR法系‎统本身也适‎合于组合式‎构造方法，利于废水处理厂‎的扩建和改‎造。

8、脱氮除磷，适当控制运‎行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的‎脱氮除磷效‎果。

9、工艺流程简单、造价低。

主体设备只‎有一个序批‎式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系‎统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省‎。

缺点1、自动化控制‎要求高。

2、排水时间短‎（间歇排水时‎），并且排水时‎要求不搅动‎沉淀污泥层‎，因而需要专‎门的排水设‎备（滗水器），且对滗水器的要求很高‎。

沼气工程工艺方案设计说明

沼气工程工艺方案设计说明一、概述沼气工程工艺方案设计是沼气工程建设的重要环节，它直接关系到工程的效益和稳定运行。

在进行方案设计时，首先要明确工程的规模和用途，然后再根据具体情况来选择合适的工艺方案。

本文将对沼气工程工艺方案设计进行详细的说明，以期为相关工程设计提供参考。

二、工艺选择在进行工艺方案设计时，首先要根据工程规模和用途来确定合适的工艺。

一般来说，沼气工程的工艺可分为简易沼气工艺和先进沼气工艺两种。

简易沼气工艺适用于小规模的农村生活垃圾沼气工程，它结构简单、操作方便、维护成本低，但产气效率较低。

先进沼气工艺适用于中大规模的农业、畜牧业废弃物沼气工程，它具有产气效率高、操作稳定等优点，但需要投入较高的初期资金。

三、工艺概述1.简易沼气工艺简易沼气工艺的原理是利用生物发酵产生沼气，其主要工艺流程为：储气池、厌氧发酵池、沼气池、气液分离器等。

废弃物经过搅拌、压缩后进入储气池，经过一段时间的厌氧发酵后，产生的沼气进入沼气池进行储存，同时产生的沼渣经过厌氧发酵后可以做有机肥料。

2.先进沼气工艺先进沼气工艺相对于简易沼气工艺来说，结构更加复杂，工艺流程更加严谨。

其主要工艺流程包括：进料系统、发酵系统、气液分离系统、储气系统等。

在进料系统中，废弃物需要经过预处理后进入发酵池进行发酵，发酵后的废弃物通过气液分离系统进行分离，产生的沼气进入储气系统进行存储。

四、工艺设备选择在进行工艺方案设计时，需要根据工艺的具体要求来选择相应的设备。

在简易沼气工艺中，需要选择储气池、发酵池、沼气池等设备，同时还需要选择搅拌机、离心机等辅助设备。

在先进沼气工艺中，除了上述设备外，还需要选择前处理设备、气液分离器、储气罐等设备。

五、工艺方案设计在进行工艺方案设计时，需要对工艺流程进行细致的梳理，明确每一个节点的操作要求，以及设备的参数要求。

同时需要对设备的选择进行合理搭配，保证工艺的稳定运行和高效产气。

另外还要对安全环保等方面加强管理，确保沼气工程建设符合国家标准。

沼气的生产技术和工艺流程

沼气的生产技术和工艺流程沼气是一种具有重要意义的清洁能源，是通过发酵有机物而产生的混合气体。

它是一种可再生能源，因为可以通过有机物质的发酵而不断地产生，如农业废弃物、粪便、城市垃圾、食品加工废物等。

使用沼气作为能源不但可以摆脱对化石燃料的依赖，而且还能够防止甲烷等温室气体的排放，从而对环境友好。

接下来，本文将重点介绍沼气的生产技术和工艺流程。

一、沼气的生产技术1.温度沼气发酵需要在一定的温度范围内进行。

通常情况下，最适宜的温度是35℃～40℃，如果温度过低，发酵速度会减缓；如果温度过高，会破坏微生物的细胞，从而影响反应的进行。

因此，在沼气池的建设中，要保证污泥的温度稳定，可以通过机械控制温度或者利用太阳能进行加热。

2. pH值沼气的发酵还需要保持一定的pH值。

在最适生产沼气的 pH 值范围内，微生物数量最多，同时对各种有机物质也具有较高的降解能力。

通常情况下，pH 值控制在6.8~8.2之间，可使沼气的发酵反应达到最快速度和最高产气量。

3.微生物沼气的生产过程中，微生物也是至关重要的因素之一。

它们通过分解有机物质并反应产生气体，然后变成沼渣和沼液。

不同的微生物适宜的温度范围也不一样。

例如，酸性菌的温度最适宜在30℃~38℃之间，而且是无氧的。

在沼气生产过程中，要保证微生物数量的稳定和适宜的温度。

二、沼气的工艺流程沼气的生产过程相对来说是比较简单粗暴的。

主要包括以下的几个步骤。

1.原料处理在生产沼气前，需要将原材料先进行处理。

一般来讲，建议将原材料切成小块后，再加入到反应器中。

其中，如粪便之类的原材料可能会带有一些杂质，需要进行筛选处理，同时杂质也会影响生产的效果。

2.填充沼气池沼气池规模的大小可以根据需求进行设计，然后进行池的填充。

在填充时，建议将材料分层次、分批次地加入，避免过度积累和压缩，保持氧气的顺畅通道和微生物的充分接触。

3.密封为避免空气进入池内，影响发酵效果，需要对池进行密封处理。

这也是沼气生产中的一个非常重要的步骤。

大型车用沼气净化工艺的选择

大型车用沼气净化工艺的选择摘要沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体，要达到车用天然气质量要求的产品，必须设置脱硫和脱碳系统。

本文介绍了几种主流和实用的沼气脱硫、脱碳工艺。

关键词车用沼气；沼气净化；脱硫；脱碳中图分类号 s216.4 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）012-0152-02由生物质发酵产生的沼气一般含甲烷50～70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。

其特性与天然气相似。

经过提纯处理去除其中的硫化氢、二氧化碳及其他成份后，可获得和天然气品质相同或高于天然气品质的优质燃料气体。

1 沼气净化提纯方案选择1.1 沼气提纯工艺概述沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体，其主要成分是甲烷，甲烷在沼气中的含量大约占60%；其次是二氧化碳，大约占35%；由于发酵原料是养殖场的粪便所以沼气中含硫化氢的量较高约为0.5%，水蒸汽占1.5%，其余氮、氢和一氧化碳气体占到2%左右。

结合本工程的气体情况，要达到车用天然气质量要求的产品，必须设置脱硫和脱碳系统。

气体中的含水量也较大，所以要设置脱水系统进行气体干燥处理。

1.2 脱硫工艺选择根据投料的成份不同，沼气中的h2s含量略有差异，对于以养殖场粪便为原料的沼气工程，在恒温情况下发酵浓度对沼气中的硫化氢含量有很大影响，根据研究表明各浓度处理的发酵液所产沼气中h2s含量随着发酵时间的延长，均出现下降的变化趋势，这是由于发酵时间越长，有机物分解越完全，则所产沼气中ch4，co2含量越来越多，h2s含量就会越来越少。

对比三种发酵浓度（6%；8%；10%）又能看出，h2s含量大小次序为：试验处理3 > 处理2>处理1，说明浓度越大，所产沼气中h2s含量越高。

其原因可能是高浓度的发酵液在发酵过程中更易产生较多的硫醇、吲哚和硫化氢。

本工程发酵工艺是按照10%的进料浓度，hrt为20d，根据上图可以看出，按照这种发酵方式硫化氢浓度可能大于7g/m3，而车用天然气的要求是20mg/ m3。

沼气工程工艺及设备

集中供气沼气工程技术及配套设备一、沼气发酵工艺类型目前，已经开发出的厌氧沼气发酵工艺技术类型很多，但就技术成熟、投资费用管理方便等方面来看，应用较多的主要有以下四类，即完全混合式厌氧消化技术（CSTR），升流式固体消化技术（USR），升流式厌氧污泥床消化技术(UASB)和污泥床滤器（UBF）。

分别介绍如下：1、完全混合式厌氧消化技术（CSTR）该工艺主体设施为完全混合式厌氧消化反应器（CSTR），该类型反应器对粪污中的固体浓度大小没有严格要求，可以是低浓度发酵（3%以下），也可以是高浓度发酵(8%以上)，是目前沼气工程建设最常用的工艺技术之一。

整套工艺以CSTR发酵罐为主体设施，配套原料收集池、酸化罐、储气罐、脱硫脱水净化装置等附属装备，组成一整套CSTR发酵工艺技术。

CSTR发酵罐内采用机械搅拌和加温技术，使发酵物料均质和发酵温度稳定，这是沼气发酵工艺的一项重要的技术突破，通过搅拌和加温，可使发酵速率和产气率大大提高，提高装置利用率，保证整套工艺正常运转。

另一方面，该工艺非常适合于高浓度物料发酵，传质和传热效果好，原料利用率高。

因此，完全混合式厌氧消化技术（CSTR）是目前沼气工程普遍采用的主要工艺之一，其主要特点如下：不受发酵浓度限制，便于管理，启动快，运行费用低，非常适合于以产沼气能源为主，周围有使用沼渣、沼液有机肥条件的地区。

该工艺已在全国多处应用，产气效果好、运行稳定，将会成为我国沼气工程建设的首选工艺。

2、升流式固体消化技术（USR）该工艺主体设施为升流式固体反应器（USR），该类型反应器是一种结构简单、适用于高固体原料发酵的反应器。

发酵原料从底部配水系统进入反应器内，依靠进料和产气的上升动力按一定的速度向上流经含有高浓度厌氧微生物的污泥床时，使原料得到快速消化产生沼气。

未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于反应器内，上清液从反应器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期 (MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和反应器的利用效率。

沼气工程不同工艺特点的综述

沼气工程不同工艺特点的综述随着环境污染和能源短缺问题日益严重,发展沼气工程,对实现环境、能源和经济的可持续发展具有越来越重要的意义。

而选用合理的工艺是这项工程高效开展的保证。

本文将对目前沼气工程发展中根据不同发酵机制研发出的厌氧消化器工艺特点做概括论述,便于在沼气工程设计工作中查找最佳工艺。

1厌氧消化器的分类及特点根据水力滞留期(HRT)、固体滞留期(SRT)、微生物滞留期(MRT)的不同,沼气工程中的厌氧消化器可分常规型、污泥滞留型和附着膜型三大类。

1.1 常规型消化器又分为常规消化器、全混合式消化器(CSTR)、卧式推流厌氧消化器(HCPF)、单元混合塞流式厌氧消化器(UPR)。

1.1.1 常规消化器结构简单、应用广泛,但无搅拌装置,原料自然分层沉淀,厌氧消化活动旺盛场所只限于活性层内,因而效率较低。

我国农村最常用的水压式沼气池就属于常规消化器。

1.1.2 CSTR适宜高TS废物的处理。

能避免分层,使物料、温度等分布均匀;抑制物质分散迅速,保持较低水平;能避免浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象;投资较小,运行管理简单,易于数学建模。

但容积负荷率低;需搅拌,能效比低;出水水质较差。

这种消化器适宜高TS原料,是以前使用最多、适用范围最广的一种消化器。

能避免分层,使物料、温度等分布均匀,进入消化器的抑制物质能够迅速分散,保持较低的浓度水平;能避免浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象;投资小,运行管理简单,易于数学建模。

但是由于无法做到使SRT和MRT大于HRT,需要的消化器体积较大,容积负荷率低;需搅拌、能耗大,能效比低;微生物随出料流失较多,出水水质较差,应用范围逐渐缩小。

1.1.3 HCPF适用高浓度、高TS有机废水的处理。

结构简单,投资较小,不需搅拌,能耗低;运转方便,故障少,稳定性高。

但固体物可能沉淀于底部,形成大量死区,影响消化器的有效体积,使HRT 和SRT降低;需要固体和微生物的回流作为接种物;消化器面积/体积比值较大,且难恒温,效率较低,出水水质相对较差;易结壳。

PSA与膜对比沼气提纯CNG

沼气提纯制CNG工艺PSA物理吸附法与Membrane膜分离法的对比比较PSA变压吸附法 Membrane膜分离法设备投资在技术指标相同的情况下，价格便宜稍贵 – 主要是因为全球仅有三家可商业化使用的膜提纯技术供应商甲烷富集能力当进气甲烷含量不高时，多用于高纯甲烷的富集，可用于二级精脱碳，在液化生物甲烷气体工艺中使用最好的沼气提纯技术，可将含碳量较高的粗沼气直接净化为干净的CNG 产品，含甲烷百分比多为95%；在液化生物甲烷流程中，可作为一级提纯使用，成本最低甲烷回收率较低 – 由于该技术的特性决定；回收率低意味着在同样的工作时间里回收的甲烷少，浪费的多，业主则收入会降低如果是单级膜则回收率低，但是如果采用专门为沼气提纯设计的两级膜串联方案，则最高可以达到98%的回收效率，仅次于大型脱酸项目中使用的化学吸收法的回收率甲烷排放回收率低则甲烷排放高，污染空气且极有可能无法达到当地环保部门的要求回收率高则甲烷排放低，安全环保，为业主规避潜在风险脱氧气无法处理潜在的多余氧气，可导致产品气中氧气含量较高而存在安全隐患可以部分分离氧气 – 产品气中氧气的浓度将为原料气中的3/5，有效地控制了氧气浓度的富集，系统更加可靠安全电耗较高 – 因为气体分子离开吸收罐的过程还需要真空泵来实现，使用了额外的功率行业内最低，因为膜组本身不消耗能量，仅需前端压缩机来实现工艺压力产品气压力较低 – 由于工艺压力较低，所以产品的排气压力低，导致了在后增压部分会有较高的设备投资较高 – 由于工艺压力高，所以产品的排气压力高，后增压部分可以减轻负荷，一定程度上减少了项目整体的功耗和设备投资易损率较高 – 因为两股气路进行吸收的罐体中间会有一个频繁切换的气阀，该部件是最大的坏点。

易损率高则全年运行时间短，结果是没有更多的时间创造更多的利润极低 – 因为膜组本身是固定件，而且可以运行长达10年而不更换维护成本高 – 每半年需要更换一次活性炭，如不及时更换则会导致分子筛的封堵问题非常低 – 仅需定期更换膜组前的过滤器滤芯，膜组本身无维护需要系统设计可以橇装，但不可以移动式作业，这是由于较大的震动会导致分子筛的破裂，一次性损伤系统标准的集成式橇装设计，并可以用于移动式作业，这样业主可以选择采用设备租赁的方式与厂商合作。

沼气净化工艺

沼气净化工艺1.水洗工艺因为二氧化碳和硫化氢在水中的溶解度比甲烷大，所以水洗不但可以去除二氧化碳，还可以去除硫化氢，此吸收过程是纯粹的物理反应。

通常沼气通过压缩后从吸收柱底部进入，水从顶部进入进行反相流动吸收。

因为硫化氢在水中的溶解度比二氧化碳大，所以水洗也可以去除硫化氢。

吸收了二氧化碳和硫化氢的水可以再生循环使用，可以在吸收柱中通过减压或者用空气吸脱再生，当水中的硫化氢浓度比较高的时候，一般不推荐使用空气吹脱，因为水很快又被硫污染。

如果有废水可以利用，不推荐对水进行再生。

2.聚乙二醇洗涤工艺聚乙二醇洗涤和水洗一样，也是一个物理吸收过程。

Selexol是一种溶剂的商品名，主要成分为二甲基聚乙烯乙二醇（DMPEG）。

和在水中一样，二氧化碳和硫化氢在Selexol中的溶解度比甲烷大，不同之处是二氧化碳和硫化氢在Selexol中溶解度比水中大，这样需要Selexol的量也会减少，更加经济和节能。

另外，水和卤化烃（填埋场沼气中的成分）也可以用Selexol洗涤去除。

Selexol可以再生重复使用，可以使用水蒸汽或者惰性气体（净化后的沼气和天然气）吹脱Selexol中的元素硫，但是不推荐使用空气。

3.碳分子筛工艺分子筛在分离沼气中特定的气体组成上是一种非常好的产品。

通常，分子被松散地吸附在炭孔隙中，并且可以析出。

通过不同的网孔大小或者压力可进行选择性的吸收。

当压力减小时，分子筛中吸收的化合物组分会释放出来。

所以这个过程常常被乘坐“变压吸附（PSA）”。

可以用焦炭制作富有微米级孔隙结构的分子筛净化沼气。

为了节省压缩气体的所需的能量，需要把一系列分子筛串联在一起。

气体压力从一组分子筛中释放后加入接下来的一组。

通常是将四组排为一列，可以同时用来去除二氧化碳和水蒸汽。

利用活性炭去除了硫化氢后，冷凝器在四摄氏度下冷凝去除之后，沼气在6*10的5次方帕的压力下通入吸收单元，通过第一个吸收柱后可以使沼气中的水蒸汽分压小于10ppm，甲烷含量超过96%以上。

某生物质天然气（沼气）提纯项目工艺选择

某生物质天然气（沼气）提纯项目工艺选择摘要：沼气是一种可持续发展的、洁净新能源，它在解决资源紧张、环保等方面具有重要意义。

由于生物质资源丰富，可以采用厌氧法将其转化为甲烷含量50%~65%的生物质天然气（沼气），没有提纯过的沼气其燃烧效果较差，因此需要对生物质天然气（沼气）进行提纯，使其甲烷含量达90%或以上，改善其燃烧特性。

本文对不同类型的沼气提纯技术进行了较为详尽的阐述。

关键词：沼气；提纯；CH4；生物质天然气引言沼气是一种由各种不同的气体组成的混合物，其中大部分是由CO2和CH4组成，CO2和CH4的比例约为40%和60%。

沼气则是有机物、有机废水等通过厌氧发酵来产生沼气，经过脱硫、脱碳、脱水、加压等工艺得以提纯作为天然气使用。

沼气经过提纯净化后，达到国家二类天然气标准，直接输送至市政天然气管网，作为天然气气源供应。

如果附近没有市政天然气管网，可以进一步将天然气进行压缩，通常是20MPa（压缩天然气）便于贮存和运送。

我国的沼气资源十分充裕，然而其利用模式却不尽如人意，因此，在这一领域还有很大的发展余地。

目前，国内外沼气提纯工艺已相当完善，并且已基本达到了工业化的水平。

在我国，虽然有大量的沼气，但其利用的方法都是传统的。

近几年，我国大量的高产出的沼气项目层出不穷，每天产生的甲烷数量远远超出了当下需求，而过剩的甲烷则通过锅炉进入锅炉进行不彻底的焚烧，或者是经火炬燃烧，甚至有些是直接排出，造成了巨大的浪费和环境问题。

随着我国能源结构日益优化，采用沼气提纯生物质能源（天然气）已成为今后能源开发的一个主要方向。

1沼气提纯生物天然气的必要性1.1重视度提高及政策指导规范化目前，我国的能耗很高，为了解决能源和环保问题，在日常的生产和经营中都有相应的对策。

随着臭氧层、酸雨及日益严重的全球变暖，国内对甲烷提纯技术的利用程度有所提升。

近几年，我们制定了一系列旨在推动可持续发展和可再生资源使用方式的国家经济转型，并将清洁发展作为重点。

沼气提纯工艺比选

沼气提纯工艺比选目前国内主要用到的几种膜法沼气净化提纯技术有：膜法、醇胺法、PSA（变压吸附法）、压力水洗等。

几种提纯工艺对比见下表：表沼气净化提纯技术对比分析与其他脱碳技术相比，膜法脱碳技术主要有以下突出优势：1.工艺流程简洁、操作管理简便，劳动定员减少50%以上；2.膜组本身不消耗能量，运行费用低，较化学吸收法和加压水洗法低15-25%；3.占地面积小，采用标准集装箱集成，并可实现模块化扩展；4.相比其他物理法沼气提纯技术，产品纯度高、回收率高，CH4纯度≥95%，回收率≥98%；5.具有同步脱水功能，无需前端脱水。

6.环保节能，不产生污水，无需化学添加药剂。

根据以上对比数据，本项目沼气处理规模为25000m3/d，选用膜法净化技术脱碳。

沼气提纯单元沼气净化采用膜法脱碳技术，膜分离脱碳装置采用先进的中空纤维膜分离技术把二氧化碳从沼气中去除（沼气主要含有二氧化碳和甲烷）。

中空纤维膜的工作原理是通过不同气体在高分子材料中空纤维膜内的渗透速率不同，将不同气体分子进行分离。

其中，渗透速率快的气体称为“快气”，渗透速率慢的气体称为“慢气”。

沼气中的水、硫化氢、二氧化碳和氧气均为“快气”，而氮气、甲烷则为“慢气”。

所以，膜组的这种选择性渗透吸附特性，决定了膜法沼气提纯不仅可以脱去大量二氧化碳，同时可以除去部分硫化氢和氧气杂质。

图5-13 气体渗透速率图5-14气体膜分离示意图5-15 膜组件工作原理图H 2OH 2He CO 2O 2Ar CO N 2CH 4C 2H 6易透过难透过图5-16 膜材结构图沼气的成分主要是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），沼气净化提纯主要就是将沼气中的二氧化碳气体去除，提纯后的甲烷气体含量大于97%即可，从图中可以看出沼气中主要气体CO2渗透速率要高于CH4气体，利用气体膜的该特性对沼气中的CH4气体和CO2气体进行快速分离，实现CH4气体含量大于97%的目的。

本工艺沼气净化压缩系统按每天24h运行设计。

沼气工程技术与工艺

沼气工程技术与工艺1. 引言沼气是一种可再生能源，通过传统的沼气工程技术和工艺可以从有机废料中产生。

沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，是一种优质的燃料。

在农村地区，沼气被广泛应用于家庭烹饪、照明以及热水供应等方面。

同时，沼气工程技术和工艺也可以降低温室气体排放，对环境保护具有积极意义。

2. 沼气工程技术的基本原理沼气工程技术的基本原理是通过发酵分解有机废料产生甲烷气体。

该过程主要采用厌氧发酵的方式进行。

基本原理包括以下几个方面：•废料预处理：将有机废料进行粉碎和搅拌，以增加表面积，提高发酵效率。

•发酵池设计：发酵池的设计需要考虑温度控制、气体收集、搅拌等因素，保证发酵过程的稳定性和高效性。

•发酵菌种的添加：适当的细菌种类的添加可以加速发酵过程，并提高甲烷产率。

•沼气收集和利用：通过管道将产生的沼气收集起来，并进行净化和储存，以满足不同用途的需求。

3. 沼气工艺的分类沼气工艺可以分为传统工艺和先进工艺。

3.1 传统工艺传统的沼气工艺主要包括家庭式沼气池、地沼气池和大型沼气池。

家庭式沼气池适用于农村家庭，可直接利用厨余废料等进行沼气发酵。

地沼气池适用于农村农场，可利用农业废料和畜禽粪便等进行沼气发酵。

大型沼气池适用于城市污水处理厂等大规模产气项目。

传统沼气工艺的优点是技术成熟、操作简单、投资成本低，但也存在发酵周期长、沼气产量低和环境污染等问题。

3.2 先进工艺先进的沼气工艺主要包括高效沼气工艺和膜分离沼气工艺。

高效沼气工艺通过改进发酵池结构和新增工艺设备等手段，提高沼气产量和发酵效率。

膜分离沼气工艺则采用膜分离技术将沼气中的杂质分离出来，提高沼气的纯度和利用价值。

先进沼气工艺的优点是沼气产量高、发酵效率高、环保性好，但需要较高的技术要求和投资成本。

4. 沼气工程技术和工艺的应用沼气工程技术和工艺广泛应用于农村地区、畜禽养殖场和污水处理厂等地方。

在农村地区，沼气被用于家庭烹饪、照明、热水供应等方面，显著提高了生活品质。