沼气产生量
【运营干货】养猪场沼气工程涉及的工艺计算都在这里!
【运营干货】养猪场沼气工程涉及的工艺计算都在这里!1.发酵原料一般一头猪日排粪便2kg,猪粪便含固率为20%,排尿量3kg,该养猪场年出栏量5000头。
则:1)粪便量=2x5000=10000kg/d=10t/d2)粪便固体量TS=10t/d×0.2=2t/d3)排尿量=3000×5=15000kg/d=15t/d2.沼气产量计算考虑5%的干物质损耗率,每天投粪便固体量TS为2000kg,产沼率为0.28~0.32m3/kgTS,取值0.3m3/kgTS,则可产沼气为:沼气量=2000x(1-0.05)x0.3=570m3/d。
3.沼肥产量估算和利用1)干物质减量化计算全天输入干物质量为2000kg,厌氧阶段消耗量为TS的65%为1300kg,该部分TS消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。
厌氧阶段TS的输出量为700kg,其中205kg,由厌氧反应器底部作为沼渣排出,进入沼渣储存池,495kg与厌氧反应器上部出水一并排出。
2)沼肥产量的估算一般情况下沼渣含水率为93%,沼液含水率为97%。
1)沼渣干物质含量0.205t/d,按93%含水率计算,则:沼渣产量=0.205/0.07=2.93t/d。
2)沼液干物质含量为0.495/d,按97%含水率计算,则:沼液产量=0.495/0.03=16.5t/d。
二热量平衡计算1.沼气日产热值沼气的热值常在5000~6000kcal/m3,取值5500kcal/m3,已知沼气日产量为570m3/d,则:沼气日产热值=5700x5500=3135000kcal。
2.沼气锅炉的日耗热量沼气锅炉主要用于厌氧罐冬季加温和为场内生产与生活供热或蒸汽。
沼气锅炉的热效率较高,一般在90%以上转化为热水或蒸汽加以利用。
一般每天用100m3/d用于沼气锅炉,则:沼气锅炉的日耗热量=100x5500=550000kcal。
三水平衡计算本设计中采用高浓度反应器设计,养殖场产生的10t/d鲜猪粪全部投放到高浓度反应器,并调配成6%干物质浓度,则可配成沼气原料34t,需要配浆水24t,此部分水取自养殖场畜禽尿液和污水。
1 渗滤液沼气计算公式
Q
Qa= Qa=
100
数值 100 70000 10% 0.5 350 14.6
2750 114.6
3、沼气 中各种气 体的含量
编号 1 2 3
名称 甲烷 硫化氢 水分
含量 ≈55% ≤110mg/L ≤4%
50-60%
Nm3/h
单位 m3/d mg/L Nm3/kgCODCr Nm3/d Nm3/h
Nm3/d Nm3/h
备注
推荐值:80% 推荐值0.45-0.50
日均
时均
备注
推荐值:10% 推荐值0.45-0.50
日均 时均
日均 时均
数值 100 60000 80% 0.5 2400
单位 m3/d mg/L
Nm3/kgCODCr Nm3/d
6
2.2 调节 池(当调 节池的臭 气被判定 为沼气 时)
编号 1
2
3
4
5 6
项目 项目规模 进水CODCr UASB对CODCr的去除率 沼气产率 沼气产生量
2.3 沼气 量合计
1
2
沼气产生量
渗滤液系 统沼气计 算书
1、规范 推荐计算 公式(升 流式厌氧 污泥床反 应器污水 处理工程 技术规 范, HJ20132012)
2、计算 书 2.1 UASB 反应器
编号 1
2
3
4
5
项目 项目规模 进水CODCr UASB对CODCr的去除率 沼气产率 沼气产生量
指标 Q= S0= R1= η= Qa=
干物质产气量
干物质产气量指的是单位质量干物质在一定时间内产生的沼气量。
具体的计算公式是:单位干物质(TS)产气量(mL/g)= 发酵周期(30 d)内累积产生的沼气量(V)/ 发酵物总质量(W)× 发酵物TS含量(TS)。
在具体的实践中,含水率对干物质产气量有一定的影响。
一般来说,含水率越高,越有利于发酵产沼气。
例如,含水率81%时30 d的总产气量最高,达到19550 mL。
此外,不同原料的干物质产气量也不同。
在35℃条件下,常用原料每千克干物质的产气量为0.3\~0.5 m³。
而根据国家标准GB9958-88,体重1kg的鸡年排粪便可产沼气3m³,体重50kg的人年排粪便可产沼气15m³,体重50kg的猪年排粪便可产沼气90m³,体重500kg的牛年排粪便可产沼气350m³。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询农业专家。
污水出沼气计算公式
污水出沼气计算公式污水处理是一个重要的环境保护工作,而污水处理过程中产生的污泥和废水也是一种资源,可以通过生物发酵产生沼气。
沼气是一种可再生能源,可以用于发电、取暖和烹饪等多种用途。
因此,污水出沼气的计算公式对于污水处理厂的设计和运营至关重要。
污水出沼气的计算公式可以根据污水处理厂的污水量、污泥产生量、废水中有机物含量等因素来进行推导。
一般来说,沼气产生量与污泥产生量成正比,而与废水中有机物含量成正比。
下面我们将介绍一种常用的污水出沼气计算公式,并对其进行详细的推导和解释。
首先,我们需要定义一些变量:Q,污水处理厂的日处理量,单位为m3/d。
Y,沼气产生量,单位为m3/kg VS(挥发性固体)。
M,污泥产生量,单位为kg/d。
C,废水中有机物的含量,单位为kg/m3。
根据以上变量,我们可以得到污水出沼气的计算公式如下:Y = a M + b Q C。
其中,a和b为常数,可以根据实际情况进行调整。
下面我们将对该公式进行推导和解释。
首先,沼气产生量与污泥产生量成正比。
污泥中含有大量的有机物,经过生物发酵可以产生沼气。
因此,沼气产生量与污泥产生量成正比是合理的。
而且,污泥产生量可以通过污水处理厂的设计参数来确定,因此可以将沼气产生量与污泥产生量的关系表示为Y = a M。
其次,沼气产生量与废水中有机物含量成正比。
废水中的有机物是沼气的主要来源之一,因此沼气产生量与废水中有机物含量成正比也是合理的。
废水中有机物含量可以通过废水的化学分析来确定,因此可以将沼气产生量与废水中有机物含量的关系表示为Y = b Q C。
将以上两个关系结合起来,就得到了污水出沼气的计算公式Y = a M + b Q C。
在实际应用中,我们可以通过对污水处理厂的运行数据进行分析,确定a和b的数值。
然后,根据污水处理厂的日处理量Q、污泥产生量M和废水中有机物含量C,就可以计算出沼气的产生量Y。
这样,污水处理厂就可以根据实际情况来合理安排沼气的利用,从而达到节能减排的目的。
沼气的主要成分范文
沼气的主要成分范文沼气是一种由有机物质经过微生物分解产生的气体,主要成分包括甲烷、二氧化碳、氢气、一氧化碳、氮气等。
甲烷是沼气的主要成分,占据了沼气的70-75%左右,它是一种无色、无臭的气体,具有极高的燃烧性能,是一种理想的可再生能源。
沼气的产生是通过沼气发酵过程完成的。
在沼泽地、农田、污水处理厂等地,大量的有机废弃物被排放出来,这些有机废弃物富含碳水化合物,正是这些废弃物通过微生物的作用,转化为可燃气体沼气。
沼气中的甲烷是一种由氨氧化菌、甲烷菌等微生物在缺乏氧气的情况下合成的。
沼气所含的其他成分包括二氧化碳、氢气、一氧化碳和氮气等。
二氧化碳是由沼气发酵过程中生成的,占据了沼气的20-30%左右。
氢气是沼气中少量的成分之一,占据了1-2%的比例。
一氧化碳是一种无色、无臭的气体,通常存在于沼气中的很小量,不超过1%。
氮气是沼气中的惰性气体,通常占据了5-10%的比例。
首先,沼气的利用可以替代传统的化石燃料,如煤炭、石油和天然气等。
传统的化石能源具有严重的环境污染问题,包括大气污染和温室气体排放等。
而沼气作为一种清洁能源,其燃烧过程中排放的二氧化碳相对较少,对于减缓全球气候变暖具有重要作用。
其次,沼气在农村地区可以替代传统的生物质能源,如柴草、木柴等。
传统的生物质能源燃烧产生的烟尘和有害气体对人体健康有很大的威胁,而沼气的燃烧几乎不产生固体废弃物和有害气体,能够提高农村居民的生活环境和健康水平。
此外,沼气的利用还可以解决有机废弃物的处理问题。
生活垃圾、农业废物、农畜禽粪便等有机废弃物在无措施处理的情况下容易产生恶臭、传播病菌和污染土壤和水源等问题,而沼气的发酵过程中可以将这些有机废弃物转化为沼气,从而达到废物资源化的目的。
总的来说,沼气的主要成分包括甲烷、二氧化碳、氢气、一氧化碳、氮气等,其中甲烷是沼气的主要成分,占据了沼气的绝大比例。
沼气作为一种清洁、可再生能源,具有重要的经济和环保价值,其利用可以替代传统的化石能源和生物质能源,减少环境污染和改善人们生活条件,同时还可以解决有机废弃物的处理问题,促进资源的可持续利用。
沼气的来源和组成分析
沼气的来源和组成分析沼气是一种由生物过程产生的混合气体,通常由甲烷和二氧化碳主导。
它是一种可再生能源,广泛应用于农业、工业、能源和环境保护等领域。
在本文中,我们将探讨沼气的来源,组成分析以及其在各个领域的应用。
来源沼气的主要来源是有机废弃物,如畜禽粪便、家庭垃圾、农作物残留物和钢铁制造过程中的废料等。
这些有机物经过微生物分解产生甲烷和二氧化碳。
因此,沼气通常是在沼泽和垃圾堆中产生的。
组成分析沼气的组成非常复杂,其中最主要的成分是甲烷和二氧化碳。
甲烷的含量通常在50%到70%,二氧化碳的含量在25%到45%之间。
此外,沼气中还包含少量的硫化氢和氮气。
这些非主要成分的量通常很小,不到1%。
甲烷和二氧化碳是沼气的主要组成成分,其中甲烷可以作为燃料使用。
由于甲烷的比重大于空气,因此沼气在空气中可以聚集成袋子。
这使得沼气变得更容易使用。
应用沼气在农业领域广泛应用,主要用于加热和照明。
在一些农村地区,甚至可以使用沼气作为燃料烹饪食物。
在许多工业领域,沼气也用于加热和运动机械。
沼气的应用还可以帮助减少碳排放。
当废弃物被处理并转化成沼气时,减少了废弃物的分解和产生的温室气体的排放。
此外,在一些国家和地区,沼气的生产和利用也被广泛地认为是一种减贫和促进经济发展的手段。
结论在总体上看,沼气是一种重要的可再生能源。
它是由天然过程产生的,可以在各种领域得到广泛的应用。
通过沼气的生产和利用,不仅可以帮助减少废弃物的分解和因此而导致的排放,还可以在各领域推动社会进步和经济发展。
沼气分析报告
沼气分析报告1. 简介本文档是针对沼气的分析报告。
沼气是一种由有机物在缺氧条件下发酵产生的混合气体,主要成分为甲烷和二氧化碳。
沼气具有可再生、清洁和高效等优点,在农业废物处理、能源领域具有广泛应用。
2. 沼气成分分析沼气主要由甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)组成,此外还包含少量的氮气(N2)、氢气(H2)和硫化氢(H2S)。
下表为沼气中各组分的浓度范围:成分浓度范围甲烷50% - 75%二氧化碳25% - 50%氮气0% - 10%氢气0% - 1%硫化氢0 ppm - 1,000 ppm3. 沼气产生途径和影响因素3.1 沼气形成途径沼气主要通过有机物在缺氧条件下的微生物发酵产生。
有机物来源主要包括农牧业废弃物、污水处理厂的污泥、有机废料等。
这些有机物在发酵过程中会产生沼气。
3.2 影响因素沼气产生受到多个因素的影响,主要包括有机物质的种类和含量、温度、PH 值、发酵时间等。
•有机物质的种类和含量:不同种类的有机物质在发酵过程中产生的沼气产量和成分会有所不同。
含有丰富有机物质的废弃物会有更高的沼气产量。
•温度:发酵过程需要适宜的温度,通常在35°C - 60°C范围内,过低或过高的温度会影响沼气产生效率。
•PH值:发酵过程中的PH值对微生物活性和沼气产生有重要影响。
一般适宜的PH值范围为6.5 - 8.5。
•发酵时间:发酵时间越长,沼气产量会逐渐增加,直到稳定。
4. 沼气的应用4.1 农业废物处理沼气在农业废物处理中起到了重要作用。
通过将农业废物投入沼气池进行发酵,既能处理废物,又能产生可用的沼气。
沼气可以用于灶具燃料替代煤气,减少厨余垃圾的堆肥处理量。
4.2 能源利用沼气是一种可再生能源,可以用于发电和供热。
通过将沼气燃烧发电,可以减少化石燃料的使用,减少温室气体排放。
同时,沼气还可以供应给居民和工业用户作为燃气使用。
5. 沼气利用效益沼气的利用对环境和经济均具有积极影响。
沼气
沼气池容积的大小(一般指有效容积,即主池的净容积),应该根据每日发酵原料的品种、数量、用气量和产气率来确定,同时要考虑到沼肥的用量及用途。
一、水压式沼气池(见图1)特点:发酵原料自流,管理方便;结构合理,施工方便。
二、强回流沼气池(见图2)特点:用粪草两相分离连续发酵工艺;运用出料搅拌器搅拌出料;利用沼液冲洗厕所。
三、气动搅拌自动循环沼气池(见图3)特点:料液自动循环与自动搅拌;厌氧生物膜增殖;自动破壳与强制回流及清渣;原料两步发酵与太阳能增温。
1.沼气主要含有甲烷(55%~70%)、二氧化碳(25%~40%),还有少量的一氧化碳、氮气、硫化氢等,几乎没有氧气。甲烷比重为0.554(空气为1),是一种无毒、无色、无臭的气体,一遇火焰就会燃烧。当空气中甲烷浓度极高、含氧量不足时会使人缺氧窒息,引起中毒,因此注意安全非常重要。
2.安全发酵。电石及各种剧毒农药禁止入池。可做农药的各种植物如:大蒜、桃树叶、百部(又叫百步)、马蛇子草等,也禁止入池,以防沼气细菌中毒而停止产气。如发生这种情况,应将池内发酵料液全部清除再重新装入新料。禁止把油渣、骨粉和磷矿粉等含磷物质加入沼气池,以防产生剧毒的磷化三氢气体。此外,当发酵料液浓度过高、接种物太少时容易引起氨中毒,表现为产气量下降甚至停止产气。
沼气池的施工工艺大体可分三种:一是整体浇筑,二是块体砌筑,三是混合施工。
1.整体浇筑是从下到上,在现场用混凝土浇成。
这种池子整体性能好,强度高,适合在无地下水的地方建池,混凝土浇筑采用砖模、木模、钢模均可。
厌氧消化工艺计算题
厌氧消化工艺计算题厌氧消化工艺是一种生物处理技术,通过微生物在没有氧气的条件下降解有机废弃物并产生沼气的过程。
这种工艺被广泛应用于污水处理厂、有机固废处置场等领域,具有高效、环保、可持续等优点。
本文将通过一个厌氧消化工艺计算题,探讨该工艺的原理、关键参数以及计算方法。
题目:污水处理厂每日处理污水量为5000 m3,COD浓度为5000 mg/L。
设计采用厌氧消化工艺处理该污水,要求COD去除率达到80%。
该工艺采用容积为2000 m3的消化池,污泥停留时间为30天,请计算以下参数:1.每日需要补充的污泥量。
2.每天产生的沼气量。
3.污泥干固物质的含量。
4.沼气的能量产量。
解答:1.每日需要补充的污泥量首先,根据COD浓度和污水量可以计算出每日输入的COD总量:每日输入COD总量 = 5000 mg/L * 5000 m3 = 25,000,000 mg = 25,000 g = 25 kg根据要求的COD去除率为80%,可以计算出每日需要去除的COD量:每日需要去除的COD量 = 25 kg * 80% = 20 kg而污泥停留时间为30天,所以每日需要补充的污泥量为:每日需要补充的污泥量 = 20 kg / 30 day = 0.67 kg/day2.每天产生的沼气量沼气产生量主要与消化池的污泥停留时间和污泥产生的沼气量有关。
一般情况下,可根据每日输入COD总量来估算污泥产生的沼气量。
每日输入COD总量=每日产沼气量*污泥产沼气量已知每日输入COD总量为25 kg,假设污泥产生的沼气量为0.35m3/kg COD。
则可以计算每天产生的沼气量:每日产生的沼气量 = 25 kg / 0.35 m3/kg COD = 71.43 m3/day3.污泥干固物质的含量污泥干固物质的含量是评估污泥性质和浓度的重要指标。
一般情况下,可以通过污泥干固物质与总悬浮固体(TSS)之比来计算。
已知总悬浮固体(TSS)含量一般为2-6%。
厌氧消化池计算公式
厌氧消化池计算公式厌氧消化池是一种用于有机废水处理的重要设施,它通过微生物的作用将有机废水中的有机物质分解成沼气和有机肥料。
在设计和运行厌氧消化池时,需要根据废水的性质和处理要求来进行计算和设计。
本文将介绍厌氧消化池的计算公式和相关内容。
1. 厌氧消化池的基本原理。
厌氧消化池是一种没有氧气的环境,通过微生物的厌氧代谢作用将有机废水中的有机物质分解成沼气和有机肥料。
在厌氧消化池中,微生物通过厌氧呼吸将有机物质分解成沼气和有机肥料,同时产生热量。
这种处理方法可以有效地降解有机废水中的有机物质,减少废水的污染程度。
2. 厌氧消化池的计算公式。
在设计和运行厌氧消化池时,需要进行一系列的计算和设计工作。
其中,厌氧消化池的计算公式是非常重要的内容之一。
下面将介绍厌氧消化池的计算公式及其相关内容。
(1)厌氧消化池的处理能力计算公式。
厌氧消化池的处理能力是指单位时间内处理的废水量。
在设计厌氧消化池时,需要根据废水的性质和处理要求来计算厌氧消化池的处理能力。
厌氧消化池的处理能力计算公式如下:Q = V × HRT。
其中,Q表示厌氧消化池的处理能力,单位为m3/d;V表示厌氧消化池的有效容积,单位为m3;HRT表示厌氧消化池的水力停留时间,单位为d。
(2)厌氧消化池的沼气产量计算公式。
在厌氧消化池中,有机物质分解产生沼气。
沼气是一种重要的可再生能源,可以用于发电、供暖等用途。
因此,在设计厌氧消化池时,需要计算沼气的产量。
厌氧消化池的沼气产量计算公式如下:G = V × VS × R。
其中,G表示厌氧消化池的沼气产量,单位为m3/d;V表示厌氧消化池的有效容积,单位为m3;VS表示废水中的有机物质的容积浓度,单位为m3/m3;R表示沼气的产生率,单位为m3/kg。
3. 厌氧消化池的设计参数。
在设计厌氧消化池时,需要确定一系列的设计参数,包括厌氧消化池的容积、水力停留时间、沼气产生率等。
这些设计参数是根据废水的性质和处理要求来确定的。
沼气量计算
沼气产量计算一、1,按养殖规模计算,一般估算为:5头猪、1头牛、150只鸡的粪便可产沼气1立方米。
2、按照池容计算。
3、按照池中的干物质计算,如每公斤猪粪(干物质)产气量为0.43立方米/千克。
4、按照去除的污染物计算,如没除去1kgCOD可产生约0.35立方米沼气。
但每种计算方法计算出的结果差别很大。
二、沼气池需进调配成干物质含量(TS)为8%的粪污水料液,根据日粪污干物质产量和水力滞留期(20天),需要沼气池有效容积为800m3。
计算公式如下:沼气池有效容积=(干物质日产量×水力滞留期)/发酵料液浓度 =(X×20d)/8% =800m3,(产气量)则粪污干物质量为3.2t/d粪便中干物质在厌氧反应阶段被降解50%,经固液分离后进入沼液约20%,转化为沼渣的干物质为总量的30%,新鲜沼渣含水率为65%。
日产沼渣量:(3.2t/d×30%)÷(1-65%)=2.74t/d;沼液日产量:(3.2t/d÷8%)-3.2t/d×50%-2.74t/d=35.66t/d;部分沼液回流去调节池调节粪水料液浓度,可减少清水用量并提高粪水料液中产沼气细菌的含量,沼液回流量按20t/d计。
因此,每天需要排放的沼液量为:35.66-20=15.66 t/d;三、沼气的产生分两部分进行计算1、每去除1kgCOD产生0.35立方甲烷,然后由沼气的成分计算一下沼气的量;2、按每去除1kgTS约产生0.5kg沼气。
两者加起来就跟实际的差不多了,毕竟理论跟实际会有一点差距的。
四、首先计算每日粪便干物质量(一般粪便含水率80%左右),考虑干物质量损耗后,产沼率为0.28~0.32m3/kg 干物质。
沼气简介
沼气是可再生的清洁能源,既可替代秸秆、 薪柴等传统生物质能源,也可替代煤炭等商品 能源,而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤 炭等。 沼气产业化于国,于民,与环境,都是有利无 害的。
沼气发电技术本身提供的是清洁能源,不仅解决了沼 气工程中的环境问题、消耗了大量废弃物、保护了环境、 减少了温室气体的排放,而且变废为宝,产生了大量的 热能和电能,符合能源再循环利用的环保理念,同时也 带来巨大的经济效益。
沼气发电在我国农村的应用前景
我国可用于沼气发电的资源十分丰富。首先,受饮食结构的 影响,我国生猪存栏量达到数亿头,牛羊、家禽等养殖量也十 分巨大,禽畜粪便总排放量巨大。 同时,工业的不断发展,工业有机废水排放量也十分惊人。 如果再考虑酒糟液、城市垃圾填埋和污水处理产生的沼气等因 素,我国沼气资源潜力将进一步扩大,沼气发电的前景十分开 阔。 另外,我国广大农村生物质资源非常丰富,解决农村电气 化,沼气发电是一个很重要的途径。 沼气发动机发电与发动机余热利用综合热效率比任何其他 热动力设备或装置的热效率都高。进行沼气发电即使民用,也 可以将电通过电缆输送到每家每户,提前实现全部家用设备电 气化,既方便又干净。用不完的电还可以并入电网中,这是最 科学、合理、高效应用沼气能源的途径。
综合利用技术
自80年代以来建立起的沼气发酵综合利用技术沼气为纽带,物质多层次利用、能量合 理流动的高效农产模 式 ,巳逐渐成为我国农村地区利用沼气技术促进可持续发展的 有效方法。 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。
沼气产量计算书
沼气产量计算书
1、沼气理论产气量分析:每去除1gCOD,会产生0.35标准升甲烷。
2、我公司近期厌氧运行情况,厌氧每天进水120m3,厌氧进水COD为38000mg/l,厌氧出水COD为3500mg/l
3、近期每天产生的沼气量计算:
甲烷气量=120m3×(38000-3500)mg/l×0.35l/g
= 1449m3
一般,甲烷在沼气中含量约为55%-73%,取中间值65%计算:
沼气产生量=1449÷65% =2229m3
依据宜兴公司化验结果,甲烷在沼气中含量约为76.2%~80.0%,取低值76.2%计算: 沼气产生量=1449÷76.2% =1902m3
4、根据经验,及我司垃圾处理能力,渗沥液量可达200t/d,则每天产生的沼气量计算: 甲烷气量=200m3×(38000-3500)mg/l×0.35l/g= 2415m3
一般,甲烷在沼气中含量约为55%-73%,取中间值65%计算:
沼气产生量=2415÷65% =3715m3
依据宜兴公司化验结果,甲烷在沼气中含量约为76.2%~80.0%,取低值76.2%计算: 沼气产生量=2415÷76.2% =3169m3
结论:依据厌氧池目前运行状况测算,年平均每天处理约产生甲烷含量约为76.2%的沼气2500m3(即104m3/h)。
废水厌氧处理沼气产气量计算原理
废水厌氧处理沼气产气量计算原理一、理论产气量的计算1.根据废水有机物化学组成计算产气量当废水中有机组分一定时,可以利用第一节中所介绍的化学经验方程式(15-1)计算产气量,对不含氮的有机物也可用以下巴斯维尔(Buswell和Mueller)通式计算:【公式见下图】2.根据COD与产气量关系计算在标准状态下,1mol甲烷,相当于2mol(或64g)COD,则还原1gCOD相当于生成64=甲烷。
一般在厌氧条件下,每降解1kgCOD约产生2%~8%的厌氧污泥(即微生物对营养物质进行同化后残留的物质),而能量的传递效率是能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减。
若以营养级为单位,能量在相邻的两个营养级之间传递效率为10%~20%。
微生物由于其生物形态结构简约,传递效率要稍高于多细胞生物为20%~30%,若以其传递效率25%计,则每1kgCOD产生2%~8%的厌氧污泥,则需要总物质的8%~32%物质用于其自身的同化作用,故1kgCOD中只有~的物质转化为甲烷,理论上在标准状态下,1mol甲烷,相当于2mol(或64g)COD,则还原1kgCOD相当于生成64=甲烷。
沼气中甲烷的含量一般占总体积的50~70%,则理论上初步计算1kgCOD产生~的沼气。
但在厌氧消化工艺中,实际产气率受物料的性质、工艺条件以及管理技术水平等多种因素的影响,在不同的场合,实际产气率与理论值会有不同程度的差异。
①物料的性质:就厌氧分解等当量COD的不同有机物而言,脂类(类脂物)的产气量最多,而且其中的甲烷含量也高;蛋白质所产生的沼气数量虽少,但甲烷含量高;碳水化合物所产生的沼气量少,且甲烷含量也较低;从脂肪酸厌氧消化产气情况表明,随着碳键的增加,去除单位重量有机物的产气量增加,而去除单位重量COD的产气量则下降;②废水COD浓度:废水的COD浓度越低,单位有机物的甲烷产率越低,主要原因是甲烷溶解于水中的量不同所致。
因此,在实际工程中,高浓度有机废水的产气率接近理论值,而低浓度有机废水的产气率则低于理论值;③沼气中的甲烷含量:沼气中的甲烷含量越高,其在水中的溶解度越大。
沼气
一、什么是沼气?从死水塘、污水沟、储粪池中,咕嘟咕嘟地向表面冒出许多小气泡,将这些小气泡收集起来,用火点,便产生蓝色的火苗,这种可以燃烧的气体就是沼气(marsh gas)。
沼气又是有机物质在厌氧条件下产生出来的气体,又称为生物气(biogas)。
二、沼气的成分甲烷约占50-70%、二氧化碳约占30%-40%和少量的硫化氢、氢、一氧化碳、氮等气体。
甲烷、氢、一氧化碳是可以燃烧的气体。
三、沼气发酵定义指有机质在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体的复杂的生物化学过程。
四、发酵微生物的种类1.不产甲烷菌:将复杂的大分子有机物分解成简单的小分子量的物质。
2.产甲烷菌:利用小分子量化合物形成沼气。
五、发酵微生物的作用1.不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养:碳水化合物、蛋白质和脂肪等通过不产甲烷菌水解为乙酸。
2.不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧生态环境不产甲烷菌类群中的好氧和兼性厌氧微生物的活动,使发酵液的氧化还原电位不断下降(氧化还原电位愈低,厌氧条件愈好)。
3.不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质不产甲烷菌分解酚类、苯甲酸、氰化物、长链脂肪酸和重金属等。
不产甲烷菌发酵产生的硫化氢可以与重金属离子结合,生产不溶性的金属硫化物沉淀。
4.不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度不产甲烷菌降解淀粉和糖类等,产生大量的有机酸;产生的二氧化碳也部分溶于水使PH值下降。
氨化细菌产生的氨中和部分有机酸。
五、沼气发酵过程1.水解发酵阶段2.产酸阶段3.产甲烷阶段六、发酵条件1.碳氮比适宜的发酵原料(25-30:1)2.质优足量的菌种3.严格的厌氧环境4.适宜的发酵温度(28-38℃)5.适宜的酸碱度(PH=6.5-7.5)6.适宜的发酵浓度:夏季为6%,冬季为8-10%7.持续的搅拌。
沼气
沼气的主要成分是甲烷。
沼气由50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%~3%硫化氢(H2S)等气体组成。
沼气中成分受原料中有机物含量、成分、所采用的厌氧工艺等的影响,沼气中成分各有不同,一般沼气中的主要成分是CH4(60%左右)和CO2(40%左右),还有少量的其他气体,如H2,H2S,CO,N2,NH3,O2,H2O以及其他碳氢化合物C m H n。
甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,是沼气,天然气,瓦斯,坑道气和油田气的主要成分,结构与氯仿(三氯甲烷)相似。
目前中国上海等地区天然气很大部分由新疆地区供应,即西气东输。
编辑本段甲烷物理性质甲烷是无色、无味、可燃和无毒的气体。
甲烷对空气的重量比是0.54,比空气约轻一半。
甲烷溶解度很小,在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷。
同时甲烷燃烧产生明亮的淡蓝色火焰,然而有可能会偏绿,因为燃甲烷要用玻璃导管,玻璃在制的时候含有钠元素,所以呈现黄色的焰色,甲烷烧起来是蓝色,所以混合看来是绿色。
爆炸极限为5.0%-15.0% 熔点:-182.5℃沸点:-161.5℃蒸汽压53.32kPa/-168.8℃饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃)相对密度(水=1)0.42(-164℃)相对蒸气密度(空气=1):0.5548(273.15K、101325Pa)燃烧热:890.31KJ/mol总发热量:55900kJ/kg(40020kJ/m3)净热值:50200kJ/kg(35900kJ/m3)临界温度(℃):-82.6临界压力(MPa):4.59爆炸上限%(V/V):15.0爆炸下限%(V/V):5.0闪点(℃):-188引燃温度(℃):538分子直径0.414nm标准状况下密度为0.717g/L,极难溶于水编辑本段化学性质化学品中文名称:甲烷别名:天然气,沼气,甲基氢化物英文名称:methane技术说明书编码:51马来文:metanaCASNo.:74-82-8EINECS号:200-812-7[1]分子式:CH4分子量:16.04国标编号:21007分类:有机物C—H 键能:413kJ/molH—C—H 键角:109°28′分子结构:正四面体形非极性分子,一个C以sp3杂化位于正四面体中心,4个H位于正四面体的4个顶点上晶体类型:分子晶体还原反应二氧化碳(CO2)英文名称 Carbon dioxide别名碳酸气相对密度:1.101(-37 ℃)沸点(摄氏度):-56.6(5270帕)熔点(摄氏度):-78.5(升华)CAS号:124-38-9EINECS 204-696-9[1-2]共有3个原子核,22个质子。
沼气相关
沼气的产生与安全使用沼气的产生与安全使用沼气的定义:沼气是CH4和其他几种气体的混合气体。
主要成分是CH4(占55----65%),其次是CO2(占31—41%),其余少部分是H2 、CO、N2 、H2O(水蒸气状态)。
2.沼气的特点:沼气是可燃气体,其发热量按CH4含量55-65%分别为5148-5718大卡/ m3,统计数字5632大卡/m3。
其热效率:用于锅炉燃烧79%,节标煤0.65kg/ m3,用于发电1.43度/ m3,民用做饭热效率48%,是煤的17.9% 的2.6倍。
因为沼气的主要成分是CH4,所以将CH4的特点看作沼气的特点:爆炸极限4.9-15.4%、最低着火温度645℃、自然点650-750℃、闪点<―6.67℃、沸点―161.58℃、熔点-184℃、临界点-82.15℃、密度1.62、粘度103.7mp、分子量16.03。
火灾危险度为Ⅰ类1级1组(1T1-1)属重点防火区。
几种燃料燃烧值对比:品名燃烧值焦耳/立方米换算成千卡/立方米备注纯CH4 3.938 *107 9386.6 含60/%沼气 2.358 *107 5632 含55—65% CH4天然气 3.53 * 107 848标煤 2.931* 107 7000原煤 2.093 * 107㎏5000㎏通用重油42—44.5㎏67000—70998㎏3.沼气的产生,在完全与氧气隔绝(厌氧)的条件下,高浓度有机废水中有机物在厌氧微生物作用下被转化为沼气(含甲烷55—65%)。
以酒精废水为例,据理论推算,每公斤COD 可转化成0.583 m3沼气,一般按0.5 m3计算。
万吨酒精生产厂每天排出COD总量为27500公斤。
若厌氧停留时间10天以上,将约90%的COD被转化成沼气,沼气产量将达到12600 m3。
决定或影响沼气产量的因素有:1.可生化性能:通常将BOD与COD的比值大小看作可生化性能的优劣。
比值越大,可生物降解的性能越高,沼气产量也越多,比值大于0.4就称可生物降解性能良好,比值小于0.2可生化性能就太低了。
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1、沼气量理论计算公式:
沼气产量=废水浓度(kgCOD/m3)×设备去除率(%)×废水日排放量(m3/d)
×产沼气率
产沼气率: 0.7 m3/kgCOD(理论值)
2、沼气换算燃煤公式
沼气含甲烷率:65%;甲烷热值:6000K/ m3
沼气与热值为4000K燃煤的换算公式:
燃煤量=沼气产量×沼气含甲烷率×甲烷热值÷4000K
3、有关猪粪转化沼气率
一般来说,鲜猪粪含SS(固形物)20%,1公斤SS可以0.2-0.4 m3的沼气。
去除每千克COD产0.35方沼气,每方沼气相当于一公斤标准煤
实际产气计算去除COD千克数*0.35*0.8
除1公斤COD可产0.4方沼气,每方沼气可以发电1.2-1.6度
根据美国麦卡蒂教授的推算,每去除1kgCOD在理想状态下可产甲烷350L,折合含甲烷60%的沼气583L。
每去除1kgBOD产生的沼气稍高,约为1m³左右。
一立方沼气等于0.714公斤标煤;日产1000立方沼气能节约714公斤标准煤.。
一立方沼气产热值20514KJ。
标准煤热值29306KJ。
20514/29306=0714
追问
可是培训时,老师说一立方沼气要等于3公斤标煤,因为沼气的利用热效率比煤高多了,沼气可达90%以上,而煤低多了。
这样的算对吗?
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回答
能源的种类很多,所含的热量也各不相同,为了便于相互对比和在总量上进行研究,我国把每公斤含热7000大卡(29306千焦)的定为标准煤,也称标煤。
另外,我国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示,如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤,1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。
原煤20934千焦/公斤0.7143公斤标煤/公斤
洗精煤26377千焦/公斤0.9000公斤标煤/公斤
其他洗煤8374 千焦/公斤0.2850公斤标煤/公斤
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追问
在沼气池中,一公斤秸秆厌氧发酵可产沼气0.46 M3,每立方米沼气发热量为20~29 MJ,秸秆直接燃烧的热能利用率仅为10%,转化为沼气等热能利用率可达60%。
甲烷热值高,利用效率高,每立方沼气实际使用热值相当于3.3kg的5500千卡原煤.
这里有说明,如果按这样算对不对啊?。