水压式沼气池设计 固废课设

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1、中北大学课程设计说明书学生姓名：董慧科学号：08040141X40学院：化工与环境学院专业：环境工程题目：水压式沼气池设计——6.0米3混凝土结构（0.15米3/米3·天）指导教师：李斌职称:副教授2011年6月26日18中北大学课程设计任务书2010/2011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：xx学号：xx课程设计题目：水压式沼气池设计——6.0米3混凝土结构（0.15米3/米3·天）起迄日期：6月13日～6月26日课程设计地点：环境工程专业实验室指导教师：李斌系主任：王海芳下达任务书日期:2011年6月13日18课程设计任务书1

2、．设计目的：1.初步掌握圆筒形水压式沼气池的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；2.提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；3.初步掌握工程计算和制图技能。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1.设计原始数据：发酵间容积（池容）为6.0立方米最大投料量小于发酵间总容积的90%；池容产气率：0.15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.圆筒形水压式沼气池的结构设计和计算；3.圆筒形水压式沼气池施工及材料设计；4.绘制圆筒形水压式沼气池结构图。3．设计工

3、作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1.撰写课程设计说明书；2.圆筒形水压式沼气池结构图。18课程设计任务书4．主要参考文献：1芈振明等编.《固体废物处理与处置》.高等教育出版社，1993年2GB/T4750-2002农村家用水压式沼气池施工操作规程3宁平等编.《固体废物处理与处置实践教程》.化学工业出版社，20055．设计成果形式及要求：1、设计说明书一份；2、相关设计图纸。6．工作计划及进度：2011年6月13日：布置题目，发放课程设计任务书，讲解设计方法；6月14日—6月20日：查阅资料，设计计算；6月21日—

4、6月24日：绘制设计图，撰写说明书；6月25日—6月26日：答辩或成绩考核。系主任审查意见：签字：年月日18目录1.绪论11.1沼气介绍11.2沼气发酵的原理11.3沼气发酵原料选择21.4工艺流程21.5水压式沼气池结构31.6水压式沼气池工作原理及优点42.圆筒形水压式沼气池的结构设计和计算42.1设计参数42.2设计原始数据42.3工艺流程设计52.4发酵料液的计算52.5发酵间的设计62.6进料口（管）的设计92.7水压间的设计103.圆筒形水压式沼气池施工及材料设计103.1材料参考用量103.2沼气池施工123.3成本核算124.参考文献13

5、5.结束语14181.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

6、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碳水化合物糖类多糖单糖挥发酚、CO2有机物蛋白质氨基酸丙酮酸、乙酸脂肪脂肪酸、甘油有机酸、醇类液化产氢产醋酸CO2、H2CH4、N2CO等产甲烷图1—11.3沼气发酵原料选择18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

7、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

8、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