水压式沼气池课程设计

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1、发酵工艺课程设计题目：水压式沼气发酵池课程设计学院：化生材学院专业：生物技术学号：1020550207姓名：熊宏指导老师：黄德娟2013年11月10日10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10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。不管是作物秸秆、树干茎叶、人畜粪便、城市垃圾，还是污水处理厂的污泥，都是厌氧发酵的原料。在发酵过程中，废物得到处理，同时获得能源。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

2、节，处理各种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。厌氧发酵一般在沼气池中进行，我国沼气发酵池类型较多，其中，水压式沼气池是在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、导气管等几个部分。其工作原理为：产气阶段，发酵池内发酵产气，发酵间的气压随产气量增大而增大；造成水压间液面高于发酵间液面：使用沼气时，发酵间压力减小，水压间液体被压回发酵间。通过课程设计进一步消化和巩固课本所学内容，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

3、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。一、设计参数1.气压：7480Pa为宜。2.池容产气率：池容产气率系指每立方米发酵池容积一昼夜的产气量，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、0.3和0.35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有4m3、6m3、8m3、10m3等几种。101.投料率：系指最大投入的料液所

4、占发酵间容积的百分比，一般在85%～95%之间。二、设计内容和要求1.设计农村家用沼气池工艺流程；2.了解沼气池形状及平面布局原则；3.发酵间的设计：计算发酵间的容积及各部分尺寸；4.进料间、出料间（水压间）的设计；5.编写设计说明书：设计说明书按课程设计程序编写，包括方案的确定、设计计算、有关设计的简图等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分，文字应简洁、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。6.图纸要求:沼气池构造详图一张（2号或3号图纸）。应按比例绘制、标出主要配件、管件及其编号、标出各部分的尺寸。三设计计算3.1工艺流程设计采用自然温度连续投料

5、发酵工艺，以人、禽畜粪便及蔬菜秸秆为发胶原料，定时定量投料和出料，简单工艺流程如下：人畜粪便（青草，农业废物）→进料间→厌氧发酵间→水压间→农田3.2发酵间的设计计算3.2.1发酵间的容积式中：V——发酵间容积，m3；V1——发酵料液体积，m3；V2——气室容积，m3；k1——容积保护系数，取0.9~1.05，本设计取0.95。103.2.2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2.4m。2.发酵间池盖削球体矢高和净容积(1)池盖削球体矢高式中：f1——池盖削球体矢高，m；D——圆柱体形池身直径，m；α

6、1——直径与池顶矢高的比值，取5~6。(2)池盖削球体净容积式中：Q1——池盖削球体净容积，m3；f1——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)池底削球体矢高式中：f2——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10式中：Q3——发酵间池底削球体净容积，m3；f2——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式中：Q2——发酵间池身圆柱体净容积，m3；V——发酵间总容积，m3；Q1——池盖削球体净容积，m3；Q3——发酵间池底削

7、球体净容积，m3。(2)发酵间池身圆柱体高度式中：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式中：S1——池盖削球面内表面积，m2；R——池身圆柱体半径，m；f1——池盖削球面矢高，m。(2)圆柱体池身内表面积式中：S2——池身圆柱体内表面积，m2；R——池身圆柱体内半径，m；H——池身圆柱体高度，m。(3)池底削球体内表面积式中：S3——池底削球体内表面积，m2；R——池身圆柱体内半径