课程设计--水压式沼气池设计

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1、武昌工学院固体废物处理工程设计固体废物处理工程设计设计题目：水压式沼气池设计姓名：周玲学号：0年级：09级系部：食品科学与工程系专业：环境工程指导教师：余萃完成时间：2012.12.3——2012.12.716武昌工学院固体废物处理工程设计目录1.前言31.1课程设计的题目31.2课程设计的目的31.3设计参数31.4工艺流程41.5沼气池的工作原理41.6沼气池的设计依据及原则62.工艺计算72.1发酵液计算72.1.1发酵料液体积的计算72.1.2发酵投料计算82.1.3气室容积的计算82.2发酵间的设计82

2、.2.1发酵间的容积92.2.2发酵间各部分尺寸的确定92.2.3发酵间各部分位置标注112.4进料口（管）的设计112.4.1死气箱拱的矢高112.4.2死气箱容积112.4.3最大贮气量122.4.3气箱总容积122.4.4发酵间最低液面位122.5水压间（管）的设计122.5.1水压间零压线122.5.2发酵间最大料液水位降132.5.3水压间高度132.5.4水压间圆柱体底面积132.5.5水压间底面半径133.水压式沼气池施工及材料设计133.1材料参考用量133.2沼气池施工153.3成本核算154安

3、全注意事项155设计小结166参考文献资料167附图1616武昌工学院固体废物处理工程设计1.前言沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种以甲烷为主体的可燃性混合气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳。固定拱盖水压式沼气池有圆筒形、球形和椭球形三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”。用气时，

4、沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就之为水压式沼气池。水压式沼气池，是我国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形成的。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。沼气发酵有很多优点。沼气发酵可产生甲烷，它是清洁方便的燃料；发酵过程

5、中N、P、K等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨太氮，速效性养分增加;发酵残渣可以作为饲料肥料；沼气发酵处理有机物课大量地节省曝气消化所消耗的能量等等。沼气发酵非常适合在农村地区推广使用。1.1课程设计的题目水压式沼气池设计1.2课程设计的目的通过课程设计进一步笑话和巩固本课程所学内容，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。1.3设计参数1

6、、气压：7840Pa(即80cm水柱)2、池容产气率：池容产气率系指每立方米发酵池1昼夜的产气量，单位为m3沼气／(m3池容.d)。我国常采用的池容产气率包括0.15、0.2、0.25和0.3几种。本次设计的池容产气率为0.15。3、贮气量：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存气量以12H16武昌工学院固体废物处理工程设计产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。1、池容：指发酵间的容积。本设计中农村家用水压式沼气池的池容积为8m3。2、投料率：指最大投入的料液所占发酵间容积的百分比，一般在85

7、%-95%之间为宜。本次设计的投料率为90%。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面两种工艺。1.自然温度半批量投料发酵工艺这种工艺的发酵温度随自然温度变化而变化投料，基本流程图如图所示原料选择原料预处理配料加活性污泥入池发酵产气大出料定期出料送农田图1自然温度半批量投料沼气发酵工艺流程这种工艺的发酵期因季节和农用情况而定，一般为五个月左右，运行中要求定期补充新鲜原料，以免造成产气量下降，该工艺主要缺点使出料操作劳动量大。2．自然温度连续投料发酵工艺这种工艺在自然温度下，定时定量投料和出料，

8、能维持比较稳定的发酵条件，使沼气微生物（菌群积累）区系稳定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利率和沼气池负荷能力，达到较高的产气率；工艺自身消耗能少，简单方便，容易操作。我们选择的是自然温度连续投料发酵工艺。1.5沼气池的工作原理水压式沼气池的工作原理可以概括为两句话：产气时，气压水；用气时，水压气。16武昌工学院固体废物处理工程设计水压式沼气池装料封盖后启动前状态时