十立方水压式沼气池设计.doc

水压式沼气池设计 （十立方米农村家用水压式沼气池设计） 院 系： 资源与环境工程学院 学生姓名： 专 业： 环境监测与治理技术 班 级：环监111班 学 号： 110501138 110501137 指导老师： 目录 一、前言 - 3 - 一、前言 二、课程设计的题目 三、课程设计的目的 四、设计参数 五、工艺流程 六、发酵料液的计算 七、发酵间的设计 八、进料口（管）的设计 九、水压间（管）的设计 十、沼气发酵的投料计算 十一、发酵原料的预处理安全注意事项a (即80 cm水柱) 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)。常温下我国常用的池容产气率为0.2 m3／（m3. d） 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12h产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。 池容：指发酵间的容积。本次设计的农村家用水压式沼气池的池容积为10m3。 投料率：指最大投入的料液所占发酵间容积的百分比。 五、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 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，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。 六、发酵料液的计算 发酵料液体积的计算 V1=[(n1+n2)k2+n3]T V1=[(0.03＋0.32)×0.6+0.034]×30=7.32m3 式中 V1 —发酵料液的体积，m3； n1 —产人粪便总量。按5口人×0.006／（人. d）取值； n2 —产牲畜粪便总量。按4头猪×0.08／（头 d）取值； n3 —每日舍外能定量收集粪便总量，m3/d,取0.034 k2— 收集系数。取值0.6 T — 原料停滞期（d ）蔬菜区t取30 气室容积的计算 V2=1/2·V1·k3 式中 V1—发酵料液体积，m3； V2—气室容积，m3； k3—原料产气率，本次试验为0.2，为常温下产率。 V2=1／2×7.32×0.2=0.732 (m3) 七、发酵间的设计 1.发酵间的容积 V=10 2.发酵间各部分尺寸确定 沼气池的直径根据题目要求及经验和平面设计，确定为3m （1）发酵间池盖削球体矢高和净容积。 ①池盖削球体矢高 f1=D/a1 式中 f1——池盖削球体矢高，m； D—圆柱体形池身直径，m； a1—直径与池体矢高的比值，取6。 f1=3/6=0.5(m) ②池盖削球体净容积 Q1=f1(3R2+f12) 式中 Q1—池盖削球体净容积，m3； π—圆周率，取3.1416； f1—池盖削球体矢高，m； R—池身圆柱体内半径，m。 则 Q1=3.1416/6×0.5×(3×1.52+0.52)=1.83（m3） （2）发酵间池底球体矢高和净容积。 ①池底削球体矢高 f2=D/α2 式中 f2--池底削球体矢高,m; D—池身圆柱体直径，m； α2—直径与池底矢高的比值，取值9 那么 f2=3/9=0.33（m） ②池底削球体净容积 Q3=f 2(3R2+f22) 式中 f2--池底削球体矢高,m; Q3—发酵间池底削球体净容积，m3； π—圆周率，取值3.1416。 则 Q3=3.1416/6×0.33×(3×1.52+0.332) =1.2（m3） ①发酵间池身圆柱体容积 Q2= V- Q1- Q3 式中 Q1