水压式沼气发酵池课程设计说明书.doc

水压式沼气池设计 （83农村家用水压式沼气池设计） 院 系： 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 目录 一、前言 3 二、 课程设计的题目 3 三、 课程设计的目的 4 四、设计的依据 4 五、设计参数 4 六、工艺流程 4 1.自然温度半批量投料发酵工艺 4 2．自然温度连续投料发酵工艺 5 七、设计说明 5 1、水压式沼气池结构 5 2、 沼气原料 5 （1）原料的碳氮比 5 （2）沼气原料产期率 6 （3）厌氧发酵的影响因素 7 八、设计计算 7 【发酵间的设计】 7 【进料口（管）的设计】 9 【水压间（管）的设计】 10 【沼气发酵的投料计算】 10 九、沼气池的运行管理及异常情况 10 【发酵原理的预处理】 10 【运行管理】 11 【异常情况】 12 十、设计小结 13 文献资料 14 附图 14 水压式沼气池课程设计说明书 一、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。 厌氧发酵也称沼气发酵，是指有机物在无氧条件下经厌氧菌作用分解转化为甲烷（或沼气）的过程。 厌氧发酵是一个复杂的生物化学过程。主要依靠四大主要类群的细菌，即水解发酵细菌群、产甲烷细菌群和同型产乙酸细菌群的联合作用共同完成厌氧发酵制沼气的过程。因此厌氧发酵可分为三个阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产沼气阶段，如下： 目前，厌氧消化技术生产沼气在各个国家都得到很好的发展。我国是世界上最早利用沼气的国家之一。我国沼气事业发展得到了政府的大力支持，特别是在农村，我国沼气事业经过了近80年的科学研究和和生产应用，中国特色的沼气技术逐步成熟。发展沼气工程可以带来巨大的经济和社会效益。 课程设计的题目 水压式沼气池的设计 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。 四、设计的依据 设计与“模式”配套的沼气池，制定建池施工方案，必须考虑下列因素： (1) 选择池基应考虑土质建造沼气池，选择地基很重要，这是关系到建池质量和池子寿命的问题，必须认真对待。 (2)设计池子应考虑荷载，确定荷载是沼气池设计中一项很重要的环节。荷载的计算标准一般为：池身自重(按混凝土量计算)每立方米为2.5吨左右，拱顶覆土每立方米为2吨左 右， 池内发酵原料每立方米容积为1.2吨左右，沼气池产气后池内每平方米受压为1吨左右。此外 ，经常出现在池顶的人、畜等压力以最大量考虑为1吨左右。所以，地基和承载力至少不能小于每平方米8吨。 (3)设计池子应考虑拱盖的矢跨比和池墙的质量建造沼气池，一般都用脆性材料，受压性能较好，抗拉性能较差。在设计削球形池拱盖时矢跨比一般在1∶4～1∶6之间；在设计反削球形池底时矢跨比为1∶8左右。池墙基础的宽度不得小于40厘米，基础厚度不得小于25厘米。一般基础宽度与厚度之比，应在 1:(1.5～2)范围内。【1】 五、设计参数 1、气压：7840 Pa (即80 cm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)。常温下我国常用的池容产气率为0.2 m3／（m3. d） 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12h产气量为宜，其值与有效水压间的容积相等。 4、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8 m3。 5、投料率：指最大投入的料液所占发酵间容积的百分比。 六、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，基本流程如图1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。其简单工艺流程如下： 七、设计说明 1