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纸厂污水处理厂沼气计算方法

发布时间:2022-06-06 19:16:08

Ⅰ 怎样制沼气

沼气
沼气(Biogas)是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。由于这种气体首先在沼泽地被发现,故名沼气。沼气是多种气体的混合物,一般含甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。

沼气是一些有机物质(如秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物)在一定的温度、湿度、酸度条件下,隔绝空气(如用沼气池),经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。沼气是气体的混合物,其中含甲烷60~70%,此外还含有二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等。它含有少量硫化氢,所以略带臭味。发酵是复杂的生物化学变化,有许多微生物参与。反应大致分两个阶段:(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质,如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。(2)由甲烷菌种的作用,使一些简单的物质变成甲烷。

要正常地产生沼气,必须为微生物创造良好的条件,使它能生存、繁殖。沼气池必须符合多种条件。首先,沼气池要密闭。有机物质发酵成沼气,是多种厌氧菌活动的结果,因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。在建造沼气池时要注意隔绝空气,不透气、不渗水。其次,沼气池里要维持20~40℃,因为通常在这种温度下产气率最高。第三,沼气池要有充足的养分。微生物要生存、繁殖,必须从发酵物质中吸取养分。在沼气池的发酵原料中,人畜粪便能提供氮元素,农作物的秸秆等纤维素能提供碳元素。第四,发酵原料要含适量水,一般要求沼气池的发酵原料中含水80%左右,过多或过少都对产气不利。第五,沼气池的pH值一般控制在7~8.5。

【发展概况】

沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌(但不是纯种)。目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株,中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。

世界上第一个沼气发生器(又称自动净化器)是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池,这是现代大、中型沼气发生装置的原型。第二次世界大战后,沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展,但由于廉价的石油大量涌入市场而受到影响。后随着世界性能源危机的出现,沼气又重新引起人们重视。1955年新的沼气发酵工艺流程——高速率厌氧消化工艺产生。它突破了传统的工艺流程,使单位池容积产气量(即产气率)在中温下由每天1立方米容积产生0.7~1.5立方米沼气,提高到4~8立方米沼气,滞留时间由15天或更长的时间缩短到几天甚至几个小时。中国于20世纪20年代初期由罗国瑞在广东省潮梅地区建成了第一个沼气池,随之成立了中华国瑞瓦斯总行,以推广沼气技术。1985年中国农村户用沼气池的数量达 500万个。目前中国高速率厌氧消化工艺生产性试验装置已在糖厂和酒厂正常运行。

【主要成分】

沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)。甲烷占60%一70%,二氧化碳占30%一40%,还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。由于含有可燃气体甲烷,故沼气可做燃料。沼气是细菌在厌氧条件下分解有机物的一种产物。城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸秆等,皆可做产生沼气的原料。细菌分解有机物的过程,大体分为两个阶段:第一阶段,将复杂的高分子有机物质转化为低分子的有机物,例如乙酸、丙酸、丁酸等;第二阶段,将第一阶段的产物转化为甲烷和二氧化碳。

在上述过程中,起发酵分解作用的是多种细菌共同作用的结果。为了使沼气发酵持续进行,必须提供和保持沼气发酵中各种微生物所需的生活条件。产生甲烷的细菌是厌氧的,少量的氧也会严重影响其生长繁殖。这就需要一个能隔绝氧的密闭消化池。温度在厌氧消化过程中是一个重要因素,甲烷菌能在0一80℃的温度范围内生存,有分别适应低温(20℃)、中温(30℃)、高温(50℃)的各类细菌,最适宜的繁殖温度分别为15℃、35℃、53℃左右。甲烷菌生长繁殖最适宜的pH值约为7.0一7.5,超出此范围,厌氧消化的效率就会降低。在厌氧消化过程中担负废弃物发酵作用的细菌,还需要氮、磷和其他营养物质。投入沼气池的原料比例,大体上要按照碳氮比等于20:1一25:1。此外,还应控制影响沼气发酵的有害物质浓度。

【前景】

在千姿百态的生物世界中,存在一种我们肉眼看不见、摸不着的微生物,能为人类提供能源。提起微生物,往往会使人们想起它会使食物腐烂变质,也会使人感染上各种疾病。因此,对它们又害怕、又憎恶。但是,在微生物的家族中,因为种类不同,它们的作用也不尽相同,有的会给人类带来灾难,有的会给人类带来幸福。微生物中,能为人类提供能量的甲烷细菌和酵母菌,它们可以生产出沼气和酒精,为人类作出贡献。

说到沼气,顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。沼气,是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并必适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气的主要成分是甲烷,约占所产生的各种气体的60%一80%。甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为 34000焦耳,每立方米沼气的发热量约为20800-23600焦耳。即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。

关于沼气发生的基本原理,目前尚在探索之中。沼气的形成过程大致可分为两个阶段,首先将各种复杂的有机物转化为低级脂肪酸,例如丁酸、丙酸、乙酸;然后把上述各类产物继续转化为甲烷和二氧化碳等。

目前,世界各国已经开始将沼气用作燃料和用于照明。用沼气代替汽油、柴油,发动机器的效果也很好。将它作为农村的能源,具有许多优点。例如,修建一个平均每人l-1.5平方米的发酵池,就可以基本解决一年四季的燃柴和照明问题;人、畜的粪便以及各种作物秸秆、杂草等,通过发酵后,既产生了沼气,还可作为肥料,而且由于腐熟程度高使肥效更高,粪便等沼气原料经过发酵后,绝大部分寄生虫卵被杀死,可以改善农村卫生条件,减少疾病的传染。现在,沼气的应用正在各国广大农村推广,沼气能源的开发利用的普及等方面,已经取得了较好的成绩。

世界上一些发达国家,也正在进行利用微生物厌氧消化农场废物、生产甲烷的较大规模试验。英国建立了甲烷的自动化工厂。在厌氧消化器中有三个基本过程:

第一阶段的水解把不溶解的有机化合物和聚合物,通过酶法转化为可溶解的有机物。
第二阶段再将上一步转化成的产物如碳水化合物、蛋白质、脂肪类、醇等发酵为有机酸。
第三阶段由有机酸发酵产生甲烷。

据估计,在英国,利用人和动物的各种有机废物,通过微生物厌氧消化所产生的甲烷,可以替代整个英国25%的煤气消耗量。苏格兰已设计出一种小型甲烷发动机,可供村庄、农场或家庭使用。

美国一牧场兴建了一座工厂,主体是一个宽30米、长213米的密封池组成的中烷发酵结构,它的任务是把牧场厩肥和其他有机废物,由微生物转变成甲烷、二氧化碳和干燥肥料。这座工厂每天可处理1650吨厩肥,每日可为牧场提供11.3万立方米的甲烷,足够1万户家庭使用。目前美国已拥有24处利用微生物发酵的能量转化工程。从世界范围看,利用各种微生物协同作用生产甲烷的研究和应用,正处于方兴未艾的阶段。

近年来,我国沼气事业获得了迅速的发展,沼气池总数已达到1000多万个。在四川、浙江、江苏、广东、上海等省市农村,有些地方除用沼气煮饭、点灯外,还办起了小型沼气发电站,利用沼气能源作动力进行脱粒、加工食料、饲料和制茶等,闯出了用“土”办法解决农村电力问题的新路子。

专家们认为,21世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一,是因为它具有不可比拟的特点,特别是在我国的广大农村,这些特点就更为显著了。

首先,沼气能源在我国农村分布广泛,潜力很大,凡是有生物的地方都有可能获得制取沼气的原料,所以沼气是一种取之不尽,用之不竭的再生能源。其次,可以就地取材,节省开支。沼气电站建在农村,发酵原料一般不必外求。兴办一个小型沼气动力站和发电站,设备和技术都比较简单,管理和维修也很方便,大多数农村都能办到。据调查对比,小型沼气电站每千瓦投资只要400元左右,仅为小型水力电站的1/2-1/3,比风力、潮汐和太阳能发电低得多。小型沼气电站的建设周期短,只要几个月时问就能投产使用,基本上不受自然条件变化的影响。采用沼气与柴油混合燃烧,还可以节省17%的柴油。

我国地广人多,生物能资源丰富。研究表明,在21世纪无论在农村还是城镇,都可以根据本地的实际情况,就地利用粪便、秸秆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。

【沼气发酵原理与条件】 利用微生物代谢作用来生产各种产品的工艺过程称为发酵。沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵和甲烷发酵,是指有机物质(如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的复杂的生物化学过程。

沼气发酵是一个复杂的微生物学过程,了解这一过程中各类微生物的作用及其活动规律,才能把沼气发酵建立在科学的基础之上。只有有了大量的沼气微生物,并使各种类群的微生物得到最佳的生长条件,各种有机物原料才会在微生物的作用下转化为沼气。

【沼气发酵微生物的种类】 沼气发酵微生物是一个统称,包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。这些微生物按照各自的营养需要,起着不同的物质转化作用。从复杂有机物的降解,到甲烷的形成,就是由它们分工合作和相互作用而完成的。

在沼气发酵过程中,五大类群细菌构成一条食物链,从各群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液pH值的影响来看,沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷阶段。前三类群细菌的活动可使有机物形成各种有机酸,因此,将其统称为不产甲烷菌。后二类群细菌的活动可使各种有机酸转化成甲烷,因此,将其统称为产甲烷菌。

1.不产甲烷菌
不产甲烷菌能将复杂的大分子有机物变成简单的小分子量的物质。它们的种类繁多,根据作用基质来分,有纤维分解菌、半纤维分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的细菌,如产氢菌、产乙酸菌等。

2.产甲烷菌
产甲烷菌是沼气发酵的主要成分--甲烷的产生者。是沼气发酵微生物的核心,它们严格厌氧,对氧和氧化剂非常敏感,最适宜的pH值范围为中性或微碱性。它们依靠二氧化碳和氢生长,并以废物的形式排出甲烷,是要求生长物质最简单的微生物。

【沼气微生物的生长规律】

生物和生命活动以新陈代谢为基础,沼气发酵微生物的生长和代谢过程可分适应期、对数生长期、平衡期、衰亡期四个时期。

1.适应期
菌种刚刚接入新鲜培养液中,细菌的各种生理机能需要有一个适应过程,细胞内各种酶系统要经过一番调整,这一时期细菌并不马上进行繁殖。适应期的长短与细菌的种类及环境变化条件有关。例如,繁殖速度快的酸化菌,一般适应期较短,繁殖速度慢的产甲烷菌适应期就较长。此外接种量的多少,接种物所处的生长发育阶段及其前后生活条件都对适应期的长短有所影响。

2.对数生长期
细胞经过一段适应后,逐步以最快速度进行繁殖,即按1、2、4、8、16......的级数上升。这一段时间内发酵产物的增长速度随细胞数量的增加而上升。如果微生物所处的环境条件能够不断得到更新,所需的营养物质能够及时得到供应和保障,这种增长速度可以一直保持下去。这就是连续投料发酵可以获得高产气率的理论根据。

3.平衡期
微生物细胞经过一定时期高速繁殖后,由于养料的消耗和代谢产物的积累,以及其环境条件(如酸碱度,氧化还原势等)的变化使得细胞繁殖速度减慢,少数细胞开始死亡,因此表现在一定时期内繁殖速度与死亡速度相对平衡。这一时期发酵液内细胞总数达到最高水平,是积累代谢产物的重要时期。

4.衰亡期
由于培养基中营养物质的显著减少,环境条件越来越不适宜微生物的生长繁殖,细胞死亡速度加快,以至细胞死亡数目大大超过新生数目,活菌总数明显下降。
通过以上对微生物生长规律的分析,微生物在旺盛生长期内生长的速度高,生理活性也最强,如采用这一时期的微生物进行接种就可以缩短适应期。在发酵工艺上,采用连续投料发酵的方法,可以保证微生物始终在适应条件下旺盛生长,从而获到较高的产气量。

【沼气的用途】

农村户用沼气池生产的沼气主要用来做生活燃料。修建一个容积为10立方米的沼气池,每天投入相当于4头猪的粪便发酵原料,它所产的沼气就能解决一家3―4口人点灯、做饭的燃料问题。沼气还可以用于农业生产中,如温室保温、烘烤农产品、储备粮食、水果保鲜等。沼气也可发电做农机动力,大、中型沼气工程生产的沼气可用来发电、烧锅炉、加工食品、采暖或供给城市居民使用。

【沼气的产生和正确使用】

沼气池怎样正常启动?

要使沼气池正常启动,首先,要选择好投料的时间,然后准备好配比合适的发酵原料,入池后原料搅拌要均匀,水封盖板要密封严密。一般沼气池投料后第二天,便可观察到气压表上升,表明沼气池已有气体产生。最初,要将产生的气体放掉(直至气压表降至零),待气压表再次上升时,在灶具上点火,如果能点燃,表明沼气池已经正常启动。如果还不能点燃,照上述方法再重试一次,还不行,则要检查沼气的料液是否酸化或其它原因。

沼气发酵怎样投料?

经检查沼气池的密封性能符合要求即可投料。沼气池投料时,先应按第25条的要求根据发酵液浓度计算出水量,向池内注入定量的清水,将准备的原料先倒一半,搅拌均匀,再倒一半接种物与原料混合均匀,照此方法,将原料和菌种在池内充分搅拌均匀,净沼气池密封。

沼气发酵投料宜在什么时间进行?

农村沼气发酵的适宜温度为15℃—25℃。因而,在投料时宜选取气温较高的时候进行,北方宜在3月份准备原料,4—5月份投料,等到7—8月份温度升高后,有利于沼气发酵的完全进行,充分利用原料;南方队5月份可以投料外,下年宜在9月份准备原料,10月投料,超过11月份,沼气池的启动缓慢,同时,使沼气发酵的周期延长。在具体某一天什么时间投料,则宜选取中午进行投料。

怎样配制沼气发酵原料?

农村沼气发酵种类根据原料和进料方式,常采用以秸秆为主的一次性投料和以禽畜粪便为主的连续进料两种发酵方式。现以后一种方式举例说明。

我国农村一般的家庭宜修建6立方米水压式沼气池,发酵有效容积约5立方米。由于不同种类畜禽粪便的干物质含量不同,现以猪粪为例计算如何配制沼气发酵原料。

猪粪的干物质含量为18%左右,南方发酵浓度宜为6%左右,则需要猪粪1200公斤,制备的接种物500公斤(视接种物干物质含量与猪粪一样),添加清水3300公斤;北方发酵浓度宜在8%左右,则需猪粪约1700公斤左右,制备的接种物500公斤,添加清水2800公斤,在发酵过程中由于沼气池与猪圈、厕所修在一起,可自行补料。

如何制备沼气发酵接种物?

农村沼气发酵接种物一般采用老沼气池的发酵液添加一定数量的人畜粪便。比如,要制备500公斤发酵接种物,一般添加200公斤的沼气发酵液和300公斤的人畜粪便混合,堆沤在不渗水的坑里并用塑料薄膜密闭封口,1周后即可作为接种物。如果没有沼气发酵液,可以用农村较为肥沃的阴沟污泥250公斤,添加250公斤人畜粪便堆沤1周左右即可;如果没有污泥,可直接用人畜粪便500公斤进行密闭堆沤,10天后便可作沼气发酵接种物。

【修建沼气池的好处】

兴办沼气的好处很多,综合起来主要有以下几个方面:

(一)兴办沼气有利于解决农村能源问题。一户3―4口人的家庭,修建一个10立方米的沼气池,只要发酵原料充足,并管理得好,就能解决点灯、煮饭的燃料问题。

(二)兴办沼气有利于促进农业生产发展。兴办起沼气后,大量畜禽粪便加入沼气池发酵,即可生产沼气,又可沤制出大量优质有机肥料,扩大了有机肥料的来源。凡是施用沼肥的作物不仅增强了抗旱防冻的能力,而且提高秧苗的成活率。施用沼肥不但节省化肥、农药的喷施量,也有利于生产绿色无公害食品。

(三)兴办沼气有利于促进畜牧业的发展。办起沼气后,有利于解决“三料”(燃料、饲料和肥料)的矛盾,促进畜牧业的发展。

(四)兴办沼气有利于改善卫生条件。凡是建了沼气池的农民都体会到,利用沼气当燃料,无烟无尘,清洁方便。一些粪便、垃圾、生活污水等都是沼气发酵的好原料,随着这些原料进入沼气池的病菌、寄生虫卵等,在沼气池中密闭发酵而被杀死。从而改善了农村的环境卫生条件,对人畜健康都有好处。

(五)兴办沼气有利于保护生态环境。兴办沼气解决了农民的燃料问题,减少森林砍伐和牛羊对山场的破坏,有利于保护林草资源,促进植树造林的发展,减少水土流失,改善农业生态环境。

(六)兴办沼气有利于解放劳动力。办起沼气后,过去农民拣柴、运煤花费的大量劳动力就能节约下来,可以投入到农业生产第一线上去。广大农村妇女通过使用沼气,从烟熏火燎的传统炊事方式中解脱出来,节约了生火做饭的时间,减轻了家务劳动。沼气是一种清洁能源,所以各国都在农村推广。

【浅谈农村沼气推广应用中存在的问题】

一、农村户用沼气推广应用的现状、意义

1. 农村户用沼气推广、应用的现状
目前,我国沼气池的推广应用规模居世界首位,国家计划到2010年,要达到2600万口。由此,建池数量将占到全国适宜沼气发展农户的20%。然而,如此巨大的建池量和惊人的发展速度,带来的管理压力可想而知。技术干部不但要负责新建池的规划、放线、施工,还要负责旧池管护使用中出现的各种故障的排除和综合利用技术的指导、培训等工作。

2. 推广应用户用沼气的意义

(1)沼气不仅能解决农村能源问题,而且能增加有机肥料资源,提高质量和增加肥效,从而提高农作物产量,改良土壤; (2)使用沼气,能大量节省秸秆、干草等有机物,以便用来生产牲畜饲料和作为造纸原料及手工业原材料;(3)兴办沼气可以减少乱砍树木和乱铲草皮的现象,保护植被,使农业生产系统逐步向良性循环发展;(4)兴办沼气,有利于净化环境和减少疾病的发生。这是因为在沼气池发酵处理过程中,人畜粪便中的病菌大量死亡,使环境卫生条件得到改善;(5)用沼气煮饭照明,既节约家庭经济开支,又节约家庭主妇的劳作时间,降低劳动强度;(6)使用沼肥,提高农产品质量和品质,增加经济收入,降低农业污染,为无公害农产品生产奠定基础。 常用的物质循环利用型生态系统主要有种植业—养殖业—沼气工程三结合、养殖业—渔业—种植业三结合及养殖业—渔业—林业三结合的生态工程等类型。其中种植业—养殖业—沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程应用最为普遍,效果最好。

二、户用沼气池在管护使用中最常见的问题

1.常见问题包括的三个方面:
农户在使用沼气或沼气池运行管理过程中,最常见的问题概括来讲,有这样三个方面:
一是用户缺乏沼气池运行管理的知识,无法保证正常、持续地用上并用好沼气;
二是用户对灶具等沼气配套设备的自查、保养、维修能力较弱;
三是一些农户对沼气给生活带来的变化和好处认识不足。

2. 常见问题的具体表现和排除方法

(1)发酵料液偏酸或偏碱。沼气池正常产气,要求的料液酸碱度在ph=6~8之间,均可产气,以ph=6.8~7.5产气量最高。辨别的最简单方法是用眼睛去观察,当发现沼气池中的料液有点儿泛蓝色即表明料液偏酸了;如果是料液上泛起一层白色的蒙就说明料液偏碱了。a.当发现料液偏酸时,就取3~4公斤石灰兑上4~5桶清水,先充分搅匀后再直接从进料口倒入池中并搅拌,使石灰澄清液与池中的料液充分接触。b.当料液偏碱时,就用事先铡成2~3公分长的青杂草浇上猪或牛的尿液并在池外堆沤处理2~3天,再从进料口投入池中并搅拌均匀,使新加入的青杂草与池中料液充分接触,使其尽快恢复正常。

(2)长期以猪粪作沼气池的发酵原料,气压高却点不着火或燃烧时间短。传统的养猪习惯以粮食喂猪为主,猪粪中的碳氮比的含量为C:N=13:1,而在其它条件都具备的情况下,碳氮比的含量C:N=25~30:1才能保证正常产气,所以会出现点不着等情况。A.利用每年春秋两季大出料的时机给沼气池中加入1方牛粪。B.在平常的入料过程中加入适量的富碳原料,如:麸皮、秕壳、碎秸秆等农作物的残余物。

(3)发酵原料充足或料液发酵正常,但产气量不足。出现这种问题的原因是:发酵料液在池中形成沉淀或料液表面形成结壳。解决办法是:坚持经常性地搅拌沼气池发酵料液。

(4)沼气池及输气管路等出现漏气。沼气出现漏气有多种情况:a.输气管路等不漏气,但气压不上升且人为加压后又较快降压1个以上,沼气池发酵间漏气。剔除表面密封剂,重新粉刷2~4遍后,重新刷密封剂。b.水封圈有气泡或密封胶泥局部变黑,密封盖漏气。重新封盖,水封圈加满水,长期保证水封圈有水。c.安装沼气的房间能闻到臭鸡蛋味或硫磺味,输气管路、开关漏气或净化器‘U’型壶的密封盖破裂。用洗衣粉水查找漏气部位,更换损坏的零部件。d.只在做饭或点灯时能闻到臭鸡蛋味,脱硫剂失效。更换净化器中的脱硫剂。

三、可行性意见和建议

(1)加强对沼气用户的专业知识、技能培训,特别是应尽快培养一批业余的农民沼气技术员;
(2)要利用农村集会和喇叭、广播、电视等多种方式、方法,对沼气推广、应用的意义和作用,沼气池的修建过程和补助政策等进行广泛、深入的宣传;
(3)对沼气用户来讲,要保证正常用气,坚持长期养畜是基础。沼气池就像小工厂,没有畜禽粪便等原料,就不能生产出沼气、沼肥等新产品;
(4)“三分建池,七分管护”,说明使用好沼气池重在管理,坚持经常搅拌是关键;
(5)要坚持对沼气户的寻访,及时发现不产气沼气池,并排除故障。

Ⅱ 污水处理厂产生的污泥量如何计算 最好详细一些。

污水处理中产生的污泥数量,依污水水质与处理工艺而异。城市生活污水按每人每天产生的污泥量计算。例如,当沉淀时间为1.5h,含水率为95%,每人每天产生初沉池污泥量为0.4~0.5L/d·人。

也可通过物料平衡来推算,但实际上一般是通过经验积累实测数据。城市污水处理厂的污泥量按照南方的多个城市统计;1万吨污水处理厂年平均值1吨/日绝干污泥,折合含含水率80%,产污泥5吨。10万吨污水处理厂含水率80%,产污泥50吨/日。一般夏季多一点,冬季略少一点。

(2)纸厂污水处理厂沼气计算方法扩展阅读

分类

根据污泥从污水中分离的过程,可将其分为如下几类:悬浮物浓度一般在1%~10%,低于此浓度常常称为泥浆。由于污泥的来源及水处理方法不同,产生的污泥性质不一,污泥的种类很多,分类比较复杂。

1、按来源分

污泥主要有生活污水污泥,工业废水污泥和给水污泥。

2、按处理方法和分离过程分

污泥可分为以下几类:初沉污泥():指污水一级处理过程中产生的沉淀物。

活性污泥(activitedsludge):指活性污泥法处理工艺二沉池产生的沉淀物;

腐殖污泥:指生物膜法(如生物滤池、生物转盘、部分生物接触氧化池等)污水处理工艺中二次沉淀池产生的沉淀物。

化学污泥:指化学强化一级处理(或三级处理)后产生的污泥。

3、按污泥的不同产生阶段分

沉淀污泥(primarysettlingsludge):初次沉淀池中截留的污泥,包括物理沉淀污泥,混凝沉淀污泥,化学沉淀污泥。

生物处理污泥(biologicalsludge):在生物处理过程中,由污水中悬浮状、胶体状或溶解状的有机污染物组成的某种活性物质,称为生物处理污泥。生污泥(freshsludge):指从沉淀池(初沉池和二沉池)分离出来的沉淀物或悬浮物的总称。

参考资料来源:网络—污泥产生量

Ⅲ COD值,水处理量,沼气量的关系

产气量最少为:一般cod去除率设计为80%,厌氧去除1kgcod大约产生0.5m3沼气
1000m3/d×20000mgcod/l×80%/1000×0.5m3/kgcod=8000m3/天

Ⅳ 如何根据停留时间计算池容

水力停留时间等于反应器有效容积与进水流量之比。所以反应器有效容积等于水力停留时间乘以进水流量。

调节池的容量取决于日排水量及排水量的变化规律,对于不同功能的构筑物,日排水量及其排水规律有很大差异,根据日本“(JISA3302-1988)标准不同用途建筑物合并处理净化槽(即小型生活污水处理装置)服务人数建设标准”计算。

部分公共建筑每100立方米建筑面积每日污水标准如下(吨):公共住宅1.0,影剧院1.6,宾馆3.0,饮食店11-26,办公楼1.6,集体宿舍1.4。

在设计前已具备准确的污水量和水量变化曲线情况下,可用图解法求得理论调节容积,国内对各种建筑物的污水处理量及变化规律还没有准确的实地调查数据,故目前一般按平均小时流量的倍数即调节池停留时间的经济值只来确定调解池容积。

也可按下式计算调节池容积V:

V=(Q/T-K*Q/24)*T

Q-设计污水量(立方米/day);T-建筑物排水时间(hr/day);K-流量调节比(调节池出水流量与日平均流量之比)

如某办公楼Q=400立方米/day,T=10hr/day,k=1.5,则V=(400/10-1.5*400/24)*10=150立方米,相当于停留时间t=150/400/24=9hr。

(4)纸厂污水处理厂沼气计算方法扩展阅读:

沼气池容的计算方法:

沼气池容积的确定是沼气池设计的一个重要参数。容积过小,则不能充分利用原料和满足使用要求;如果设计过大,又没有充足的原料,势必浓度降低,产气率降低,造成人力、物力的浪费。因此,沼气池的容积应根据农户所拥有的发酵原料、人口数量、发酵工艺、气温、用气要求等因素合理确定。我国农村户用沼气池,根据目前一般的生活水平,每人每天平均用气量为0.2~0.3立方米,沼气池容积定为6立方米、8立方米、10立方米、12立方米。对于养殖规模较大的农户,可采用以下公式计算沼气池容积。

(1)根据人口数量计算沼气池容积:满足一个农户全家人口生活用能的沼气池池容,可用下列公式计算:

V =V1+V2=V1+0.15V=V1/0.85=n•k•r /0.85

式中:V —沼气池总容积(立方米);

V1—发酵间容积(立方米),V1=0.85V ;

V2—贮气间容积(立方米),V2=0.15V ;

n—气温影响系数,一般南方地区取0.8~1.0,中部地区取1.0~1.2,北方地区取1.2~1.5;

k—人口影响系数,2~3口之家取1.8~1.4,4~7口之家取1.4~1.1; r—每户人口数。

沼气池容积与人口的关系见表3-1。

表3-1 沼气池容积与人口的关系

池容(立方米) 6 8 10

每天可产沼气量(立方米) 1.2 1.6 2.0

可满足全家人口数(个) 3 4~5 5~6

(2)根据养殖规模计算沼气池容积:对于中小型养殖场和较大规模的庭院养殖户,沼气池容积应根据发酵原料的数量、一定温度下发酵原料在池内停留的时间和投料浓度计算,其计算公式如下:

V =(G•Ts•HRT)/(r•m)

式中:G —每天可供发酵的原料湿重(千克);

Ts —原料中干物质含量的百分比(%);

HRT —原料在池中的滞留天数(水力滞留期);

r —发酵原料浓度换算成的容重(千克/立方米),r =原料浓度×发酵液容重,发酵液容重一般取水的容重,即1000千克/立方米;

m —池内装料有效容积(%)。

例题:一养猪场,养猪250头,每天可产鲜猪粪1000千克,其干物质含量为20%,发酵原料容重为6%×1000千克/立方米,在35℃条件下发酵滞留期为15天,要求池内只装料85%,求需建多大的沼气池?

解:V =(G•Ts•HRT)/(r•m)

=(1000×0.2×15)/(60×0.85)

=58.82 (立方米)

经过计算,修建60方米的沼气池,即可满足要求。

(3)根据生产用能计算沼气池:如果规划利用沼气池所产生的沼气,开动发动机可利用下列公式计算池容:

V =(t•u•Ne) /(a•Vo )

式中:V —沼气池净空容积(立方米);

t —加工机器工作时间(小时);

u —发动机耗气量(立方米/千瓦•时);

Ne —发动机功率(千瓦)

a —沼气池池容产气率,[立方米/(立方米•天)]

V o —装料容积(%)。

Ⅳ 啤酒厂的污水处理场能够产生多少沼气。

啤酒水的cod一般只有2000左右,而一公斤的cod大约产气0.5-0.6方沼气,假如你的厌氧去除效率相当高,最多产一立方气。

Ⅵ 污水处理产生的沼气如何利用

一、 要利用污水处理抄产生的沼气,先要完善沼气收集、贮存系统。同时严格管理,做好防雷、防火、防爆等措施。
二、利用方法有:
1、沼气搅拌,利用产生的沼气对一级、二级污泥消化池进行搅拌,促进消化进程;
2、沼气加热,用沼气烧锅炉,将产生的热量利用水为介质,通过专用循环管路,对污泥消化池加热;在高寒地域也可以对水处理区加热;
3、沼气发电,前提是产生的沼气气量稳定、能满足发电机的需求,产生的电能大部分自用;
4、办公生活供热,应用于开水房、食堂、宿舍等方面;这是使用最多的沼气利用。

Ⅶ 造纸厂的污水处理

造纸厂污来水散发出的臭味源一般是硫化氢和氨类气体,毒性比较大。当天气炎热时,池内污水酸化所致,带有酸化气味的污水蒸发后弥漫在空气中,并随风飘散。一股酸臭味时常弥漫在小区内,气味时浓时淡,居民们难抵恶臭无不屏气掩鼻。 138亿2558特8916造纸厂污水除臭剂、造纸污水除臭液采用多种植物提取液,应用现代技术制成的高效除臭剂,不仅有高含量杀菌消毒物质,更具有特强的杀菌、消毒和除臭功能。该污水除臭剂与臭味源接触后迅速发生聚合分解反应,抑制菌类物质的蛋白质合成过程,从而将微生物及细菌、病毒杀灭分解。从而达到消除异味的目的,保持清新的空气。

Ⅷ 污水处理厂每日处理污水量怎么算

就是按水来量的1-1.5%折算源,精细点的,可以根据SS的去除率折算污泥量+剩余污泥量。

城镇生活污水排放量 指城镇居民每年排放的生活污水。用人均系数法测算。

测算公式为:城镇生活污水排放量=城镇生活污水排放系数×市镇非农业人口×365。

(8)纸厂污水处理厂沼气计算方法扩展阅读:

污水处理厂有害气体中毒的防范

在污水管道和处理厂的各种构筑物和井内,都有可能存在对人体有害的气体。这些有害气体成分复杂、种类繁多,根据危害方式的不同,可将它们分为有毒有害气体(窒息性气体)和易燃易爆气体两大类。

有毒有害气体主要通过人的呼吸器官对人体造成伤害比如硫化氢、一氧化碳等气体,这些气体进入人体内部后会抑制人体细胞的换氧能力,引起肌体组织缺氧而发生窒息性中毒。

易燃易爆气体是遇到各种明火或温度升高到一定程度能引起燃烧甚至爆炸的气体,比如沼气、石油气等,在污泥井、集水井(池)等气体流通不畅或长时间没有任何操作的地方,这些气体容易积聚成害。

Ⅸ 污水处理设计中ABR池怎么设计计算,要详细的步骤和参数的选取,能找实例的加分,最好是近几年的设计,谢谢

ABR反应器设计计算
设计条件:废水量1 200 m3/d,PH=4.5,水温15℃,CODcr=8000 mg/L,水力停留时间48h。
1、反应器体积计算
按有机负荷计算
按停留时间计算
式中: ——反应器有效容积,m3;
——废水流量,m3/d;
——进水有机物浓度,g COD/L 或g BOD5/L;
——容积负荷,kg COD/m3.d;
——水力停留时间,d。
已知进水浓度COD8000mg/L,COD去除率取80%,参考国内淀粉设计容积负荷[1]P206: kgCOD/m3.d,取 kg COD/m3.d。则
按有机负荷计算反应器有效容积

按水力停留时间计算反应器有效容积
取反应器有效容积2400m3校核容积负荷
kgCOD/m3.d 符合要求[1]P206
取反应器实际容积2400 m3。

2、反应器高度
采用矩形池体。一般经济的反应器高度(深度)为4~6m,本设计选择7.0m。超高0.5m。

3、反应器上下流室设计
进水系统兼有配水和水力搅拌功能,应满足设计原则:
①确保各单位面积的进水量基本相同,防止短路现象发生;
②尽可能满足水力搅拌需要,保证进水有机物与污泥迅速混合;
③很容易观察到进水管的堵塞;
④当堵塞被发现后,很容易被清除。
反应器上向反应隔室设计
虑施工维修方便,取下向流室水平宽度为940mm,选择上流和下流室的水平宽度比为4:1。
校核上向流速
基本满足设计要求
[5] 要求上向流速度0.55mm/s。(1.98m/h)
[6]P94要求进水COD大于3000mg/L时,上向流速度宜控制在0.1~0.5m/h;进水COD小于3000mg/L时,上向流速度宜控制在0.6~3.0m/h。
[1]P202UASB要求上向流速度宜控制在0.1~0.9m/h。
下向流速

4、配水系统设计
[5]选择折流口冲击流速1.10mm/s,以上求知反应器纵向宽度为 ,则折流口宽度

选择 ,校核折流口冲击流速
> 1.10mm/s [5]
折流口设一450斜板,使得平稳下流的水流速在斜板断面骤然流速加大,对低部的污泥床形成冲击,使其浮动达到使水流均匀通过污泥层的目的[5]。

5、反应器各隔室落差设计
[1]P208重力流布水,如果进水水位差仅比反应器的水位稍高(水位差小于100mm)将经常发生堵塞,因为进水的水头不足以消除阻塞,若水位差大于300mm则很少发生这种堵塞。设计选择反应器各隔室水力落差250mm。

6、反应器有效容积核算

选择 则设计的反应器结构容积大于按容积负荷计算反应器实际所需容积2400 m3,满足处理负荷要求。
7、气体收集装置
[2]P203沼气的产气量一般按0.4~0.5 Nm3/kg(COD)估算。
沼气产量
[7]P157选用气流速度5m/s,则沼气单池总管管径

选择管子规格DN80。
两池总管汇集
选择DN125,即进入阻火器管径。

8、水封高度
沼气输送管应注意冷凝水积累及其排除,水封中设置一个排除冷凝水的出口,以保持水封罐中水位一定。

9、排泥设备
一般污泥床的底层将形成浓污泥,而在上层是稀的絮状污泥。剩余污泥应该从污泥床的上部排出。在反应器底部的“浓”污泥可能由于积累颗粒和小沙砾活性变低的情况下,建议偶尔从反应器底部排泥,避免或减少在反应内积累的沙砾。设计原则:
①建议清水区高度0.5~1.5m;
②可根据污泥面高度确定排泥时间,一般周排泥1~2次;
③剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜;
④矩形池应沿池纵向多点排泥;
⑤应考虑下部排泥的可能性,避免或减少在反应内积累的沙砾;
⑥对一管多孔排泥管可兼作放空管或出水回流水力搅拌污泥床的布水管。
⑦排泥管一般不小于150mm。
排泥量计算:
产泥系数:r=0.15kg干泥/(kgCOD.d),见[1]P156
设计流量:Q=1200m3/d ,进水浓度S0=8000mg/L=8kg/m3,厌氧处理效率E=80%
Δx= r×Q×S0×E=1200×8×0.8×0.15=1152kg
设污泥含水率为98%,因含水率P>95%,取污泥密度ρ=1000kg/m3,则污泥产量为:
每天排泥:
每周排泥:57.6×7=403.2 m3
每组反应器每天排泥:
一组每周排泥:28.8×7=201.6 m3
每个隔室每天排泥:
一隔每周排泥:4.8×7=33.6 m3
13、进水装置设计
水泵选择:水量 Q=1200 m3/d=50 m3/h
扬程 H=15h (净扬程10m,管阻2m,自由水头1m)
查进水泵规格:
型号 流量(m3/h) 扬程(m) 轴功率(kw) 效率(%) 转速(rpm)
2 1/2PW 70 16.5 5.5 63 1850
回流泵选择:回流100%(目的是提高进水的pH),水量为1200 m3/d
查回流泵规格:
型号 流量(m3/h) 扬程(m) 轴功率(kw) 效率(%) 转速(rpm)
2 1/2PW 72 8.5 2.72 61.5 1440

查泵管规格:公称直径2 1/2管,外径75.5mm,普通壁厚3.75mm。
高位槽容积设计按5min泵的最大流量计算:
设计为

Ⅹ 造纸废水沼气硫化氢含量一般多少g/l

国标中来空气中硫化氢最高允许浓自度:10ppm国家标准《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》(GBZ 2[1].1-2007)中4.1 工作场所空气中化学物质容许浓度中明确指出 硫化氢最高容许浓度为10mg/m3。
一氧化碳大概是50ppm可暴露8小时。一氧化碳的分子量28,密度大概是1.25g/L,所以换算成mg/L,可以用体积ppm数值*1.25。就是50*1.25=62.5mg/L硫化氢分子量是34,密度1.5左右,那么ppm体积浓度换算出来*1.5,大概是10*1.5=15mg/L。

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