沼气生产工艺设计流程.doc

WORD资料下载可编辑 专业资料分享 厌氧消化罐沼液贮存池沼气净化设备膜式储气柜变压吸附系统CNG加气站有机肥加工车间流量计蔬菜残余产品外运出料泵沼渣固体进料系统快速混合系统 厌氧消化罐 沼液贮存池 沼气净化设备 膜式储气柜 变压吸附系统 CNG加气站 有机肥加工车间 流量计 蔬菜残余 产品外运 出料泵 沼渣 固体进料系统 快速混合系统 沼渣堆放棚 1#缓冲池 固液分离机 提升泵 回流 干清猪粪 预处理 换热器 发酵罐 进料泵 沼液储罐 2#缓冲池 沼液 秸秆、水 预处理 高压储气系统 天然气罐车 锅炉加热 沼渣 沼气压缩机 沼气压缩机 混料池 进料泵 出料池 水冲猪粪 预处理 餐厨垃圾 图7-1 工艺流程简图 二、工艺流程简述 厌氧消化的主要粪源为项目所在地周边的养殖场的猪粪、秸秆、餐厨垃圾和园区及周边的蔬菜残余，猪粪有干清猪粪和水冲猪粪。干清猪粪、秸秆和蔬菜残余这三种原料采用固体进料系统进料，水冲猪粪和餐厨垃圾采用液体进料系统进料。 秸秆经过X-Ripper破碎机破碎后，通过铲车输送至预混池中，预混池中装有潜水搅拌机，可将破碎的秸秆和水充分混匀（TS为7.5%），混匀后的物料采用螺杆进料泵泵送至生物预处理发酵罐，生物预处理后的秸秆溢流至出料池后用螺杆泵泵送至快速混合系统。 蔬菜残余经X-Ripper破碎机破碎后，用铲车输送至固体进料系统，干清猪粪也被加到固体进料系统中，然后通过无轴螺旋输送机输送至快速混合系统，从厌氧反应器泵出的出料也被输送到快速混合系统。经预处理的秸秆、破碎的蔬菜残余、猪粪、工艺水和反应罐的出料在快速混合系统中混合并最终被输送到厌氧反应罐中。 水冲猪粪、破碎后的餐厨垃圾在混料池中混合均匀后经螺杆泵泵入厌氧反应罐中。 厌氧反应罐内设中轴搅拌装置，罐内物料呈全混状态，在适宜的碱度、温度条件下确保厌氧反应充分进行。厌氧反应产生的沼气经净化系统净化后部分供居民用气，其余部分经由净化提纯、高压储气柜储存后运送至加气站；消化罐内出来的残渣由螺杆泵输送至换热器经热交换后流入缓冲池，再由污泥泵输送入卧螺式离心分离机进行固液分离，分离后的沼渣沼液作为有机肥厂的原料，根据市场需求生产有机肥。出于安全因素的考虑，需要在变压吸附系统前设置一个沼气火炬。 设置换热器回收出料热量，进行余热利用，减少外加热量，进而减少能源消耗。设置燃煤锅炉以补充余热回收热量的不足，在厌氧消化罐内设置加热盘管，维持厌氧反应稳定运行的温度。 1、预处理工艺 秸秆单独收集，收集后先进行粉碎，然后采用生物预处理。 蔬菜残余单独收集，收集后进行破碎。 猪粪经过格栅，去除石块、塑料等大的无机物质。 干清猪粪、经过预处理的秸秆和蔬菜残余均被输送至快速混合系统，并在快速混合系统内充分混匀，然后泵入厌氧消化罐内。在此实现匀浆，以保障后续处理构筑物正常运行。 餐厨垃圾在原料进入反应器之前需要进行适当的预处理。本项目在预处理过程中采用粗破碎的方式进行预处理。 餐厨垃圾、水冲猪粪在预混池中混合均匀，然后泵入厌氧消化罐内。 2、厌氧消化工艺 厌氧消化工艺包括进料单元、厌氧消化单元、沼气净化及贮存单元等。 （1）进料方式 经过破碎的秸秆在预混池和稀释水混合均匀后经螺杆泵输送至生物预处理发酵罐，经过生物预处理后的原料溢流至出料池，然后泵送至快速混合系统。猪粪和经预处理的蔬菜残余暂时储存在固体进料槽中，称重后由螺旋输送器输送至快速混合系统。猪粪、经预处理的蔬菜残余、秸秆和回流的发酵罐出料在快速混合系统中混合，然后输送至厌氧消化单元。 餐厨垃圾、水冲猪粪在液体进料系统中通过螺杆泵泵入厌氧消化单元。 （2）厌氧反应器选择 图7- 图7-2 CSTR反应器示意图 （3）厌氧消化罐配置 每座厌氧反应器内设置中轴搅拌器，使进料均匀分布并充分与厌氧微生物接触，并使厌氧消化罐内料液温度均匀，有利于提高产气率。 罐内设加热盘管，维持厌氧反应所需的稳定的温度环境。 反应器底部设出料系统，通过凸轮转子泵打入换热器后进入出料缓冲池。 （4）保温与增温 厌氧消化反应过程受温度影响很大。温度主要通过对厌氧微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长速率和微生物对基质的代谢速率。根据微生物生长的温度范围，厌氧微生物可分为嗜冷、嗜温、嗜热微生物，相应地，厌氧消化按温度可分为常温、中温、高温发酵。本项目厌氧处理单元设计为中温，温度对发酵产气率的影响如图7-3所示。其最佳温度范围为35~38℃，且发酵温度每升高10 图7- 图7-3 温度对厌氧中温发酵产气率的影响 系统整体保温包括管道、阀 门保温和厌氧消化罐体的保温。对厌氧消化罐采用岩棉进行强化保温。 b. 增温 增温热源主要来源于两个方面，一是通过泥泥换热器回收厌氧发酵罐出料的热能，以减少外加热源；二是来源于燃