糞便沼氣工程依據(jù)參數(shù)1.以豬糞便為例進(jìn)行沼氣發(fā)酵計(jì)算2.1加水量計(jì)算：W=Xq(aXmo-Wo)式中Xq=16t mo=18% Wo=1-m0=82%配水比a=配水比a=Wpmp若發(fā)酵物料干物質(zhì)含量mp=8%含水量Wp=92%92%則X=則 =11.58%W=16(11.5X18%-83%)=17.33t ?17t每天進(jìn)入發(fā)酵罐物料總量約16+17=33t(理論和實(shí)踐測(cè)定：TS=8%之物料容重r~1030kg/m3)通過有效保溫和增溫措施，確保全年恒定中溫發(fā)酵(t=33C-38C),則設(shè)計(jì)容積產(chǎn)氣率,0.8—1.2m3/m3.dtg18o=0.29f=DXtga=3.82Xtg18=1.1m22.2單體發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)尺寸及投料容積:加料：a)h1=10.8m,V1=495m3r=1030kg/m 3（物料容積重量）日投料量：33x1030=33990kg/d每日投TS=8%新鮮豬糞發(fā)酵物料約等于33m3,則發(fā)酵罐負(fù)荷為：33x1030kg/m3x0.08=2719 kg（TS）/d（在中溫條件下）（》33C）,負(fù)荷》1kgTS，產(chǎn)氣率》0.4m3/m3.d）若水滯留期為15天，連續(xù)發(fā)酵工藝，則最低干物質(zhì)的產(chǎn)量為：4120x0.22=598.2m3/d(min容積產(chǎn)氣率為5001.0m3/m3.d)495日產(chǎn)沼氣量：一(?47m3/t0.78m3/min)(設(shè)計(jì)取值)min值500x0.9x1.2=450m3/dmax值500x0.9x0.8=360m3/d設(shè)計(jì)年產(chǎn)沼氣量：450x360=16.2萬m3豬糞碳氧比(C/N)為13:1豬糞產(chǎn)沼氣熱值三=5000KcaL/m 3(?21MJ/m3)

1Kcal=4.1868KJ=4186.8J容量r=1.03?1.05kg/t之發(fā)酵物料比熱C=0.7Kcal/kgT2.3其它輔助設(shè)施結(jié)構(gòu)尺寸(1)沉降池結(jié)構(gòu)、尺寸鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、壁、底厚度0.25m受力筋12分布筋6 鋼筋混凝土標(biāo)號(hào)C25PmV=lxbxh=3x1x0.8?2.4m3(2)預(yù)處理調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)、尺寸鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，壁、底厚度0.3m受力筋12分布筋6 鋼筋混凝土標(biāo)號(hào)C25取D=3m取D=3m，兩側(cè)為半圓形結(jié)構(gòu)，中間為正方形結(jié)構(gòu)H=3mi*■?￥Ay■V-->.*■\\FS=0.785X32=7m*最高液面高度：3-1=2m加料容積：Vo=s?h=7X2?14m晝夜產(chǎn)氣量為450m3每小時(shí)產(chǎn)氣量450/24=18.75m 3/h2.4能量產(chǎn)投比、熱平衡計(jì)算、保溫計(jì)算a） 每個(gè)罐的散熱表面積計(jì)算：S=Si+S2=DH一D：（D）2h2h=f=0.998m,D=3.82m, H=13.2m2代入數(shù)據(jù)，則S?481m2b） 室外最低計(jì)算環(huán)境溫度tmin=-35OCc） 發(fā)酵料液晝夜平均溫度 tn」1 △t）=39.75oCe）保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)入，超細(xì)玻璃棉入=0.038w/m.oC

f）熱流量計(jì)算（KCal/h.m2或W/m彳）4=^另熱流量q=Q晝夜=22Kcal/h.m 2S&4h則保溫層厚度：S=（tn-tmin）?A/q=0.104m=9.76cm保溫厚度為100mm厚。2.5單罐設(shè)備選型及設(shè)計(jì)3^n4D3^n4D8gn2式中，g—重力加速度=9.81m/sec2D—管直徑，n-糙率（粗糙系數(shù)）

2.5相關(guān)泵選型預(yù)處理調(diào)節(jié)池，潛水無堵塞切割泵流量設(shè)計(jì)：按1小時(shí)（1h）進(jìn)料25m3/h計(jì)（?71/s）—0.007m3/sec揚(yáng)程設(shè)計(jì)考慮管道中水頭損失（含沿程水頭和局部水頭損失）以及最大液位高程差之總和a）液位最大高程差13.04m( 4.0m)=17.04m (maxa）液位最大高程差b）水頭損失（摩阻）式中：—摩阻系數(shù)（無量綱，無因次數(shù)）對(duì)于壓力管道：尙程損失￡匚式中：—摩阻系數(shù)（無量綱，無因次數(shù)）對(duì)于壓力管道：尙程損失d2g1其與管徑d和管材之粗糙數(shù)（率）n有關(guān)一n光滑新鐵管，塑料管正常狀態(tài)管污濁舊管d.mm111n=0.011,=90n=0.012,=80n=0.014,=70nnn750.0360.04620.0601000.0330.04190.0551250.0310.03900.0511500.0290.03660.0481750.0270.03480.045

2000.0260.03330.0432500.0240.03090.0403000.0230.02910.0384000.0210.02640.0345000.0190.02450.032管子析角30°40°5060708090000004弋摩阻系數(shù)0.200.300.40.50.70.91.105000—管道計(jì)算長(zhǎng)度（m）d—管道直徑（換算為m）v—管道中平均流速（m/s） 米/秒g—重力加速度(g=9.81m/seco0.785d=0.785X0.1o0.785d=0.785X0.12=0.00785m管道中平均流速可近似計(jì)算:以本工程為例，設(shè)計(jì)取值:(m/sec)管道為PVC—U管材，管徑d=100mm=0.1m=0.039o取n=0.012（正常狀態(tài)-=0.039o其過水?dāng)嗝娣eS其過水?dāng)嗝娣eSp平均流速：v取管道計(jì)算長(zhǎng)度I=4+15+11=30m平均流速：v=0.57m/s22400.01660.155m30 0.572400.01660.155mh沿程=0.039 =0.039沿 0.12529.81局部阻力損失水頭計(jì)算（壓力管道）2v2g1=入口底閥（邊緣作園且勻滑）1=入口底閥（邊緣作園且勻滑）=0.20=90。等徑光滑彎頭=1.103=刀閥（不利狀態(tài)半開啟）=2.06刀閥摩阻系數(shù)與其開啟程度有關(guān)。33—的函數(shù),及心d=0.609，貝U=2.064=45(135°)彎頭光滑=0.355=刀閥（不利狀態(tài)半啟）=5=刀閥（不利狀態(tài)半啟）=2.06=逆止閥（單向閥，按軸向=20°）=1.54=45° （135°）彎頭光滑=0.35=變徑短管DN125DN80緩變

8 0.5(1—),12 0.7850.082 0.082- 2 20.411 0.7850.1252 0.1252故8=0.5(1—0.41)=0.295?0.3則=0.2+1.1+2.06+0.35+2.06+1.54+0.35+0.3=7.96h局部7.96v22g7.960.5722981=7.96X0.0166=0.13m設(shè)計(jì)水泵揚(yáng)程H=17m+0.16m+0.13m=17.29m最終設(shè)計(jì)選泵參數(shù) Q>7l/s（25m3/h）潛水無堵塞切割污泥泵H>20m配套電機(jī)功率NA4Kw50Hz,380V31.000.940831.000.94080.000.07% % %0.85 0.74 0.606 0 90.26 0.81 2.060.46 0.31 0.156 5 95.52 17.0 97.82.6發(fā)酵罐（加料有效體積2.6發(fā)酵罐（加料有效體積V°=450m3）水力、環(huán)攪拌干式無堵塞污泥泵1）流量設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)取Qp=90mh2）揚(yáng)程設(shè)計(jì)：以不利狀態(tài)之水頭損失和液位幾何高差為依據(jù)加以計(jì)算:b）水頭損失h沿程lv2取d=150mm=0.15m,n=0.012=0.0366,Sp0.785X0.152=0.177m2Q0.036vSp0.01772-03msec則h沿程=0.03660.152.03=0.03664029.810.21管子入口:1）邊緣尖銳=0.5,2）邊緣作圓，勻滑=0.2,3）邊緣入口極勻滑=0.05h局部v22g1=入口勻滑=0.20.31m2=出口勻滑=0.2=直角等徑三通局部摩阻力二0.1=刀閥二2.06（半開啟狀態(tài)）4二直角等徑（90°）光滑彎頭二1.15=逆止閥（單向閥）=1.54=45。光滑彎頭（環(huán)向）=0.357=變徑環(huán)狀短管DN150DN1000.5(1￡0.5(1-DN150DN1000.5(1￡0.5(1-0.102)0.152)0.5(1-0.44)0.28則=0.2+0.2+0.1+1.1+1.54+0.35+0.28=3.77h局部3.772.03h局部3.772.03229.813.774121 0.79m19.62若刀閥不全啟的不利狀態(tài) =3.77+2.06=5.83,h局部=1.22m設(shè)計(jì)水泵揚(yáng)程H=6m+0.31m+0.79m=7.1mmax值：H=6m+0.31m+1.22m=7.53m

最終設(shè)計(jì)選泵參數(shù):Q>90m3/h(36l/sec),H>7.1m(7.53m)配套電機(jī)功率N=4Kw380V50Hz2.6脫硫、脫水設(shè)備計(jì)算與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)日最大產(chǎn)氣量540m3d（考慮戶用爐灶需脫硫處理）脫硫罐。尺寸按下式計(jì)算:VAT67858.4DH=2.38H=2.38X4/HH=2.12m脫硫罐幾何尺寸?。篋=2.12/2=1.06m式中：H—裝脫硫劑的高度（m）D—脫硫罐直徑（m）T—沼氣與脫硫劑接觸時(shí)間，取T=120秒（2min分鐘）V-沼氣發(fā)酵罐有效容積（m3）A-發(fā)酵料液容積產(chǎn)氣率VA=日產(chǎn)氣量=540m3/d取H=2D貝UH=V貝UH=V?A?T/67858.4D2=2.38/D2.7豎管式沼氣攪拌裝置（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：（豬糞物料）①物料濃度：TS%=8%，進(jìn)料COD?25000?55000mg/l料液相對(duì)密度w1.0271.05幕3取平均值wp1.03夕：3（1030哪3）沼氣相對(duì)密度：莎°.9445（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：參照一般設(shè)計(jì)、水封套管插入液面以下深度應(yīng)》250mm，氣攪拌管出口至罐底懸距為200mm本設(shè)計(jì)特點(diǎn)是:水封套管、導(dǎo)氣攪拌管、生物掛膜支撐架三者結(jié)合，合為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:參照氣攪拌規(guī)范，相關(guān)參數(shù):每分鐘每米池徑的循環(huán)氣量為q0.093m3.minm噴速》7?8m/s池徑D=7.64