大型工程 沼气工程技术与应用共82页
合集下载
大型沼气工程建设技术方案的选择与应用
目标 的能源生态环保工 程 ， 工程的核心技术是厌 氧发酵 ， 通 过 沼气 、 沼渣 、 沼液利用 ， 粪污水实现达标处 理 ， 能源与环保
右 。这些高浓度有机污水若不处理 ， 将给周边的环境带来污
染， 严重危 害农 业生产 和新农 村建设 。因此 ， 建设该种猪 场 的大 中型沼气工程项 目， 治理该猪场 的大量污 染物 ， 实行资
效 益并举 ， 实现生态农 业与养殖业 的可持续发展 。不仅改善 了养猪场的环境 面貌 ， 而且 还实现 了猪场废弃 物资源化 、 减
量 化和无害化利用的 目标。
源的可再生利用 ， 节能减排 ， 发展循环经济有着示范作用 。
１ 治理 目标
一
是 日处理 猪场 粪便 污水 ２ ６ ０ ｔ 。根 据 Ｇ Ｂ １ ８ ５ ９ ６ —２ ０ ０ １
建设方便 ， 运行费用低 以及 对运 行的技术性要求不高 。
５ 建 设 内容
整个猪 场养殖废水 的处理 流程分为 ５ 个部分 ： 一是养殖
环境 、 能源和经济 效益最 大化 的 目标 。 因此 ， 该沼气 工程技 术方案 以“ 一池三建 ” 为基本建设单元 ： “ 一池 ” 指沼气发酵装 置， 即在 厌氧条 件下 ， 利用微 生物分解有 机物并产 生沼气 的
树、 名贵 花木 、 蔬菜和生 态无公害蔬菜 基地 ４ ６ ． ６ ７ ｈ ｍ ￣ 和周 边
存栏 １ ０ ４ ３ ９ 头 。每 天排放 的猪粪尿 （ Ｔ Ｓ ） ４ ． ３ ３ ｔ ， 年近 １ ６ ０ ０ ｔ ， 日均排放 高浓度有机污水 ２ ６ ０ — ３ ０ ０ ｔ ， 全 年排 放 ９ ４ ９ ０ ０ ｔ ， 其 中
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ８ － ２ ６
右 。这些高浓度有机污水若不处理 ， 将给周边的环境带来污
染， 严重危 害农 业生产 和新农 村建设 。因此 ， 建设该种猪 场 的大 中型沼气工程项 目， 治理该猪场 的大量污 染物 ， 实行资
效 益并举 ， 实现生态农 业与养殖业 的可持续发展 。不仅改善 了养猪场的环境 面貌 ， 而且 还实现 了猪场废弃 物资源化 、 减
量 化和无害化利用的 目标。
源的可再生利用 ， 节能减排 ， 发展循环经济有着示范作用 。
１ 治理 目标
一
是 日处理 猪场 粪便 污水 ２ ６ ０ ｔ 。根 据 Ｇ Ｂ １ ８ ５ ９ ６ —２ ０ ０ １
建设方便 ， 运行费用低 以及 对运 行的技术性要求不高 。
５ 建 设 内容
整个猪 场养殖废水 的处理 流程分为 ５ 个部分 ： 一是养殖
环境 、 能源和经济 效益最 大化 的 目标 。 因此 ， 该沼气 工程技 术方案 以“ 一池三建 ” 为基本建设单元 ： “ 一池 ” 指沼气发酵装 置， 即在 厌氧条 件下 ， 利用微 生物分解有 机物并产 生沼气 的
树、 名贵 花木 、 蔬菜和生 态无公害蔬菜 基地 ４ ６ ． ６ ７ ｈ ｍ ￣ 和周 边
存栏 １ ０ ４ ３ ９ 头 。每 天排放 的猪粪尿 （ Ｔ Ｓ ） ４ ． ３ ３ ｔ ， 年近 １ ６ ０ ０ ｔ ， 日均排放 高浓度有机污水 ２ ６ ０ — ３ ０ ０ ｔ ， 全 年排 放 ９ ４ ９ ０ ０ ｔ ， 其 中
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ８ － ２ ６
规模化猪场沼气工程技术应用
预处理阶段大中型沼气工程所设计的相关构筑物 必须满足发酵工艺要求，才能最终达到总体设计 目标。
厌氧发酵原料宜采用尽可能高SS浓度的畜禽粪水， 尽量减少沼液产量；厌氧消化宜采用中温消化 (35℃左右)，也可采用近中温消化(25～30℃)。
消化器的设计
• 消化器容积大小与沼气发酵原料的物料特性、消
化液浓度和水力滞留期有关。
❖ 沼气发酵是在pＨ中性条件下的厌氧发酵，
pＨ下降沼气发酵就会终止。而pＨ的变化受 发酵液中挥发酸浓度和碱度的影响。
❖ 发酵料掖温度在6.5-7.8之间。
7.选取接种物
❖在确定系统运行温度后，要选择同类工程的活性污
泥作接种物（菌种）。是否是相同的菌种，或富集 菌种的多少，决定系统启动速度的快慢。如不具备 接种同类污泥条件，需要在驯化上下功夫，启动的 时间要长些，速度会慢些。沼气池排出的活性污泥 和污水沟底正在发泡的活性污泥，都可作为选取接 种物的对象。接种量约占发酵容积的1/10∽1／3， 接种量越多，启动速度越快，在此基础上逐渐富集。
• 消化器容积V1与每日处理原料量、消化液浓度、
消化液密度和水力滞留期有关，公式如下：
•
V1
Gf
HRT qy
消化器总容积＝消化器中消化液容积（V1）＋消化器的储气 容积（V2），一般取V2＝（8％～10％）V1，即 ：
V＝V1＋V2
消化器的保温设计
• 采取中、高温运行的大中型沼气工程，消化器内
料液的温度或是35℃，或是54℃。而消化器周围 环境温度却随着四季更替或昼夜交换而变化，为 确保消化器能在恒温条件下运行，必须以当地最 寒冷时刻的气温条件，确定保温层的厚度，对消 化器进行保温设计。
机组型号： 500GF1-1RZ 发动机型号： Z12V190ZLDk-2 额定功率： 500kW 额定转速： 1000r/min 额定电压： 400V 额定功率因数：0.8（滞后） 机油消耗率： ≤1.5g/kWh 外形尺寸： 5040×1970×2690mm 机组总质量： 12500kg 冷却方式： 强制水冷 起动方式： 24V直流电起动
厌氧发酵原料宜采用尽可能高SS浓度的畜禽粪水， 尽量减少沼液产量；厌氧消化宜采用中温消化 (35℃左右)，也可采用近中温消化(25～30℃)。
消化器的设计
• 消化器容积大小与沼气发酵原料的物料特性、消
化液浓度和水力滞留期有关。
❖ 沼气发酵是在pＨ中性条件下的厌氧发酵，
pＨ下降沼气发酵就会终止。而pＨ的变化受 发酵液中挥发酸浓度和碱度的影响。
❖ 发酵料掖温度在6.5-7.8之间。
7.选取接种物
❖在确定系统运行温度后，要选择同类工程的活性污
泥作接种物（菌种）。是否是相同的菌种，或富集 菌种的多少，决定系统启动速度的快慢。如不具备 接种同类污泥条件，需要在驯化上下功夫，启动的 时间要长些，速度会慢些。沼气池排出的活性污泥 和污水沟底正在发泡的活性污泥，都可作为选取接 种物的对象。接种量约占发酵容积的1/10∽1／3， 接种量越多，启动速度越快，在此基础上逐渐富集。
• 消化器容积V1与每日处理原料量、消化液浓度、
消化液密度和水力滞留期有关，公式如下：
•
V1
Gf
HRT qy
消化器总容积＝消化器中消化液容积（V1）＋消化器的储气 容积（V2），一般取V2＝（8％～10％）V1，即 ：
V＝V1＋V2
消化器的保温设计
• 采取中、高温运行的大中型沼气工程，消化器内
料液的温度或是35℃，或是54℃。而消化器周围 环境温度却随着四季更替或昼夜交换而变化，为 确保消化器能在恒温条件下运行，必须以当地最 寒冷时刻的气温条件，确定保温层的厚度，对消 化器进行保温设计。
机组型号： 500GF1-1RZ 发动机型号： Z12V190ZLDk-2 额定功率： 500kW 额定转速： 1000r/min 额定电压： 400V 额定功率因数：0.8（滞后） 机油消耗率： ≤1.5g/kWh 外形尺寸： 5040×1970×2690mm 机组总质量： 12500kg 冷却方式： 强制水冷 起动方式： 24V直流电起动
大中型沼气工程技课件
• 颗粒污泥形状：范围0.2~5mm,成熟直径2~3mm;
产氢产乙酸菌 甲烷八叠球菌 甲烷螺菌
乙酸裂解菌
产酸菌
颗粒污泥图片
颗粒污泥
细菌分裂照片
电镜扫描图片
3.膨胀颗粒污泥床（EGSB）
1-配水系统；2-反应区； 3-定相分离器；4-沉淀区； 5-出水系统；6-出水循环系统
改进的UASB; 高度达20~30m的反应器， 具有高速回水流，可低温 条件下运行；COD去除率 高； 运行条件和控制技术要求 高，不适合用于处理固体 物含量高的废水。
4.内循环厌氧反应器
• 内循环（internal circulation)厌氧反应器
• 1986年由荷兰某公司研究成功并用于生 产内循环厌氧反应器，是目前世界上效 能最高的厌氧反应器。该反 应器是集 UASB反应器和流化床反应器 的优点于 一身，利用反应器内所产沼气的提升力 实现发酵料液内循环的一种新型反应器。
• 2004年开始，哥德堡等城市把沼气与天然气管网连 接， 输送到用户 。瑞典沼气协会估算，若以10%农地和林业废 弃物生 产沼气，沼气生产能力将达到853万吨油当量/年， 而目 前的瑞典全国能耗仅为768万吨油当量，到2020年瑞 典 成为世界上第一个不依赖石油的国家。
英国
• 2002年英国开始实行绿 色证书系统—《可再生能源义 务 证书系统》，该系统要求电力供应商每年增加可再生能源 发电的份额，2005~2006年度为5. 7%，2015年将达到 15.4%。
优点：无需搅拌，结构简单， 能耗低；适用高SS废物的处 理；运转方便，故障少，稳定 性高。 缺点：固体物易沉底，影响消 化器有效体积；需要固体和微 生物回流接种；容器内温度难 保持一致，效率低；易产生 结壳。
产氢产乙酸菌 甲烷八叠球菌 甲烷螺菌
乙酸裂解菌
产酸菌
颗粒污泥图片
颗粒污泥
细菌分裂照片
电镜扫描图片
3.膨胀颗粒污泥床（EGSB）
1-配水系统；2-反应区； 3-定相分离器；4-沉淀区； 5-出水系统；6-出水循环系统
改进的UASB; 高度达20~30m的反应器， 具有高速回水流，可低温 条件下运行；COD去除率 高； 运行条件和控制技术要求 高，不适合用于处理固体 物含量高的废水。
4.内循环厌氧反应器
• 内循环（internal circulation)厌氧反应器
• 1986年由荷兰某公司研究成功并用于生 产内循环厌氧反应器，是目前世界上效 能最高的厌氧反应器。该反 应器是集 UASB反应器和流化床反应器 的优点于 一身，利用反应器内所产沼气的提升力 实现发酵料液内循环的一种新型反应器。
• 2004年开始，哥德堡等城市把沼气与天然气管网连 接， 输送到用户 。瑞典沼气协会估算，若以10%农地和林业废 弃物生 产沼气，沼气生产能力将达到853万吨油当量/年， 而目 前的瑞典全国能耗仅为768万吨油当量，到2020年瑞 典 成为世界上第一个不依赖石油的国家。
英国
• 2002年英国开始实行绿 色证书系统—《可再生能源义 务 证书系统》，该系统要求电力供应商每年增加可再生能源 发电的份额，2005~2006年度为5. 7%，2015年将达到 15.4%。
优点：无需搅拌，结构简单， 能耗低；适用高SS废物的处 理；运转方便，故障少，稳定 性高。 缺点：固体物易沉底，影响消 化器有效体积；需要固体和微 生物回流接种；容器内温度难 保持一致，效率低；易产生 结壳。
沼气技术应用讲座PPT课件
16
发展沼气，能减少蚊蝇滋生。通过对建沼气 和未建沼气的养殖户调查，结果表明：养猪场苍 蝇密度前者比后者降低93%。沼气替代柴、煤， 能减轻烧煤所带来的一氧化碳、二氧化硫、三氧 化硫等有毒气体和致癌物质的室内空气污染，减 少了煤灰等垃圾的处理和对环境的污染。根据对 使用沼气做燃料和用煤做燃料的村庄对比调查， 前者比后者室内CO浓度降低3.8倍，CO2浓度降 低1.4倍，SO2浓度降低3.8倍，飘尘浓度降低4.4 倍。发展农村沼气，能有效地保护水源，降低污 染，改善水环境的质量。据对普及沼气和未建沼 气的两类村庄饮用水源监测：前者比后者细菌总 数的合格率提高41.86%～78.26%，大肠菌群合 格率提高50%，氨氮合格率提高55.02%，氯化物 合格率提高56.71%。
第二讲
沼气的基本知识
1
沼气是一种可燃性气体
是有机物在无氧（厌氧）的条件下， 经微生物分解所产生的一种气体，其主要 成份是甲烷（CH4）和二氧化（CO2）。 早期人们发现湖泊或沼泽中，常常可以看 到有气泡从水底污泥里冒出，将这些气体 收集起来可以点燃，所以人们给它起名叫 “沼气” 。
2
沼气是ห้องสมุดไป่ตู้种混合气体
15
第二是环卫效益
人畜粪便从卫生的角度看是许多疾病的传染源 ，用沼气池处理人畜粪便可以杀虫灭菌。建造厕 所、猪栏、沼气池三结合系统，使人畜粪尿自流 入池，经过沼气发酵处理后，可将其中绝大部分 寄生虫卵杀灭：血吸虫卵7～22天被杀灭；蛔虫 卵经过90天死亡率为75%；伤寒杆菌存活时间仅 为30天；福氏痢疾杆菌经30小时后分离呈阴性， 而在一般粪液中可活17天。通过连续三年对普及 沼气池和未建沼气池农户菜地土壤样品的调查， 前者比后者蛔虫卵的污染减少50～76%，污染程 度也大大减轻，前者平均每百克泥土含蛔虫卵4.8 只，后者高达22.4条。
发展沼气，能减少蚊蝇滋生。通过对建沼气 和未建沼气的养殖户调查，结果表明：养猪场苍 蝇密度前者比后者降低93%。沼气替代柴、煤， 能减轻烧煤所带来的一氧化碳、二氧化硫、三氧 化硫等有毒气体和致癌物质的室内空气污染，减 少了煤灰等垃圾的处理和对环境的污染。根据对 使用沼气做燃料和用煤做燃料的村庄对比调查， 前者比后者室内CO浓度降低3.8倍，CO2浓度降 低1.4倍，SO2浓度降低3.8倍，飘尘浓度降低4.4 倍。发展农村沼气，能有效地保护水源，降低污 染，改善水环境的质量。据对普及沼气和未建沼 气的两类村庄饮用水源监测：前者比后者细菌总 数的合格率提高41.86%～78.26%，大肠菌群合 格率提高50%，氨氮合格率提高55.02%，氯化物 合格率提高56.71%。
第二讲
沼气的基本知识
1
沼气是一种可燃性气体
是有机物在无氧（厌氧）的条件下， 经微生物分解所产生的一种气体，其主要 成份是甲烷（CH4）和二氧化（CO2）。 早期人们发现湖泊或沼泽中，常常可以看 到有气泡从水底污泥里冒出，将这些气体 收集起来可以点燃，所以人们给它起名叫 “沼气” 。
2
沼气是ห้องสมุดไป่ตู้种混合气体
15
第二是环卫效益
人畜粪便从卫生的角度看是许多疾病的传染源 ，用沼气池处理人畜粪便可以杀虫灭菌。建造厕 所、猪栏、沼气池三结合系统，使人畜粪尿自流 入池，经过沼气发酵处理后，可将其中绝大部分 寄生虫卵杀灭：血吸虫卵7～22天被杀灭；蛔虫 卵经过90天死亡率为75%；伤寒杆菌存活时间仅 为30天；福氏痢疾杆菌经30小时后分离呈阴性， 而在一般粪液中可活17天。通过连续三年对普及 沼气池和未建沼气池农户菜地土壤样品的调查， 前者比后者蛔虫卵的污染减少50～76%，污染程 度也大大减轻，前者平均每百克泥土含蛔虫卵4.8 只，后者高达22.4条。
沼气工程—大中型沼气工程
工艺设计——2.一体化沼气工程
沼气
热水 冷水
脱硫塔
民用燃气 余热利用
发电并网 沼气发电机组
换热水箱
粪便及污水收集
匀浆水解池
发酵、贮气一体化厌氧反应罐 固液分离
固态有机肥 液态有机肥
沼液池
（1）主要优势：
• 适合于各种高浓度发酵原 料；
• 占地面积小，节省占地面 积30%；
• 节省工程造价15%； • 建设工期短，缩短工期50%； • 寒冷第七冬季也能正常运
行；
• 产气率高：1.01.5m3/m3.d；
• 安全可靠，检修维护方便。
沼气发酵、贮气一体化 反应器
（2）结构特点： • 装置下部为发酵部分，上部贮气。 • 罐体常用径高比为2：1-3：1。 • 中温发酵，常年稳定运行 • 罐内安装侧搅拌器或斜搅拌器 • 生物脱硫 • 罐底和罐壁上安装增温管。
（3）工作原理： • 通过支撑鼓风机的充气，调整并维持内外 膜之间夹层的空气压力，以保护维持贮气柜 的结构，并将内膜的沼气送入输气管道。
b.进料浓度
大中型沼气工程进料TS浓应器容积，节省工程投资； （3）减少冬季增温能耗； （4）减少沼液、沼渣的运输量，降低运输成本。
c.停留时间
中温发酵为20-25d，高温发酵10-15d。 d.发酵温度 （1）高温发酵：最佳温度范围50-55℃； （2）中温发酵：温度范围为32-42℃。发酵温度每升高10℃， 厌氧反应速度约增加1倍。
工程设备——（3）各种贮气装置
球冠型贮气柜 湿式钢结构贮气柜
工程设备——（4）沼气发电机组及余热回收装置
现阶段，中国生产的沼气发电机组规格： 24KW,80KW,100KW,120KW,180KW,200KW,300KW，500KW,
大型工程--沼气工程技术与应用资料
技术；大型治气及热电联供技术；高效热解气化 技术；燃气净化及高值化利用技术。
起止日期：2011-2015 年
• S34） 农业废弃物制备生物燃气及其综合利用示 范工程
• 目标：建设日产5000～10000m3农业废弃物制备 生物燃气及其综合利用示范工程，制定相关的技 术标准。
• 研究内容：农业废弃物（畜禽粪便、作物秱秆或 农业加工废弃物等）高效制备甲烷化生物燃气技 术；生物燃气净化提质技术；秱秆热化学转化合 成车用燃气技术；生物燃气制备车用燃气研究与 示范应用。
厌氧消化 固液分离系统
太阳能集热器 固体部分
液体部分
沼液
加工有机复合肥 商品肥料
有机液肥加工
农田供肥
沉淀调节池
集中供气
好氧折流池
沼气发电
用户
农田灌溉水
排放
沼电并网
村民用电
效益分析
沼气效益 集中供气日150m3计(0.8元)，年收入4.38万元 沼气发电，日发电7500(0.8元)，年收入219万元
即该工程年减排2约3万吨，其经济收益为：24万 欧元
• a?
•? • a ？（ • ？( / )
& &)
•
一、沼气发展简史
重点：英文命名与沼气发展的四个阶段
沼气发展简史
1.国际
1866 1896 1900 1927 1936 19501955 19691979 20世纪70年代
甲烷形成是微生物过程
二、沼气发酵原理
重点：三阶段发酵理论 发酵工艺条件
a
1: , 2: , 3: , 4: , 5: , 6–8:
1.沼气燃料的特点
• 沼气是一种混合气体，其中主要成分是4占总体积的 50%～70%，其次是2占25%～45%。除此之外，还含有 少量的N2、H2、O2、3、、和H2S等气体。
起止日期：2011-2015 年
• S34） 农业废弃物制备生物燃气及其综合利用示 范工程
• 目标：建设日产5000～10000m3农业废弃物制备 生物燃气及其综合利用示范工程，制定相关的技 术标准。
• 研究内容：农业废弃物（畜禽粪便、作物秱秆或 农业加工废弃物等）高效制备甲烷化生物燃气技 术；生物燃气净化提质技术；秱秆热化学转化合 成车用燃气技术；生物燃气制备车用燃气研究与 示范应用。
厌氧消化 固液分离系统
太阳能集热器 固体部分
液体部分
沼液
加工有机复合肥 商品肥料
有机液肥加工
农田供肥
沉淀调节池
集中供气
好氧折流池
沼气发电
用户
农田灌溉水
排放
沼电并网
村民用电
效益分析
沼气效益 集中供气日150m3计(0.8元)，年收入4.38万元 沼气发电，日发电7500(0.8元)，年收入219万元
即该工程年减排2约3万吨，其经济收益为：24万 欧元
• a?
•? • a ？（ • ？( / )
& &)
•
一、沼气发展简史
重点：英文命名与沼气发展的四个阶段
沼气发展简史
1.国际
1866 1896 1900 1927 1936 19501955 19691979 20世纪70年代
甲烷形成是微生物过程
二、沼气发酵原理
重点：三阶段发酵理论 发酵工艺条件
a
1: , 2: , 3: , 4: , 5: , 6–8:
1.沼气燃料的特点
• 沼气是一种混合气体，其中主要成分是4占总体积的 50%～70%，其次是2占25%～45%。除此之外，还含有 少量的N2、H2、O2、3、、和H2S等气体。
沼气工程技术与实例分析2-大中型沼气工程技
1是进料负荷集中于 第一个小室，超负 荷运行易酸化；2是 酸化的料液会影响 后面的料液。
附着膜型消化器
• 附着膜型消化器的特征是在反应器内安装有惰性支持物 （又称填料）供微生物附着，并形成生物膜。这就使进料 中的液体和固体在穿流而过的情况下，滞留微生物于生物 膜内，并且在HRT相当短的情况下，可阻止微生物冲出。 • 这类反应器SRT较短，影响固体物的转化，因此只适用于 处理低浓度、低SS有机废水。 • 这类消化器有：厌氧滤器、流化床和膨胀床。后两种反应 器多处于实验室研究阶段。
中国
• 八十年代以来，规模化养殖场的逐年增加，畜禽粪便污染 日趋严重；与此同时，我国农村用能短缺，大中型沼气工 程迎来了第一个快速发展期。
• 中央投资 不断增加 • 截至2008年底，我国畜禽养殖场沼气工程 达39510处，总池容451.476万 立方米， 年产沼气约5.2亿立方米。 大型工程2761处，年产沼气约2.7亿立方米 中型工程12864处年产沼气约1.8亿立方米 小型沼气工程23885处，年产沼气7096万立方 米。
英国
• 2002年英国开始实行绿 色证书系统—《可再生能源义 务 证书系统》，该系统要求电力供应商每年增加可再生能源 发电的份额，2005~2006年度为5. 7%，2015年将达到 15.4%。 • 该系统中，沼气是最具代表性的可再生能源，沼气份额的 增加主要是填埋气发电市场的增加，填埋气是绿色证书系 统的受益者。 • 2004～2005 年度，沼气占可再生能源发电的35.9%（填 埋气占33.6%， 污水处理沼气占2.3%）。
qs = qmax
cs ks + cs
qmax称为基质最大比消耗速率。
厌氧消化器分类
类型 常规型 污泥滞留型 附着模型 滞留期特征 MRT=SRT=HRT (MRT 和 SRT)>HRT MRT>(SRT 和 HRT) 消化器举例 常规消化器、塞流式、全混合式 厌氧接触工艺、升流式固体反应器、 折流式、升流式厌氧污泥床 厌氧滤器、流化床和膨化床
附着膜型消化器
• 附着膜型消化器的特征是在反应器内安装有惰性支持物 （又称填料）供微生物附着，并形成生物膜。这就使进料 中的液体和固体在穿流而过的情况下，滞留微生物于生物 膜内，并且在HRT相当短的情况下，可阻止微生物冲出。 • 这类反应器SRT较短，影响固体物的转化，因此只适用于 处理低浓度、低SS有机废水。 • 这类消化器有：厌氧滤器、流化床和膨胀床。后两种反应 器多处于实验室研究阶段。
中国
• 八十年代以来，规模化养殖场的逐年增加，畜禽粪便污染 日趋严重；与此同时，我国农村用能短缺，大中型沼气工 程迎来了第一个快速发展期。
• 中央投资 不断增加 • 截至2008年底，我国畜禽养殖场沼气工程 达39510处，总池容451.476万 立方米， 年产沼气约5.2亿立方米。 大型工程2761处，年产沼气约2.7亿立方米 中型工程12864处年产沼气约1.8亿立方米 小型沼气工程23885处，年产沼气7096万立方 米。
英国
• 2002年英国开始实行绿 色证书系统—《可再生能源义 务 证书系统》，该系统要求电力供应商每年增加可再生能源 发电的份额，2005~2006年度为5. 7%，2015年将达到 15.4%。 • 该系统中，沼气是最具代表性的可再生能源，沼气份额的 增加主要是填埋气发电市场的增加，填埋气是绿色证书系 统的受益者。 • 2004～2005 年度，沼气占可再生能源发电的35.9%（填 埋气占33.6%， 污水处理沼气占2.3%）。
qs = qmax
cs ks + cs
qmax称为基质最大比消耗速率。
厌氧消化器分类
类型 常规型 污泥滞留型 附着模型 滞留期特征 MRT=SRT=HRT (MRT 和 SRT)>HRT MRT>(SRT 和 HRT) 消化器举例 常规消化器、塞流式、全混合式 厌氧接触工艺、升流式固体反应器、 折流式、升流式厌氧污泥床 厌氧滤器、流化床和膨化床
大型工程 沼气工程技术与应用讲诉
气体成分 主要为甲烷
形成原料
生物质
制造方法 自然形成
人工形成
国家
印度
名称 沼气（marsh gas)、污泥气（sludge gas) 阴沟气（culvert gas) 粪料气（manure gas) 瓦斯气、煤气、天然气、天然瓦斯气等 Volta 可燃气（volta combustible gas) 甲烷气（methane gas) 生物气(biogas) 沼气、天然气（nature gas) 统称为沼气，国际上一般为生物气 哥巴气（gobar gas)、牛粪气（cow manure gas)
主要功能
固形有机物 水 胞外酶作用 解 溶解有机物
发酵细菌很多，以上只列出了见于厌氧消化中的主要的一小部分。这些微 生物的主要功能是通过胞外酶的作用将固形有机物水解成溶解有机物，再 将可溶性的大分子有机物降解成有机酸、醇等。
2）主要产氢产乙酸菌
互营单细胞菌属（Syntrophomonas） 互营杆菌属（Syntrophobacter） 羧菌属（Clostridium） 暗杆菌属（Pelobacter）等。
沼气工程技术与应用
重点：沼气发酵原理 沼气发酵工艺控制技术 大中型沼气工程技术及项目设计
Bornholm
“十二五”规划
• 起止时间：2011-2016 年 • Y36） 生物燃气高效制备及综合利用技术 • 目标：实现生物质燃气的高效生产与高值化利用，
形成自主知识产权的关键技术。 • 研究内容：高浓度、混合原料的湿发酵、干发酵
好氧处理：
氧
厌氧处理： 能量代谢最终电子受体 简单有机物
特点：厌氧分解过程产生的能量少，细胞产量和污染物分解速率低，
其优点是能耗低、需要二次处理的污泥量少、运行费用低并且处理有机负