沼气生产技术 生物质能工程 沼气工程 教学PPT课件.pptx

生物质能工程;本章主要内容;第2节 大中型沼气工程技术;1 大中型沼气工程概述;中国大中型沼气工程的发展现状;中国大中型沼气工程的发展现状;山东蓬莱民和牧业股份有限公司;1.2 中国沼气工程资源;我国沼气工程资源;1.3中国沼气工程发展规划;我国沼气事业面临挑战;北京德青源沼气工程;2 大中型沼气工程的类型与规模;2.1大中型沼气工程类型;大中型沼气工程类型;近年来逐步总结出一套比较完善的工艺流程，内容包括： 粪污的前处理系统厌氧消化系统好氧水处理系统 沼气净化系统沼气输配系统沼气利用系统 有机肥料生产系统沼肥综合利用系统;2.2 大中型沼气工程规模的划分;3 大中型沼气工程消化器;19;消化器的运行参数;21;22;消化器的运行参数－－水力滞留期;24;消化器的运行参数－－固体滞留期;26;用什么方法来延长MRT？;3.2 消化器的工艺类型;（一）常规型消化器 ;负荷能力：中温发酵时的负荷为3～4kgCOD/（m3.d），高温发酵时的负荷为5～6 kgCOD/（m3.d） HRT:为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出速度保持平衡，要求HRT较长，一般要10～15天或更长的时间。应用于含有大量悬浮固体的有机废水和废物，如酒精废醪、禽畜粪便等。;高速消化器的优点： a.可以进入高悬浮固体含量的物料；b.消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了底物和微生物的接触机会； c.消化器内温度分布均匀； d.进入消化器的抑制物质能够迅速分散，保持较低浓度水平；e.避免了浮渣、结壳、堵塞、气体溢出不畅和短流现象；  高速消化器的缺点： a.由于该消化器无法做到使SRT和MRT在大于HRT的情况下运行，所以需要消化器体积较大 ； b.要有足够的搅拌，所以能量消耗较高； c.底物流出该系统时未完全消化，微生物亦随出料而流失；;（2）塞流式消化器(plug flow reactor,PFR) 塞流式发酵亦称推流式发酵，是一种长方形的非完全混合式消化器。高浓度悬浮固体原料从一端进入，从另一端流出。 原料在消化器的流动呈活塞式推移状态。在进料端呈现较强的水解酸化作用，甲烷的产生随着向出料方向的流动而增强。 由于进料段缺乏接种物，所以要进行固体回流。为了减少对微生物的冲出，在消化器内应设置挡板，有利于运行。;（二）污泥滞留型消化器;应用：接触式厌氧工艺可用于处理悬浮固体含量较高的废水，具有较大的缓冲能力，操作工艺比较简单。主要用于处理生活污水和工业废水。;（2）上流式厌氧污泥床消化器（UASB） ①UASB（ Up-flow Anaerobic Sludge Bed ）消化器的结构是一个无填料的空心圆柱体，消化器底层形成的污泥床是消化器的反应区；上部设有气固液三相分离器。;36;三相分离的过程：沼气气泡：受反射板的阻挡　→三相分离器下面的气室内　→管道、经水封而排出。固、液混合液：经分离器的窄缝进入沉淀区，在重力作用下而沉淀（在沉淀区内，污泥不再受到上升气流的冲击）。　　污泥：沿着斜壁滑回污泥层内　→消化器内积累起大量的污泥。　　分离出污泥后的液体：从沉淀区上表面进入溢流槽而流出。;④运行关键：污泥床内污泥颗粒化。实际上是沼气发酵微生物的天然固定化过程。标志消化污泥性能成熟。 颗粒污泥：具有较高的产甲烷活性和良好的沉降性能。对消化器负荷的提高和运转的稳定性均有明显作用。 颗粒污泥的直径：0.2～5mm，成熟的颗粒污泥直径多在2～3mm之间。颗粒过大时往往营养物质难以向深层扩散，可能导致核中心微生物因缺乏营养而死亡。;UASB的优点：（1）除三相分离器外，消化器结构简单，无搅拌装置及填料；（2）有机负荷大大提高；（3）颗粒污泥的形成使厌氧微生物天然固定化，增加了工艺的稳定性；（4）出水中悬浮固体（SS）含量低； UASB的缺点：（1）需要安装三相分离器及布水装置；（3）要求进水SS含量低；（4）在水力负荷较高或SS负荷较高时易流失活性污泥和微生物，运行技术要求较高。;（3）内循环厌氧消化器 （IC）  结构特点： IC （ Internal Circulation）消化器如同两个叠加的UASB 消化器，罐体高径比为 4～8，罐高达 16～25 m。 罐内设有上下两级三相分离器，并由沼气提升管和污泥回流管将两级分离器与罐顶的气液分离器串联起来。;IC 消化器工作原理： 运行过程中，用第一反应室所产沼气经集气罩收集并沿提升管上升作为动力，把第一反应室的发酵液和污泥提升至反应器顶部的气液分离器；分离出的沼气从导管排走，泥水混合液沿回流管返回第一反应室内，从而实现了下部料液的内循环。;IC 消化器工作原理： ;IC 消化器特点： 优点：具有很高的容积负荷率