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1、粪便沼气工程依据参数1.以猪粪便为例进行沼气发酵计算2.1加水量计算： W=Xq(m0-W0) 式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82%配水比a=若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92%则X=则 =11.5 W=16(11.518%-83%)=17.33t17t每天进入发酵罐物料总量约161733t（理论和实践测定：TS=8%之物料容重r1030/m3）通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵（t=33-38），则设计容积产气率0.81.2m3/m3.d2.2单体发酵罐结构尺寸及投料容积：tg18o=0.29 f= tg=3.82tg18=1.1m加料：a)h1=
2、10.8m, V1=495m3* 按a)计，每日进料量为33m3(TS=8%)r=1030kg/m3(物料容积重量)日投料量：331030=33990kg/d每日投TS=8%新鲜猪粪发酵物料约等于33m3,则发酵罐负荷为:331030/m30.08=2719(TS)/d(在中温条件下)（33）,负荷1TS，产气率0.4m3/m3.d)若水滞留期为15天，连续发酵工艺，则最低干物质的产量为：41200.22=598.2m3/d(min容积产气率为1.0m3/ m3.d)4.日产沼气量： （47m3/t 0.78m3/min）（设计取值）a)min值 5000.91.2=450m3/db) max
3、值 5000.90.8=360m3/d5.设计年产沼气量：45036016.2万m36.猪粪碳氧比(C/N)为13：17.猪粪产沼气热值5000KcaL/m3(21MJ/m3) * 1Kcal=4.1868 KJ=4186.8J8.容量r1.031.05/t之发酵物料比热C=0.7Kcal/2.3其它辅助设施结构尺寸（1）沉降池结构、尺寸 钢筋混凝土结构、壁、底厚度0.25m受力筋 分布筋 钢筋混凝土标号C25Vlbh=310.82.4m3（2）预处理调节池结构、尺寸钢筋混凝土结构，壁、底厚度0.3m 受力筋 分布筋 钢筋混凝土标号C25取D=3m ，两侧为半圆形结构，中间为正方形结构。 H=
4、3m 。 S=0.785327m2*最高液面高度：3-12m加料容积：V0=sh=7214m3昼夜产气量为450m3每小时产气量450/24=18.75m3/h2.4能量产投比、热平衡计算、保温计算 a)每个罐的散热表面积计算：SS1+S2= h=f=0.998m, =3.82m, H=13.2m 代入数据，则S481m2 b)室外最低计算环境温度tmin=-35oC c)发酵料液昼夜平均温度 tn=39.75oC e)保温材料导热系数，超细玻璃棉0.038w/m.oC f)热流量计算(Kcal/h.m2或w/m2) q= 另热流量 q=22Kcal/h.m2 则保温层厚度：(tn-tmin)
5、/q=0.104m=9.76cm保温厚度为100mm厚。2.5单罐设备选型及设计*对于直径D4m的管道，推求摩阻参数式中，g重力加速度9.81m/sec2，D管直径，n糙率（粗糙系数）2.5相关泵选型预处理调节池，潜水无堵塞切割泵 A.流量设计：按1小时（1h）进料25m3/h计（7l/s）0.007m3/secB.扬程设计 考虑管道中水头损失（含沿程水头和局部水头损失）以及最大液位高程差之总和。a)液位最大高程差17.04m（max值）b)水头损失（摩阻）对于压力管道：式中：摩阻系数（无量纲，无因次数）其与管径d和管材之粗糙数（率）有关d.mm光滑新铁管，塑料管=0.011, =90正常状态
6、管0.012，80污浊旧管0.014，70750.0360.04620.0601000.0330.04190.0551250.0310.03900.0511500.0290.03660.0481750.0270.03480.0452000.0260.03330.0432500.0240.03090.0403000.0230.02910.0384000.0210.02640.0345000.0190.02450.032管子析角30405060 708090摩阻系数0.200.300.400.550.700.901.10管道计算长度（m）管道直径（换算为m）管道中平均流速（m/s） 米/秒重力加速
7、度（9.81m/sec2） 9.81米/秒2管道中平均流速可近似计算： （m/sec）以本工程为例，设计取值：管道为PVCU管材，管径d=100mm0.1m取n0.012（正常状态80），则其摩阻系数0.039。其过水断面积 0.7850.120.00785m2取管道计算长度4151130m平均流速：0.007/0.01230.57m/s局部阻力损失水头计算（压力管道）入口底阀（边缘作园且匀滑）0.2090等径光滑弯头1.10刀阀（不利状态半开启）2.06刀阀摩阻系数与其开启程度有关。及或的函数，当，0.609，则2.0645（135）弯头光滑0.35刀阀（不利状态半启）2.06逆止阀（单向阀
8、，按轴向20）1.5445（135）弯头光滑0.35 变径短管DN125DN80缓变,故0.5（10.41）0.2950.3则0.21.12.060.352.061.540.350.37.967.960.01660.13m设计水泵扬程H=17m0.16m0.13m17.29m最终设计选泵参数 Q7 l/s (25m3/h)潜水无堵塞切割污泥泵H20m配套电机功率 N4Kw50Hz，380V01.0000.9480.8560.7400.6090.4660.3150.1590.000.070.260.812.065.5217.097.82.6发酵罐（加料有效体积V0=450m3）水力、环搅拌干式无
9、堵塞污泥泵1）流量设计：设计取902）扬程设计：以不利状态之水头损失和液位几何高差为依据加以计算：a）液位最大几何高差6mb）水头损失，取=150mm=0.15m，=0.012（80）0.0366，0.7850.1520.177m2则管子入口：1）边缘尖锐0.5，2）边缘作圆，匀滑0.2，3）边缘入口极匀滑0.05入口匀滑0.2出口匀滑0.2直角等径三通局部摩阻力0.1刀阀2.06（半开启状态）直角等径（90）光滑弯头1.1逆止阀（单向阀）1.5445光滑弯头（环向）0.35变径环状短管则0.20.20.11.11.540.350.283.77若刀阀不全启的不利状态3.772.065.83，1
10、.22m，设计水泵扬程 6m0.31m0.79m7.1mmax值：6m0.31m1.22m=7.53m最终设计选泵参数：Q90m3/h（36 l/sec），H7.1m（7.53m）配套电机功率 N=4Kw380V 50Hz2.6脱硫、脱水设备计算与设计设计日最大产气量540（考虑户用炉灶需脱硫处理）。脱硫罐。尺寸按下式计算：式中：H装脱硫剂的高度（m） D脱硫罐直径（m） T沼气与脱硫剂接触时间，取T120秒（2min分钟）V沼气发酵罐有效容积（m3） A发酵料液容积产气率（）VA日产气量540m3/d取H=2D则H=VAT/67858.4D2=2.38/ D2H =2.384/H2 H =2
11、.12 m脱硫罐几何尺寸取：D=2.12/2=1.06m2.7竖管式沼气搅拌装置（1）设计参数：（猪粪物料） 物料浓度：TS8，进料COD2500055000mg/l 料液相对密度 取平均值 沼气相对密度：（2）结构特点：参照一般设计、水封套管插入液面以下深度应250mm，气搅拌管出口至罐底悬距为200mm。本设计特点是：水封套管、导气搅拌管、生物挂膜支撑架三者结合，合为一体，结构简单：参照气搅拌规范，相关参数： 每分钟每米池径的循环气量为 喷速78m/s池径D=7.64，液位高h12.2m，镀锌沼气搅拌管d=25mm（1吋）其循环气量19.5m3/h单管理论喷速V10.1m/sec压气机选型：AAT5-F防腐、抗暴，功率N7.5Kw，压气量250 l/min，承压0.8KPa。气搅拌效果（间歇运行）日产气量可提高13.825.8。如若设置若干个气搅拌管，以便喷射出流分布相对均匀，则开启的管数与喷速的实测值如下：开启管数8421喷速（m/sec）1.342.685.2810.61*为了喷射均匀以及喷速适当也可采用莲喷头式或者球状辐射式。