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1、,中節(jié)能綠碳,(,寶泉嶺農(nóng)墾,),環(huán)保有限公司,2015,年,12,月,16,日,工藝培訓(xùn)課件,名詞解釋：,厭氧消化：在無(wú)氧條件下，微生物分解有機(jī)物并產(chǎn)生沼氣的過程。,完全混合式厭氧消化器（簡(jiǎn)稱,CSTR,）,:,內(nèi)設(shè)有攪拌器的厭氧消化裝置。,沼氣供應(yīng)系統(tǒng)：沼氣的凈化、儲(chǔ)存、輸配和利用的系統(tǒng)工程。,沼氣脫硫：采用物理化學(xué)方法或生物方法脫除沼氣中硫化氫氣體的過程。,沼氣脫水：分離出沼氣中水蒸氣的過程。（冷干法：通過降低溫度使沼氣中的飽和冷凝水析出的方法）,居民生活用氣：居民住宅內(nèi)炊事、照明等生活用氣。,公共建筑用氣：公共建筑內(nèi)生產(chǎn)和生活的用氣。,月高峰系數(shù)：計(jì)算月的日平均用氣量和年的日平均用氣量

2、之比。,日高峰系數(shù)：計(jì)算月中的日最大用氣量和該月的日平均用氣量之比。,時(shí)高峰系數(shù)：計(jì)算月中最大用氣量日的小時(shí)最大用氣量和該日平均小時(shí)用氣量之比。,調(diào)壓器：沼氣壓力由高、中壓降至低壓的調(diào)整壓力設(shè)備。,沼氣凝水器：在沼氣輸送管道中收集和排除沼氣中冷凝水的裝置。,沼氣氣水分離器：分離沼氣中水分的裝置。,沼氣引入管：指從室外沼氣支管引向用戶室內(nèi)沼氣總閥門之間 的管道。,沼氣放散管：在維護(hù)和檢修時(shí)，用于排除設(shè)備或管道內(nèi)剩余沼氣的管道。,儲(chǔ)氣柜：用以儲(chǔ)存沼氣的密封容器。,發(fā)酵微生物,發(fā)酵性細(xì)菌,產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌,耗氫產(chǎn)乙酸菌,食氫產(chǎn)甲烷菌,食乙酸產(chǎn)甲烷菌,發(fā)酵是本項(xiàng)目的重點(diǎn),不產(chǎn)甲烷菌,產(chǎn)甲烷菌,能將復(fù)雜的大

3、分子有機(jī)物變成簡(jiǎn)單的小分子量的物,是沼氣發(fā)酵的主要成分-甲烷的產(chǎn)生者,產(chǎn)甲烷菌是沼氣發(fā)酵微生物的核心，它們嚴(yán)格厭氧，對(duì)氧和氧化劑非常敏感，最適宜的pH值范圍為中性或微堿性。它們依靠二氧化碳和氫生長(zhǎng)，并以廢物的形式排出甲烷，是要求生長(zhǎng)物質(zhì)最簡(jiǎn)單的微生物。,不產(chǎn)甲烷菌可使有機(jī)物形成各種有機(jī)酸,五大類群細(xì)菌構(gòu)成一條食物鏈，從各群細(xì)菌的生理代謝產(chǎn)物或它們的活動(dòng)對(duì)發(fā)酵液,pH,值的影響來看，沼氣發(fā)酵過程可分為水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷階段。,復(fù),雜,有,機(jī),物,醇類和酸類（乙酸除外,),H,2,、,CO,2,乙酸,C,H,4,、,CO,2,發(fā)酵性細(xì)菌,產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌,耗氫產(chǎn)乙酸菌,食乙酸產(chǎn)甲烷菌,食氫產(chǎn)甲烷菌,4

4、%,20%,76%,24%,52%,28%,72%,發(fā)酵中的食物鏈和能量分配圖,圖中,%,為該反應(yīng)的能量分配百分?jǐn)?shù),一、項(xiàng)目規(guī)模,本項(xiàng)目處理有機(jī)廢棄物量,（總量,7.3,萬(wàn)噸）,秸稈（萬(wàn)噸,/,年）,畜禽糞污（萬(wàn)噸,/,年）,4.3,（含水率,50%,）,3.0,（含水率,80%,）,年產(chǎn)品產(chǎn)量,生物天然氣,（萬(wàn)標(biāo)立）,國(guó)家天然氣二類,固態(tài)有機(jī)肥,（萬(wàn)噸）,液態(tài)有機(jī)肥,（萬(wàn)噸）,452,3.24,1.5,二、項(xiàng)目工藝簡(jiǎn)介,秸稈經(jīng)過收割、打包運(yùn)送到場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)存，畜禽糞便采用定點(diǎn)收運(yùn)；進(jìn)料采用濕式進(jìn)料方式，秸稈與畜禽糞便通過混料進(jìn)料一體式螺桿泵送入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)。,厭氧發(fā)酵工藝采用高濃度全混合（,CST

5、R,）中溫厭氧工藝，一級(jí)厭氧發(fā)酵之后的物料進(jìn)入二級(jí)厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行深度中溫發(fā)酵，以減少發(fā)酵殘余物的產(chǎn)甲烷潛力，使其符合減排溫室氣體的要求，并且提高物料的沼氣生產(chǎn)能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。,厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過化學(xué)脫硫，變壓吸附脫碳、吸附脫水等工藝制成生物天然氣，經(jīng)過權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格后，可作為商品出售給,CNG,氣站銷售或者接入市政燃?xì)夤艿肋M(jìn)行銷售。,厭氧發(fā)酵后的物料經(jīng)過螺旋擠壓機(jī)進(jìn)行固液分離，分離后的沼渣經(jīng)翻拋、添加營(yíng)養(yǎng)元素和輔料等過程生產(chǎn)固態(tài)有機(jī)肥；分離后的沼液根據(jù)市場(chǎng)銷售情況部分經(jīng)凈化、添加營(yíng)養(yǎng)元素和輔料等過程生產(chǎn)液體有機(jī)肥，其余部分則全部回流至調(diào)配池作為工藝用水。,工藝流程圖,三、工藝流程說明

6、,三、工藝流程說明,以玉米秸稈、畜禽糞便為主要原料的有機(jī)廢棄物循環(huán)利用項(xiàng)目，其工藝流程，,主要包括,1.,原料預(yù)處理；,2.,厭氧發(fā)酵；,3.,沼氣凈化提純；,4.,固液分離；,5.,有機(jī)肥生產(chǎn)等部分。,3.1,預(yù)處理單元,預(yù)處理單元運(yùn)行時(shí)間為,12,小時(shí),/,天連續(xù)運(yùn)行，預(yù)留,12,小時(shí)作為工藝調(diào)整及事故處理，,秸稈堆積密度按,0.5t/m3,計(jì)算，儲(chǔ)存周期為,330d,。畜禽糞便由專用運(yùn)輸車輛運(yùn)至場(chǎng)區(qū)內(nèi)，卸入卸料池，堆積密度,1.0t/m3,，儲(chǔ)存周期為,7d,。,預(yù)處理單元分為,地下地上兩層結(jié)構(gòu),，地下為鋼筋混凝土剪力墻，地上為磚混結(jié)構(gòu)，地下部分為,卸料池、消化液緩沖池、事故池及地下泵房

7、,。地上為,中控室、配電室,。,中控室,配電室,地上部分,地下部分,卸料池、消化液緩沖池、,事故池、地下泵房,三、工藝流程說明,（,1,）卸料池,卸料池為豬糞、尿及沖洗水進(jìn)場(chǎng)接收池，該池采用地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)，用于均質(zhì)物料。,卸料池：,3,座，,10m8m5m,，每座有效容積,360m3/,座，鋼筋混凝土。,（,2,）消化液緩沖池,由于本項(xiàng)目物料綜合含固率較高（預(yù)計(jì)達(dá)到,30%,以上），需大量消化液進(jìn)行回流，通過消化液作為載體輸送物料，因厭氧反應(yīng)器需要定期攪拌，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)回流，所以本方案設(shè)消化液緩沖池一座，回流消化液自流進(jìn)入消化液緩沖池暫存，再由潛污泵送入調(diào)配池中，參與物料調(diào)

8、配。,消化液緩沖池：,1,座，,15m10m5m,，每座有效容積,675m3/,座，鋼筋混凝土。,三、工藝流程說明,（,4,）地下泵房,1,座，,18m15m5m,，鋼筋混凝土。,（,5,）中控室,/,配電室,預(yù)處理、罐區(qū)工藝控制，受配電。,1,座，,15m12m4m,，鋼筋混凝土。,（,3,）事故池,事故池用于生產(chǎn)過程中事故的應(yīng)急處理、暫存物料以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的非常措施，事故池設(shè)攪拌系統(tǒng)，及輸送泵，事故池中的物料由事故泵送入調(diào)配池中參與物料調(diào)配，若物料不適宜參與生產(chǎn)，則由事故泵泵入運(yùn)輸車輛，另行處置。,事故池：,1,座，,15m6m5m,，有效容積,400m3/,座，鋼筋混凝土。,三、工藝

9、流程說明,3.2,厭氧消化單元,調(diào)配均質(zhì)（含固率,8%,左右）的混合物料，通過螺桿泵輸送至利浦高效厭氧反應(yīng)器內(nèi)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵。,為了保證中溫厭氧發(fā)酵的穩(wěn)定運(yùn)行，將反應(yīng)器內(nèi)部物料的溫度維持在,372,左右。厭氧反應(yīng)器外部采用熱水伴熱裝置對(duì)罐體進(jìn)行保溫，內(nèi)部采用機(jī)械攪拌與水力攪拌相結(jié)合的方式對(duì)混合物料進(jìn)行攪拌。,先發(fā)酵罐上部為厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣留有一定空間，設(shè)置沼氣儲(chǔ)氣氣囊，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣儲(chǔ)存于氣囊中，用于生產(chǎn)壓縮天然氣。消化液由罐設(shè)置的單獨(dú)管路排出送入后發(fā)酵裝置進(jìn)行二次厭氧發(fā)酵。,后發(fā)酵裝置采用平頂利浦厭氧反應(yīng)器，與一級(jí)厭氧發(fā)酵裝置的溫控與攪拌形式基本相同，罐頂不含沼氣儲(chǔ)氣氣囊，頂部沼氣通

10、過沼氣管道與一級(jí)厭氧發(fā)酵裝置的氣囊聯(lián)通。,后發(fā)酵罐循環(huán)泵設(shè)支路，經(jīng)發(fā)酵后的物料經(jīng)循環(huán)泵送入固液分離系統(tǒng)。,三、工藝流程說明,3.3,固液分離單元,混合物料經(jīng)過充分的厭氧反應(yīng)，大部分有機(jī)物得到了降解消化，消化后的消化液利用后發(fā)酵罐循環(huán)泵泵送至固液分離單元進(jìn)行固液分離，沼液一部分返回預(yù)處理單元參與物料稀釋，一部分送入沼液儲(chǔ)池待進(jìn)一步加工制成有機(jī)液肥，沼渣送入沼渣堆場(chǎng)待進(jìn)一步加工制成有機(jī)顆粒固肥。,固液分離單元分兩層，上層放置螺旋壓榨機(jī)設(shè)備，下層為沼液回收池，經(jīng)螺旋擠壓后的清液進(jìn)入沼液回收池暫存，再由沼液回收泵送入預(yù)處理單元參與調(diào)配物料。,固液分離單元位于固液分離車間內(nèi)，沼液回收池為半地下混凝土水池

11、，地上部分高,2.1m,，螺旋擠壓設(shè)備安裝于沼液回收池池頂上部，消化液經(jīng)螺旋擠壓實(shí)現(xiàn)固液分離，清液落入沼液回收池，沼渣經(jīng)滑道滑至固液分離車間地面，再由小型裝載機(jī)等轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)至有機(jī)肥生產(chǎn)設(shè)施。,沼液回收池內(nèi)配備攪拌設(shè)備防止清液沉淀，配置沼液回收泵，用于向預(yù)處理單元回流沼液，多余沼液由沼液回收泵送入沼液儲(chǔ)池或有機(jī)液肥生產(chǎn)單元進(jìn)行精品有機(jī)液肥的生產(chǎn)。,三、工藝流程說明,3.4,沼氣凈化提純單元,沼氣凈化提純單元主要包括脫水、脫硫、脫碳三部分。原料沼氣從儲(chǔ)氣罐來，經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)增壓到,0.04MPa,，冷卻降溫至常溫（冷干法脫水），進(jìn)入脫硫裝置，把,H2S,脫到,20mg/m3,以下，流進(jìn)入壓縮機(jī)加壓到

12、,P0.9MPa,，再進(jìn)入變壓吸附脫碳脫水裝置，在此裝置進(jìn)行分離,CH4,、,CO2,、,H2O,，制得合格二類天然氣。,（,1,）干法脫硫流程,沼氣經(jīng)過羅茨風(fēng)機(jī)增加至,49Kpa,（,G,）后進(jìn)入干法脫硫槽。脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)脫硫槽為串聯(lián)使用。當(dāng)前面一槽硫化物穿透需更換時(shí)，將穿透槽切除，進(jìn)行脫硫劑更換，同時(shí)另一槽單獨(dú)運(yùn)行，且不影響全系統(tǒng)正常生產(chǎn)。,（,2,）變壓吸附脫碳脫水流程,本項(xiàng)目變壓吸附提濃甲烷裝置采用,6-2-3-V,流程，共設(shè)置,6,個(gè)吸附塔，,2,塔同時(shí)吸附。,常溫干法脫硫后的沼氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓至,0.9Mpa,（,G,）后進(jìn)入氣水分離器除去游離水和油，再進(jìn)入處于吸附狀態(tài)的兩

13、個(gè)塔，由下而上通過床層，出塔產(chǎn)品氣,CO23%(V%),送出界區(qū)。,三、工藝流程說明,3.5,有機(jī)肥生產(chǎn)單元,本工程擬采用“高溫好氧快速發(fā)酵技術(shù)”處理沼渣，使經(jīng)過擠壓脫水后的沼渣進(jìn)行好氧發(fā)酵，達(dá)到無(wú)害化和資源化利用的目標(biāo)，發(fā)酵后的產(chǎn)物混配無(wú)機(jī)肥料生產(chǎn)復(fù)混肥。,設(shè)計(jì)處理沼渣能力為,50t/d,（含水率小于,60%,，比重,0.7t/m3,），發(fā)酵周期為,15,天，陳化腐熟周期,15-30,天。發(fā)酵腐熟后，產(chǎn)品量為,28t,，含水率約,35%,。,指標(biāo)名稱,參數(shù),指標(biāo)名稱,參數(shù),發(fā)酵原料量,配比,1,：豬糞,85t/d;,玉米秸稈,110t/d;,發(fā)酵原料量,配比,2,：豬糞,90t/d;,玉米秸

14、稈,130t/d,日產(chǎn)沼渣（對(duì)應(yīng)配比,1,）,115,噸,190,噸（含固率,25%40%,）,日產(chǎn)沼渣（對(duì)應(yīng)配比,2,）,日產(chǎn)沼渣,140,噸,210,噸（含固率,25%40%,）,沼液總產(chǎn)量（含固率,2%,計(jì),）對(duì)應(yīng)配比,1,100t/d,沼液總產(chǎn)量（含固率,2%,計(jì),）對(duì)應(yīng)配比,2,50t/d,CSTR,發(fā)酵料液濃度,8-10%,發(fā)酵原料有機(jī)質(zhì)含量（,VS/TS,）,豬糞,85%;,玉米秸稈,80%,發(fā)酵溫度,35,38,發(fā)酵原料干物質(zhì)含量,玉米秸稈（含固率,50%,），畜禽糞便（含固率,20%,）,四、主要工藝技術(shù)指標(biāo),指標(biāo)名稱,參數(shù),指標(biāo)名稱,參數(shù),年運(yùn)行天數(shù),330,天,進(jìn)料濃度,

15、10-12%,固體有機(jī)肥產(chǎn)量,3.24Wt/y,CSTR,水力滯留時(shí)間,40d,液體有機(jī)肥產(chǎn)量,1.5Wt/y,發(fā)酵物,pH,值,6.5,7.5,天然氣產(chǎn)量,452WNm3/y,四、主要工藝技術(shù)指標(biāo),物料平衡表,/kg.h-,1,原料,產(chǎn)品,名稱,數(shù)量,名稱,數(shù)量,沼氣,1299.34,天然氣,417.32,放空氣,856.74,廢水,25.28,合計(jì),1299.34,合計(jì),1299.34,五、物料平衡及消耗,催化劑、吸附劑和化學(xué)品等物料消耗量,序號(hào),名稱,主要規(guī)格,年用量（,t,）,一次填充量（,m3,）,來源,備注,1,脫硫劑,(5-6)(5-15),0.60.85kg/L,機(jī)械強(qiáng)度：,4

16、0N/cm,36.0,54,2,吸附劑,HHG-114,0.014,4,3,吸附劑,HHG-115,0.036,36,六、產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),（,1,）生物天然氣,沼氣經(jīng)過提純后的生物天然氣應(yīng)達(dá)到,GB17802-2012,國(guó)家天然氣標(biāo)準(zhǔn)。,詳見下表,：,項(xiàng)目,技術(shù)指標(biāo),高位發(fā)熱量（,MJ/m,3,）,31.4,總硫（以硫計(jì)，,mg/m,3,）,200,硫化氫（,mg/m,3,）,20,二氧化碳（,yCO,2,，）,3.0,水露點(diǎn)（）,在交接點(diǎn)壓力下水露點(diǎn)應(yīng)比輸送條件下最低環(huán)境溫度低,5,注：本標(biāo)準(zhǔn)中氣體體積的標(biāo)準(zhǔn)參比條件是,101.325kPA,，,20,在輸送條件下，當(dāng)管道埋地溫度為,0,時(shí)，水露點(diǎn)應(yīng)不高于,-5,進(jìn)入輸氣管道的天然氣，水露點(diǎn)的壓力應(yīng)是最高輸送壓力,（燃?xì)庵屑映魟┑淖钚×繎?yīng)符合,GB50028-2006,中的相關(guān)要求）,六、產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),（,2,）固體生物有機(jī)肥,指標(biāo)滿足,NY 884-2012,生物有機(jī)肥,要求。,詳見下表,：,項(xiàng) 目,技術(shù)指標(biāo),有效活菌數(shù)（,cfu,），億,/g,0.20,有機(jī)質(zhì)（以干基計(jì)），,%,40,水分，,%,30.0,pH,值,5.