沼氣發酵是指農作物秸稈、人畜的糞便、生活污水和工業廢水等有機物質在厭氧環境下,在微生物的分解代謝下產生沼氣。沼氣成分比較復雜,其中含量是只要成分,而且其熱值也很高,屬于可燃性氣體,將發酵產生的沼氣用在發動機進行燃料做工,然后扭矩帶動發電機的轉子繞組做工,就能產生熱能和電能,把發電機組余熱用作沼氣的生產。
沼氣工程作為一種既可以處理廢棄物,又能回收能源的工程技術,在世界上廣受關注,并且通過厭氧發酵生產的沼氣是一種可再生的清潔能源,因此沼氣工程是一項解決能源緊張與環境污染的有效措施.但是,沼氣工程運行中存在著不容忽視的安全隱患.通過本課題的研究,保證在大力發展沼氣工程的同時,有效減少在生產和使用過程中發生事故的概率,減少不必要的人員傷亡及財產損失.本文對沼氣工程工藝流程,發酵原理,凈化技術以及沼氣成分進行研究,分析沼氣工程各生產場所的危險有害因素,確定可能發生的事故類型主要是火災和窒息.針對預處理車間前處理池內導致人員的現實,研究了預處理廠房前處理池區域內沼氣的分布規律.結果表明,該區域空間內分布有二氧化碳和,其中二氧化碳的濃度隨著距離前處理池液面高度增加呈現出下降趨勢;濃度除了在前處理池液面附近較高外則與二氧化碳分布呈相反趨勢.證明了導致前處理池事故的是二氧化碳,而不是.針對沼氣工程膜分離凈化間沼氣泄漏,采用CFD方法,根據實際情況利用Gambit軟件建立模型,劃分網格,導入Fluent軟件進行數值計算,研究了不同邊界條件下室內沼氣泄漏擴散后的濃度分布規律,重點探討了泄漏速度,以及環境風速對泄漏擴散過程的影響.
沼氣發電機工作原理
1.有機材料轉化技術是通過將高分子化合物生化分解(水解)成低分子有機化合物(有機酸、鹽、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機鹽、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機酸、有機鹽、有機酸、有機酸、有機鹽,以及醇類),即有機化合物+Н2О→С5Н7NО2+HCO3,并進一步將獲得的溶解化合物,如有機酸和醇(С5Н7NО2,HCO3)轉化為氣體-СН4,СО2。С5Н7NО2+HCO3+Н2О→СН4+СО2+NH4。
2.有機化合物連續(階段)轉化的生物過程可在厭氧環境中進行,即在無氧池(生物反應器)中進行。
6攪拌
靜態發酵沼氣池原料加水混合與接種物一起投進沼氣池后,按其比重和自然沉降規律,從上到下將明顯的逐步分成浮渣層、清液層、活性層和沉渣層。這樣的分層分布,對微生物以及產氣是很不利的。導致原料和微生物分布不均,大量的微生物集聚在底層活動,因為此處接種污泥多,厭氧條件好,但原料缺乏,尤其是用富碳的秸稈做原料時,容易漂浮到料液表層不易被微生物吸收和分解,同時形成的密實結殼,不利于沼氣的釋放。為了改變這種不利狀況,就需要采取攪拌措施,變靜念發酵為動念發酵。單化糞池發展到高速消化器。1967年布賴恩特分離純化了沼氣發酵微生物中的產氣、產菌和產菌,人們對沼氣發酵的微生物學原理開始有了正確的認識。1969年,厭氧技術出現了突破性的進展,Young和McCarty發明了厭氧濾池。與此同時,Zeikus等人提出了厭氧消化的四類群理論,更確切地闡明了復雜有機物厭氧消化的微生物過程。1979年,厭
氧技術出現了重大的突破,荷蘭農業大學環培系Leftinga 等研制成功了式厭氧污泥床.
這些新工藝使可溶性原料在池內發酵時間大大縮短,使沼氣發酵技術得到廣泛的推廣。