沼气生物脱硫原理范文1
一、如何让沼气池正确快速启动
1、建池要严格。首先建一个严格密闭的沼气发酵池。
2、原料选择。(1)备足发酵原料。一口8m3沼气池，装料率按85％，料液浓度按4～6％计算，需要鲜猪粪2.9m3～4.4m3或鲜牛粪2.27m3～3.4m3。需注意的是：如果沼气池所装原料是拉别人猪场或牛场畜粪，拉前一定要了解最近是否消过毒，(刚消过毒的粪便不能使用)。最好沼气池发酵启动时采用猪粪和牛粪，切记不要用纯鸡粪和纯人粪启动。
3、原料预处理。不论是用猪粪或牛粪启动，都应进行池外堆沤，夏天以堆沤2～3天、春秋两季堆沤3～5天、冬季堆沤5～10天左右。备料和堆沤可与池子建设同步进行。待试水试压和发酵原料预处理完成后，即可装池。装池前要抽完沼气池内试水试压用过的清水，选择晴天的中午进行装料。投料时要求速度快、时间短，边装料边用自制的木棰上下反复搅拌，以均匀池内料液。
4、充足的接种物。对农村沼气发酵来说，采用下水道污泥作为接种物时，接种量一般为发酵料液的10％～30％；如采用老沼气池发酵液作为接种物时，接种量应占总发酵料液的20％以上；若以沼气池底层沉渣作接种物时，接种量应占总发酵料液的10％～15％。沼气池大出料时要留下10％～30％以活性污泥为主的料液作为接种物。
5、适当的发酵液浓度。一口8m3沼气池加水量，鲜猪粪需加水3.9～2.4m3，鲜牛粪需加水4.5～3.4m3。入池后原料搅拌要均匀，水封盖板要密封严密。
6、适宜的发酵温度。我们的做法是采用晒热的污水坑或池塘的水稀释发酵液，切忌将从井里抽出来的冷水直接进入池内。若冬季投料，可想办法加入热水，使池内发酵液温度最低控制在10～30℃。
7、PH值的调节。调节好发酵原料的酸碱度。池中发酵液的酸碱度以pH6.5～7.5为佳。
二、如何加强沼气池的日常管理
沼气池建好是基础，管理好是关键。“三分建池七分管理”，沼气池启动运转20～30天后，应添加新料同时出旧料，每5～10天进出料一次，每次加料量占发酵料液的3％～5％，折合每天应加20千克左右的人畜粪便入池。做到勤加料、勤出料，先出后进，保持池内适宜的发酵浓度：保持适宜的酸碱度(PH值)；适度搅拌可打破上层浮料结壳，提高沼气池的投入使用率。同时还要做好沼气的安全发酵。沼气菌如果接触到有害物质时，轻者停止繁殖，重者死亡，造成沼气池停止产气。因此，不要向池内投入有害物质。
三、如何使沼气池正常越冬
1、入冬前沼气池要彻底换料一次，加足新料，提高料液浓度提高到10％～12％。2、做好沼气池的保温工作。在沼气池及进料口上覆盖稻草、秸秆或干土等保温材料。3、挖防寒沟。4、高温堆肥。在池盖上面进行高温堆肥，以提高和保护沼气池池温。5、建简易温室。在沼气池建一个简易温室，温室是北高南低，第一天下午四点以后用草帘被覆盖保温，第二天上午10点以后拉开草帘。6、及早检查管道是否有积水，如有积水要及早放掉。
四、如何处理沼气池常见故障发生
1、新建沼气池，已经检查既不漏水也不漏气，输气管道也完全合格，为什么投料后仍不产气?原因：①投料时没有加入足够数量的接种物，使沼气发酵不能正常进行，应多加一些接种物。②投料时料液温度太低，使产甲烷细菌停止活动，解决办法是采取增温措施，最好不在冬春季气温和地温较低的时候投料，如投料时，尽可能使水温达到20～30℃。③投料浓度过大，出现酸中毒现象。解决办法是从沼气池的进料口加入适量草木灰或清石灰水等碱性物质，把pH调到6.5～7.5就可以了。④沼气池换料时不小心使用了消过毒的猪、牛粪，致使沼气池不不产气。这种情况一旦出现，不要着急，要把加入沼气池里的原料多出一些，再多加入优质接种物，还要耐心等待20～30天，就可正常。
2、产气正常的沼气池，产气率会逐渐下降或突然不产气，原因是什么?原因：可能是由于池底沉淀的旧料逐渐增多，有效池容逐渐缩小。处理办法：可将池下部的旧料从出料口清除一部分，再加入新料。突然不产气，用PH试纸测定料液，原因是PH值小于6或PH值大于8。处理办法：如果PH值小于6时，料液过酸，可以采取①取出部份发酵原料，补充相等数量的一些含氮发达的原料和水。②加一些人畜粪便并拌入草木灰。③加入适量的石灰澄清液并与发酵液混合均匀，避免强碱对沼气细菌活性的破坏。如PH值大于8时，料液过碱，此时应向池内加一些新鲜的牛粪、秸秆、青草等，同时加水调节适宜浓度。
3、以前产气效果好，大出料重新投料后产气不好是什么原因?
原因是出料时没有注意养护，引起沼气池内壁特别是气箱干裂，或因为内外压力失去平衡而导致沼气池破裂造成漏水、漏气，或出料前就已破裂，但被沉渣糊住而不漏，出料后便开始漏了。处理办法：正确维修沼气池。
4、开始产气很好，大约三四个月以后产气量明显下降，进出料口有鼓泡翻气现象，其原因是什么?原因是池内发酵原料已经结壳，沼气很难进入贮气间。处理办法：经常搅拌可提高产气量。通常用一根长度1米的木棒，一端钉上一块小木板，每天插入进料管推拉几次，即可起到搅拌作用。还可以从出料间取出料液，再从进料口将其冲入池内起到搅拌作用。
5、户用沼气使用的脱硫剂不更换行不行?如何更换?不行。原因是：脱硫剂成份为氧化铁(Fe2O3)，使用一段时间后，脱硫器内的脱硫剂会变黑，失去活性，脱硫效果降低，也可能板结，增加沼气输送阻力，严重时，沼气会被阻塞不能通过。因此，必须将脱硫剂进行再生。怎样更换?脱硫剂一般3个月再生，6个月更换。脱硫剂再生的方法是：将失去活性的脱硫剂取出，均匀疏松地摊放在平整、干净、背阳、通风的场地，经常翻动脱硫剂，使其与空气充分接触，氧化再生。
五、如何做到安全使用沼气
沼气是一种易燃、易爆气体，只要遇到火种，就会引起爆炸。因此，安全用气必须注意以下事项：1、池口要加盖板，防止人畜掉进池内造成伤害。2、沼气灯、沼气灶和输气管道不能靠近柴草等易燃物品，以防失火。一旦发生火灾，应立即关闭开关，切断气源再灭火。3、禁止在沼气池导气管口点火，以免回火入池，致使池内气体猛烈膨胀，爆炸破裂。4、使用沼气时，若电子点火器不能正常使用，需用引火物点火时，应先点燃引火物，再开开关。5、要经常检查输气管、开关有无漏气现象，发现有损坏、破裂、松动或管道积水堵塞等问题，及时处理，保证安全用气。6、经常检查管道、开关是否漏气，厨房保持通风良好，若嗅到气味，特别是厨房密封的情况下，人要立即离去，开门、开窗，切断气源，等室内无味时再维修。
六、如何做到沼气池的安全检修
沼气生物脱硫原理范文2
论文关键词：沼气发电工程 沼气发电技术 德国 借鉴
论文摘要：以5处沼气发电工程为例，介绍了德国典型的沼气发电技术，其普遍采用“混合厌氧发酵、沼气发电上网、余热回收利用、沼渣沼液施肥、全程自动化控制”的技术模式，通过该模式的实施，最终实现发酵原料的全方位综合利用；并通过电、热以及沼渣沼液的外售给工程运行带来收益，最终实现市场化运行。通过对此次考察相关情况的介绍与总结，以期为我国大中型沼气工程的发展提供一些借鉴。
0引言
德国是目前世界上沼气工程发展最为成功的国家之一，在该国《可再生能源法》等相关法律、法规的引导和刺激下，沼气主要用于发电上网。截止至2008年，德国已建成沼气工程3900处，总装机容量达1400MW，其中装机容量在2MW的沼气厂有40家，最小装机容量为50kWt”。为了学习借鉴德国先进的沼气技术以及运行管理方式，在由可再生能源及能源效率伙伴关系计划(REEEP)资助的“大中型沼气工程市场化运营管理模式研究”项目支持下，北京能环公司等一行5人于2009年10月11～20日期间对德国相关沼气发电工程进行了参观考察。本文以5处沼气发电工程为例，介绍了德国典型的沼气发电技术，以期为我国大中型沼气工程的发展和应用提供一些借鉴。
1德国典型沼气发电工程
1．1 KleinSehweehlen沼气发电工程
KleinSchwechten沼气发电工程位于德国柏林郊区一农场，由农场主投资建设，于2006年建成并运行。该工程采用两步湿发酵工艺，发酵原料为玉米青储、谷物、干草、牛粪，实现热电联产．发电装机容量为350kW。主要工艺流程如图1所示。
固体原料经进料机器搅拌均匀后进入水解酸化池，液体原料由泵泵入水解酸化池，池中设有潜水搅拌器将原料搅拌均匀，并有加热系统，使得池中料液温度保持25℃，水力停留时间(HRT)为2～3d．同时添加化学脱硫剂进行原位脱硫；水解酸化后料液经切割泵进入体化CSTR反应器进行厌氧发酵。发酵周期为30d，池内料液TS为6％，池内设有加热系统，使得料液温度保持40，产生的沼气经反应器顶部储气膜暂存后进入发电机组发电。其中发电量的6％～7％由农场自用．其余并入电网，多余的沼气通过火炬燃烧；产生的沼渣、沼液流入储存池，一定时期后外运作为肥料施用于附近农田。
1．2 Farm W iesenau沼气发电工程
Farm Wiesenau沼气发电工程位于德国柏林郊区一农场，由农场主投资建设，分为两期工程，其中一期工程2006年建成，发电装机容量为500kW．二期工程2007年建成，发电装机容量为1MW。两期工程均采用一步法湿发酵工艺，发酵原料包括玉米青储、谷物、草、牛粪。主要工艺流程如图2所示
固体原料经进料机器搅拌均匀后直接进入CSTR反应器，液体部分经储液池被泵人CSTR反应器．同时向储液池中添加化学脱硫剂进行原位脱硫；反应器中料液不断被泵入外部热交换器中进行热交换，使得反应器中的料液温度维持在40cI=；料液在CSTR反应器中厌氧发酵21d、发酵后料液进入一体化二次发酵反应器进行30～40d二次发酵，产生的沼气与CSTR反应器中产生的沼气在反应器顶部经生物脱硫后于储气膜中暂存，用于发电上网，产生的沼渣沼液进入沼渣沼液池储存，一定时间后外运作为肥料施用于附近田地。
1．3 Friedersdorf沼气发电工程
Friedersdorf沼气发电工程位于德国柏林郊区一农场，于2005年实现正常运转。该工程采用干发酵工艺，发酵原料为玉米青储、苜蓿、牛粪等，实现了热电联产，发电总装机容量500kW。主要工艺流程如图3所示
玉米青储与苜蓿堆放9d后与牛粪按比例混合．并调节TS至33％，之后用铲车将混合后的原料运送至干发酵仓进行厌氧发酵，发酵周期为24d，共有8个干发酵仓，交替式发酵，每隔3d对其中1个干发酵仓进行进出料；发酵时产生的渗滤液由发酵仓底流入地下水罐，水罐中的加热系统，使罐中液体保持43℃；水罐中的液体由干发酵仓顶部的喷头喷人仓内。保持发酵原料适宜的湿度，同时也可以维持干发酵仓内40℃左右的温度；发酵产生的沼气进入膜储气柜中储存，加压后用于发电上网：发酵残渣可堆肥，腐熟后的肥料施用于附近农田：发电产生的余热除用于水罐中液体的加热外．还用于农场附近学校等公共设施的取暖。
1．4 Schtillnitz沼气发电工程
Sch5llnitz沼气发电工程建成于2007年，是德国一家能源公司专利工艺的示范工程，该工艺将沼气发酵中的水解酸化阶段和产甲烷阶段分离开。从而实现高原料产气率及沼气中高甲烷含量。采用的发酵原料为玉米青储、草、牛粪，实现了热电联产，发电总装机量250kW。工艺流程如图4。
混合后的发酵原料(TS为12％～14％)由铲车运送至发酵仓水解酸化，水解酸化过程中产生的气体经气体过滤器过滤，去除有害气体后外排．发酵残渣堆肥后用作农肥，水解液由发酵仓底部小洞流人水解缓冲罐，经外部热交换器加热后少部分水解液回流至发酵仓以保持原料湿度及仓内发酵温度，其余泵人产甲烷反应器厌氧发酵产沼气，生成的沼气进入膜储气柜储存．加压后用于发电：最终产甲烷反应器出水作为肥料施用于农田。
1．5 Radeburg垃圾及废水处理工程
Radeburg垃圾及废水处理工程于1999年建成，已经成功运行10年．该工程用于处理Rade．burg市10万居民的生活垃圾及生活污水，发电总装机容量1MW，实现了废物的减量化、资源化和能源化利用．其中生活垃圾采用厌氧湿发酵处理，生活污水采用好氧处理。该工程的生活垃圾处理单元主要工艺流程如图5所示。
对Radeburg市经分类的生活垃圾依次粉碎、灭菌后进人预处理仓处理．预处理时产生的废气经过填料滤池过滤后排放：预处理后垃圾在CSTR反应器中进行混合发酵．产生的沼气进入膜式储气柜储存．一部分回流用于CSTR反应器中料液搅拌，其余沼气用于发电上网；发酵后料液进入缓冲罐暂存，之后进行固液分离，得到的沼渣进一步堆肥处理后作为农用肥，沼液与生活污水一同经好氧处理后达标排放。
2德国沼气发电技术特点
经过此次对德国沼气发电工程的参观考察，我们总结以下德国典型沼气发电技术的特点。
(1)德国沼气工程普遍采用“混合厌氧发酵、沼气发电上网、余热回收利用、沼渣沼液施肥、全程自动化控制”的技术模式，通过该模式的实施．实现发酵原料全方位综合利用，并通过电、热以及沼渣沼液外售给工程运行带来收益。
(2)沼气发酵原料多样化，多以玉米青储为主，同时生活垃圾的厌氧发酵处理也较普遍；沼气发酵通常采用CSTR湿发酵工艺。选用各种搅拌方式(如机械搅拌、沼气搅拌、料液回流搅拌等)对发酵料液进行搅拌，提高原料的产气率。干发酵工艺的应用亦趋于成熟，节约工程占地．降低运行能耗；所参观的每处沼气工程均根据发酵原料的不同对发酵工艺加以灵活改进。沼渣沼液最终作为有机肥被完全消纳利用；一方面能促进农作物优质生长；另一方面是避免沼渣沼液的二次污染。沼气脱硫普遍采用生物脱硫方法，降低脱硫成本；有些工程将化学原位脱硫与生物脱硫相结合，更有效地去除沼气中硫化氢成分．在实际运行中有些工程产生的沼气中硫化氢含量低于50。
(3)沼气工程配套设备与技术装备先进，如进料设备、搅拌设备、脱硫设备、沼气存储设备、热电联产成套设备等优良性均处于世界沼气行业的领先地位．并且沼气工程自动化程度高．此次考察的所有沼气工程无论规模大小全部只需一人管理即可稳定运行，节省人力资源，降低运行成本。
3借鉴之处
结合我国沼气工程发展现状．笔者提出几点借鉴之处供同行参考。
(1)适当引进德国先进的沼气技术，同时推崇国内技术创新，缩短新技术的工程应用时间．因地制宜，灵活运用各种发酵工艺，最终形成适合我国国情的高效沼气技术。
沼气生物脱硫原理范文3
一、对年前新建沼气池的管理
1、首先检查一下沼气池及管路等是否有冬季冻裂现象，如果发现冻裂的沼气池要进行及时维修，然后进行试水、试压，达到不漏水、不漏气后方可投料；如有损坏的管路要及时维修更换。
2、原料碳氮比例要适宜，以猪粪最好，一般农户建造的是8m。的沼气池，投料数量以2m。左右为宜。原料首先要堆沤，将粪堆泼上水，盖上塑料薄膜，大约5天左右即可，经过堆沤的原料温度高，投入沼气池后发酵快，选择晴天午后投料，加快产气速度，提高产气量。
3、投料时，要有充足的接种物(1m左右)，接种物一般用老沼气池里的沼液沼渣最好，如果没有沼液也可用农村污水沟里污泥代替，可使沼气池快速发酵启动。
4、加水：沼气在20℃以上发酵效率较高，因此早春启动尽可能提高水的温度，最好加晒热的坑水，不能直接加冷水，加水量一般4～5m。。
5、要调节好沼气池内料液的酸碱度，一般pH6.8～7.5之间，过酸、过碱都影响沼气池的正常产气。
二、上年正常运行沼气池的春季管理办法
1、要先检查一下沼气池体有无受冻，如发现冻裂的池子，要及时进行修复，并试水试压。管道、气压表、集水瓶等要进行排水并检查有无损坏，如果发现冻裂、冻坏的零部件要及时更换。
2、要及时进出料。为保证沼气池里的细菌有充足的原料进行正常的新陈代谢，需要不断地补充新鲜的发酵原料，更换部分旧料，做到勤加料、勤出料。春季进料一般每隔7天进、出料一次为宜，做到出多少，进多少，顺序为先出后进，每次大约0.2m。为宜。
3、要经常测定和调节发酵液的pH值。沼气细菌适宜在中性或微碱性环境条件下生长繁殖(pH6.8～7.5)，pH值过大过小都对沼气细菌活动不利，使产气率下降。为加快产气速度，可采取以下调整措施：过酸，可加入适量的石灰水澄清液；过碱，可加入适量的人、畜粪尿或水。
4、为保证沼气发酵细菌不遭破坏，不能使用消过毒的粪便，还要严格禁止加入各种大剂量的发酵抑制物，特别是剧毒农药和各种强杀菌剂，如洗衣服的肥皂水，拌种用的物品、药饼等都不能进入沼气池。一旦进入，就会杀死沼气池里细菌及微生物，造成沼气池停止产气。
5、勤搅拌：每隔3～4天，用抽渣器搅20下左右，或从水压间提出十几桶料物倒入进料口，使发酵间的料液得到搅拌。
6、注意更换脱硫剂：沼气使用半年后，脱硫剂已经失去脱硫作用，如果混进空气，还有自燃的危险，所以，要及时再生或者更换新的脱硫剂，以免引发危险。
三、病池的管理
沼气生物脱硫原理范文4
关键词：沼气利用 安全系统 工艺设计 污水处理厂
污泥厌氧消化是一种使污泥达到稳定状态的非常有效的处理方法。污泥中的有机物厌氧消化后主要产物是消化气(沼气)。随着污泥中有机物成分以及消化工艺的不同，沼气的化学成分也各异，一般由60%～70%的甲烷、25%～40%的二氧化碳和少量的氮硫化物和硫化氢组成，燃烧热值约18800～25000kJ/m3[1]。大中型污水处理厂对消化产生的沼气进行回收利用，可以达到节约能耗、降低运行成本的目的。同时，空气中沼气含量达到一定浓度会具有毒性;沼气与空气以1∶(8．6～20．8)(体积比)混合时，如遇明火会引起爆炸[2]。因此，污水处理厂沼气利用系统如果设计操作不当将会有很大的危险。北京市市政工程设计研究总院在1992年～1996年先后完成了南部非洲博茨瓦纳污水处理厂工程、高碑店污水处理厂一期工程和二期工程污泥中温厌氧消化处理系统和相应的沼气收集利用系统的设计。本文旨在综合以上三个沼气利用系统设计的基础上，着重从污泥厌氧消化沼气系统的安全设置及工艺控制方面进行论述。
污泥厌氧消化沼气利用工艺流程由图1可知污泥消化沼气系统一般分为4个子系统:沼气收集净化贮存系统、沼气搅拌系统、沼气利用系统和废气燃烧系统。下面对沼气安全系统的硬件(沼气系统工艺流程设计及安全装置)设置及软件(沼气系统压力的设计及构筑物、设备间的连锁控制)进行阐述。2沼气系统工艺流程设计及安全装置的设置2
1 沼气净化污泥消化产生的沼气是处于汽水饱和态的混合气。
沼气自消化池进入管道时，温度逐渐降低，管道中会产生大量含杂质的冷凝水，如果不从系统中除去，容易堵塞、破坏管道设备。同时沼气中的h2s气体溶于水形成的氢硫酸会腐蚀管道和毁坏设备。沼气净化主要是脱硫和去除冷凝水及杂质[3]。沼气自消化池进入管道时，在最靠近消化池的国内应用较多的是同济大学及武汉东湖水厂的产品，因本工程目的之一是为第四水厂做试验，所以两格分别采用了两家产品，都取得了良好的效果。
此外，前序网格反应池的设计也取得了成功，因气浮的原理与沉淀恰恰相反，所以对矾花的要求不是很高，只要形成能够与微气泡相粘附的中小矾花即可。于是我们适当缩短了反应时间，采用的时间仅为9min，同时也调整了絮凝剂的投加量，降低了药耗。
这次龙山水厂气浮工艺的成功应用，使我们对处理水库水、低浊水又有了新的认识，同时我们还在对是否可用出厂压力水取代回流水泵，降低能耗，水流由接触室流往分离区流速多大更合适等问题做进一步的探讨，愿经过试验分析，实践总结，使气浮工艺更加成熟地应用于自来水生产。
位置，温降值最大，产生的冷凝水量多，在此点必须设置冷凝水去除罐。在沼气管路系统中，在避免沼气流速过大而夹带水汽的前提下，管道坡度应设计为1%～2%或尽可能更大。在博茨瓦纳污水处理厂运行中发现，个别坡度为0．005左右的管道管壁容易积冷凝水。较长的管线应特别考虑设计成有一定的起伏，在所有低点都应该考虑设置冷凝水去除罐。另外，在重要设备如沼气压缩机、沼气锅炉、沼气发电机、废气燃烧器、脱硫塔等设备沼气管线入口处，在干式气柜的进口处和湿式气柜的进出口处都设置冷凝水去除罐。有时在某些设备如有密封水系统的沼气压缩机出口处还需要设置装有高压排水阀的去除罐。正常运行期间操作人员每天检查时，都会发现一些去除器(特别是靠近消化池的)有大量的冷凝水排出。当构筑物和设备检修时，还可以向冷凝水去除器中注水，作为水封罐。
沼气中的杂质一部分随排除冷凝水去除，另一部分被阻留在消焰器填料间缝隙里的杂质也随定期清洗消焰器而被清除，如果沼气利用设备有特殊要求，还应在沼气进入设备前设置气体过滤器为防止氢硫酸腐蚀管道和毁坏设备，城市污水厂污泥产生的沼气进入贮气柜之前一般应该设置脱硫装置。城市污水处理厂沼气脱硫装置一般采用氧化铁的干法脱硫和naoh，na2co3的湿法脱硫。
2．2 沼气安全利用
2．2．1 防爆保护和火焰消除
沼气与空气在一定的混合比和遭遇明火情况下会引起沼气爆炸或燃烧。
消焰器的设置有效地防止了外部火焰进入沼气系统及火焰在管路中的传播，进而保证了系统的安全运行。在所有沼气系统与外界连通部位(如:与真空压力安全阀、机械排气阀连接安装处)，以及气柜、沼气压缩机、沼气锅炉、沼气发电机、废气燃烧器沼气管进口处都设置了消焰器。消焰器内部填充了金属填料，当火焰通过消焰器填料间缝隙时，热量被吸收，温度降低到燃点以下，达到消焰目的。
从消化池流出的沼气中常带有泡沫和浮渣等杂质，容易堵塞填料，阻碍气体通过，增加管路阻力。处理厂操作人员可以测量记录沼气通过不同部位消焰器的压力变化以确定检查清洗填料的周期，实际运行中经常会出现由于消焰器清洗不及时而产生的系统压力波动和运行问题。所以设计时，在消焰器的前后一般设置阀门以便维护。
2．2．2 压力安全防护
沼气利用系统是一个压力系统，如果沼气收集和使用不平衡，系统压力可能升高超过允许值;污泥或沼气从消化池或气柜过快地排出可能引起构筑物内部的真空状态。
系统的压力安全防护装置的设置从压力值上可以考虑分为三个层次:
(1)正常运行压力。沼气系统在设计时应该尽量考虑采用低压系统，低压系统有利于消化污泥中的沼气释放出来，同时增强系统的运行安全性。系统正常运行压力在设定范围内会有一定的波动，不同压力管线之间的连通管和沼气利用设备进气之前一般应设置不同形式的调节阀，使进入设备的沼气压力平稳并满足使用要求。
(2)防止超压的紧急释放装置。系统中产生多余的气体会使系统压力升高。防止系统超压可以使用废气燃烧器将沼气烧掉;如果还不能阻止系统压力继续上升，设置在低压气柜顶部的机械排气阀或沼气输送管路上的压力释放阀将动作以排放多余气体。排气阀也需要与消焰器同步安装。
(3)超压和负压状态下的保护措施。当废气燃烧器和沼气紧急释放装置在系统压力不断升高时出现故障或不能阻止压力进一步升高时，为防止系统超压对构筑物和设备可能造成的破坏性影响，在消化池和气柜顶部都设置了真空压力安全阀。同时，在污泥或沼气从消化池或气柜过快地排出而可能引起构筑物内部的真空状态的时候，真空压力安全阀还会动作使空气进入构筑物，起到最终防护的作用。因为真空压力安全阀安装在沼气系统与外界大气连通的部位，也需要与消焰器同步安装，以避免外部的火源进入沼气系统。在真空压力安全阀和消焰器与消化池连接处设置了常开的阀门，便于检修设备。不同位置的压力安全阀的设定应在系统工作压力的基本值上根据各构筑物间的管路损失设定相应值。操作人员同样需要定期清理超压排气口和真空进气口的密封面。在沼气压缩机和脱硫装置的入口处安装了负压防止阀，防止阀门前部系统沼气量不够的情况下，后部沼气利用系统依然继续抽吸气体。
2．2．3 沼气安全利用与贮气柜连接的后续系统有沼气搅拌系统、沼气利用系统和废气燃烧系统。
(1)沼气搅拌系统。沼气搅拌系统是指沼气由沼气压缩机送回消化池用以对消化污泥进行搅拌。消化池搅拌还可以采用机械搅拌，省去了沼气压缩机系统及可能附带的冷却水循环系统，使系统更加简单。如果消化池采用溢流排泥，搅拌采用机械搅拌，就可以降低沼气系统压力出现大的波动的概率。
(2)沼气利用系统。沼气利用系统一般有:
①使用沼气锅炉直接为消化池或其他建筑物提供热能;
②使用沼气发电机发电供处理厂内部使用，余热还可为消化池或其他建筑物提供热能;
③直接作为可燃气体利用等。可根据具体情况进行分析和选择。
(3)废气燃烧系统。当沼气利用设备不能完全消耗消化池产生的沼气时，为防止沼气量不断增加致使系统压力超出正常范围，多余的沼气将被废气燃烧器烧掉。废气燃烧器一般在支状管线的末端，使用频率相对沼气利用设施低，运行时会发现由于长期积存在管线末端的气体成分不理想，难于使用沼气完成点火过程(也与废气燃烧器点火方式有关)，所以还可以考虑在废气燃烧器旁设置备用点火源(如小的液化石油气罐)。沼气系统压力设计及构筑物、设备间的连锁控制沼气系统的硬件设施完成后，接下来需要完成系统安全操作的软件部分，即整个系统压力的设定及各构筑物、设备之间的连锁控制。
3．1 系统工作压力的设定整个沼气系统工作压力的设定需要综合考虑以下几个因素:
①沼气系统保证在正压情况下运行;
②贮气柜自重情况下的静压;
③综合考虑从消化池至贮气柜最终到沼气利用设备的管路损失，保证正常工况下，气体至沼气利用设备增压机或废气燃烧器入口处压力满足设备要求;
④消化池中气相压力尽可能低，使沼气能够最大量地从污泥中释放出来。综合上面的限定可以得到消化池正常工作压力。运行时，一般通过改变贮气柜顶部的配重来设定和调节消化池的工作压力(即系统压力)。系统基本运行压力确定后，可以按如前所述的原则完成紧急排放、超压和负压情况下安全设施的设定工作。
3．2 构筑物及设备自身系统的压力保护消化池、贮气柜、沼气压缩机及各种沼气利用设备 的工作压力在系统正常工作值的基础上压力会有波动，各设备及构筑物自身系统也应有一定的控制和安全装置，以保证其异常运行时也不致影响整个系统。
(1)沼气压缩机将沼气送入消化池进行污泥搅拌。沼气压缩机自身系统应具有保护功能:进气压力低到一定设定值时报警，继续降低时，停机;出气压力高过一定设定值时报警，继续升高时，停机。压缩机自身系统的这些设置可以避免在系统压力低于正常值时过分抽吸沼气造成负压，或使后部系统压力超过允许值。
(2)沼气锅炉、沼气发电机、沼气发动机等设备进气端也有相同的保护设置。
(3)消化池、贮气柜顶部安装了真空压力安全阀，防止过高压力破坏构筑物的气密性及负压可能对结构造成的毁坏。
(4)高压系统中使用的球罐顶部同样需要安装过压排气阀。
3．3 系统中设备、构筑物之间的连锁控制
沼气系统中构筑物及设备之间有管线连通，使之不是彼此孤立而是可以连锁控制的。
沼气系统也正是通过各部分之间的连锁控制从而形成一个整体，使安全性得到整体提高。低压系统的总气量体现在贮气柜高度值变化上，贮气柜对整个系统具有气量调蓄和稳压的作用，系统内部可以互相补气以平衡压力。同时，贮气柜的高度值可以传送到中控，既便于监视，又用来对系统中各设备开停进行连锁控制。
下面是基于博茨瓦纳污水处理厂工程中采用的低压沼气利用系统提出的连锁控制方案:
(1)贮气柜高度在总高度的5%～90%之间为正常运行区域。
(2)贮气柜高度低于总高度的5%时，停止沼气压缩机，停止沼气使用设备如锅炉、发电机、发动机。如果系统控制出现故障，压力降低到真空安全阀的设定值时，真空安全阀动作，防止负压可能对结构造成的毁坏。
(3)贮气柜高度高于总高度的90%时，启动废气燃烧器。由于废气燃烧器的使用，贮气柜高度将开始降低，当贮气柜高度低于总高度的80%时，停止废气燃烧器。
(4)如果废气燃烧器出现故障，贮气柜高度继续升高到93%时，气柜顶部设置机械排气阀排气。
(5)贮气柜高度高于95%时报警，并在中控室显示报警信号。
(6)贮气柜高度依然继续升高到顶点，系统压力开始升高，到达压力安全阀的设定开启值时，压力安全阀动作以保护构筑物免受毁坏。压力安全阀的动作压力值必须低于贮气柜气密性保护的最高压力值。如果难以通过沼气气柜的高度值传入中控系统以控制设备运行时，也可以通过在线仪表采集压力值就地或远程控制沼气设备的开停。
综上，沼气统各构筑物和设备之间只有通过连锁控制，才能真正联合成一个整体系统，使各部分安全设置及设备的作用发挥出来，更进一步确保了沼气系统的安全运行。
4 结论
(1)沼气利用首先要去除沼气中的冷凝水、硫化氢和杂质，然后可以按照正常运行压力、防止超压的紧急释放、超压和负压状态下的三个保护层次设置沼气安全装置和设定运行压力值。
(2)沼气系统中安全装置的设置和压力设定应该和各构筑物、设备之间形成连锁控制，气柜高度的变化反映了系统中沼气量和压力的变化，可以作为各构筑物设备之间形成连锁控制的纽带，也可以直接通过沼气管路中压力的变化进行控制。参考文献
water institute of southern Africa.Anaerobic Digestion of waste-water sLudge:operating guide，1992，82
申丘澈、名取真合著.污水污泥处置.吴自迈译.北京:中国建筑工业出版社，19813
沼气生物脱硫原理范文5
关键词：沼气 污水处理 工艺
中图分类号：U664文献标识码： A
一、城市污水处理现状
城市居民生活污水进入排污管网前，一般都是粪便污水和其他废水、雨水分离。粪便污水单独进入化粪池，经过简单停留分离，污水排入市政排污管网。固态有机物滞留在化粪池内，直到由于厌氧微生物的作用而分解为止融入污水中。在厌氧环境下，厌氧微生物分解固体有机物，源源不断地产生沼气。这些沼气目前在大部分地区没有被收集利用。同样，城市生活污水排水管道通常也处于厌氧状态，管道内气液相物质交换频繁，可视为一个庞大的气体排放系统，排出的气体包括硫化氢、甲烷、氨气和二氧化碳等十几种气体，其中硫化氢和甲烷浓度较高。这些气体对城市的大气环境照成极大的污染，对人体健康也造成很大的威胁。
二、污水进入污水处理厂之前增加沼气工程强化厌氧消化处理
化粪池是将固态有机物和污水分离，并存放从随污水连续流入的固体有机物，它是处理粪便并加以过滤沉淀的设备。属于初级的过渡性生活处理构筑物。城市中，各个小区内的化粪池储存大量的固态有机物、污泥，浓度远远高于污水中的有机物含量。污水带走仅仅是少量有机物。
现状下，可利用小区内的绿地，建设适当规模的沼气工程，利用沼气工程加快固态有机物的消化，使其有效分解。根据农村能源沼气工程实践，沼气工程设置两级厌氧消化，一级厌氧池内有机物经消化后处于淤泥状态，二级厌氧池内有机物一般已经变为液体状态，二级厌氧池内的污水可以直接排入排污管网。
自然界厌氧发酵排放沼气的温室效应远远高于二氧化碳，建设沼气工程收集厌氧消化过程产生的沼气。用沼气燃烧产生的热量加热循环水。通过内循环提高厌氧消化池发酵温度，使厌氧消化池处于中温发酵状态；从而加快沼气工程消化有机物的速度，提高沼气产量和沼气中甲烷浓度，相互促进实现节能减排。充足的沼气为沼气工程冬季保持中温发酵提供保证；夏季高温季节可作将多余沼气作为小区夜间照明。
生活污水进入市政排污排污管网前，经过沼气工程充分厌氧发酵，市政排污排污管网产生的排出的有毒有害气体会大大地降低。即提高了排污管网的输送效率，也降低了管网和设备设施的腐蚀速度。同时，生活污水进过二级厌氧消化处理后，污水的浓度大大降低，有利于减轻污水处理厂的运行负荷。沼气工程主要作用是收集化粪池和城市排污管网中自然排放到城市大气中的甲烷、硫化氢等有毒有害气体。将这些气体收集起来，变费为宝，达到节能减排保护城市大气环境的目的。
三、制约沼气工程在排污管网中应用的原因
小区的业主通常要完成排水设计后，还需要专门设计生活污水沼气工程。而我国专业资质的沼气工程设计单位数量少，一般集中在大城市，有些县级市甚至没有。沼气工程建设迫切需要配套施工图集。这一现状严重制约了中小型沼气工程的推广和行业的发展。在大型沼气工程建设中沼气发电、余热升温、中温发酵、加氧脱硫、沼气生物净化技术、远程监测与自动调控技术等都已成熟，这些技术没有应用运用于中小型沼气工程中，主要原因使中小型沼气工程设计费占工程投资的比重偏大，沼气工程设计费总价低，专业的沼气工程设计单位一般只做一些大项目很少有单位愿意专门设计小型沼气工程。
按照现在的技术条件，专门设计建造系统完善、高效运行的中小型沼气工程，使它具有沼气发电、余热升温、中温发酵、加氧脱硫、沼气生物净化技术、远程监测与自动调控技术是可以实现的，但是成本会很高。市场不愿意做的事情，政府要积极介入，及时弥补市场的缺陷。从中央、省、市到县各级都有沼气工程建设专项补助资金，这些资金都补助给普通沼气工程建设，无法促进新技术、新工艺的运用。政府应该运用政府补助资金优势，组织各方面具有技术优势的企业和科研单位，编制一套系统完善、高效运行的中小型沼气工程施工图集。标准图集可以使沼气工程配套、技术设备和设施，标准化、集成化和系统化。标准化、集成化和系统化即可以有效降低成本，还可以有效提高沼气工程运行效果。沼气工程运行效果的提升自然会促进沼气工程建设规模和数量大幅度增加。各方面相互促进，最终使沼气工程得到广泛推广，带动行业全面良性发展。
四、意见和建议
中央、省、市到县各级都有沼气工程建设专项补助资金，但是补助对象都是沼气工程建设单位，按工程造价补，没有针对沼气工程技术创新、采用先进性工艺的补助。这种补助政策无法激励新技术的研发和应用。不断完善对沼气工程科技研发单位的创新技术成果的补助，调动科研单位的积极性。逐步实行工程配套设备和设施的专业化、规摸化生产。资助沼气工程设计单位同计算机自动控制技术公司合作，开发与沼气工程相匹配的计算机控制系统，不断提高沼气工程远程自动化控制水平，大力提升沼气工运行的可靠性。
参考文献：
1、王宇 城市污水处理厂工艺类型与优化选择研究 河南化工 2010 27（4）
2、邓丰 城市生活污水排水管道内硫化氢和甲烷产生机制综述 广东化学 2012 39(240)
沼气生物脱硫原理范文6
在保证沼气产品质量的前提下，沼气池的日常运行管理就是保证沼气池持续正常运转的关键。在沼气规模发展初期，我们发现农民朋友们投入些资金、国家给点补助、组织几个沼气池建筑队不成问题，难的是农民们对沼气池的日常管理和抽取沼液有顾虑，极大的影响了农民们的建池积极性。
由此，我们深刻认识到沼气池建设中的相关配套服务至关重要。如果管理服务跟不上去，就会把富民工程变成害民工程，政府就会失信于民，沼气建设也得不到持续健康发展，因此我们必须把工作的出发点和落脚点放在解决农民的后顾之忧上，也就是做好沼气物业管理工作。
目前沼气池建设已成规模化发展，已具备条件从过去一家一户自己管理的模式，进化到物业管理模式，正如我国农村经济现行发展模式，农民分工明确，一些农民专做乡镇工业产品、一些农民专作农业种植或养殖。这样操作管理人员专业化，生产效率高，成本低。通过近几年的沼气管理试点工作的开展来看，从保证农户沼气池正常运行，到沼气、沼渣、沼液综合利用都可进行物业化管理。从而使沼气建设项目达到改善农村生态环境、提高农民生活质量，增加农民收入奔小康的目标。
为加强沼气后续服务体系建设，做好沼气物业管理工作，我省大力开展农村沼气服务网点高技能人才培训。在培训过程中，通过与农民技工探讨和翻阅有关资料笔者获得一些沼气物业管理的启示。
一、沼气物业化管理的可行性探讨
近两年，沼气池建设成本一般在2000～2500元左右，通过减少燃料支出和综合利用减少购买化肥、农药的成本，普通农户建池成本在两年内就可以收回。如果沼气池维护得好，配套产品维护好，综合利用好，户用沼气池将是农户的创收资产，每年可为农户创造1200元以上的收入，不包括解决农户人畜粪便和生活污水处理带来的生活、卫生环境改善，生活质量、健康水平、文明程度提高的社会效益。
如果每年从沼气池创收中拿出5～10％作为管理成本（这要根据当地消费水平来定），既每户50～100元，一个拥有300户沼气池的村，管理费就可达到15000～30000元／年（考虑农户的承受能力可以按月预缴，即每户5～10元／月），足可以让一个人或二个人专职来做管理工作，获得稳定收入，管理包括定期提供沼气池进出料等维护、配套沼气产品维修和综合利用指导，形成专业管理、专业指导，持续发挥沼气建设的经济效益。这样，沼气的物业管理即可长期保持和发展下去，成为一个农村的服务行业。
从市场的角度看，我省已具有70万个沼气池的物业管理市场，按每池50元／年计，是一个几千万元的市场，是农村富裕劳动力就业的一个新渠道。
从以上分析看，沼气项目建设实行物业化管理是可行的，同时也是必要的。实行了物业管理，我们也许看不到因为一些小的故障使沼气池停止使用的场面，或许看不到因为不知道如何更换再生脱硫剂而导致脱硫器失效或燃烧爆裂的事情发生。农户也不用为了一个小小的问题而跑几十里路求助。
二、物业化管理的方法探讨
1、建立沼气物业管理服务机构
经县、乡、村广泛发动，沼气用户共同协商，建立“农村沼气后续管理服务点”，村委会应该免费为服务点提供办公用房。
2、制定沼气物业管理服务办法
服务内容包括六个方面：
（1）建立沼气用户档案，包括建池时间、容积、日常管理与维护情况。
（2）指导用户科学管理、安全使用沼气。
（3）指导用户开展“三沼”综合利用，帮助用户建立“畜禽一沼气一作物”能源生态技术模式。
（4）定期巡视用户沼气池，检查沼气池及配套系统安全运行情况，及时排除故障。
（5）提供免费的沼气池输气管道积水清理、更换或再生脱硫剂，更换压力表、沼气调控净化器、灶具点火器、灶具开关，灶具修理、更换沼气灯等服务。
（6）给用户提供低于市场价的其它服务，价格公示。
3、公开选聘沼气物业管理员
为了使沼气物业化管理真正体现便民、利民、市场化的要求，按照“公开、公平、公正”的原则，用户集体选聘沼气管理员。经公开推选，选出一名沼气用户认可、工作责任心强、懂技术（经专业培训）的农民技工担任沼气服务管理员，负责全村的沼气管理服务工作。沼气管理员按照国家规定的技术标准和《农户沼气物业管理服务合同》提供服务，实行承诺制：接到用户服务需求报告时，需24小时内赶到现场维护（修）和处理，因特殊原因不能前往的，要向用户解释和说明，一般故障应24小时内解决。
4、签订《沼气物业管理服务合同》
为了明确双方（沼气管理员为乙方，沼气用户为甲方）责、权、利，签订规范的沼气物业管理服务合同。
沼气用户拥有：（1）合同期内有偿享受乙方提供的更换零配件等服务；（2）优先获得乙方有偿提供的其它服务；（3）对乙方提供的服务不满意或产品质量有问题可以向当地农村能源主管部门投诉等权力。
沼气物业管理员拥有：（1）获得报酬；（2）对不交服务费的用户有权拒绝服务；（3）获得甲方提供的便利和权力。
沼气用户承担：（1）足额交纳约定期内沼气物业管理费；（2）为乙方服务提供必要的工作条件；（3）遵守沼气安全使用操作规程；（4）沼气池必须经当地农村能源主管部门验收合格等义务。
沼气物业管理员承担：（1）遵守沼气物业管理的规章制度；（2）提供优质服务，严格遵守服务承诺、服务内容、服务标准；（3）接受甲方监督等义务。
5、加强沼气物业管理服务监督。
沼气管理员的服务接受沼气用户的监督，设立监督电话，每年年底由沼气用户对沼气管理员的服务进行测评，测评结果张榜公布。同时，接受当地农村能源主管部门的业务技术指导、服务质量监督。
三、物业化管理存在问题与前景
