养猪场沼气工程工艺计算

养猪场沼气工程工艺计算一、物料衡算计算1.发酵原料一般一头猪日排粪便2kg,猪粪便含固率为20%,排尿量3kg【1】，该养猪场年出栏量5000头。粪便量=2x5000=10000kg/d=10t/d粪便固体量TS=10t/d×0.2=2t/d排尿量=3000×5=15000kg/d=15t/d2.沼气产量计算考虑5%的干物质损耗率，每天投粪便固体量TS为2000kg，产沼率为0.28～0.32m3/kgTS，取值0.30m3/kgTS，则可产沼气为：沼气量=2000x(1-0.05)x0.3=570m3/d日沼气产量计算表干物质量产量(kg/d)干物质损耗率干物质投产量(kg/d)产沼率(m3/d)产沼气量(m3/d)20005%19000.305703.沼肥产量估算和利用①干物质减量化计算全天输入干物质量为2000kg，厌氧阶段消耗量为TS的65%为1300kg，该部分TS消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。厌氧阶段TS的输出量为700kg，其中205kg，由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池；495kg与厌氧反应器上部出水一并排出。干物质减量化计算表物料量(t/d)TS量(t/d)生化消耗率生化消耗量(t/d)TS剩余量(t/d)沼渣TS含量(t/d)沼液TS含量(t/d)10265%1.30.70.2050.495②沼肥产量的估算一般情况下沼渣含水率为93%，沼液含水率为97%。沼渣干物质含量0.205t/d，按93%含水率计算，则：沼渣产量=0.205/0.07=2.93t/d沼液干物质含量为0.495/d，按97%含水率计算，则沼液产量=0.495/0.03=16.5t/d沼肥产量计算表产量(t/d)干物质(t/d)含水率(%)沼渣2.930.20593沼液16.50.49597二、热量平衡计算1.沼气日产热值沼气的热值常在5000～6000kcal/m3【2】,取值5500kcal/m3，已知沼气日产量为570m3/d，则沼气日产热值=5700x5500=3135000kcal2.沼气锅炉的日耗热量沼气锅炉主要用于厌氧罐冬季加温和为场内生产与生活供热或蒸汽。沼气锅炉的热效率较高，一般在90%以上转化为热水或蒸汽加以利用。一般每天用100m3/d用于沼气锅炉，则沼气锅炉的日耗热量=100x5500=550000kcal三、水平衡计算本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的10t/d鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成6％干物质浓度，则可配成沼气原料34t，需要配浆水24t，此部分水取自养殖场畜禽尿液和污水。已知养殖场畜禽尿液有10t，则补水量=24t/d-10t/d=14t/d四、电衡算计算1.设备电力消耗本沼气工程用电设备一览表【3】设备类别工作台数功率/kW工作时间/(h/d)耗电量/(kW.h)格栅机1166提升泵28348搅拌机44348螺杆泵15.5316.5照明3412整个沼气工程用电设备总共有9台，每天用电量为130.5kW.h。计算如下：设备用电量=6+48+48+16.5+12=130.5kW.h2.发电量570m3沼气全部用于发电，按照国产发电机组每立方沼气发电量1.7kWh计算，则每日最大可产生电能约969Kw.h。日发电量=570x1.7=969Kw.h五、全厂工艺流程物料平衡图参考文献1.徐南孙，贾仁安，王禾丘能源系统生态工程研究【M】南昌：江西科学技术出版社，1998.发电量969Kw.h/d沼气量570m3/d沼液产量16.5t/d沼渣产量2.93t/d尿液量10t/d补水量14t/d粪便固体量2t/d厌氧罐沼液池贮气柜发电机2.樊京春，赵勇强，秦世平中国畜禽养殖场与轻工业沼气技术指南北京：化学工业出版社，2009.13.王仲颖，高虎，秦世平中国工业化规模沼气开发战略北京：化学工业出版社，2009.1