1.發酵原料 一般一頭豬日排糞便2kg,豬糞便含固率為20%,排尿量3kg,該養豬場年出欄量5000頭。則: 1)糞便量=2x5000=10000kg/d=10t/d 2)糞便固體量TS=10t/d×0.2=2t/d 3)排尿量=3000×5=15000kg/d=15t/d 2.沼氣產量計算 考慮5%的干物質損耗率,每天投糞便固體量TS為2000kg,產沼率為0.28~0.32m3/kgTS,取值0.3m3/kgTS,則可產沼氣為:沼氣量=2000x(1-0.05)x0.3=570m3/d。 3.沼肥產量估算和利用 1)干物質減量化計算 全天輸入干物質量為2000kg,厭氧階段消耗量為TS的65%為1300kg,該部分TS消耗是生物質能轉化、沼氣生產的主體。厭氧階段TS的輸出量為700kg,其中205kg,由厭氧反應器底部作為沼渣排出,進入沼渣儲存池,495kg與厭氧反應器上部出水一并排出。 2)沼肥產量的估算 一般情況下沼渣含水率為93%,沼液含水率為97%。 1)沼渣干物質含量0.205t/d,按93%含水率計算,則:沼渣產量=0.205/0.07=2.93t/d。 2)沼液干物質含量為0.495/d,按97%含水率計算,則:沼液產量=0.495/0.03=16.5t/d。 二熱量平衡計算 1.沼氣日產熱值 沼氣的熱值常在5000~6000kcal/m3,取值5500kcal/m3,已知沼氣日產量為570m3/d,則:沼氣日產熱值=5700x5500=3135000kcal。 2.沼氣鍋爐的日耗熱量 沼氣鍋爐主要用于厭氧罐冬季加溫和為場內生產與生活供熱或蒸汽。沼氣鍋爐的熱效率較高,一般在90%以上轉化為熱水或蒸汽加以利用。一般每天用100m3/d用于沼氣鍋爐,則:沼氣鍋爐的日耗熱量=100x5500=550000kcal。 三水平衡計算 本設計中采用高濃度反應器設計,養殖場產生的10t/d鮮豬糞全部投放到高濃度反應器,并調配成6%干物質濃度,則可配成沼氣原料34t,需要配漿水24t,此部分水取自養殖場畜禽尿液和污水。已知養殖場畜禽尿液有10t,則:補水量=24t/d-10t/d=14t/d。 四電衡算計算 1.設備電力消耗 該廠整個沼氣工程用電設備總共有9臺,每天用電量為6+48+48+16.5+12=130.5kW·h。 2.發電量 570m3沼氣全部用于發電,按照國產發電機組每立方沼氣發電量1.8kW·h計算,則每日最大可產生電能約1026Kw·h,則:日發電量=570x1.8=1026Kw·h。 五全廠工藝流程物料平衡圖 |
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