新型抗结壳沼气反应器产气特性研究

针对沼气发酵过程中的结壳问题,研制了一种具有抗结壳性能的新型沼气反应器,并以马铃薯皮为原料在沼液温度为27(±3)℃时进行了有、无抗结壳装置的反应器产气性能对照实验,结果发现抗结壳反应器的沼液面悬浮固体物质量仅为后者的1/22,而总产气量和COD去除率分别提高17.5%和27.1%。此外,实验研究了抗结壳反应器中固体物浓度对沼气发酵性能的影响,并在固体物浓度为4%时得到最大日产气量为11.2L,COD去除率为69.7%,产气中甲烷浓度长期维持在约62%,反应器具有较强的沼液pH值调节能力。研究表明新型抗结壳反应器具有较好的抗结壳性能和较高的产气率及原料利用率。

沼气反应器中自动加热恒温系统主要工作部件的参数选择

自动加热恒温系统是沼气反应装置的主要工作部件,该系统设计的好坏,将决定料液是否能够高效稳定的产生沼气。而系统设计的好坏取决于工作原理是否正确、结构是否合理、主要工作部件的参数选择是否正确。为此,本文详细论述了自动加热恒温系统的结构、工作原理,合理确定了主要工作部件的参数,为本系统的加工、制造提供了理论依据。

镁离子对沼气反应器中莴笋皮和马铃薯皮发酵产气特性的影响

为了提高沼气反应器对发酵原料利用率,缩短发酵周期,提高产气率,该文试验研究了镁离子添加量分别对以莴笋皮和马铃薯皮为发酵原料的抗结壳沼气反应器产气性能的影响。结果表明:以莴笋皮为发酵原料,每升沼液中镁盐最佳添加量为0.30g,池容产气率为0.398m3/(m3·d),发酵后期甲烷浓度稳定在70%左右,总产气量提高了71.4%;以马铃薯皮为发酵原料,每升沼液中镁盐最佳添加量为0.10g,池容产气率达到0.804m3/(m3·d),发酵后期甲烷浓度稳定在68%左右,总产气量提高了41.6%。因此适量的镁离子添加量能缩短沼气反应器的发酵启动时间,促进甲烷合成,显著提高反应器的产气性能。

外源添加物对抗结壳沼气反应器产气特性影响

针对沼气反应器发酵原料利用率低、发酵周期长、产气率低等问题,实验研究尿素、复合磷酸盐及复合维生素等外源添加物对以马铃薯皮为发酵原料的新型抗结壳沼气反应器产气性能的影响。结果表明:一定浓度的外源添加物能缩短抗结壳沼气反应器的发酵启动时间,促进甲烷合成,显著提高反应器的日产气量。在最佳尿素添加量为1.0g/L时,总产气量提高52.9%,池容产气率为0.869m3/(m3.d),发酵后期甲烷浓度稳定在约65%;复合磷酸盐最佳添加量为1.200g/L时,此时总产气量提高28.9%,池容产气率为0.659m3/(m3.d),发酵后期甲烷浓度稳定在约68%;复合维生素最佳添加量为0.015g/L时,其总产气量提高48.4%,池容产气率为0.843m3/(m3.d),发酵后期甲烷浓度稳定在约70%。

沼气反应器中自动加热恒温系统主要工作部件的参数选择

自动加热恒温系统是沼气反应装置的主要工作部件,该系统设计的好坏,将决定料液是否能够高效稳定地产生沼气。而系统设计的好坏取决于工作原理是否正确、结构是否合理、主要工作部件的参数选择是否正确。为此,本文详细论述了自动加热恒温系统的结构、工作原理,合理确定了主要工作部件的参数,为本系统的加工、制造提供了理论依据。

恒温沼气反应器的单片机控制

在生物发酵过程中,温度的稳定性直接影响产气的效率。系统以AT89C52单片机系统为控制核心,采用单线智能温度传感器DS18B20及分辨率高、噪声低的A/D转换器对反应器进行温度采集。采集后的信号送到单片机中,与给定值进行比较,其偏差由PID程序计算出输出控制量。经处理后,其控制量被传送到显示器及执行机构,完成温度的自动调节,并进行报警。该系统具有高可靠性和高测控精度的特点。

中型栓接拼装板沼气反应器设计及壁板优化

目的:对拼装板沼气反应器进行设计,尽量减少焊接部分,多使用螺栓连接,以提高安装便捷性,同时利用有限元软件进行分析,找出合适的壁板优化方式,希望对沼气反应器设计的发展提供帮助。方法:利用资料提供的公式和经验公式设计反应器参数,通过NX软件建立壁板的三维模型,利用ANSYS软件对模型进行有限元分析,根据结果设计一阶矩形、一阶椭圆、等值二阶矩形、等值二阶椭圆4种壁板,再利用有限元分析找出其中最合适的优化方式。结果:对栓接拼装板反应器参数设计,通过4种壁板有限元分析得到形变、等效应力和应变云图,结果对比,等值二阶椭圆拼装板是其中最合适的优化方式。结论:按照应力方向设计的椭圆壁板和等值二阶壁板应力分布更合理,满足工况要求下,等值二阶优化耗材更少,经济效益更高。

太阳能加热沼气反应装置的设计及参数选择

温度的变化影响着沼气反应装置的产气率和沼气的使用率。针对这一现象,设计了一种新型的沼气加热恒温系统。该系统使用太阳能加热,自动控制温度。为此,对该系统的组成和工作原理做了详细的阐述,并介绍了太阳能加热系统相关参数的计算方法以及对参数的合理选择。通过选择合理的参数,可以确保该系统稳定、高效地工作,提高能量的经济性,为本系统的加工与制造提供理论依据。

西藏地区沼气发酵反应器的快速启动研究

快速启动沼气发酵反应器对于沼气在西藏地区的推广应用具有非常重要的意义。本文通过改变环境温度、底物成分配比、底物含水率等操作条件研究了不借助菌种快速启动沼气反应器的方法。结果表明,以新鲜猪粪为原料,控制温度为25℃以上可以在1 d内产气,并且底物中新鲜猪粪与剩菜叶的干物质比为2∶1时有利于产气,而猪粪与泔水及猪粪与秸秆的混合物则不利于产气。对沼气反应器最佳启动条件下的产气监测分析表明,所产沼气量以及沼气中的甲烷浓度都可达到沼气生产要求。

基于单片机的沼气反应罐温度控制系统

介绍了一种新型的太阳能与生物质能互补的沼气发酵控制系统.针对温度变化对沼气发酵影响,进行了温度控制系统的主要硬件电路和软件程序设计.该系统以单片机为核心,使用太阳能与生物质能互补加热,自动控制温度.实验表明,系统稳定可靠,使用简单,能够满足户用沼气生产的要求.该系统利用了太阳能与生物质能互补的原理,降低了环境温度与太阳能的变化对沼气发酵的不利影响,实现了沼气生产中对太阳能与生物质能的高效互补利用,提高了沼气反应罐运行的稳定性和持久性.

CLR厌氧反应器在庆大霉素发酵废水处理中的运行效能

对CLR沼气提升式厌氧反应器处理硫酸庆大霉素发酵废水的工程运行效能进行了研究。结果表明,CLR反应器对硫酸庆大霉素废水具有较好的处理能力,容积COD负荷可达到5 kg/(m^3·d),出水COD稳定在2 700~3 200 mg/L,COD和SS去除率可分别维持在70%和62%左右。在CLR稳定运行过程中,系统p H为7.8~8.3,且VFA质量浓度低于900 mg/L,显示出较好的稳定性。虽然系统的氨氮质量浓度可以达到600~900 mg/L,但是其并未对CLR的处理效能产生显著影响。CLR出水Ca^(2+)质量浓度可稳定在200~300 mg/L,Ca^(2+)的平均截留率为74%。但是较高的进水Ca^(2+)质量浓度会导致污泥钙化,VSS/TSS逐渐下降,且这种趋势在反应器底部表现得更为显著。

CLR反应器处理垃圾焚烧发电厂渗滤液的实验研究

CLR反应器是在IC反应器的基础上优化的厌氧反应装置,详细介绍了改进的工艺和实验方案,对垃圾焚烧发电厂产生的渗滤液,采用CLR厌氧反应器进行实验研究,结果表明:在中温的环境下,CLR厌氧进水COD从4 200 mg/L逐渐提高到42 000 mg/L的情况下,并稳定进水COD浓度42 000 mg/L左右时,出水COD在8 400 mg/L左右,COD去除率为80%以上。CLR反应器处理实际渗滤液的负荷能够达到42 kgCOD/(m3·d),产气效率为0.4 L沼气/gCOD,从处理效果的分析为生产规模工程设计提供参考。

农村清洁能源工程安全运行管理(一)

建设和发展农村清洁能源工程,具有改善农村生活环境、节约煤电、综合利用'三沼'带动农业发展、保护森林资源、节约资源的重要意义。现整理农村清洁能源工程安全操作使用指南,以供各地借鉴。

Temperature Effect on Biogas Reaction from Food Waste

Food waste has developed as an alternative for the production of renewable fuels such as biogas from AD （anaerobic digestion）. In relation to the biogas production rate, digester temperature setting is one of the very important factors for digester operation, especially in low temperature countries. In this study, the effect of digester temperature on biogas and methane production efficiency in the AD of food waste was evaluated. The two-stage anaerobic digestion has a total reactor volume of 60 L （acid reactor volume was 30 L and methane reactor volume was 30 L）. They were incubated at mesophilic and thermophilic conditions for 25 days to determine temperature profiles for the AD process. The results of the laboratory-scale experiment show that maximum biogas production occurred at 55 ℃ （38.14 L of biogas） for a period of 11 days when compared to other temperatures. Second best was at 50 ℃ （37.44 L of biogas） for a period of 12 days, followed by 40 ℃ （35.36 L of biogas） for a period of 15 days. Thermophilic temperatures will be used in further studies to examine scaling up of the process.

Economic Viability Analysis of Investment Alternatives for the Use of Biogas in a Pig Farming in the Middle East Area of Brazil

This paper presents an economic viability analysis of two investment alternatives for a pig farming located in the city of Jatai, Goias State, Brazil. The first investment alternative consists of the implementation of a biodigester, being the biogas burned in a flare. The second alternative also consists of a biodigester, nevertheless the produced biogas is used to generate electricity. The methodologies to estimate the methane production in anaerobic reactors are presented, as well as those for the quantification of the baseline and project emissions and of the electricity that can be generated. The results showed that the use of biogas for the electricity generation is the alternative more economically viable.