论文总字数：25779字

摘 要

农业的发展在近几年十分迅速，伴随而来的问题是秸秆的大范围焚烧造成的环境污染问题日益加剧，在解决该问题上，沼气工程技术的投入应用显示了良好的前景。本论文主要进行设计高效厌氧反应器，解决一般厌氧发酵器秸秆厌氧发酵过程中的沉渣淤积、混合不够充分、浮渣结壳、混合能耗较高等一系列的问题。针对厌氧反应器的全容积、有效容积、高径比、管道设备、加热盘管、保温等各个指标，本论文对其进行了计算与选型，绘制了关于厌氧反应器的示意图。根据对这项工程的背景文献查阅，针对沼气工程中存在的技术性难题提出了解决途径。

关键词：厌氧发酵 全混合厌氧罐 秸秆处理

Design of 5000 cubic meter straw biogas project

Abstract

The development of agriculture has been very rapid in recent years. The accompanying problem is the increasing environmental pollution caused by the widespread burning of straw. In solving this problem, the application of biogas engineering technology shows good prospects.In this paper, a high-efficiency anaerobic reactor was designed to solve a series of problems, such as sediment deposition, insufficient mixing, scum crusting and high energy consumption in the process of anaerobic fermentation of straw.According to the indexes of anaerobic reactor, such as total volume, effective volume, height-diameter ratio, pipeline equipment, heating coil, heat preservation and so on, this paper calculates and selects the anaerobic reactor, and draws the schematic diagram of the anaerobic reactor.According to the background literature of the project, the solution to the technical problems in the biogas project is put forward.

Key words：anaerobic fermentation; full mixed anaerobic tank; straw treatment

目 录

摘要.............................................................................................................I

Abstract......................................................................................................II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国外研究现状 1

1.3国内研究现状 2

1.4 秸秆沼气工程存在的主要问题及解决途径 4

1.4.1秸秆作为沼气发酵原料的特性 4

1.4.2 秸秆沼气工程存在的主要问题 4

1.4.3 针对秸秆沼气工程存在的主要问题形成的解决途径 5

1.5 研究目的和意义 5

第二章 项目概况 6

2.1 编制依据、编制原则与编制范围 6

2.1.1编制依据和标准 6

2.1.2 编制原则 6

2.1.3 编制范围 7

2.2 本工艺设计 7

2.2.1 工艺方案 7

2.2.2 处理工艺流程说明 8

2.2.3 处理规模 9

2.2.4 发酵工艺 9

第三章 全混合厌氧反应器结构设计与计算 10

3.1 厌氧消化罐（CSTR）的设计 10

3.1.1 全混合反应器的结构设计 10

3.2 设备的计算与选型 11

3.2.1 预处理单元 11

3.2.2 反应器的设计 12

3.2.3 沼气的后处理及相关设备 21

第四章 总工艺物料衡算与热量计算 29

4.1 物料衡算 29

4.1.1 日进料量的计算 29

4.1.2 沼渣沼液的计算 29

4.2 热量计算 30

4.2.1 预处理中的热量计算 30

4.2.2 发酵罐中的热量计算 31

第五章 总结 33

5.1 结论 33

5.2 展望 34

参考文献 35

致 谢 38

第一章 绪论

1.1 研究背景

我国在能源上是一个短缺的国家，同时在生物质资源上是一个大国。根据调查，中国在农作物秸秆上，每年的生产总量约7亿吨，将用于造肥还田，造纸和饲料及饲料原料除去之外，在作为能源物质的使用上，还约有3.7亿吨秸秆可以加以利用。提到富含有机质的生物质能源，农作物秸秆就是这样的一种物质。因此，为了促进社会的可持续发展，使我国常规能源的紧张状况得到缓解和改善生态环境，通过现代技术将作物秸秆变成集方便，高效，洁净为一体的高品位能源-沼气具有着重要的意义^[1]。

导致秸秆发酵速率低有着许多原因，主要因素就是秸秆中的木质素本身结构具有复杂性，同时，秸秆中的纤维素是个具有多分散性的高分子的混合物，这就造成了秸秆中的木质素和纤维素难以被降解。若将秸秆进入沼气池直接进行发酵，则会导致产气量少，产气慢等问题的发生，在应用上无法大面积地推广。因此，目前的研究主要集中在预处理秸秆上，为了使厌氧微生物利于被分解利用，从而使秸秆变得疏松，柔软，使其内部结构发生一定的变化。

1.2 国外研究现状

作为沼气发展在世界上的先进水平，是配套政策相对完善，沼气发展较为成熟的地区-欧洲，其发电，供热丰富到净化提纯后作为民用燃气和车用燃气的沼气利用形式，对实现商品化和产业化起到了功不可没的作用^[3]。

在法国，沼气发展史中的转折点是2006年7月新上网电价的颁布。把沼气当作汽车燃料上，法国是第一个国家。法国里昂生产出了124辆沼气燃料汽车。与此同时，在2006年12月8日法国北边的加来市正式运行了法国最新的沼气垃圾处理厂。每年约有28000吨的垃圾总量需要工厂来处理。主要处理的是有机生活垃圾，这些垃圾的特点是经过筛选之后能够发酵生物且主要覆盖于周边和市区等59个城镇。沼气处理之后将会产生沼渣，产生的沼渣将用于农业生产，同时，沼气处理还会产生沼气，产生的沼气贩卖给法国电力，用来发电。

请支付后下载全文，论文总字数：25779字