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大型沼气生物能源化监测项目实施方案

  1、项目概况
 
  该项目总投资1.2亿元,120多亩厂区各种功能配套的设备,通过管道、传送带连接成一个农业废弃物综合处理、能源化利用的“巨无霸”,按总控室的调度自动化运行。满负荷生产后,这里每年可综合处理养殖废弃物及其他可利用有机质40万吨、秸秆30万吨,年产有机肥30万吨,日产沼气20万立方米,可提纯天然气12万立方米,能满足10万个家庭的燃气需求。
 
 
大型沼气生物能源化监测项目实施方案_湖北锐意自控
图1.项目全景
 
  由于沼气发酵绝大多数采用单体发酵法,难以保证生产中的湿度、发酵时间和产品质量,大量未利用的有机质随沼液排出,既浪费了能源,又容易产生二次污染等问题。于是该项目采用了湿法厌氧发酵技术为主,干法厌氧发酵技术为辅的技术路线。在湿式发酵法中集成了现代化工和现代发酵工业的先进理念和技术,创新采用三步发酵法,即各类畜禽粪便及其他有机物进行粉碎处理,调整进料TS浓度6%~12%,进入CSTR反应器进行一级发酵,通过压差和自动控制,依次进入二级发酵罐、三级发酵罐。三级发酵后清液进入沼液浓缩车间深度处理。底部自动排渣进入秸秆预混车间。这样既保证了进料量、发酵湿度,又保证了产气量、有机质全部利用。
 
 
大型沼气生物能源化监测项目实施方案_湖北锐意自控
 图2.项目厌氧发酵区
 
  项目还创新了秸秆干发酵技术及其天然气提取技术,将沼液与农作物秸秆粉碎混合,进行干法发酵,提取沼气后,生产有机肥。沼气提纯过程中还可分离二氧化碳制取干冰、脱硫生产硫磺粉、氮气制取液氮,从而达到“吃干榨净”、多点增效的目的。
 
  图3.项目沼气提纯区
 
  2、方案实施
 
  为了实时掌握沼气发酵、沼气净化与沼气提纯工艺运行情况,该项目分别在发酵罐出口、提纯装置出口和脱硫塔出口三个测量点设置了锐意自控防爆型红外气体分析仪Gasboard-3500,用于在线测量CH4、H2S、CO2、O2气体含量。

大型沼气生物能源化监测项目实施方案_湖北锐意自控
表3.项目气体监测方案
 
  1)发酵罐出口监测,测量CH4与CO2含量,帮助操作人员第一时间掌握发酵罐厌氧发酵状况,从而能够及时、准确地调节发酵罐的有机负荷,保障厌氧消化高效、稳定运行,提高沼气工程产气效率。
 
  2)脱硫水洗塔出口监测,测量H2S含量,帮助操作人员直观地了解脱硫效率,有依据的进行脱硫工艺优化,同时有效降低有毒气体H2S污染排放。
 
  3)提纯装置出口监测,测量CH4、H2S、CO2和O2含量,帮助操作人员准确了解净化提纯效率,为生物天然气销售以及环保排放监测提供参考数据。
 
大型沼气生物能源化监测项目实施方案_湖北锐意自控
图4.提纯装置出口监测点
 
  3、方案价值
 
  以该项目为龙头的农业废弃物综合处理利用工程,从根本上讲是一个系统工程、社会工程、民生工程、环保工程,很大程度上解决了全县畜禽养殖废弃物,农作物秸秆的综合处理与利用的问题。项目分别在发酵罐出口、脱硫水洗塔出口以及提纯装置出口分别设置在线红外气体分析仪,可帮助操作人员实时掌握沼气工程运行状况,为调节工况、提高其运行效率提供科学依据。
 
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(来源:沼气圈) 


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