1.养殖场沼气工程设备的构成
养殖场沼气工程按照工艺流程可分为以下几部分:①沼气发酵预处理装置与配套设备;②沼气厌氧消化器与配套设备;③沼气净化与储存设备;④“三沼”利用装置与设备;⑤附属设备。
2.预处理设备的使用与维护
养殖场沼气工程预处理设备主要包括格栅渠、集料池、沉砂池、调配池等。预处理配套机电设备主要包括格栅、混合搅拌、输送及进料泵、粉碎机等预处理设施和配套设备。预处理设施功能定位为收集原料并去除杂物,对畜禽粪便等进行预处理达到工艺要求,原料混合达到工艺要求的浓度,保证进料顺畅。
图4-15 格栅
(1)格栅(见图4-15)畜禽粪便水中通常含有较多的浮渣,可导致水泵、阀门和管道等机械设备损坏,而且会导致管道堵塞、在厌氧罐内发生淤积,减小有效容积,还严重影响后续处理工艺的处理效果。养牛场粪污采用综合利用处理工艺时,预处理应有粪草分离、切割装置。养鸡场粪水混合前应先清除鸡粪中的羽毛,当废水中含有的羽毛等漂浮物较多时,应考虑在调节池前设置二级水力筛网,以达到进一步去除杂质的目的。
(2)集料池养殖场畜禽粪污(主要是冲洗水)经过格栅进入集料池,经输送泵(一般使用潜污泵)输送至下一单元。集料池主要起收集料液的作用。
(3)沉砂池对于含泥沙量较多的发酵原料应设置沉砂池。沉砂池应定时排沙和清捞浮渣(每天至少两次)。沉砂池排除的沉砂应及时外运,不得存放超过24h。排沙管应经常清通,保持通畅,沉砂池每两年应清池检修一次。
图4-16 调配池
(4)调配池(见图4-16)在调配池内,养殖场干清粪便与污水搅拌混合,调节到工艺需要的浓度(5%~10%)、温度、pH等,经输送泵(一般使用潜污泵、泥浆泵或螺杆泵)输送至厌氧发酵装置。调配池一般采用机械搅拌或液下搅拌,水位不得低于泵的最低水位线,需要注意池底沉积物,特别是沉砂,可根据实际情况,每三个月清理一次,搅拌器应定期检查。
图4-17 潜水式无堵塞污物泵
3.输送设备
(1)潜水式无堵塞污物泵(见图4-17)潜水式无堵塞污物泵主要有QW潜水式、LW立式、YW液下式等。主要特点:叶轮具有很大的流道,能通过大的物料及纤维垃圾,减少堵塞、缠绕等故障。另外,该系列泵采用了先进的机械密封装置,泵轴及紧固螺钉全部采用不锈钢材料,强度高,抗腐蚀能力强,并配三相漏电保护器,能可靠保证电机安全。
(2)自吸式无堵塞排污泵(见图4-18)使用时环境温度小于或等于45℃,介质温度小于或等于60℃;对于介质的pH,铸铁泵为6~9,不锈钢泵为1~14;介质密度小于或等于1240kg/m3;新泵工作前打开泵上方的加水阀门,加入不少于泵腔容积2/3的储液水,关紧阀门,以后使用不需要再加水。
图4-18 自吸式无堵塞排污泵
(3)螺杆泵(见图4-19)螺杆泵主要输送高黏度介质和含有颗粒或纤维的高固体含量的介质。此种泵压力高而稳定,流量均匀,转速高,能与电动机直联;流量与泵的转速成正比,因而具有良好的变量调节性;体积小,质量小,噪声低,结构简单,维修方便;损失小,经济性能好。
图4-19 螺杆泵(www.xing528.com)
螺杆泵使用注意事项:开机前必须先确定运转方向,不得反转;严禁在无介质情况下运转,以免损坏定子;新安装或停机数天后的单螺杆泵不能立即启动,应先向泵体内注入适量机油,再用管子钳扳动几转后才可启动;输送高黏度或含颗粒及腐蚀性的介质后,应用水或溶剂进行冲洗,防止阻塞,以免下次启动困难;冬季应排除积液,防止冻裂;螺杆泵使用过程中轴承箱内应定期加润滑油,发现轴端有渗流时,要及时处理或调换油封;管道中的进出口阀门关闭时不能开启泵;在运行中发生异常情况,应立即停车检查原因,排除故障。
4.厌氧发酵装置设备的使用与维护
厌氧发酵装置设备主要包括搅拌器、沼气锅炉及正负压保护器。
(1)搅拌器(见图4-20)搅拌器的主要功能是对发酵物料进行搅拌,使物料混合均匀。以CSTR反应器内应用范围最广,主要包括顶搅拌、侧搅拌、斜搅拌等。
图4-20 搅拌器
(2)沼气锅炉(见图4-21)沼气锅炉的主要功能为冬季通过燃烧沼气为厌氧罐加热增温。沼气锅炉使用时应注意沼气管道要严防泄漏。炉前段管道在送沼气前应用蒸汽吹刷管道内的空气,然后送沼气;停沼气时,再用蒸汽吹刷管内沼气。点火之前先将风闸拉开,微开引风机,使炉膛内存气排出,并有一定负压,然后先点火,后开沼气,燃烧后逐渐调节沼气量。严禁先开气后点火。如果输送的沼气点不着或点着后又熄灭,在找出原因、排净炉膛内混合气体后再点火。停炉时要先关沼气再停风机。
(3)正负压保护器当反应器内的沼气压力超出设定压力时,正压保护器会自动释放,从而确保反应器不受到损坏。
5.沼气净化、储存与利用装置设备的维护
沼气净化装置主要为脱水脱硫装置,储存装置主要为低压干式双膜气柜和低压湿式气柜,利用装置主要为沼气发电机。贮气装置应配置必要的安全警示标记及报警系统。贮气装置的出口管应有防止产生负压的措施。贮气装置的出口管道及放空管道中应设置阻火器。
图4-21 沼气锅炉
(1)沼气净化装置气水分离器、凝水器及沼气管道中的冷凝水应定期排放。排水时应防止沼气泄漏。脱硫装置应定期排污,脱硫剂应定期再生或更换。冬季气温低于10℃,应采取保温措施。
(2)沼气储存装置低压干式双膜气柜:低压干式双膜气柜(见彩图16)应设置补压与泄压自动恒压及手动恒压装置;钢制压力容器贮气罐应设置安全阀,使用的安全阀应处于检验合格期内;贮气罐应按照劳动安全部门规定进行管理;产气与贮气一体化膜气柜、玻璃钢等其他新材料气柜应设置相应自动及手动泄压装置;沼气增压压缩机宜采用露天或棚式布置;机棚或封闭式厂房顶部应采取通风措施。
图4-22 沼气贮气柜
低压湿式气柜(见图4-22):使用湿式气柜的地区冬季室外温度应调控在-5℃以下,应采取添加防冻液、水槽保温层、保温墙、蒸汽加热装置等防冻措施;每半年测定储气柜水封池内水的pH,当pH小于6时,应换水;贮气柜外表面的油漆或涂料应定期涂饰;贮气柜升降装置应经常检查,添加润滑油;操作人员上下贮气柜巡视或操作维修时,必须穿防静电的工作服,不得穿带铁钉的鞋;严禁在贮气柜钟罩处于低水位时排水。
(3)沼气利用装置沼气发电机(见图4-23)应保持清洁,无漏油、漏水、漏气、漏电现象;机组各部件应完好无损,接线牢固,无螺钉松动,仪表齐全、指示准确;新装或大修后的发电机组应先试运行,性能指标测试合格后才能投入使用;沼气管道中应设置防回火的水封或阻火器等设施,防止发电机回火时火焰燃烧到贮气柜,造成火灾或引起爆炸;发电机组每次运行完毕要关好输气管道的阀门,防止沼气渗漏扩散,以免发生火灾和中毒事故;经常检查输气管道和阀门有无漏气现象,电站内如闻到较浓的臭鸡蛋味,应立即打开门窗,加强室内通风,排出沼气;发电机排气管应通出室外,电站内严禁烟火。
图4-23 沼气发电机
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