理论计算公式:
沼气产量=废水浓度(kgCOD/m3)×设备去除率(%)×废水日排放量(m3/d)×产沼气率
其中,产沼气率为0.7 m3/kgCOD(理论值)
沼气产量计算还有如下方式:
1、按养殖规模计算,一般估算为:5头猪、1头牛、150只鸡的粪便可产1m3沼气。
2、按照池容计算。如6m3、8m3、10m3沼气池容积可分别产沼气1.2m3、1.6m3、2m3
3、按照池中的干物质计算,如每公斤猪粪(干物质)产气量为0.43m3/kg。
4、按照去除的污染物计算,如每去除1公斤COD可产生约0.35m3沼气。
二、沼肥产量计算
沼气池需进调配成干物质含量(TS)为8%的粪污水料液,根据日粪污干物质产量和水力滞留期(20天),需要沼气池有效容积为800m3。 计算公式如下:
沼气池有效容积=(干物质日产量×水力滞留期)/发酵料液浓度=(X×20d)/8% =800m3,则粪污干物质量为3.2t/d。
粪便中干物质在厌氧反应阶段被降解50%,经固液分离后进入沼液约20%, 转化为沼渣的干物质为总量的30%,新鲜沼渣含水率为65%,则:
日产沼渣量:(3.2t/d×30%)÷(1-65%)=2.74t/d
沼液日产量:(3.2t/d÷8%)-3.2t/d×50%-2.74t/d=35.66t/d
部分沼液回流去调节池调节粪水料液浓度,可减少清水用量并提高粪水料液中产沼气细菌的含量,沼液回流量按20t/d计。因此,每天需要排放的沼液量为:35.66-20=15.66t/d。
三、沼气与燃煤热值换算
沼气与热值为4000K燃煤的换算公式为:
燃煤量=沼气产量×沼气含甲烷率×甲烷热值÷4000K
根据美国麦卡蒂教授的推算:
每去除1千克COD,在理想状态下可产甲烷0.35m3,折合含甲烷60%的沼气为0.583m3;
每去除1千克BOD产生的沼气稍高,约为1m3左右。
1m3沼气可产热值20514KJ,而标准煤热值为29306KJ。
20514/29306=0.714(1m3沼气等于0.714kg标准煤),即日产1000m3沼气能节约714kg标准煤。
阅读延伸
其他燃料的参考热值
液化石油气:23000-24000kcal/kg
天然气:8500-9250kcal/m3
柴油:11000kcal/kg
电:860kcal/kwh
煤油:10250kcal/kg
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