搪瓷拼装罐在大型沼气工程的应用随谈

搪瓷拼装罐在大型沼气工程的应用随谈

CSTR反应器

 河南鑫铄环保设备有限公司主要生产搪瓷拼装罐、厌氧反应器、一体化污水处理设备、沼气净化设备、沼气火炬、沼气储气柜等设备,并承接工业废水处理工程、大型沼气工程、沼气预处理工程,欢迎您的来电咨询,欢迎参观考察本公司所做的工程、设备类业绩。 联系人:陈旭星(副总经理)联系电话:17337179611、 18680746773(同微信)

一、政策偏向

随着“社会主义新农村”建设的广泛开展,2008年,国家将进一步加大大中型沼气工程建设投入(中央1号文件关于“组织实施大中型沼气工程”的要求),并将大中型沼气工程建设纳入农村沼气建设项目统一组织实施。

坚持按照“统一建池、集中供气、综合利用”的原则开展大中型沼气工程建设。国家支持的大中型沼气工程要重点解决农民生产生活用能问题,并兼顾养殖场污染治理和沼渣沼液等资源的综合利用。中央投资重点支持建设厌氧发酵池、向农户供气的沼气输送系统以及沼渣沼液利用系统。

补助标准要按照“谁污染、谁治理”的原则推进规模化养殖场污染治理工作,但考虑到大中型沼气工程在推动养殖业及生态农业发展、为农户提供清洁能源、促进节能减排等方面的公益性和养殖业是弱质产业的特点,大中型沼气工程资金来源主要来自三方面:国家对养殖场建设大中型沼气工程予以部分补助,其余投资由地方和养殖企业负责解决。原则上中央补助数额按照供气农户数及池容等综合确定。地方政府也应加大对大中型沼气工程建设的支持力度,原则上对于每一个申请中央补助的项目不低于10%。其余部分由养殖企业自筹资金。各地农村能源主管部门会同发展改革部门做好大中型沼气工程建设项目投资申报工作。

二、大中型沼气工程分类

大中型沼气工程从工程目标的不同可以分为能源环保型和能源生态型。

能源环保型沼气工程是以最终出水达到一定的标准排放到自然水体为目标。能源生态型沼气工程则是以畜禽粪便和污水作为原料,获得高的产气率,变废为宝,循环利用农业废物。一般意义上的大中型沼气集中供气工程即指能源生态型沼气工程。

能源生态型沼气工程主要是通过对其厌氧出水(沼液)依靠土地处理系统。要求周围有足够的农田消纳厌氧发酵后的沼液、沼渣,养殖业与种植业的规模要配套。具体工艺环节和设备如下:

一、进料和预处理系统:首先通过人工清粪或固液分离机清出固体粪便,污水通过收集管道集中和格栅过滤后输送到收集沉淀池,主要目的是清除污水中较大的杂物。过滤沉淀后的污水在加料间中与清出的粪便搅拌机搅拌后流入酸化调节池内,经酸化处理后流入计量池备用,计量池内设污水泵,定时定量地将料液送进厌氧消化器。

二、发酵产气系统:经酸化处理的粪污进入沼气池发酵产气。为保持厌氧消化器内的温度控制在35℃左右,在计量池内有加热系统(热水或蒸汽),计量池和厌氧消化器内设有温度传感器,调整进入调节池的蒸汽量,加热方式可根据实际情况灵活多变。

三、净化系统:产生的沼气经脱硫塔内的脱硫、脱水、脱杂净化后进入贮气柜,作为生产或生活用能。

四、沼气输配系统:沼气经缓冲柜调压后,由循环泵经主管道、分户管道输送到用户。

五、用户系统:主要为用户沼气使用设备,包括输配气系统、沼气发电机组、户用沼气灶具、企业自身用的燃煤、燃气混烧锅炉等,为用能提供了多种选择。

六、沼液综合利用系统(后处理系统):一方面沼渣根据情况定期排出并可干化,作为有机肥使用。沼液进入贮存池,经沉淀后作为优质液体有机肥施用于农田,实现零排放。

七、主要附属设施系统:包括配电室、锅炉、控制机房或抽粪车等,为整个工程提供电力、资源、发酵温度和控制。

三、郑州沼气工程概况

为了更好地推动市县农村可再生能源开发利用工作,郑州市委、市政府从2006年开始着手制定了社会主义新农村建设“亮起来,暖起来,循环起来”三项工程平台建设方案。计划在全市农村建设若干个沼气集中供气系统工程,每个系统工程供气能力应达到200立方米以上,并提出了保证质量、长期供气等八项严格要求。

市农业局承担了包括沼气集中供气系统工程建设在内的工作任务,为确保顺利完成市政府沼气集中供气系统工程建设目标任务,把这项农民最关心、对农民最实际的好事办好,2007年3月27日,市农业局组织召开了“农村沼气集中供气系统工程技术工艺研讨会”。各个工程具体由各个区县能源办公室落实工作。本着“政府投资,企业参与,百姓收益”的原则,市周边区县在短短两年时间,建设了一大批质量优秀,运行可靠,技术成熟稳定的集中供气工程,在全国范围起到了模范带头作用。

四、技术优势

河南鑫铄环保设备有限公司创立初期从事大中型沼气工程建设与研究,培养了一批成熟、稳定、严谨的技术骨干队伍,积累了丰富的工程实践经验。公司通过了《ISO9001—2000质量体系认证》,并且是河南新能源与可再生能源协会副理事会员单位。

公司的核心技术是搪瓷拼装的沼气发酵罐,几年来,公司在全国范围内完成的搪瓷拼装沼气发酵罐已近百座,主要工艺类型为搪瓷拼装USR、 CSTR反应器,工艺先进,运行稳定,容积产气率高,受到业内专家和广大用户的一致好评。近年来,我公司承建的大部分沼气集中供气试点工程大获成功,工期只有传统工艺的1/2,产气率却提高了20%以上,受到了市各级领导的表扬,多家媒体对该项目进行了报道。

目前,搪瓷拼装沼气发酵罐正式写入《国家农业行业标准沼气工程技术规范》(NY/T 1220.1-2006),成为沼气行业规范化标准设备。我公司已与国内多家知名企业及研究机构建立了长期合作关系。公司产品已经走出国门,成功打入非洲、东南亚市场。

五、关于搪瓷拼装罐的说明

搪瓷拼装罐是用搪瓷钢板、专用密封材料、自锁螺栓等材料组装而成。

搪瓷用钢板钛合金专用钢板,厚度从3mm~12mm,根据罐体的大小选用不同厚度的钢板,钢板先经过酸洗、碱洗、打砂等特殊的工艺处理,将钢板表面的氧化皮、锈及油除干净,再在钢板的内外两面喷上底釉和面釉,烘干后经过电炉900℃高温加热,使钢板表面形成0.3mm厚的搪瓷层,搪瓷层和钢板之间形成很强的结合力,使搪瓷涂层形成的保护层不仅能阻止罐体腐蚀,而且具有抗强酸,强碱的功能。搪瓷涂层同样具有极强的抗磨损性。搪瓷钢板之间的拼接,采用了钢板相互搭接并用自锁螺栓连接形式。专用的密封材料镶嵌在两板重叠之间。这种装配结构达到了快速低耗的安装要求。并可以根据实际要求,扩大原有储罐的容量。

搪瓷拼装罐的物理特性

搪瓷钢板是在高温下,在搪瓷专用钢板的两面各搪烧两层高惰性的釉层而成,蓝色为底釉层,绿色为面釉层,中间为搪瓷专用的合金钢板。

• 涂层颜色:标准色为深绿色

• 涂层厚度:0.25~0.45mm,两面涂层;

• 耐酸碱度:标准涂层适用pH值为:3~11;

• 特殊涂层适用pH值为:1~14;

• 粘 着 力:3,450 N/cm;

• 弹 性:被涂钢板相同,大约在 500 kN/mm;

• 硬 度:6.0(用莫式硬度计);

• 使用寿命:≥30年(受密封胶寿命影响,30年后更换密封胶可以继续使用)

• 可建池容:100-10000m3

搪瓷拼装罐的优越性:

1. 建设周期短,比土建要快两倍以上速度

2. 设备化、标准化程度高

3. 防腐性能优越

4. 气温适应性强,可在严寒中施工

5. 外形美观,提升工程形象

6. 维护量小而简单

7. 可实现搬迁、扩容及回收利用

8. 土建投资成本低,价格更合理

解析说明

1、由于搪瓷钢板采用高标准的烧制程序、优质的釉层、严格的检测方式,因此搪瓷罐相对于碳钢罐、混凝土罐更加标准化,产品质量更加有保障。

2、 搪瓷拼装罐的设计、制造以及涂装都在工厂完成,模块化组件运输和现场安装,因此工期非常短,举例:典型的敞口储罐安装时间(进场到完成): 2,000m3罐=2周内完成。

3、 搪瓷钢板迎水面和背水面均附着高惰性的搪瓷层,即釉层,可以有效抵制强酸、强碱的腐蚀,标准涂层可以适用pH值为:3~11,特殊涂层适用pH值为:1~14;碳钢罐采用现场焊接,然后再刷防腐涂料的制作工序,钢板需要考虑的腐蚀裕量很难把握,完全取决于现场的工人的操作,这大大影响了产品质量的稳定性。

4、 搪瓷拼装罐的维护量接近零。搪瓷钢板表面的搪瓷层抗腐蚀,而且不褪色,因此省去了日后的维护费用。碳钢罐一次专业防腐的使用寿命一般在4-5年,之后,一般每隔2年需要重新做防腐的维护,有些腐蚀漏点需要打补丁,工序复杂,不但影响工程的运行,增加了维护费用,也为工程埋下了安全隐患。

5、 搪瓷罐采用特殊的拼装安装方式,搪瓷钢板采用的是标准的模块,因此可以实现扩容,以及工程的拆迁,运输简单,节省二次工程投资。

6、 搪瓷钢板的搪瓷层在900摄氏度以上的高温下搪烧到搪瓷专用钢板的两面,质密而均匀,膨胀系数趋近钢板本身,因此气温的适应性非常强。而碳钢罐的防腐涂料层则容易受冷热膨胀系数的困扰,容易产生爆裂脱落现象。

7、 搪瓷钢板表面搪瓷层高光、耐磨,形象美观,符合现代化污水处理工程的需要;碳钢罐的防腐层风吹日晒,容易褪色,影响工程形象。

六、核心工艺(USR)

USR厌氧工艺(升流式固体反应器)

目前,USR工艺是国内能源生态型沼气工程应用广泛的工艺之一。升流式固体反应器的构造及工艺特点:升流式固体反应器(USR)是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内,与消化器里的活性污泥接触,使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT),从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。USR系统的基本原理是形成沉降性能良好的污泥凝絮体,形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是USR系统保持良好运行的基本点。USR反应器能够保持大量的厌氧活性污泥和足够长的污泥龄,可保证入流粪污与污泥之间的充分接触,是一种高效的厌氧反应器。实践证明USR对含高SS的畜禽粪污的处理是十分有效的,并且可以获得高产气率。

七、大中型沼气工程建设中需要注意的问题

1、工艺技术的适应性问题

一些发酵原料虽然适宜厌氧消化,但与之相适应的厌氧消化工艺和装置并不多。部分沼气工程厌氧消化常常发生不可逆的酸中毒,消化装置或管道发生堵塞,分离设备处理效率偏低等。有些新工艺和新技术虽然在小试、中试具有很强的处理能力,但可供示范的工程并不多,仍需经过运行实践进一步论证与完善。

2、各工段技术优化组合与设备匹配问题

沼气工程全系统由前处理、厌氧消化、后处理制肥(或饲料)、沼气净化贮存等工段组成。前处理是整个沼气工程的咽喉。尽管有些工程的单项技术是先进可行的,但由于前处理技术设备不配套,不能确保厌氧消化装置的进料质量,导致厌氧工段运行不稳定,难以发挥最佳处理能力。有些前处理设施(沉砂、预处理池、调节池等)的设计不尽合理,或选用的预处理设备(固液分离机、提升泵、热交换器等)本身质量不过关,故障较多,或所处理的原料与之不相适应,都会造成处理效果不佳。

厌氧消化工段主要存在耐冲击负荷能力较低的问题。工艺越高效,这个问题就越突出。它与前处理工段有着直接的关系。

后处理工段主要解决沼渣、沼液的出路。用沼渣作配合饲料的添加成分或复合有机肥料的技术已有生产性试验并为广大用户所接受,具有较好的市场前景。但用于生产高蛋白饲料的添加剂或菌肥等技术,目前仍处于研究与开发阶段。

沼液的出路问题仍是建设单位的后顾之忧。特别是规模养殖场或食品加工厂每天排放的沼液量相当客观。用沼液喷施蔬菜、果树和农作物,除具有良好肥效外,还有抗寒、抗病虫害和增产的功能,这是一种很好的利用途径。同时这也要求畜禽养殖场周围有足够的沼液消纳能力。若远距离输送或作深度处理,能耗大,成本高,建设单位难以承受。如何解决沼液的浓缩、运输或进行低成本的深度处理,是沼气界亟待解决的主要问题之一。

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