一、沼氣產量計算
理論計算公式:
沼氣產量=廢水濃度(kgCOD/m3)×設備去除率(%)×廢水日排放量(m3/d)×產沼氣率
其中,產沼氣率為0.7 m3/kgCOD(理論值)
沼氣產量計算還有如下方式:
1、按養殖規模計算,一般估算為:5頭豬、1頭牛、150只雞的糞便可產1m3沼氣。
2、按照池容計算。如6m3、8m3、10m3沼氣池容積可分別產沼氣1.2m3、1.6m3、2m3
3、按照池中的干物質計算,如每公斤豬糞(干物質)產氣量為0.43m3/kg。
4、按照去除的污染物計算,如每去除1公斤COD可產生約0.35m3沼氣。
二、沼肥產量計算
沼氣池需進調配成干物質含量(TS)為8%的糞污水料液,根據日糞污干物質產量和水力滯留期(20天),需要沼氣池有效容積為800m3。 計算公式如下:
沼氣池有效容積=(干物質日產量×水力滯留期)/發酵料液濃度=(X×20d)/8% =800m3,則糞污干物質量為3.2t/d。
糞便中干物質在厭氧反應階段被降解50%,經固液分離后進入沼液約20%, 轉化為沼渣的干物質為總量的30%,新鮮沼渣含水率為65%,則:
日產沼渣量:(3.2t/d×30%)÷(1-65%)=2.74t/d
沼液日產量:(3.2t/d÷8%)-3.2t/d×50%-2.74t/d=35.66t/d
部分沼液回流去調節池調節糞水料液濃度,可減少清水用量并提高糞水料液中產沼氣細菌的含量,沼液回流量按20t/d計。因此,每天需要排放的沼液量為:35.66-20=15.66t/d。
三、沼氣與燃煤熱值換算
沼氣與熱值為4000K燃煤的換算公式為:
燃煤量=沼氣產量×沼氣含甲烷率×甲烷熱值÷4000K
根據美國麥卡蒂教授的推算:
每去除1千克COD,在理想狀態下可產甲烷0.35m3,折合含甲烷60%的沼氣為0.583m3;
每去除1千克BOD產生的沼氣稍高,約為1m3左右。
1m3沼氣可產熱值20514KJ,而標準煤熱值為29306KJ。
20514/29306=0.714(1m3沼氣等于0.714kg標準煤),即日產1000m3沼氣能節約714kg標準煤。
閱讀延伸
其他燃料的參考熱值
液化石油氣:23000-24000kcal/kg
天然氣:8500-9250kcal/m3
柴油:11000kcal/kg
電:860kcal/kwh
煤油:10250kcal/kg
(來源:公眾號@沼氣工程及其測控技術)