天津农学院 课程论文（2016—2017学年第一学期） 题目：沼气脱硫技术 课程名称沼气综合利用工程 学生姓名 学号 学院工 专业班级 2013级新能源科学与工程1班成绩评定
摘要 本文简单的介绍了沼气的概念、相关性质以及气体成分，并对其中的硫化S）的过滤原因做了一些说明。简单的综述了近年研究人员开发沼气脱硫氢（H S 方法在干式法、湿法和生物脱硫技术方面所做的研究,从原理及所涉及的反应方程式、一般工艺流程图、优点等方面介绍氧化铁、碱性液体等等比较典型的以及新型的脱硫方法。 关键字：沼气；硫化氢；脱硫
1.引言 沼气是一种可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等，因此沼气的利用备受关注。我国作为一个农业大国，每年都会产生大量的农作物秸秆和农产品加工废弃物，这些大量的农业废弃物中蕴含着巨大的沼气资源。同时畜牧业产生的禽畜粪便、工业产生的有机废弃物、城市生活垃圾和城市生活污水均有沼气潜能。对农业、畜牧业、工业、生活中的有机废弃物进行厌氧发 酵产沼气时，因为含硫化合物会被转化为H 2S，所以产生的沼气中都含有H 2 S气 体。由于它是一种腐蚀性很强的化合物，所以对沼气中的H 2 S进行去除是沼气利 用的关键环节。一般而言，沼气中H 2 S的质量浓度在1～ 12g·m -3之间，由于其受发酵原料和发酵工艺的影响很大，当原料的蛋白质或硫酸盐含量较高时， 发酵后沼气中的H 2 S质量浓度就较大。我国环保标准严格规定，利用沼气发电时， 沼气气体中H 2 S含量不得超过200~300mg·m -3；若将沼气并入燃气管道或作为 车载燃料，则H 2S要小于或等于15 mg·m -3[1]。可看出，沼气中H 2 S的质量浓度 远远超过规定值，所以无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去。 2.概念介绍 沼气 是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生产的一种混合性可
厌氧消化装置刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和惰性气体CO2外，还含有一定比例的H2S、H2O，少量的NH3，H2、N2、O2、CO和卤化烃。沼气的净化是指沼气中CH4之外其他气体的去除。 一沼气净化机理 概括起来，目前沼气净化的机理有三大类，即化学吸收、物理提纯和生物脱除。 （1）化学吸收。一种化学吸收机理是采用胺、碱、醇等复合溶液吸收剂，利用酸碱中和反应吸收沼气中的CO2、H2S等酸性物质，同时也能吸收NH3等易溶于水、醇的气体。另一种化学吸收机理是采用干化学物质（如Fe2O3）作为吸收剂吸收杂质气体。化学吸收的吸收剂都可以通过装置的自净系统和再生系统释放出各种杂质和气体得到再生循环使用。（2）物理提纯。通过此机理净化沼气的主要是变压吸附法。利用吸附剂在不同压力条件下对不同气体吸附力不同的原理来分离沼气中的不同组份。沼气中的H2O、CO2、H2S等吸附容量较大的强吸附组分在一定压力下被吸附剂吸附停留在床层中，而较小吸附容量的弱吸附组分N2、CH4 等从床层出口输出，从而实现了对沼气的净化。 （3）生物脱除。在一定的条件下利用微生物生长繁殖需要沼气中某些杂质气体作为营养物质，从而实现对沼气的净化。 现阶段，物理化学法已被广泛地应用且积累了丰富的经验。但该方法存在运行费用高、投资大、再生困难、产生二次污染等缺点。生物法具有不需催化剂和氧化剂、不需处理化学污泥、少污染、低能耗、高效率、可回收单质硫等优点，正在成为沼气脱硫领域的发展趋势。 二沼气净化方法 沼气净化的程度取决于沼气的用途。沼气供热需要脱H2S、H2O，沼气发电需要脱H2S、H2O、有机卤化物，沼气作汽车燃料需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2，沼气并入天然气网需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2以及金属。沼气中不同组分脱除的具体方法见表1。 三常用的沼气净化技术 不管是什么用途，沼气中的H2O 和H2S都要脱除。本文就沼气脱H2O和脱H2S常用的技术详述如下。 （1）脱H2O 脱H2O是因为导气管中如果积累了水会溶解H2S腐蚀管道，此外当沼气被加压储存时，沼气中的水会凝结冻坏储气罐。发酵装置出来的沼气中所含的水分形式是饱和水蒸气，一般采用冷分离法将其除去。通过调整压力引起混合气体温度发生变化，使水蒸气从气态冷凝为液态的水后，将其从沼气中脱除。此法经济简单，被大多数沼气工程所采用。 沼气冷却的方式有自然降温及机械脱水两种。冷却温度还要考虑下一步脱硫过程中不同脱硫剂对水分量的要求，根据脱硫剂的水分合理量进行适当的初步冷却。 在沼气输送过程中，还有一部分水要析出。为了避免析出的水分腐蚀或堵塞管道，常在管路的最低处安装集水器，定期排除集水器中的水。 （2）脱H2S 脱H2S是为了避免H2S腐蚀设备、H2S中毒和如果沼气燃烧H2S被氧化成SO2或SO3造成更大的危害。 总结出来的8种H2S脱除方法可以分为物理提纯、化学净化和生物吸收。现就3种机理中常用的方法分析如下。 ①活性炭吸附工艺。在变压吸附系统中H2S可以通过用KI浸泡过的活性炭去除。此过程中，H2S被转化为单质S和H2O，单质S就被活性炭吸收了。在连续运行的情况下，系统要包含两个吸附装置。如果活性炭上H2S的浓度超过3ppm，需要进行再生。
工艺设计说明 1、沼气管道与前部接口 根据PURAC的总体设计，考虑到二期工程的总沼气量需要，从厌氧罐接出的沼气管汇总后将采用DN450管径的沼气输送管，在进入沼气进化系统前设三通，一端接DN300沼气管至沼气火炬，另一端接手动阀门后至沼气净化系统。本方案起始位置自此DN450阀门始。详见场内沼气管网平面布置图及工艺系统图。 2、沼气脱硫工艺设计 厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，其组成绝大部分为气体燃料CH4与CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒，而且遇水蒸汽反应后极容易生成有很强腐蚀性的稀硫酸。因此，沼气中过量的H2S 含量会危及发电机组的寿命，因此需进行脱硫净化处理。 本工艺拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。 生物脱硫法是利用微生物的作用，在微氧条件下将H2S氧化成单质硫或亚硫酸的脱硫过程。这种脱硫方法已在欧洲广泛使用，在国内某些工程已有采用，其优点是：不需要催化剂、不需处理化学污泥，产生很少生物污泥、耗能低、去除效率高。脱硫效率稳定，H2S去除率可达90%以上，脱硫成本低，每立方米沼气处理费用小于0.03元，比化学脱硫法成本降低70%以上。 当沼气中进入了一定数量的氧气时，专门的好氧嗜硫细菌（如：丝硫细菌属或硫杆菌属等）可以将沼气中的硫化氢成分氧化成硫元素，并根据环境条件的不同，将其进一步氧化成硫酸。这种反应需要的条件为：氧气、营养液、温度、湿度与生长区域。 在不同的温度下会产生不同的好氧嗜硫菌群，一般认为，在25℃至35℃的温度环境下，好氧嗜硫菌群的生长与活动是最快的，因而在此温度下脱硫效果最高。 反应方程式如下： 2H2S + O2→2H2O +2S 2H2S +3O2→2H2SO3
20 ２００７年第６期 新能源产业 ０ 引 言 沼气中含有微量的硫化氢。它是一种强烈的神经毒物，其毒性与氰酸气体相当。沼气燃烧时，其中的硫化氢还会转化为腐蚀性很强的亚硫酸气雾，污染环境和腐蚀设备。因此，为了防止硫化氢造成的危害，在沼气利用之前必须要进行脱硫。目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验［１，２］。但其主要缺点有投资大、脱硫成本高、再生困难以及造成二次污染等。近年来，沼气生物脱硫法作为一项新技术［３］，具有处理效果好，设备简单，投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点，受到了广泛的关注。目前，在许多发达国家，生物脱硫技术和设备的开发已经实现了商品化［４］。在国内，生物脱硫去除废气的研究还处于起步阶段［５］。本试验对生物滴滤塔进行沼气脱硫的适宜条件和净化机理进行了研究。 １ 试验部分 １．１ 试验装置 试验装置流程见图１，由填料塔、气体循环系统和液体循环系统以及硫化氢发生器装置组成。反应器为生物滴滤塔， 由直径６０ｍｍ、高７００ｍｍ的有机玻璃材料制成，其中填料层高度为４００ｍｍ，两层中间有１００ｍｍ的隔层。由于陶粒有较大的比表面积、高水分 持留能力、高空隙率、一定的结构强度、价格便宜、易于购买等优点，所以试验中选用陶粒作为填料。 生物滴滤塔顶端有液体喷淋装置，营养液自顶端流入、喷淋到填料上，顺着填料层流下，最后由塔底进入循环水箱，再由循环水泵打回到塔顶。待处理的气体由塔底进入生物滴滤塔，在上升的过程中与生物膜接触被净化，净化的气体由塔顶排出。 １．２ 分析方法 Ｈ２Ｓ：硫化氢气体检测管；ｐＨ值：ＨＩ ９２２４ 便携式酸度计；液体流量：液体流量计；气体流量：气体流量计。 ２ 结果与分析 ２．１ 进气量对填料塔去除Ｈ２Ｓ效果影响 试验在循环液为４Ｌ／ｈ，进气浓度分别在５００ｍｇ／ｍ３、 生物滴滤塔去除沼气中 硫化氢的研究 ■ 王 冰，李文哲 （东北农业大学工程学院，哈尔滨，１５００３０） 摘 要：对生物滴滤塔去除沼气中的硫化氢气体进行了研究，并对影响生物滴滤塔的相关因素以及运行原理作了分析。生物滴滤塔具有较高的Ｈ２Ｓ去除能力，对沼气工业化后处理部分具有指导意义。 关键词：沼气；Ｈ ２Ｓ；生物滴滤塔 图１ 试验流程图
生活污水净化沼气池 生活污水净化是社会发展的必然，更是人类文明进步的标志，大中城市生活污水、目前都要求经过处理达标后才能排放，而中小城镇生活污水都只经过简单化粪之后而直接流入渠塘江河湖海。由于生活污水中含有大量的有机物质，直接排放到天然水系中的生活污水会使水体富营养化，致使病菌、微生物、澡类大量繁殖，严重时水体发黑发臭。污水严重影响生存环境，甚至威胁着人们生命安全。生活污水净化越来越引起各界人士高度重视，国家“十一五”规划明确规定城市生活污水处理要达到70%。针对集中处理投资巨大，传流工艺处理效果差的客观现实，运用生活污水净化沼气池是一种较好的办法。生活污水净化沼气池具有投资少、施工简单、管理方便、处理效果好等优点，采取分散处理办法，可实现整体排放达标无害化的效果。 一、生活污水净化沼气池的特点 生活污水净化沼气池是将生活污水在源头就近就地将其处理。一处住宅小区、一栋办公楼、一所学校等一个单独单元建一座污水净化沼气池。用这方法来处理生活污水投资少、资金分散、见效快。适用于无力集中修建污水处理厂的城镇或城镇管网外的单位、办公楼、住宅小区、宾馆、学校和公共厕所等。 无动力自流，不需要外加动力，管理方便。而且厌氧消化池2—3年才出渣清理一次，平常每半年用污泥出粪在生物过滤沉淀池抽一次沉渣。
经过厌氧发酵，上流式污泥床、生物过滤、沉淀、爆气多级处理，通过厌氧、兼性、好氧多种条件改变，处理效果好。 生活污水净化沼气池改善了居住条件，保护了生态环境，美化了城市，经处理后的污水可直接用于农田灌溉或排入江河水域中，减轻了水体富营养化，有利于保护水资源，具有好环保效果。 标准化粪池与净化沼气池处理效果比较 二、生活污水净化沼气池原理
浙江省科技计划项目可行性研究报告 及经费概算 沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范 二OO九年九月二十日
目录 第一部分：项目可行性研究报告 一、项目的背景和意义 (1) 1.1 项目背景 (1) 1.2 项目意义 (4) 二、国内外研究现状和发展趋势 (5) 2.1高效脱硫微生物及菌群研究 (5) 2.2生物脱硫过程控制技术研究 (8) 2.3生物脱硫工程化应用研究 (9) 三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 (12) 3.1 主要研究开发内容 (12) 3.2 关键技术 (15) 3.3 主要创新点 (15) 四、项目预期目标 (15) 4.1 主要技术指标 (15) 4.2 主要经济指标 (15) 4.3 社会效益 (16) 4.4 项目技术应用和产业化前景 (16) 五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 (17) 5.1项目实施方案 (17)
5.2 技术路线 (17) 5.3 组织方式 (18) 5.4 课题分解 (18) 六、计划进度安排 (18) 七、现有工作基础和条件 (21)
第二部分：经费概算 一、经费概算列表 (23) 二、经费概算说明 (24) 2.1 承担单位和相关部门承诺的支撑条件说明： (24) 2.2 资金支出的主要用途： (25) 2.3 对其他来源经费进行说明 (27) 附表1：拟新购置设备清单 (28)
第一部分：项目可行性研究报告
一、项目的背景和意义 1.1 项目背景 随着我国经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，而传统的化石能源储量有限，时刻面临着枯竭的风险，因此加快新能源的开发和利用，构建多元的能源供应体系，已成为保障我国社会经济发展的迫切需要。近年来，生物质能作为一种可再生能源受到了世界各国的广泛关注。预计到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源。我国拥有丰富的生物质能资源，其理论产量达650亿吨/年左右，折合理论资源为33亿标准煤，相当于我国目前年总能耗的3倍以上。我国现阶段可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤，主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。因此，大力推进生物质能开发利用，不仅可以“变废为宝”，缓解我国能源紧缺的局面，而且可以减少化石能源利用造成的环境问题，具有重大的战略意义和现实价值。 近年来，国家高度重视生物质能源利用，陆续出台了多项政策和措施。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确将包括生物质能在内的可再生能源低成本规模技术列为能源重点领域的优先发展主题，最近的四个国家五年计划已连续将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。2006年1月1日，我国正式颁布了《可再生能源法》，并陆续出台了相应的配套措施，这表明我国已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上
沼气中硫化氢的处理与健康 沼气中硫化氢的处理与健康 摘要 随着新能源的开发，沼气成为一种新能源被广泛应用，但沼气中硫化氢的存在限制了沼气能源的推广。生物脱硫具有较高的硫化氢去除能力，对沼气工业化后处理部分具有指导意义对健康也有很大的意义。 关键词新能源沼气硫化氢生物脱硫健康 Abstract along with the new energy's development, the methane becomes one kind of new energy widely to apply, but in the methane the hydrogen sulfide existence has limited the methane energy promotion. Biological desulphurization to have the high hydrogen sulfide elimination ability, has guiding sense to the methane industrialization post-processing part. The key word new energy methane hydrogen sulfide Biological desulphurization health 沼气一般含甲烷50％～70％，含二氧化碳25％～40％，和少量的氮气、氢气、氨气和硫化氢、磷化氢等，具体取决于底物的有机物成分和消化的状态。例如：硫化氢在沼气成分中通常在沼气成分中通常仅占0.005％～0.08％，当污水中含有大量蛋白质或硫酸盐时,硫化氢的含量会达到1％；磷化氢在沼气成分中通常痕量存在,当有油麸、骨粉、棉籽饼、磷矿粉、动物尸体等含磷有机物时,含量会明显增高;当ph〈7时甲烷的产生会受到抑制;当温度从15℃ 25℃以下提高到35℃ 38℃时产气效率会成倍提高。 硫化氢是一种神经毒剂。亦为窒息性和刺激性气体。其毒作用的主要靶器是中枢神经系统和呼吸系统，亦可伴有心脏等多器官损害，对毒作用最敏感的组织是脑和粘膜接触部位。吸入的硫化氢进入血液分布至全身，与细胞内线粒体中的细胞色素氧化酶结合，使其失去传递电子的能力，造成细胞缺氧。硫化氢还可能与体内谷胱甘肽中的巯基结合，使谷胱甘肽失活，影响生物氧化过程，加重了组织缺氧。高浓度（1000mg/m3以上）硫化氢，主要通过对嗅神经、呼吸道及颈动脉窦和主动脉体的化学感受器的直接刺激，传入中枢神经系统，先是兴奋，迅即转入抑制，发生呼吸麻痹，以至于“电击样中毒”。硫化氢接触湿润粘膜，与液体中的钠离子反应生成硫化钠，对眼和呼吸道产生刺激和腐蚀，可致眼结膜炎，呼吸道炎症，甚至肺水肿。由于阻断细胞氧化过程，心肌缺氧，可发生弥漫性中毒性心肌病。 综上所述：所以硫化氢的处理刻不容缓。 生物脱硫，又称生物催化脱硫(简称BDS)，是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌除去石油含硫杂环化合物中结合硫的一种新技术。BDS过程是以自然界产生的有氧细菌与有机硫化物发生氧化反应，选择性氧化使C-S键断裂，将硫原子氧化成硫酸盐或亚硫酸盐转入水相，而DBT的骨架结构氧化成羟基联苯留在油相，从而达到脱除硫化物的目的。 沼气中含有微量的硫化氢。它是一种强烈的神经毒物，其毒性与氰酸气体相当。沼气燃烧时，其中的硫化氢还会转化为腐蚀性很强的亚硫酸气雾，污染环目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验境和腐蚀设备。因此，为了防止硫化氢造成的危害，在沼气利用之前必须要进行脱硫。目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验[1，2]。但其主要缺点有投资大、脱硫成本高、再生困难以及造成二次污染等。近年来，沼气生物脱硫法作为一项新技术[3]，
沼气脱水、脱硫及净化 沼气的净化一般应包括沼气的脱水、脱硫及脱二氧化碳。沼气中的水分与硫化氢共同作用，能加速管道及阀门、流量计的腐蚀，硫化氢还对大气造成污染，所以要脱除。 沼气如何进行脱水：从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气，可用3种方法将其去除。 (1)冷分离法。是利用压力能变化引起温度变化，使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。常用的有两种流程：A．节流膨胀冷脱水法。一般用于高压燃气，经过节流膨胀或低温分离，使部分水冷凝下来。B．加压后冷却法。如净化气在0 8MPa压力下的冷却脱水。 (2)溶剂吸收法。属于这类脱水溶剂的有氯化钙、氯化锂及甘醇类。 (3)固体物理吸水法。吸附是在固体表面力作用下产生的，根据表面力的性质分为化学吸附( 脱水后不能再生)和物理吸附(脱水后 可再生)。 沼气的脱硫：沼气中的有害物质主要是硫化氢，它危害人体健康，对管道阀门及应用设备有较强的腐蚀作用。目前，国内大部分用户均未安装脱硫器，已造成严重后果。为减轻硫化氢对灶具及配套用具的腐蚀损害，延长设备使用寿命，保证人身健康，必须安装脱硫器。脱硫原理：在常温下含有H 2S的沼气通过脱硫剂床层，沼气中H 2S与活性物质(如氧化铁)接触，生成硫化铁和亚硫化铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触，当有水存在时，铁的硫化物
又转化为氧化铁和单体硫。这种脱硫和再生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面大部分被硫或其他杂质覆盖而失去活性为止。脱硫方法：脱硫的方法有湿法脱硫和干法脱硫两种。干法脱硫具有工艺简单，成熟可靠、造价低等优点，并能达到较好的交货程度。目前家用沼气脱硫基本上采用这种方法。干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、氧化锰及氧化铁等，从运转时间、使用温度、公害、价格等综合考虑，目前采用最多的脱硫剂是氧化铁。
沼气净化：沼气脱硫罐用途 弘景环保—186 **** ****
?什么是沼气净化设备、为什么要对沼气进行脱 硫净化、一套设备多少钱？沼气脱硫罐如何使用，需要注意什么问题？任何沼气工程都离不开沼气 收集净化设备的使用，它能够净化沼气中的有害 气体，保证在这一过程中沼气有效安全的产出。 ?沼气进行脱硫净化的原因：在沼气产生的过程 中伴随着硫化物的产生，硫化物的存在会构成设 备及管道的腐蚀，引起化学反应催化剂的中毒失活。沼气作为燃料时，发生的排放废气的硫化物，污染环境，危害人的健康，所以必须采取措施进 行脱硫净化。 ?什么是沼气净化设备：沼气净化设备-沼气脱硫罐（塔）是一种沼气专用运转装置，硫效率98％，可以强效吸附沼气中的硫化氢，防止其对沼气燃 烧设备及管道的腐蚀，延长使用年限，同时还可 以防止排放到空气中对环境造成污染。
?沼气脱硫罐如何使用：从沼气池中出来的沼气经过初步脱水后，进入脱硫罐。硫化氢气体与脱硫剂接触，由于发生氧化还原反应而从沼气中脱除。 ?沼气脱硫罐（塔）能为脱硫反应提供优秀的温度、水气含量，脱硫剂的装填工艺亦能为脱硫过程提供优秀的气流通道和气固反应的有效接触面积，可以极大地提高脱硫剂的利用效率以及沼气的净化程度，保证 沼气在使用的过程中的安全。 ?使用沼气脱硫管需要注意什么问题：根据沼气脱硫剂使用的实际情况，一般使用3-6个月必须更换。首先关闭沼气脱硫罐的开关，打开沼气脱硫罐的进出料口，将脱硫剂掏净，关闭出料口，在进料口填装新脱硫剂，填满后封闭进料口。 ?济宁弘景环保供应沼气净化一体化设备，是用户理想的锅炉配套设备，外部采用钢制结构，解决了漏水渗透，密封性能好。设备损耗小，运行成本低，可综合利用。可用在养殖、淀粉、造纸、污水处理、酒精、化纤、制造等行业的脱硫净化系统中。
城镇生活污水净化沼气池设计规范 1、范围 本标准规定了城镇生活污水净化沼气池（以下简称城镇沼气池）设计的要求和方法。 本标准适用于处理城镇生活污水所修建的城镇沼气池设计。 2、引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效，所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。 GBJ3 —88砌体结构设计规范 GB7636 —87农村家用沼气管路设计规范 GBJ15 —88建筑给排水设计规范 GBJ68 —84建筑结构设计统一标准 DB51/190 —93四川省污染物排放标准 DB51/136 —92城镇净化沼气池生活污水排放卫生标准 3、设计要求 3.1技术指标 设计沼气压力8KPa ± 1KPa ； 出水水质达到DB51/190中3.1.2及DB51/136中3.1的有关规定； 3.2工艺流程 3.2.1合流生活污水（或水冲式公厕污水）7前处理T后处理T下水道 分流水冲式公厕污水T前处理（1）T前处理（2）7后处理T下水道 厨房和其它污水一t 注：医院污水在进入下水道前应加消毒池处理。 3.3在不改变工艺流程的前提下，城镇沼气池的平布置可因地制宜，其形状可以采用矩形、椭圆形或其它形状，但应考虑到结构受力明确、方便施工和清运建筑垃圾并不得影响其它建筑或构筑物. 3.4城镇沼气池容积计算。 3.4.1城镇沼气池总容积设计公式： V=（V1+V2+V3）K1 ----------------------------- （1） V-------- 总容积m3 VI------- 污水容积m3 V2 -------- 污泥容积m3 V3 -------- 气室容积m3 K1 -------- 容积保护系数取 1.0?1.05 3.4.1.1污水不容积计算公式： V1 = natg -------------------------------- （2） n――使用城镇沼气池的总人数；
90000m3/d厌氧沼气脱硫预处理及火炬 技术文件 北京时代桃源环境科技有限公司 2015年8月 目录 1项目概况 (2) 1.1项目概况 (2) 1.2供货范围 (3) 1.3执行规范 (4) 2项目整体工艺描述 (6) 3.沼气净化系统技术描述 (6) 3.1 前置增压、过滤系统 (6) 3.2 生物脱硫系统 (7) 3.3干法脱硫系统 (9) 3.4 脱水工艺 (10) 3.5 增压工艺 (11)
3.6 精过滤工艺 (11) 3.7火炬系统 (12) 3.8电气及自控系统 (13) 4.主要设备一览表 (15) 5.运行费用 (21) 6.系统报价 (21) 1项目概况 1.1项目概况 本方案是提供并安装全新的、性能完善、低运行成本、使用寿命长、维修方便并通过调试可以投入生产运行的完整设备。本项目通过处理厨余垃圾发酵产生的沼气，经过前置增压过滤、生物脱硫系统、精脱硫（备用）、脱水、增压处理后综合利用。本方案的内容为沼气净化工程的成套设备。 表1-1 项目来气参数
1.2供货范围 本方案的供货范围为3750Nm3/h沼气生物脱硫项目的技术方案，供货范围的界定如下：业主方把沼气管引入沼气净化区界响应位置内一米。我方将净化后沼气管道引出至沼气净化区界外一米。我方负责上述范围内的工艺设计、成套设备供货、运输、安装、调试及相关的监测、控制等，以及相关的质量保证及服务。 主电力电缆一个回路进我方主配电柜；业主方提供AC380V电源，并将电缆接至我方配电进线柜进线开关上端。我方负责全部低压供配电系统以及弱电控制设备的供货及安装，包括配
电柜、现场操作箱、接线箱及与所供工艺设备有关的按钮附属电气设备元件； 业主方将水、汽等能源管线接到脱硫区相应位置内一米，脱硫区内的水、汽管线由我方负责；我方将废水（含凝结水排放）出脱硫区外1米。 以上界限内的所有管道、阀门以及其他附件、材料均由我方提供；管道系统包括所有供货范围内管线的仪表、阀门、法兰、垫片、螺栓、螺母、管道、管件及安装材料等； 本方案将单独建立子项控制室，通过工业以太网中央控制系统通讯。连接至中央控制系统的线缆及其敷设不属本方案范围。控制系统所有仪表及控制系统的供货、安装和调试等均在我方供货范围； 土建、防雷接地等由业主负责。 业主方提供施工临时用电源（接至净化区内1米），施工、调试期间的水、电、热等由业主方负责。 初次调试所需的营养液、接种物包含在本次方案范围内。 我方保证所供设备为全新的、先进的、成熟的、完整和安全可靠的，且设备符合性能要求，确保安全、可靠、经济的运行。若在安装和调试运行过程中发现缺项（属正常供货范围内），我方承诺无条件补齐。 1.3执行规范 本项目涉及沼气净化系统的设计、制造、安装、调试标准，采用现行使用的有关国家标准以及部颁标准，这些标准和规范至少包括（不限于）：
几种沼气脱硫方式介绍 沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3。无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H2S 燃烧后生成的SO2，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S。业内常用的沼气脱硫方法有:干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 一、总述 沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3。无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。 沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H2S 燃烧后生成的SO2，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S。
业内常用的沼气脱硫方法有：干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干发脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式，一般适合用于沼气量小，硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。 干式脱硫主要包括主体钢结构、脱硫剂填料、观察窗、压力表、温度表等组件。脱硫塔通常设计为一用一备，交替使用，即一个脱硫，一个再生。含有硫化氢(H2S)的沼气进入脱硫塔底部，在穿过脱硫填料层到达顶端的过程中，H2S与脱硫剂发生以下的化学反应： 第一步: Fe2O3·H2O+3H2S = Fe2S3+4H2O（脱硫） 第二步: Fe2S3+3/2O2+3H2O = Fe2O3·H2O+2 H2O+3S（再生） 含有硫化氢的沼气首先与底部入口处荷载相对高的脱硫剂反应，反应器上部是负载低的脱硫剂层，通过设计良好的沼气空速和线速，干式脱硫能到达良好的精脱硫效果。 在沼气进入干式脱硫塔之前，应设置有冷凝水罐或沼气颗粒过滤器。该装置可以消除沼气中夹杂的颗粒杂志，并使得沼气在进入脱硫前含有一定湿度。当观察到脱硫剂变色，或系统压力损失过大时，应交替使用另一个脱硫
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 城镇生活污水净化沼气池技术规范(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9490-83 城镇生活污水净化沼气池技术规范 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 总则 1.1 制定规范的目的 为保证生活污水净化沼气池（以下简称净化池）的质量，使设计、工程质量验收和运行管理符合适用、经济、环保、安全等的基本要求。实现小城镇和村镇污水处理资源、无害化，特制定本规范。 1.2 适用范围 本规范适用于小城镇和村镇及排水管网覆盖不到的城市生活污水净化池的建造。 1.3 主要内容 本规范规定了净化池的设计、工程质量验收和运行管理的技术要求和方法。 1.4 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范引用而构成为本规范的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GBJ14 室外排水设计规范 GBJ16 建筑设计防火规范 GBJ141 给水排水构筑物施工及验收规范 GB/T4751 户用沼气池质量检查验收标准 GB7636 农村家用沼气管路设计规范 GB7959 粪便无害化卫生标准 GB50003 砌体结构设计规范 GB50007 建筑地基基础设计规范 GB50009 建筑结构荷载规范 NYXXX-200X GB50010 混凝土结构设计规范 GB50069 给水排水工程构筑物结构设计规范
沼气脱硫 一、总述 沼气脱硫是沼气直接燃烧或沼气发电所必须的前期处理工艺。无论哪种方式，利用前都必须对沼气进行必要的脱硫、脱水、除陈等处理。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。 2.湿法脱硫 湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法存在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢（H2S）与液体产生氧化反应，生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法，脱硫效率可达99.5％以上。 在大型的脱硫工程中，一般采用先用湿法进行粗脱硫，之后再通过干法进行精脱硫。 3.生物脱硫 生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。在大多数生物反应器中，微生物种类以细菌为主，真菌为次，极少有酵母菌。常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌，脱氮硫杆菌及排硫杆菌。最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌，其生长的最佳pH值为2.0～2.2。 目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。预计优化脱硫工艺，更有效地控制溶解氧，提高单位硫的产率，并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合，是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。 三、干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较 1.干法脱硫的特点 ①结构简单，使用方便。 ②工作过程中无需人员值守，定期换料，一用一备，交替运行。 ③脱硫率新原料时较高，后期有所降低。 ④与湿式相比，需要定期换料。 ⑤运行费用偏高。 2.湿法脱硫的特点 ①设备可长期不停的运行，连续进行脱硫。
沼气生物脱硫工艺 1.生物脱硫工艺原理简介 生物脱硫（BDS）是利用微生物或它所含的酶催化含硫化合物（H2S、有机硫），将其所含硫有机物转化为单质硫S0和微量SO42-的过程。生物脱硫工艺采用新型脱硫菌种，其脱硫效率可高于99.5%，高于一般的生物脱硫技术。 生物脱硫工艺属于分离式生物脱硫工艺，不引进空气、氧气等外源性气体，沼气的热值保持不变，可以用于生活垃圾、餐厨垃圾厌氧消化产生的沼气、天然气、工业废气中H2S的清除。脱硫产物为高纯度的单质硫，可用于制造硫酸、化肥等。 生物脱硫工艺可分为三个单元：①洗涤塔②洗涤液生物再生反应器③单质硫分离器。 在下面的流程图中；碱性的生物洗涤液从洗涤塔顶部喷出，与从洗涤塔底部进入的含硫化合物（主要H2S）气源逆流接触，高效吸收H2S。含有硫化物的富液从洗涤塔底部流入生物再生反应器，通过脱硫微生物的生物处理，完成碱性的生物洗涤液再生。单质硫从单质硫分离器中以颗粒沉淀的方式分离出生物脱硫系统。 生物脱硫工艺法示意图
在洗涤塔中，H2S被生物洗涤液吸收，主要化学反应如下：H2S的吸收：H2S+OH- HS-+H2O；H2S+CO32- HS-+HCO-CO2的吸收：CO2+OH- HCO3 – 生物再生反应器内主要化学反应如下： 单质硫的生成：HS-+1/2O2脱硫微生物 S0+OH- 生物洗涤液的再生：HCO3-+OH- CO32-+H2O 2 .生物脱硫工艺主要特点 脱硫效率高 H2S去除率最高达到99.5％（以上），并可去除其它有机硫化物，如COS。 脱硫成本低 生物脱硫工艺只需一定比例的压缩空气以及补充少量营养液、软化水水、碱液，无须添加昂贵化学试剂。与其它脱硫技术相比，运行成本最低，是传统湿法脱硫（碱液洗涤）、干法（化学氧化）1/10，乃至几十分之一。 脱硫终产品为高纯度单质硫，无二次污染，无须再处理，可直接销售。 沼气热值保持不变 洗涤塔与洗涤液生物再生反应器通过物理的方式隔离，不会向沼气中引入空气或氧气，不会降低沼气的热值。 抗负荷能力强 H2S浓度100～50000ppm之间波动，对整个脱硫系统影响很小。 自动化程度高 通过PLC和在线监测仪表对关键参数监控，全自动运行，无劳动强度。 清洁卫生 整个生物脱硫工艺都在密闭的容器中完成，无恶臭气体、污水泄漏，现场环境清洁卫生。 3. 生物脱硫工艺的优势 以山东某厂沼气处理工艺设计为例，沼气处理量为4000m3/h，设计沼气的压力为3KPa，硫化氢浓度5000ppm，要求脱硫后沼气含硫化氢量的浓度不大于100ppm。对各种脱硫工艺进行比较如下：
沼气脱硫 初步方案 投标单位：唐山绿源环保科技有限公司时间：2015年10月10日
目录 一、技术方案设计 (1) （一）工程概况 (1) 1总则 (1) 2项目概况 (1) 3规程、规范和标准 (1) （二）技术内容 (2) 1系统处理要求 (2) 2系统设计总说明 (3) 3生物脱硫工作原理 (3) 4生物脱硫工艺 (4) 4.1前置过滤系统 (4) 4.2生物脱硫的工艺描述 (4) 4.2.1脱硫塔与循环水泵系统 (5) 4.2.2循环水再生系统 (5) 4.2.3营养物质及碱液添加系统 (6) 4.2.4废液排放及补水系统 (6) 5升压 (7) 6干式精脱硫 (7) 7系统占地及公用接口 (8) 8电气及自控系统 (8) 8.1配电系统 (8) 9性能指标表 (9) 10主要设备一览表 (9) 11运行费用 (10)
一、技术方案设计 （一）工程概况 1总则 1.1本方案为根据不完全信息制定的初步方案，如果涉及到具体的执行及设备的以最终的合 同为准。 1.2本方案涉及到的诸多细节事关我公司的专利或专有技术内容，严禁外泄第三方。 2项目概况 本工程沼气从厌氧系统产出后，气量折合约2500Nm3/h，经脱硫后将硫化氢含量降低到约10ppmv后送往下游。 2.1工程内容 本项目最大设计规模为2500Nm3/h，以生物法脱硫为主，将气体中硫化氢从最大4000ppmv降到10ppmv，同时脱硫后出口气体压力保持在5±1kpa。 2.1.1工艺接口 待信息完全后确定。 3规程、规范和标准 待信息完全后在技术协议中确定。
（二）技术内容 1系统处理要求 表1沼气与产气的性质与成分 项目参数 甲烷浓度（%）65 来气压力（KPa）5（未知、估计） 来气温度（℃）～35（未知、估计） 来气相对湿度（%）100（含有液态水） 来气量（Nm3/h）2500m3/d 来气种类发酵沼气 硫化氢<4000ppm 二氧化碳(%)34 氮气（%）1 氧气0 经净化处理后的沼气质量（标况下101.325kPa，20℃）要求如下表所示：表2脱硫后气提的性质与成分 项目 CH4无明显变化 CO2无明显变化 H2S≤10ppm O2≤0.1% 压力5±1kPa 露点不控制
沼气脱硫脱水系统介绍 一、常见的脱硫工艺 1.干法脱硫 干法、湿法和生物脱硫三大工艺比较 沼气从脱硫塔的一端，经过填料层(主要成分是活性炭和氧化铁)净化后，从另一端流出。硫化氢与填料层的氧化铁发生反应，生成硫化铁;待氧化铁反应结束后，可进行再生。 脱硫原理： Fe2O3˙H2O+3H2S=Fe2S3+4H2O 再生原理： Fe2S3+3/2O2+3H2O=Fe2O3˙H2O+2H2O+3S 2.湿法脱硫 湿法脱硫是将沼气送入洗涤塔，经碱性溶液洗涤吸收后流出，洗涤液进入富液槽、再生槽，通过使用化学药剂方法催化、氧化，zui终将硫化物转化为单质硫(硫泡沫)，吸收液可以再生循环使用。 3.生物脱硫 生物脱硫也是湿法脱硫的一种，与上述湿法脱硫的催化氧化工艺相比，zui大区别是使用硫杆菌替代化学催化剂，将硫化物直接氧化成硫单质。 反应原理： H2S+OH-=HS-+H2O HS-+1/2O2=So+OH- 说明： 1)干法脱硫多用于硫化氢处理负荷小，或者对脱硫效果要求很高的工况。这时，干法脱硫多用于湿法脱硫或者生物脱硫之后，进一步脱硫。 2)在制定脱硫效果时，建议根据后续设备(锅炉或发电机)对硫化氢浓度的限制，以及沼
气与天然气消耗量的比例，制定一个合理的脱除效果。我们通常建议zui终的硫化氢含量控制在25~100ppm。 沼气脱水的方法 从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气，可用3种方法将其去除。 (1)冷分离法。 冷分离法是利用压力能变化引起温度变化，使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。常用的有两种流程：A．节流膨胀冷脱水法。一般用于高压燃气，经过节流膨胀或低温分离，使部分水冷凝下来。B．加压后冷却法。如净化气在0.8MPa压力下的冷却脱水. (2)溶剂吸收法。属于这类脱水溶剂的有氯化钙、氯化锂及甘醇类。 (3)固体物理吸水法。吸附是在固体表面力作用下产生的，根据表面力的性质分为化学吸附脱水后不能再生)和物理吸附(脱水后可再生) 沼气脱硫脱水系统是沼气生产中必不可少的设备，脱硫脱水设备净化沼气中的有害气体，唐山绿源保证在这一过程中沼气有效安全的产出。
农村生活污水净化沼气池设计案例 0引言 从上世纪80年代开始，作为中小城镇住宅和公厕的配套设施，生活污水净化沼气池在借鉴农村沼气池和传统化粪池技术的基础上首先在四川发展起来[1，2]。这种简易的生活污水处理技术以其投资分散、不耗能源、运行费用低以及节约用地等优点逐渐发展成为中国南方生活污水分散处理的主要技术，已经得到广泛应用，到2004年末[3]，中国的生活污水净化沼气池已经达到137013处，总池容574万m3。 近年来生活污水厌氧消化分散处理技术在全球已经有较快的发展，印度等国将其称为DEWATS技术[4，5]。 目前随着农村经济结构的调整和发展，中国乡镇建设发展很快，面对村镇生活污水排放量不断增加的趋势，生活污水净化沼气池技术将有很好的发展应用前景。然而，应用中一些技术问题也比较突出，比如处理负荷低，出水不稳定、运行效果易受季节气候影响，出水水质尚难达标，N、P去除效果差等[6-8]。如果不及时解决生活污水净化沼气池的技术瓶颈，提升其处理能力，这项技术的发展和推广应用必然受到限制，后继乏力。 2006年以来，笔者在四川、浙江和江苏等地进行了较大规模的生活污水净化沼气池调研，走访了20多个县市的相关部门，实地考察了部分现场、收集了大量相关资料和设计图纸，本文从全国收集到的近百份生活污术分析，以期为这一技术的优化提供依据。 1代表性设计图例及其主要参数 1.1代表性设计图例 1.1.1生活污水净化沼气池通用标准图集（90SS-1）1991年四川省农村能源办公室等四家单位联合编制的《生活污水净化沼气池通用标准图集（90SS-1）》，是中国最早的一套生活污水净化沼气池设计图集，包括条型，矩型和圆型三个系列10种规格。其中8种池采用分流型进水工艺，2种规格较小的池为合流型进水工艺。图1所示为条型A100型净化沼气池，总有效容积100m3，为隧道式分隔池，采用分流型工艺。前处理区包括沉淀区和厌氧消化区。厌氧消化区又分为厌氧I区和Ⅱ区两个单元，厌氧Ⅱ区内设有软填料。 1.1.2浙江省生活污水净化沼气池通用图集 该图集于2003年9月正式在浙江省范围内实施，包括20、30、50、80和100m3等五种规格，同时适用于分流型和合流型工艺。按每人每天排放污水量150L进行设计，污水总水力停留时间为3d。图2所示是有效容积50m3装置示意图[9]，为圆拱池与矩形池相联接的串联池，沉砂池底部有10%坡度，厌氧Ⅱ区预留有其他污水进水孔。厌氧Ⅱ区内装有DTL－150软填料。值得一提的是，在后处理区侧墙上设有拔风管，能够与出水区上部盖板的小孔形成空气对流。 1.1.3江苏省《生活污水净化沼气池》图集 该图集与浙江池类似，于2004年编制完成。图3所示为有效容积17m3装置示意图[10]。厌氧区为两个圆柱形池，在厌氧Ⅱ区设有一折墙。后处理区为矩形兼氧生物滤池，分成四格，池中填料选用不同级配的石灰石碎石，粒径为5～40mm，填料层厚度约500mm。结构上两个厌氧池以及矩形兼氧生物滤池都独立，通过PVC管连接，这样有助于避免地基不均匀沉降。