沼气工程进料非稳态预热工艺设计

针对我国沼气工程普遍存在发酵温度低,冬季产气难的问题,笔者基于所在课题组开发的新型沼液换热器和现行沼气工程间歇进料的运行模式,以华东地区50～1000 m~3规模的沼气工程为研究对象,建立进料温度与时间相关的非稳态预热工艺。计算表明:容积产气率为0.5～1.0 m~3·m~(-3)d~(-1)的沼气工程所产生沼气量均能满足全年沼液预热的能耗需求;对于50 m~3,300 m~3,500 m~3,1000 m~3的沼气工程进料预热工艺所需单根沼液换热器数量分别为串联2根、串联6根、串联5根并联2组,串联8根并联2组;对改造后的沼气工程进行效益分析,以300 m~3沼气工程为例,使用新型沼液换热器后冬季(11、12、1、2、3月份)所产沼气富余量约为3539～14864 m~3天然气,处理COD为1239～5203 kg,效益显著。该进料预热工艺可满足华东地区沼气工程的中温发酵,实现全年的高效运行,对我国沼气工程的升级改造也具有重要意义。