一、物料衡算计算
1.发酵原料
一般一头猪日排粪便2kg , 猪粪便含固率为20%,排尿量3kg 【1】，该养猪场年出栏量5000头。
粪便量=2x5000=10000kg/d =10t/d
粪便固体量TS=10t/d×0.2=2t/d
排尿量=3000×5 =15000kg/d=15t/d
2.沼气产量计算
考虑5%的干物质损耗率，每天投粪便固体量TS为2000kg，产沼率为0.28～0.32 m3/kgTS，取值0.30 m3/kg TS，则可产沼气为：
沼气量=2000x(1-0.05)x0.3=570 m3/d
日沼气产量计算表
干物质量产量(kg/d) | 干物质损耗率 | 干物质投产量(kg/d) | 产沼率(m3/d) | 产沼气量(m生态养猪场3/d) |
2000 | 5% | 1900 | 0.30 | 570 |
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3.沼肥产量估算和利用
①干物质减量化计算
全天输入干物质量为2000kg，厌氧阶段消耗量为 TS 的65%为1300kg，该部分 TS消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。厌氧阶段TS的输出量为700kg，其中205kg， 由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池；495kg与厌氧反应器上部出水一并排出。 干物质减量化计算表
物料量(t/d) | TS量(t/d) | 生化消耗率 | 生化消耗量(t/d) | TS剩余量(t/d) | 沼渣TS含量(t/d) | 沼液TS含量(t/d) |
10 | 2 | 65% | 1.3 | 0.7 | 0.205 | 0.495 |
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②沼肥产量的估算
一般情况下沼渣含水率为93%，沼液含水率为97%。
沼渣干物质含量0.205t/d，按93%含水率计算，则：
沼渣产量=0.205/0.07=2.93t/d
沼液干物质含量为0.495/d，按97%含水率计算，则
沼液产量=0.495/0.03=16.5t/d
沼肥产量计算表
| 产量(t/d) | 干物质(t/d) | 含水率(%) |
沼渣 | 2.93体育运动护具 | 0.205 | 93 |
沼液 | 16.5 | 0.495 | 97 |
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水泥预制构件
二、热量平衡计算
1.沼气日产热值
沼气的热值常在5000～6000kcal/m3【2】,取值5500kcal/m3，已知沼气日产量为570 m3/d，则
沼气日产热值=5700x5500=3135000kcal
2.沼气锅炉的日耗热量
沼气锅炉主要用于厌氧罐冬季加温和为场内生产与生活供热或蒸汽。沼气锅炉的热效率较高，一般在90%以上转化为热水或蒸汽加以利用。一般每天用100 m3/d用于沼气锅炉，则
沼气锅炉的日耗热量=100x5500=550000kcal
三、水平衡计算
本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的10t/d鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并 调配成6％干物质浓度，则可配成沼气原料34t，需要配浆水24t，此部分水取自养殖场畜禽尿液和污水。已知养殖场畜禽尿液有10t，则
补水量=24t/d-10t/d=14t/d
四、电衡算计算
井体
1.设备电力消耗
本沼气工程用电设备一览表【3】
设备类别 | 工作台数 | 功率/kW | 工作时间/(h/d) | 耗电量/(kW.h) |
格栅机 | 1 | 1 | 6 | 6 |
提升泵 | 2 | 海绵真空吸盘8 | 3 | 48 |
搅拌机 | 4 | 4 | 3 | 48 |
螺杆泵 | 1 | 5.5 | 3 | 眼模16.5 |
照明 | | 3 | 4 | 12 |
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整个沼气工程用电设备总共有9台，每天用电量为130.5kW.h。计算如下：
设备用电量=6+48+48+16.5+12=130.5kW.h
2.发电量
570m3沼气全部用于发电，按照国产发电机组每立方沼气发电量1.7kWh计算，则每日最大可产生电能约969Kw.h。
日发电量=570x1.7=969 Kw.h
五、全厂工艺流程物料平衡图
参考文献
1.徐南孙，贾仁安，王禾丘 能源系统生态工程研究【M】 南昌：江西科学技术出版社，1998.
2.樊京春，赵勇强，秦世平 中国畜禽养殖场与轻工业沼气技术指南 北京：化学工业出版社 ，2009.1
3.王仲颖，高虎，秦世平 中国工业化规模沼气开发战略 北京：化学工业出版社 ，2009.1
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