毕设论文厌氧发酵罐的设计文档格式.doc
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以发酵罐为原型，针对液态垃圾发酵工艺的特点与要求，进行设计与选型。
本论文研究1m3液态垃圾发酵罐的选型和计算.发酵罐以机械通风搅拌发酵罐为基础。
由于液态垃圾采用的是厌氧发酵，无需溶解氧，故而取出通气装置。
在此，设计的最大重点在于搅拌混合与温度控制两个方面。
在搅拌器的选型上考虑能耗，选用弯叶式开启涡轮搅拌器，有助于降低搅拌所需要的轴功率。
在温度控制方面，一般情况下，大型的发酵罐不需要加热，因为发酵过程中会产生大量的热，通常考虑冷却情况加多。
在本论文中考虑了发酵罐相对较小，故考虑了冷却和加温两种情况。
发酵罐的温度控制依靠的是夹套，通过向夹套通入冷水（自来水）冷却或接通夹套内电热管加热来控制发酵的温度。
关键词：
城市生活垃圾；
有机质垃圾液化；
厌氧反应器；
发酵罐；
设计与选型；
搅拌器；
温度控制；
Abstract
Currently,municipalsolidwastedisposalmethodismostlyusedsanitarylandfill,incineration,compostingandothermethods,butthesemethodsweretosomeextent,onsoil,groundwaterandtheatmospherearecausingrealorpotentialhazards.MSWcontainsabout40%oftheorganicmattercanbeobtainedthroughthemechanicalliquidslurryofliquidorganicwaste,anaerobicfermentationusingadvancedtreatmentmethods,notonlycangetgas,youcanalsogetpureecologicalorganicfertilizer,soastoachieveresource-orientedPurposes.Therefore,thewasteliquidandtheanaerobicfermentationoforganicmatterisanidealtreatmentmethodformunicipalsolidwaste.
Thispaper,throughthecollection,accesstolargeamountsofdomesticliterature,theprincipleofanaerobicfermentationprocessandthecurrentdevelopmentoftheanaerobicreactorinamoredetailedsummaryandsummary.Thedevelopmentofanaerobicreactorsisdividedintothreegenerationsaccordingtoprocesscharacteristics,theperformanceofeachgenerationaremoresuperior.However,thematerialcharacteristicsofwasteorganicmatterintheslurryoforganicwasteingeneralisdifferentfromthecompositionoftheslurryandthewasteorganicmatterismorecomplex.Existinganaerobicreactortreatingorganicwastematerialinandoutoftime,andgastherearemanyproblemssuchasleadrow,especiallyresidencetimeofmaterialcannotbeguaranteed.Therefore,theexistinganaerobicreactorcannotmeettherequirementsofthefermentationliquidwaste.
Thispaperfocusesontheexistingfermentationreactorimprovements.Fermentationprocessfortheliquidwastecharacteristicsandrequirementsoftheanaerobicfermentationtankdesignandselection.Inthisstudy,theliquidwastefermentationtank1m3Selectionandcalculation.Theselectionfermenterstirredfermentationtankbymechanicalventilationasthebasisfordesign.Liquidwasteisusedintheanaerobicfermentation,thebiggestfocusofmixingandtemperaturecontrol.Selectionofthestirrer,selectthesixflatbladeturbinesblender.Takingintoaccountthetemperaturecontrolcoolingandheatingtwocases.Directlybythecoolingwatercooling.Considerationsforheating,coolingwaterinthejacketheatertoaddheattoensurethatthebesttemperature.
Keywords:
Municipalsolidwaste;
organicwasteliquid;
anaerobicreactor;
fermentationtanks;
designandselection;
mixer;
temperaturecontrol;
目录
前言
1概述 2
1.1城市生活垃圾的定义 2
1.2城市生活垃圾的危害 2
1.3城市生活垃圾的处理及研究现状 3
1.3.1卫生填埋 3
1.3.2焚烧 3
1.3.3好氧堆肥 4
1.3.4其他方法 4
1.4厌氧发酵法处理城市生活垃圾有机质的研究及应用现状 5
1.5厌氧反应器技术进展 5
1.5.1第一代厌氧反应器 6
1.5.2第二代厌氧反应器 6
1.5.3第三代厌氧反应器 7
1.6本论文研究的主要内容、研究目的和意义 8
2设计原理和设计方案 9
2.1厌氧发酵的基本原理 9
2.1.1两段理论 9
2.1.2三段理论 10
2.2有机固废厌氧发酵的影响因素 11
2.2.1温度 11
2.2.2pH值 12
2.2.3厌氧环境 12
2.3液化垃圾有机质溶液的性质 12
2.3.1液化有机质浆液营养组分 12
2.3.2粘度的确定 13
2.4发酵罐的设计方案 14
3机械通风发酵罐的设计说明书 16
3.1主要几何尺寸 16
3.1.1D、H的确定 17
3.1.2容积的确定 18
3.2搅拌器的选择 18
3.2.1搅拌器的作用 18
3.2.2几种常用的搅拌器 18
3.2.3搅拌器的选型和计算 20
3.2.4挡板的计算 20
3.3搅拌功率的计算 21
3.3.1搅拌转速的确定 21
3.3.2搅拌功率的确定 21
3.3.3电机功率Pw 23
3.4传热面积的计算 23
3.4.1发酵产生的热量 23
3.4.2冷却面积 23
3.4.3核算夹套冷却面积 24
3.4.4发酵加热情况的考虑 24
3.5壁厚的计算 26
3.5.1罐圆柱体部分壁厚的计算 26
3.5.2封头壁厚的计算 26
3.5.3夹套的壁厚的计算 27
3.6开孔与管道连接 28
3.6.1液态垃圾厌氧发酵罐的主要开孔 28
3.6.2接管尺寸的确定 29
4结论 30
参考文献
附录
引言
随着经济和社会的高速发展，各种类型的固体废物越来越多。
这些固体废物一方面通过环境介质如大气、土壤地表或地下水体直接或间接传至人体，对人体的健康造成威胁；
另一方面要占用大量土地（予以堆放）。
但是，对固体废物的认识又是相对的。
从时间的角度来看，随着科学技术的发展以及各种资源的日趋枯竭，昨天的废物势必成为明天的资源；
从空间的角度来看，废物仅仅是相对于在某一过程或某一方面没有使用价值，而并非在一切过程或方面都没有使用价值。
某一过程的废物往往是另一过程的原料，所以固体废物又有“放错了地方的资源”之称。
有机固体废物是指有机质含量很高，而含水量比较低的固态废物。
这些废物蕴含大量的生物质能，如何有效利用这些生物质能源对实现环境和经济的可持续发展具有重要的意义。
随着工业的飞速发展和人口的不断增加，能源资源和环境等问题日趋严重，近30年来能源的短缺问题变得更加突出。
厌氧发酵法是一种既节能又产能的生物处理工艺已经被广泛用于废水的处理，但在对有机固体废物处理方面应用相对较少，尤其是在中国。
城市生活垃圾中有机物多为含水率高、易腐熟的食品垃圾与厨余物。
城市生活垃圾中有机物含量高、含水量大等特点是厌氧微生物发酵的基础。
厌氧发酵法处理城市生活垃圾的方法不但可以回收能源，而且不带来二次污染或二次污染容易控制，发酵产物还可以作为土壤改良剂和化肥。
目前，由于成本较高，固体废物厌氧消化在城市应用较少，尤其在中国。
因此，开发低成本、高效率的厌氧发酵工艺是十分必要的。
而发酵装置的设计，更是重中之重。
如上流式厌氧污泥床
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