【摘要】：針對(duì)北方地區(qū)冬季氣溫低,沼氣工程產(chǎn)氣率低甚至不產(chǎn)氣,需要依靠燃煤等不可再生能源給沼氣發(fā)酵料液增溫這種現(xiàn)狀,本著沼氣工程應(yīng)朝著投資少、利用可再生能源增溫、管理簡單、產(chǎn)氣率高、產(chǎn)氣穩(wěn)定、能正常越冬、沒有二次污染、節(jié)約土地、使用年限長等方向發(fā)展的思路,本文優(yōu)化設(shè)計(jì)和建設(shè)了一種小型太陽能沼氣工程,并對(duì)其通過太陽能熱水設(shè)施、日光溫室和悶熱池—三效利用太陽能給發(fā)酵料液增溫的效果進(jìn)行了研究,研究結(jié)果表明: (1)冬季日光溫室+太陽能熱水設(shè)施這種處理方式的料液平均發(fā)酵溫度為13.21℃,高出只利用日光溫室增溫2.23℃,高于對(duì)照3.56℃。且日均產(chǎn)氣量可達(dá)16.16m3/d,高出對(duì)照77.58%,只利用日光溫室的日均產(chǎn)氣量為12.14m3/d,僅高出對(duì)照33.41%;夏季仍是以日光溫室+太陽能熱水設(shè)施這種處理方式的料液平均發(fā)酵溫度為最高,達(dá)29.63℃,高出只利用日光溫室的3.30℃,高于對(duì)照4.78℃。日均產(chǎn)氣量為39.24m3/d,高出對(duì)照46.69%,而只利用日光溫室的日產(chǎn)氣量為32.32m3/d,僅高出對(duì)照20.82%。由此可見,采用日光溫室+太陽能熱水設(shè)施這種處理方式的增溫和產(chǎn)氣效果均明顯高于其他兩種處理方式。 (2)太陽能悶熱池內(nèi)部料液日均溫度基本上都高于日光溫室內(nèi)日均溫度,且受氣溫影響較小,溫度波動(dòng)也相對(duì)較小。冬季悶熱池內(nèi)料液平均溫度為18.40℃,最高可達(dá)21.90℃,最低15.20℃;夏季平均溫度為45.13℃,最高可達(dá)48.10℃,最低41.80℃。如果將厭氧發(fā)酵池內(nèi)正在發(fā)酵的料液提升至悶熱池,進(jìn)行循環(huán)增溫,冬季可以將發(fā)酵料液溫度提升至常溫發(fā)酵范圍內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵,保證冬季產(chǎn)氣正常;夏季可以將發(fā)酵料液提升至34.24℃,進(jìn)行中溫發(fā)酵,大大提高了原料利用率和產(chǎn)氣率。 (3)由于太陽輻射強(qiáng)度等因素的影響,夏季各效對(duì)沼氣池內(nèi)部料液的增溫效果均極顯著高于冬季。且每增加一效,效果就會(huì)明顯一層,三效共同作用大大提高了太陽輻射能的利用率,很好地證明了該增溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性和高效性。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：S216.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2693521