產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置是德國規(guī)模化沼氣工程的主流池型，近年來在中國也得到了較多應(yīng)用。產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置是將雙膜儲(chǔ)氣柜建在沼氣發(fā)酵罐頂部，從結(jié)構(gòu)和功能上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)氣單元與儲(chǔ)氣單元的整合。由于其相對(duì)于傳統(tǒng)分析建設(shè)的工藝系統(tǒng)，減少了沼氣發(fā)酵灌頂、氣柜基礎(chǔ)；還有具有結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地，減少工程造價(jià)，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)；另外，也解決了傳統(tǒng)濕式儲(chǔ)氣柜冬季防凍的問題。產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置將有望成為我國沼氣工程的主流沼氣池型。

一、產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置的組成

    產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置中，沼氣發(fā)酵罐和雙膜儲(chǔ)氣柜的設(shè)計(jì)建造和傳統(tǒng)分體工藝系統(tǒng)沒有太大區(qū)別，不同之處在于一體化裝置中的沼氣發(fā)酵灌頂部壁板的包邊角鋼換成了壓緊法蘭。產(chǎn)氣儲(chǔ)氣柜一體化裝置主要有以下幾個(gè)部分組成：

產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置 

1、沼氣發(fā)酵罐

    沼氣發(fā)酵罐位于產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置的下部。沼氣發(fā)酵罐罐體可采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，容積一般為500~3000m³，可采用組合裝配方式建造。罐體常用直徑為12m、14m、16m、18m、20m、22m和24m，高度為6~8m，徑高比為2:1~3:1。沼氣發(fā)酵罐內(nèi)一般設(shè)有攪拌裝置，可采用側(cè)式攪拌器、斜攪拌器（低速節(jié)能攪拌技術(shù)）或二者組合使用。采用中溫、高溫時(shí)，沼氣發(fā)酵罐設(shè)增溫保溫裝置，鋼結(jié)構(gòu)罐體的增溫管一般安裝在管壁外側(cè)，鋼筋混凝土罐體的增溫管一般安裝在罐壁內(nèi)側(cè)的下部。

2、儲(chǔ)氣柜

    儲(chǔ)氣柜位于產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置頂部，通常采用雙膜儲(chǔ)氣柜，主要形式為圓錐形或球冠形。雙膜儲(chǔ)氣柜由內(nèi)、外膜組成，膜材采用特殊加工的聚酯材料作基層，雙面均覆蓋聚氯乙烯涂層。外膜具有良好的抗紫外、耐老化的性能，起到保護(hù)內(nèi)膜、保持結(jié)構(gòu)的作用。內(nèi)膜應(yīng)具有良好的抗甲烷滲透性能，防火、耐磨、耐褶并耐硫化氫腐蝕。雙膜式儲(chǔ)氣柜通過鼓風(fēng)機(jī)和壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)內(nèi)外膜之間夾層的空氣壓力，維持儲(chǔ)氣柜的形態(tài)結(jié)構(gòu)，將內(nèi)膜中的沼氣送入輸氣管道。

3、支撐網(wǎng)架

    產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置的雙膜儲(chǔ)氣柜沒有底膜，為保證雙膜氣柜內(nèi)膜不和罐內(nèi)料液接觸，通常需在沼氣發(fā)酵罐中心增設(shè)支柱，支柱可采用混凝土、不銹鋼或木質(zhì)結(jié)構(gòu)，在支柱頂部和檐口間安裝傘骨狀支架，一般采用柔性織帶，以保證內(nèi)膜在沼氣負(fù)壓時(shí)不會(huì)直接與發(fā)酵液接觸。支撐網(wǎng)架同時(shí)還起到附著生物脫硫細(xì)菌的作用。

4、支撐鼓風(fēng)機(jī)

    支撐鼓風(fēng)機(jī)用于向內(nèi)外膜的夾層內(nèi)充氣，使夾層內(nèi)維持設(shè)計(jì)壓力，從而確保外膜始終處于充盈狀態(tài)，能夠承載設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的風(fēng)、雨和雪荷載。

5、沼氣壓力保護(hù)器

    設(shè)定一定的儲(chǔ)氣壓力值，當(dāng)沼氣壓力超過設(shè)定壓力范圍時(shí)，壓力保護(hù)器會(huì)自動(dòng)釋放沼氣或吸入空氣，以維持沼氣壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，確保儲(chǔ)氣柜和沼氣發(fā)酵罐不受損壞。

6、充盈程度檢測(cè)裝置

    充盈程度檢測(cè)裝置用于檢測(cè)儲(chǔ)氣柜內(nèi)的沼氣充盈程度。

二、產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置特點(diǎn)

    1、適用于高濃度多元化的發(fā)酵原料，不僅具有較高的產(chǎn)氣率，且維護(hù)檢修方便；

    2、節(jié)省費(fèi)用，降低造價(jià)，其工程總造價(jià)比分體式降低15%左右；

    3、節(jié)約用地，節(jié)省了單獨(dú)設(shè)置儲(chǔ)氣柜的用地；

    4、保溫防凍，解決了寒冷地區(qū)貯氣柜水封結(jié)冰的問題，同時(shí)利用內(nèi)外膜之間的空氣夾層作為溫度緩沖層，減少了熱量損失，有利于厭氧罐內(nèi)部的保溫；

    5、低壓貯氣，確保安全。解決了中高壓貯氣器沼氣易泄漏的問題，柔性的膜頂安全可靠，可確保沼氣工程全年穩(wěn)定運(yùn)行。

三、產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置結(jié)構(gòu)的安裝

    在產(chǎn)氣儲(chǔ)氣一體化裝置施工安裝時(shí)，雙膜儲(chǔ)氣柜需要吊裝到沼氣發(fā)酵罐頂部，其與發(fā)酵罐邊緣的連接采用螺栓壓緊的方式。沼氣發(fā)酵罐頂部的壓緊法蘭先按設(shè)計(jì)的直徑預(yù)彎成型，與雙膜儲(chǔ)氣柜的上壓板配鉆，然后焊接到沼氣發(fā)酵罐頂端壁板上作為包邊角鋼，壓緊法蘭鉆孔邊向沼氣發(fā)酵罐外部支出，粘上密封條，待雙膜儲(chǔ)氣柜吊裝到位后，安裝上壓板，并壓緊，然后充入空氣檢查有無泄露，附屬設(shè)施是否正常工作。

（來源：公眾號(hào)@沼氣工程及其測(cè)控技術(shù)）