沼气工程作为一种既可以处理废弃物,又能回收能源的工程技术,在世界上广受关注,并且通过厌氧发酵生产的沼气是一种可再生的清洁能源,因此沼气工程是一项解决能源紧张与环境污染的有效措施。但是,沼气工程运行中存在着不容忽视的安全隐患。通过本课题的研究,保证在大力发展沼气工程的同时,有效减少在生产和使用过程中发生事故的概率,减少不必要的人员伤亡及财产损失。本文对沼气工程工艺流程、发酵原理、净化技术以及沼气成分进行研究,分析沼气工程各生产场所的危险有害因素,确定可能发生的事故类型主要是火灾爆炸和中毒窒息。针对预处理车间前处理池内导致人员死亡的现实,研究了预处理厂房前处理池区域内沼气的分布规律。结果表明,该区域空间内分布有二氧化碳和甲烷,其中二氧化碳的浓度随着距离前处理池液面高度增加呈现出下降趋势;甲烷浓度除了在前处理池液面附近较高外则与二氧化碳分布呈相反趋势。证明了导致前处理池死亡事故的是二氧化碳,而不是硫化氢。针对沼气工程膜分离净化间沼气泄漏,采用CFD方法,根据实际情况利用Gambit软件建立模型,划分网格,导入Fluent软件进行数值计算,研究了不同边界条件下室内沼气泄漏扩散后的浓度分布规律,重点探讨了泄漏速度、以及环境风速对泄漏扩散过程的影响。分离净化间内沼气泄漏后及时报警并联锁开启排风装置对于防火防爆和中毒事故发生极为重要,为此对由危险性气体检测报警器和联锁排风装置构成的排风系统的可靠性进行了研究,构建了可靠性计算模型,求出了可靠度和维修时间间隔。运用故障树分析法进一步分析了沼气工程发酵储罐火灾爆炸事故、发电机房中毒窒息事故发生机理。在沼气工程发酵储罐火灾爆炸、发电机房中毒窒息事故贝叶斯网络分析的基础上,利用GeNIe软件进行建模分析,计算出事故发生概率,基本事件的后验概率和三种重要度,并得到重要度的平均排列顺序。根据计算结果进行预测和诊断,找出最容易导致沼气工程发生事故的基本事件,并提出相应的预防措施。