規(guī)?；B(yǎng)豬場沼氣工程應(yīng)用技術(shù)

內(nèi)容農(nóng)村沼氣開展生態(tài)模式南方“豬-沼-果〞、北方“四位一體〞西北“五配套〞養(yǎng)殖場沼氣工程建設(shè)模式能源環(huán)保模式能源生態(tài)模式。形成了“種植業(yè)〔飼料〕—養(yǎng)殖業(yè)〔糞便〕—沼氣池—種植業(yè)〔優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品、飼料〕—養(yǎng)殖業(yè)〞循環(huán)開展的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)根本模式。三沼的應(yīng)用沼氣的性質(zhì)甲烷與沼氣的主要理化性質(zhì)

理化性質(zhì)甲烷（CH4）標(biāo)準(zhǔn)沼氣（CH460%，CO2<40%）體積百分百（%）熱值（千焦／米３）密度（克/生標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）比重（與空氣相比）臨界溫度（０Ｃ）臨界壓力（ｘ105帕）爆炸范圍（與空氣混合的體積百分比）氣味54～80358200.720.55-82.546.45～15無100215201.220.94-25.7～-48.4259.35～53.938.80～24.4微臭沼氣發(fā)酵原料及厭氧微生物各種有機(jī)的生物質(zhì)，如秸稈、雜草、人畜糞便、垃圾、污水、工業(yè)有機(jī)廢物等都可以作為生產(chǎn)沼氣的原料。沼氣微生物〔產(chǎn)甲烷菌群〕廣泛存在于自然界里，諸如湖泊和沼澤的底層污泥中，有機(jī)物質(zhì)經(jīng)沼氣微生物的發(fā)酵作用而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w，自水中冒出來。所以，人們稱它為“沼氣〞。有些反芻動(dòng)物的胃里〔如牛胃〕，有時(shí)也能有沼氣發(fā)生。人們有意識(shí)地建造的沼氣發(fā)生器，就叫“沼氣池〞。沼氣池中為保證細(xì)菌的厭氧消化過程，就要使厭氧細(xì)菌能夠旺盛地生長、發(fā)育、繁殖和代謝，這些細(xì)菌的生命越旺盛，產(chǎn)生的沼氣就越多。因此造成良好的厭氧分解條件，為厭氧細(xì)菌的生命活動(dòng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境是多產(chǎn)沼氣的關(guān)鍵。二、養(yǎng)殖場沼氣工程的應(yīng)用模式

沼氣發(fā)酵的根本工藝流程有機(jī)廢物剩余污泥(可用作肥料)儲(chǔ)存沼氣凈化調(diào)節(jié)池預(yù)處理厭氧消化器后處理用戶排放養(yǎng)殖場沼氣工程的應(yīng)用模式各種適宜模式

根據(jù)現(xiàn)場條件和對(duì)發(fā)酵殘留物處理利用方式和要求的不同，沼氣工程可以有兩大類，即生態(tài)類型和環(huán)保類型。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)現(xiàn)場條件、沼氣利用和排放等方面的要求，可以選擇模式。能源－環(huán)保型

主要應(yīng)用于周邊既無一定規(guī)模的農(nóng)田，又無閑暇空地可供建造魚塘和水生植物塘的畜禽場。該模式特點(diǎn)是，畜禽廢水在經(jīng)厭氧消化處理后，必須再經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮醚跆幚?，如曝氣、物化處理等，使其到達(dá)國家規(guī)定的相關(guān)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。能源－環(huán)保模式能源－生態(tài)型主要適用于周邊有適當(dāng)規(guī)模的農(nóng)田、魚塘或水生植物塘的畜禽場。該模式特點(diǎn)是，畜禽廢水在經(jīng)厭氧消化處理后，排灌到農(nóng)田、魚塘或水生植物塘，經(jīng)過多層次的資源化利用，既為無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)提供充足的肥源，又實(shí)現(xiàn)了糞污的“零排放〞。能源－生態(tài)模式

沼氣工程規(guī)模分類指標(biāo)

工程規(guī)模單體容積(m3)總體容積(m3)沼氣產(chǎn)量(m3/d)配套系統(tǒng)的配置大型≥300≥1000≥300完整的原料預(yù)處理系統(tǒng)；沼渣、沼液綜合利用系統(tǒng)；沼氣貯存、輸配和利用系統(tǒng)；中型300＞V≥501000＞V≥100≥50原料預(yù)處理系統(tǒng)；沼渣、沼液綜合利用系統(tǒng)；沼氣貯存、輸配和利用系統(tǒng)；小型50＞V≥20100＞V≥50≥20原料計(jì)量、進(jìn)出料系統(tǒng)；沼渣、沼液綜合利用系統(tǒng)；沼氣貯存、輸配和利用系統(tǒng)；備注沼氣產(chǎn)量是指在發(fā)酵溫度大于25℃總體裝置的沼氣產(chǎn)量

沼氣工程適用于高濃度有機(jī)糞污水厭氧發(fā)酵能量轉(zhuǎn)化率高，有機(jī)物去除率高達(dá)80－90％發(fā)酵過程無需能耗，運(yùn)行費(fèi)用低發(fā)酵過程產(chǎn)出沼氣－清潔能源產(chǎn)生污泥量少具有降解某些難降解物質(zhì)和有毒的有機(jī)物的能力三、大中型沼氣工程建設(shè)的內(nèi)容1、糞污水的收集、飼養(yǎng)種類、飼養(yǎng)工藝、清糞工藝、養(yǎng)殖規(guī)模、糞污排污量等；2、所選厭氧發(fā)酵工藝、發(fā)酵池型；3、儲(chǔ)氣系統(tǒng)；4、沼氣利用系統(tǒng)，輸配氣系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)；5、沼氣凈化系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)；6、沼渣、沼液綜合利用系統(tǒng)，周圍土地承受和消納能力，周圍種植結(jié)構(gòu)、品種、對(duì)水肥的需求；7、固體肥料生產(chǎn)。糞污水的處理原那么根據(jù)飼養(yǎng)工藝、排污量的大小和排污濃度的特點(diǎn)，按照清潔化生產(chǎn)的原那么，在飼養(yǎng)工藝方面進(jìn)行可操作的調(diào)整，結(jié)合廢棄物處理、環(huán)境保護(hù)、資源綜合利用和生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求選擇最適宜的處理工藝與綜合利用模式，糞污水的處理原那么要滿足：1、減量化：2、無害化:3、資源化：4、生態(tài)化：1、減量化：要治理好畜糞污染，必須從污染的源頭抓起，必須有效的削減污染總量。實(shí)行干清糞工藝，并將沖圈水減少到最低限度，從而減少治理經(jīng)費(fèi)，到達(dá)將污染源控制在最低限度的目的。3、資源化：有害糞污經(jīng)過治理，到達(dá)變廢為寶的目的。糞便治理后可作為花卉、蔬菜、大田作物的有機(jī)肥或深加工成有機(jī)復(fù)合肥。厭氧發(fā)酵剩余物沼渣沼液除含有Ｎ、Ｐ、Ｋ外,還含有鈣、銅、鋅、鐵等多種微量元素、氨基酸、維生素、生長素和有益微生物，是一種速、遲效兼?zhèn)涞挠袡C(jī)肥料。利用沼肥對(duì)果樹、蔬菜及作物進(jìn)行灌溉或噴施，節(jié)省大量農(nóng)藥和化肥，節(jié)約生產(chǎn)本錢，改善土壤理化結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，調(diào)節(jié)作物生長，抑制病蟲害，能夠增產(chǎn)增質(zhì)增值。污水處理后的灌溉和回用可使水資源得到進(jìn)一步的利用，是糞污處理工程可持續(xù)開展的根底。糞污資源化的關(guān)鍵四、沼氣發(fā)酵裝置1．水力滯留期(HRT)

厭氧消化器的HRT是指一個(gè)消化器內(nèi)的發(fā)酵液按體積計(jì)算被全部置換所需要的時(shí)間．通常以天(d)或小時(shí)(h)為單位。當(dāng)消化器在一定容積負(fù)荷條件下運(yùn)行時(shí)，其HRT與發(fā)酵原料有機(jī)物含量呈正比，有機(jī)物含量越高，HRT那么越長，這有利于提高有機(jī)物的分解率。HRT〔d〕=消化器的有效體積÷每天的進(jìn)料量處理牛糞時(shí)HRT與甲烷產(chǎn)氣率的關(guān)系

牛糞不同滯留期的產(chǎn)氣率與原料利用率(高溫發(fā)酵)

甲烷產(chǎn)率/L/（L·d）HRT/d

HRT與甲烷產(chǎn)氣率的關(guān)系曲線滯留期（d）產(chǎn)氣率(m3/m3·d)原料利用率%46.2939.864.9646.1122.8952.82．固體滯留期(SRT)

SRT是指懸浮固體物質(zhì)從消化器里被置換的時(shí)間。在一個(gè)混合均勻的完全混合式消化器里，SRT與HRT相等。SRT在非完全混合消化器里與HRT無直接關(guān)系試驗(yàn)說明，固體有機(jī)物的分解率與SRT呈正相關(guān)。因此，延長SRT是提高固體有機(jī)物消化率的有效措施。3.微生物滯留期(MRT)

微生物滯留期指從微生物細(xì)胞的生成到被置換出消化器的時(shí)間。在一定條件下，微生物繁殖一代的時(shí)間根本穩(wěn)定，如果MRT小于微生物增代時(shí)同，微生物將會(huì)從消化器里被沖洗干凈，厭氧消化將被終止。如果微生物的增代時(shí)間與MRT相等，微生物的繁殖與被沖出處于平衡狀態(tài)，那么消化器的消化能力難以增長，消化器那么難以啟動(dòng)。如果MRT大于微生物增代時(shí)間，那么消化器內(nèi)微生物的數(shù)量會(huì)不斷增長。延長MRT不僅可以提高消化器的處理有機(jī)物的效率，厭氧消化器分類

類型滯留期特征消化器舉例常規(guī)型MRT=SRT=HRT常規(guī)消化器塞流式完全混合式污泥滯留型（MRT和SRT）>（HRT）厭氧接觸工藝升流式固體反應(yīng)器生流式厭氧污泥床附著膜型MRT>（STR和HRT）折流式厭氧濾器流化床和膨化床常規(guī)型消化器

常規(guī)消化器模式圖塞流式消化器污泥滯留型消化器

厭氧接觸工藝

升流式厭氧污泥床(UASB)污泥滯留型消化器

內(nèi)循環(huán)反響器(IC)升流式固體反響器(USR)污泥滯留型消化器

折流式反響器附著膜型消化器

厭氧濾器流化床和膨脹床升流式固體反響器沼氣工程沼氣

工程沼氣工程推流式厭氧消化器儲(chǔ)氣柜沼氣發(fā)酵液不能直接排放，否那么會(huì)導(dǎo)致二次污染，必須后處理加以資源化利用。沼氣發(fā)酵液作為有機(jī)肥應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罓顩r和種植施肥情況應(yīng)用于果樹、養(yǎng)魚、種花和蔬菜、大田種植業(yè)。五、綜合利用厭氧發(fā)酵殘留物的利用沼液中含有氮、磷、鉀、鈣、銅、鋅、鐵、B族維生