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1工程概況

淮南市天順生態(tài)養(yǎng)殖有限公司位于安徽省淮南市潘集區(qū)蘆集鎮(zhèn)秦圩村，公司占地4．67hm2，主要以種豬繁育和商品豬養(yǎng)殖為主。現(xiàn)有豬舍12棟，存欄母豬近500頭，每年為市場(chǎng)提供育肥豬10000頭以上。該養(yǎng)豬場(chǎng)實(shí)行雨污分離，豬舍采用干清糞方式，污水主要來(lái)自豬舍沖洗污水，日排污水約100t，總固體濃度(TS)為1．2%～1．5%。福州北環(huán)環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司根據(jù)淮南市天順生態(tài)養(yǎng)殖有限公司現(xiàn)狀、養(yǎng)殖規(guī)模，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件及項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，建設(shè)紅泥塑料沼氣池500m3，貯氣袋200m3。

2工藝流程

該工程采用基于cstr-abr工藝的紅泥塑料畜禽污水處理技術(shù)。

3工藝技術(shù)

3．1前處理系統(tǒng)

前處理系統(tǒng)包括格柵、沉砂池、集水井、固液分離機(jī)、豎流式沉淀池、酸化調(diào)節(jié)池。由于采用干清糞方式，養(yǎng)豬場(chǎng)廢水包括豬尿、散落的飼料末和豬舍沖洗水，懸浮固體濃度(SS)、TS高，這些固體物質(zhì)在系統(tǒng)中很難被降解，容易造成堵塞，對(duì)整個(gè)厭氧過(guò)程影響很大。所以，在廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)之前分離出廢水中的固體物質(zhì)，能有效地去除污水中的SS、TS，從而減輕后續(xù)處理負(fù)荷，為高效的厭氧工藝創(chuàng)造了條件。該工程使用的固液分離機(jī)為全自動(dòng)高效固液分離機(jī)，整機(jī)為不銹鋼結(jié)構(gòu)，契型水切濾網(wǎng)配擠壓裝置，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)連續(xù)工作(啟動(dòng)、過(guò)濾、壓干、中間洗網(wǎng)、停機(jī)時(shí)洗網(wǎng))，使用、維護(hù)方便。分離后液體部分進(jìn)行厭氧發(fā)酵，固體糞渣可生產(chǎn)有機(jī)肥，有利于農(nóng)作物的增產(chǎn)增收和生態(tài)農(nóng)業(yè)的良性循環(huán)，同時(shí)又給養(yǎng)殖場(chǎng)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3．2厭氧處理系統(tǒng)

該厭氧處理系統(tǒng)系臥式半地下鋼砼結(jié)構(gòu)，拱頂采用紅泥塑料覆皮。紅泥塑料覆皮氣密性好，安裝、拆卸容易，減輕了密封層施工的難度，且進(jìn)出料方便。紅泥塑料作為厭氧發(fā)酵池覆皮，吸熱性能好，能充分吸收太陽(yáng)能，提高厭氧發(fā)酵溫度和降解效率，產(chǎn)氣率高，并有抗腐蝕、抗老化、抗紫外線等優(yōu)點(diǎn)。厭氧發(fā)酵槽采取前槽和后槽設(shè)計(jì)。厭氧發(fā)酵前槽為高負(fù)荷區(qū)，采用CSTR結(jié)構(gòu)。根據(jù)進(jìn)水的高懸浮物濃度和高有機(jī)濃度，采用多池并聯(lián)進(jìn)水，以達(dá)到較合理的容積負(fù)荷。池底部設(shè)有沼氣攪拌裝置，使高濃度的有機(jī)廢水在前槽形成完全混合的狀態(tài)，以達(dá)到較好的去除效果。池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng)，以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。每級(jí)前槽末端頂部設(shè)有出水口，底部設(shè)有剩余污泥排放口、剩余污泥沉淀槽，剩余污泥沉淀槽底部設(shè)有排泥斜底和錐形排泥斗。厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣通過(guò)剩余污泥排放口排到剩余污泥沉淀槽，沉淀后經(jīng)污泥泵抽至污泥干化場(chǎng)，以降低厭氧后槽的負(fù)荷。厭氧發(fā)酵后槽為中負(fù)荷區(qū)，采用多級(jí)串聯(lián)的ABR結(jié)構(gòu)。厭氧后槽每級(jí)均設(shè)有上下折流板，底部進(jìn)水、上部出水，污水經(jīng)過(guò)多次的上下折流，使污水中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，有利于有機(jī)物的分解，保證較好的出水效果。

3．3沼氣凈貯供氣系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括沼氣氣水分離器、沼氣脫硫裝置、沼氣卸壓裝置、貯氣袋、沼氣增壓裝置、沼氣貯壓裝置、沼氣阻火凈化分離器、增壓機(jī)房等。沼氣凈化采用低壓脫硫和高壓脫水技術(shù)，整套系統(tǒng)集中了低壓濕式柜和干式貯氣柜的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于沼氣、天然氣的收集、貯存和應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒壓供氣、容易控制、方便使用，用氣效果穩(wěn)定。

4主要工藝技術(shù)特點(diǎn)

厭氧處理裝置大多采用砼體或鋼材制作，投資大，建造麻煩。砼制池體運(yùn)行數(shù)年后容易出現(xiàn)裂縫，且不易進(jìn)行改造;池內(nèi)發(fā)酵溫度在25℃左右，屬于近中溫發(fā)酵，周期較長(zhǎng)，而且溫差隨氣候變化較大，冬天產(chǎn)氣率很低。與砼體或鋼構(gòu)沼氣工程比較，該沼氣工程主要特點(diǎn)如下:①紅泥塑料是一種改性塑料合金材料，具有成本相對(duì)較低、抗老化、耐腐蝕、阻燃、使用壽命長(zhǎng)、吸熱性能優(yōu)、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。②紅泥塑料貯氣袋為低壓干式柔性貯氣裝置，重量輕、施工簡(jiǎn)單、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)，使用條件不受季節(jié)、氣候的限制，可根據(jù)需要隨時(shí)增減貯氣袋數(shù)量，安裝、拆卸、維修、搬遷方便簡(jiǎn)單。③采用恒壓裝置可以確保沼氣壓力恒定，實(shí)現(xiàn)紅泥塑料厭氧發(fā)酵裝置無(wú)骨架支撐。整套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒壓供氣，方便使用，供氣穩(wěn)定。

5工程效益

該沼氣工程建設(shè)遵循生態(tài)學(xué)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原理，按照“減量化、再利用、資源化”的原則，利用養(yǎng)豬場(chǎng)糞污進(jìn)行厭氧發(fā)酵，項(xiàng)目投產(chǎn)后可年處理豬糞污水約2．1萬(wàn)t。年可產(chǎn)沼氣約5．5萬(wàn)m3，沼氣可用于養(yǎng)殖場(chǎng)職工炊事和洗浴、仔豬舍保溫等，解決了養(yǎng)殖場(chǎng)的生產(chǎn)生活用能問(wèn)題。沼氣的低位熱值為20924kJ/m3，標(biāo)煤的熱值為29306kJ/kg，按沼氣熱利用率55%，標(biāo)煤熱利用率25%計(jì)，年可節(jié)約8．6萬(wàn)kg標(biāo)煤。正常年可生產(chǎn)有機(jī)肥1．5萬(wàn)t，按80元/t的銷(xiāo)售價(jià)計(jì)算，年有機(jī)肥銷(xiāo)售收入120萬(wàn)元。污水經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的沼液，可用作果園、農(nóng)田生態(tài)園灌溉用肥，不僅減少了化肥和農(nóng)藥的施用量，還提高了農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。該沼氣工程的實(shí)施有效地處理了養(yǎng)殖場(chǎng)糞污，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖糞污的資源化和綜合利用，減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染，改善了生態(tài)環(huán)境，增加了優(yōu)質(zhì)可再生能源的供應(yīng)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)、能源和環(huán)境可持續(xù)循環(huán)發(fā)展，對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

6小結(jié)

有效地實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物的資源化、減量化和無(wú)害化利用，并獲得了優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥和清潔能源———沼氣。有利于促進(jìn)節(jié)能減排和區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，促進(jìn)農(nóng)民增收，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益。

作者：葛昕 鮑先巡 李布青 秦士芳 單位：安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院產(chǎn)業(yè)處 淮南市天順生態(tài)養(yǎng)殖有限公司