大型養(yǎng)豬場綠化沼氣工程設(shè)計方案

大型養(yǎng)豬場綠化沼氣工程設(shè)計方案存欄500頭基礎(chǔ)母豬的沼氣工程設(shè)計方案 目 錄 前 言 1 第一章 項目背景和設(shè)計思想 1 1.1項目背景 1 1.2項目設(shè)計思想 1 1.2.1循環(huán)經(jīng)濟思想 1 1.2.2“豬沼茶”三位一體經(jīng)濟模式架構(gòu) 2 1.3沼氣工程節(jié)點功能 2 第二章 項目資源/產(chǎn)物計算 3 2.1沼氣產(chǎn)量計算 3 2.1.1干物質(zhì)量計算 3 2.1.2物料總量和補充水量計算 3 2.1.3沼氣產(chǎn)量計算 3 2.2 沼肥產(chǎn)量估算 4 2.2.1干物質(zhì)減量化計算 4 2.2.2沼肥產(chǎn)量估算 4 第三章 產(chǎn)物供需平衡分析和解決方案選擇 5 3.1沼氣利用方案 5 3.2沼肥種養(yǎng)平衡和有效利用解決方案 5 3.2.1 沼肥優(yōu)勢分析 5 3.2.2 沼肥承載土地量分析 6 第四章 工程設(shè)計范圍和處理能力 8 4.1 設(shè)計依據(jù) 8 4.2 設(shè)計原則 8 4.3 設(shè)計范圍 9 4.4 糞污處理量 9 第五章 能環(huán)工程工藝流程設(shè)計 10 5.1處理工藝選擇 10 5.1.1 預(yù)處理工藝選擇 10 5.1.2 厭氧消化處理工藝選擇 10 5.2沼氣應(yīng)用系統(tǒng)工藝選擇 16 5.2.1 沼氣凈化工藝選擇 16 5.2.2 沼氣儲存工藝選擇 16 5.2.3 沼氣輸配工藝選擇 17 5.3 沼肥利用工藝選擇 17 5.4 工藝流程設(shè)計 17 5.5工藝流程描述 17 5.5.1 預(yù)處理階段描述 17 5.5.2 厭氧消化處理階段描述 17 5.5.3 沼氣凈化儲存階段描述 18 5.5.4 沼肥處理階段描述 18 第六章 工藝參數(shù)設(shè)計 19 6.1 物料負荷 19 6.2 預(yù)處理階段工藝參數(shù)設(shè)計 19 6.2.1 格柵槽 19 6.2.2 人工格柵 19 6.2.3集水池 19 6.2.4集水池污水提升泵 19 6.2.5集糞池 20 6.2.8進料池 20 6.2.9配料池攪拌機 20 6.3 厭氧消化處理階段工藝參數(shù)設(shè)計 20 6.3.1厭氧消化罐1 20 6.3.2厭氧反應(yīng)器進料泵 21 6.4 沼氣凈化儲存階段工藝參數(shù)設(shè)計 21 6.4.1沼氣凈化系統(tǒng) 21 6.4.2沼氣貯存系統(tǒng) 22 6.5 沉淀池參數(shù)設(shè)計 22 6.5.1沉淀池 22 第七章 其它設(shè)計 23 7.1 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 7.1.1設(shè)計原則 23 7.1.2工程地質(zhì)情況 23 7.1.3主要構(gòu)（建）筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 7.1.4抗震設(shè)計 24 7.1.5反應(yīng)器設(shè)計 24 7.2機械設(shè)備設(shè)計 24 7.3電氣設(shè)計 25 7.3.1設(shè)計依據(jù) 25 7.3.2設(shè)計范圍 25 7.3.3供電電源 26 7.3.4負荷計算 26 7.3.5供電系統(tǒng) 26 7.3.6保護方式 26 7.3.7啟動方式 27 7.3.8計量方式 27 7.4控制及儀表設(shè)計 27 7.4.1控制系統(tǒng) 27 7.4.2儀表 27 7.5平面設(shè)計 27 7.5.1平面布置原則 27 7.5.2建筑單體設(shè)計 27 7.5.3道路 27 7.5.4綠化 27 7.5.5建筑物裝修標(biāo)準 27 7.5.6建筑防火 28 7.5.7高程設(shè)計 28 7.5.8給水 28 7.5.9排水 28 7.5.10運輸 28 7.5.11通訊 28 7.6消防、勞動生產(chǎn)保護與人員編制設(shè)計 28 7.6.1消防 28 7.6.2勞動保護和安全生產(chǎn) 28 7.6.3沼氣站建設(shè)與環(huán)境保護 29 7.6.4沼氣站對外部環(huán)境的影響 29 7.6.5人員編制 30 第八章 投資估算與經(jīng)濟分析 31 8.1估算依據(jù) 31 8.1.1工程規(guī)模 31 8.1.2估算范圍 31 8.1.3估算依據(jù) 31 8.2投資估算 31 8.2.1土建投資估算 31 8.2.2設(shè)備電氣投資估算 32 8.2.3其它直接投資費估算 33 8.2.4間接費和工程總投資估算 34 九章 附圖 35前 言 隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，全國各地的畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。但由于畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞污等污染物對環(huán)境的不利影響，使我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨著發(fā)展與環(huán)保的雙重壓力。在不以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價的前提下，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的快速增長，改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)方式和消費方式，利用畜禽糞水開發(fā)利用生物質(zhì)產(chǎn)生清潔的能源是最好的選擇之一。利用厭氧消化技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢水，制取清潔能源沼氣，在治理污染的同時變廢為寶，減少溫室氣體的排放量，從而實現(xiàn)國民經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。 受居民的飲食結(jié)構(gòu)、畜禽產(chǎn)品的增殖性能、生產(chǎn)投資等因素影響，中國豬肉食用量在肉食消費中一直占有重要地位，養(yǎng)豬業(yè)在畜禽養(yǎng)殖中占有很大的比重。1983年到2005年豬肉消費占肉食品比例均大于60%。2004年中國肉豬存欄48189.1萬頭，出欄61800.7萬頭，豬肉產(chǎn)量4701.6萬噸，居世界第一位，肉類人均占有量達55.73 kg/人，其中豬肉36.17 kg/人，超過世界豬肉人均的15.74 kg/人。2004年我國全年畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便廢棄物的產(chǎn)生量為25.76億噸，其中豬年排泄糞便為12.31億噸，占總糞便量的47.8%，隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，必然導(dǎo)致更大量的糞便廢棄物，因此豬場糞污水的治理成為畜禽污染治理的關(guān)鍵。 隨養(yǎng)殖數(shù)量的增多，我國規(guī)?；B(yǎng)殖場的數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，“十五”期間，畜牧業(yè)的規(guī)?；?、區(qū)域化和產(chǎn)業(yè)化進程呈現(xiàn)出加快發(fā)展的趨勢。2005年生豬規(guī)?；_飼養(yǎng)水平達到37.2%。在“十一五”畜牧業(yè)發(fā)展目標(biāo)中預(yù)計，畜牧業(yè)規(guī)?；?、標(biāo)準化、產(chǎn)業(yè)化程度將進一步提高，畜牧業(yè)繼續(xù)向集約型、資源高效利用型和環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變，到2010年主要畜禽品種適度規(guī)模以上的標(biāo)準化養(yǎng)殖場的產(chǎn)品比例分別提高10個百分點。 養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展為人們提供了大量高品質(zhì)的肉食來源，提高了人們的生活品質(zhì)；同時帶動了地方農(nóng)牧副業(yè)的發(fā)展，吸引了大量社會勞動力，增加了社會就業(yè)，實現(xiàn)了農(nóng)民增收；大型養(yǎng)殖場的建設(shè)提高了養(yǎng)豬業(yè)的整體科技水平，帶動了養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。 然而，養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量有機廢棄物，這些有機廢棄物中含有大量的生物質(zhì)能和有機肥資源，如不進行處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費；同時，糞水四溢，將導(dǎo)致病菌傳播，對企業(yè)擴大再生產(chǎn)和安全生產(chǎn)也將產(chǎn)生限制。因此，必須對大中型養(yǎng)豬場生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物、廢水進行綜合利用和有效處理。開發(fā)生物質(zhì)能源，回收有機肥資源，將治理污染、凈化環(huán)境、回收能源、綜合利用、改善生態(tài)環(huán)境有機的結(jié)合起來，走生態(tài)畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的道路，在正常生態(tài)環(huán)境條件下組織畜牧生產(chǎn)，使之成為綠色生態(tài)型養(yǎng)豬場。通過該項目的實施，發(fā)揮當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)的示范和輻射作用，逐步將項目所在的地區(qū)建設(shè)成為“自然環(huán)境優(yōu)美、人民生活滿意、綠色畜牧業(yè)興旺、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)達”的現(xiàn)代化生態(tài)畜牧業(yè)和綠色食品生產(chǎn)的示范地區(qū)。 本工程項目的目的就是在國家政策的鼓勵下，采用科學(xué)與全面的處理方法對養(yǎng)殖場的廢棄物進行有效的處理，使其轉(zhuǎn)化為有用的資源，實現(xiàn)無害化、資源化處理的最終目標(biāo)，為該地區(qū)養(yǎng)豬場廢棄物的處理樹立一個樣板。 第一章 項目背景和設(shè)計思想 1.1項目設(shè)計思想 1.1.1循環(huán)經(jīng)濟思想 循環(huán)經(jīng)濟，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟，它要求運用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)人類社會的經(jīng)濟活動。隨著上個世紀50、60年代以來生態(tài)學(xué)的勃興，使人們產(chǎn)生了模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的愿望，按照自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律重構(gòu)人類的經(jīng)濟系統(tǒng)，使得經(jīng)濟系統(tǒng)和諧地納入到自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程中，建立起一種新形態(tài)的經(jīng)濟。 傳統(tǒng)經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟的不同之處在于：傳統(tǒng)經(jīng)濟是一種由“資源產(chǎn)品消費污染排放”所構(gòu)成的物質(zhì)單向流動的線形經(jīng)濟。在這種經(jīng)濟中，人們以越來越高的強度把地球上的物質(zhì)和能源開采出來，在生產(chǎn)加工和消費過程中又把污染和廢物大量地排放到環(huán)境中去，對資源的利用常常是粗放的和一次性的，通過把資源持續(xù)不斷地變成廢物來實現(xiàn)經(jīng)濟的數(shù)量型增長，導(dǎo)致了許多自然資源的短缺與枯竭，并釀成了災(zāi)難性環(huán)境污染后果。與此不同，循環(huán)經(jīng)濟倡導(dǎo)的是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟發(fā)展模式，它要求把經(jīng)濟活動按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式，組織成一個“資源產(chǎn)品消費再生資源”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動的過程，使得整個經(jīng)濟系統(tǒng)以及生產(chǎn)和消費的過程基本上不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生很少的廢棄物，其特征是自然資源的低投入、高利用和廢棄物的低排放，從而根本上消解長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。 從提倡一些廢棄資源回收和綜合利用到循環(huán)經(jīng)濟的提出，是經(jīng)濟發(fā)展理論的重要突破，它打破了傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展理論把經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)人為割裂的弊端，要求把經(jīng)濟發(fā)展建立在自然生態(tài)規(guī)律的基礎(chǔ)上，促使大量生產(chǎn)、大量消費和大量廢棄的傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟體系轉(zhuǎn)軌到物質(zhì)的合理使用和不斷循環(huán)利用的經(jīng)濟體系，為可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟提供了新的理論范式。 在西方國家，循環(huán)經(jīng)濟已經(jīng)成為一股潮流和趨勢，有些國家甚至以立法的方式加以推進。循環(huán)經(jīng)濟是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必然的選擇和重要保證，而在世界上呼聲很高的清潔生產(chǎn)，則是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的基本形式。 生態(tài)農(nóng)業(yè)是以物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化規(guī)律為依據(jù)，以科學(xué)技術(shù)為支撐，以經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益有機統(tǒng)一為目標(biāo)的良性循環(huán)的新型農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)。發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，一是抓好無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地建設(shè)。應(yīng)通過科學(xué)規(guī)劃、突出重點、成片開發(fā)、綜合治理，把農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化基地建成農(nóng)業(yè)生態(tài)園；二是積極發(fā)展有機農(nóng)業(yè)；三是積極探索循環(huán)農(nóng)業(yè)。根據(jù)生態(tài)循環(huán)再利用、再生產(chǎn)的循環(huán)鏈原理發(fā)展農(nóng)業(yè)，不僅可以凈化生活環(huán)境，解決能源與照明問題，而且還可以有效轉(zhuǎn)化利用廢棄物，促進種養(yǎng)業(yè)的良性循環(huán)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化。 1.2.2“豬沼農(nóng)”三位一體經(jīng)濟模式架構(gòu) 為滿足人們對肉食品的需求，擬建立萬頭豬場，常年向市場供應(yīng)優(yōu)質(zhì)商品豬。而為實現(xiàn)養(yǎng)殖發(fā)展與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展，本養(yǎng)殖場建設(shè)中引進能源生態(tài)工程思想，采用沼氣工程技術(shù)治理養(yǎng)豬場糞污水，利用污水處理過程中的主要產(chǎn)物沼氣作為能源供應(yīng)養(yǎng)殖場利用，副產(chǎn)物沼肥供應(yīng)四季茶園使用，建立“豬沼農(nóng)”三位一體生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)豬場糞污水的綜合利用。 1.3沼氣工程節(jié)點功能 沼氣工程作為三位一體生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的紐帶，其功能主要有兩點。一是以生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)為核心，將養(yǎng)殖業(yè)糞污資源充分利用，并將有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源（沼氣）；第二，保留污水中對植物生長有利的成分，使之轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)有機肥（固態(tài)、液態(tài)）。 第二章 項目資源/產(chǎn)物計算 2.1沼氣產(chǎn)量計算 2.1.1干物質(zhì)量計算 豬場基礎(chǔ)母豬存欄量500頭，豬場總存欄量為5354頭，設(shè)計采用干清糞工藝，按畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準計算，夏季污水排放量為1.8m3/（百頭d），冬季污水排放量為1.2m3/（百頭d），則排放污水量為64.296.4 m3/d。 日產(chǎn)糞便量為5.1t/d，豬糞含水率按82%設(shè)計，干物質(zhì)（TS）量計算見表2-1。本項目中，干物質(zhì)量按照0.92 t/d進行設(shè)計。 表2-1 豬糞干物質(zhì)量計算表 豬糞產(chǎn)量（t/d）（含水率78%） 1.13 豬糞產(chǎn)量（t/d）（含水率80%） 1.03 豬糞產(chǎn)量（t/d）（含水率82%） 0.92 豬糞產(chǎn)量（t/d）（含水率84%） 0.82 豬糞產(chǎn)量（t/d）（含水率86%） 0.72 豬糞產(chǎn)量（t/d）（含水率88%） 0.62 干物質(zhì)量（t/d） 0.92 含固率10%糞污總量（t/d） 9.2 2.1.2物料總量和補充水量計算 本設(shè)計中采用高濃度反應(yīng)器設(shè)計，養(yǎng)殖場產(chǎn)生的5.1t鮮豬糞全部投放到高濃度反應(yīng)器，并調(diào)配成10干物質(zhì)濃度，約需要4.1m3污水，余下豬場排放的污水經(jīng)過水力篩，將部分存留在污水中的豬糞渣篩除，投入到配料池，與鮮豬糞一同調(diào)配（該部分物料包含在5.1t鮮豬糞中），過篩后污水進入儲肥池，進行厭氧處理儲存。物料總量和水量分配計算見表2-2。 表2-2 補充水量計算表 季節(jié) 糞便篩渣量（t/d） 污水總量 （m3/d） 高濃度物料量（t/d） 含固率 高濃度污水量 （t/d） 低濃度污水量 （m3/d） 夏季 5.1 96.4 9.1 10% 4.1 92.3 冬季 5.1 64.2 9.1 10% 4.1 60.1 2.1.3沼氣產(chǎn)量計算 考慮2%的干物質(zhì)損耗率，每天投TS 902kg，產(chǎn)沼率為0.280.32 m3/kg TS，取值0.30 m3/kg TS，可產(chǎn)沼氣271m3。 表2-3 日沼氣產(chǎn)量計算表 干物質(zhì)量(t/d) 920 干物質(zhì)損耗率 2% 干物質(zhì)投產(chǎn)量(kg/d) 902 產(chǎn)沼率(m3/kg) 0.30 產(chǎn)沼量(m3/d) 271 污水量（m3/d） 4.1 2.2 沼肥產(chǎn)量估算 2.2.1干物質(zhì)減量化計算 全天輸入干物質(zhì)量為902kg。厭氧階段消耗量為586kg，該部分TS消耗是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化、沼氣生產(chǎn)的主體。厭氧階段TS的輸出量為316 kg，其中0.17噸由厭氧反應(yīng)器底部作為沼渣排出，進入沼渣儲存池；0.67噸與厭氧反應(yīng)器上部出水一并排出。干物質(zhì)減量化計算詳見2-4。 表2-4 干物質(zhì)減量化計算表 物料量(t/d) TS量(t/d) 生化消耗率 生化消耗量(t/d) TS剩余量 (t/d) 沼渣TS含量(t/d) 沼液TS含量(t/d) 9.2 0.92 65% 0.60 0.32 0.08 0.24 2.2.2沼肥產(chǎn)量估算 一般情況下沼渣含水率為93%，沼液含水率為97%。沼渣干物質(zhì)含量0.08t/d，按93%含水率計算，沼渣產(chǎn)量為1.15 t/d；沼液干物質(zhì)含量為0.24 t/d，按97%含水率計算，沼液產(chǎn)量為7.79t/d。詳見表2-5。 表2-5 沼肥產(chǎn)量計算表 沼渣 沼液 水消耗(t/d) 沼渣量(t/d) 干物質(zhì)(t/d) 含水率 沼液量(t/d) 干物質(zhì)(t/d) 含水率 1.15 0.08 93% 7.79 0.24 96.90% 0.26 第三章 產(chǎn)物供需平衡分析和解決方案選擇 3.1沼氣利用方案 能環(huán)工程日產(chǎn)沼氣270 m3，計劃全部作為燃氣使用。 3.2沼肥種養(yǎng)平衡和有效利用解決方案 能環(huán)工程日產(chǎn)沼渣1.15噸（含水率93%）、沼液7.79噸。消納該部分沼肥必須有相應(yīng)量的土地承載。 3.2.1 沼肥優(yōu)勢分析 沼肥是沼氣發(fā)酵的殘余物，含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機質(zhì)，是具有改良土壤功效的優(yōu)質(zhì)有機肥料。沼肥中含有豐富的氮磷鉀等大量營養(yǎng)元素和多種微量營養(yǎng)元素，據(jù)測定，沼肥中含有全氮（N）0.03%0.08%，全磷（P2O5）0.02%0.06%，全鉀（K2O）0.05%1.0%，而且這些營養(yǎng)元素基本上是以速效養(yǎng)分形式存在的.因此，沼肥的速效營養(yǎng)能力強，能迅速被作物吸收，養(yǎng)分可利用率高，是多元的速效復(fù)合液體肥料。另外，沼肥中還富含多種氨基酸和維生素等，因此，沼肥也是畜禽飼料的良好添加料。 根據(jù)有關(guān)研究表明，沼肥作為優(yōu)質(zhì)有機肥料與化肥或其它有機肥相比，能顯著提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，并防病抗逆，其機理在于沼肥的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)易于吸收，有改土培肥、營造良性土壤微生態(tài)系統(tǒng)作用，其生命活性物質(zhì)有助于提高抗逆能力。一般沼肥主要有兩個處理去向：第一個是在農(nóng)耕施肥季節(jié)，沼肥直接輸送（管道、車輛）到果園、苗圃、農(nóng)田等施肥用地，作為液態(tài)有機肥使用；第二個是在非農(nóng)耕施肥季節(jié)，沼肥進入有機肥生產(chǎn)區(qū)，與畜禽糞便混合后加入50%左右的作物秸稈、稻殼等，加工成固體有機肥儲存銷售。 沼肥不僅養(yǎng)分全、肥效快，而且易吸收，殘留少，便于改良土壤的根際環(huán)境，疏松土壤，是無公害栽培的首選肥料。沼肥作為一種優(yōu)良的有機肥料可以部分或全部代替化學(xué)肥料，大量試驗說明沼肥是一種優(yōu)質(zhì)、全效的液體有機肥料。在生產(chǎn)中，沼肥有機肥可以用作基肥、追肥和葉面肥。 沼肥用作基肥澆灌果樹，使其結(jié)果大，果實色鮮、味美、甜度好。沼肥用于稻田，作物生長強壯，植株挺拔翠綠，分蘗多、苗高且根系粗壯發(fā)達，有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實率都有所提高。據(jù)四川農(nóng)業(yè)科學(xué)院在水稻、玉米、棉花等作物上的試驗表明，畝施沼肥15002500 kg，可增產(chǎn)9.0%26.4%，每100 kg沼肥增產(chǎn)水稻1.38 kg，玉米2.0 kg，棉花0.65 kg 沼肥用作追肥，效果也很明顯。根據(jù)肥料養(yǎng)分含量計算，每100 kg沼肥的N、P、K養(yǎng)分總含量相當(dāng)15：15：15的三元素復(fù)合肥60 kg。按照科學(xué)配方，合理施肥的原則，一般作物每畝每次追施三元素復(fù)合肥20 kg左右，折合施沼肥330 kg，一般715天追施一次，順?biāo)肥┬Ч?。和同等養(yǎng)分含量的無機肥料相比，沼肥作追肥的作物，長勢強健，病蟲害少，果實大且有光澤，品質(zhì)好，產(chǎn)量和產(chǎn)值分別高出對照10%20%。追施沼肥有機肥的小麥畝產(chǎn)增產(chǎn)20 kg，用沼肥澆灌大白菜，較化肥對照提前57天包心，增產(chǎn)30%。 沼肥內(nèi)含有作物需要的多種營養(yǎng)物質(zhì)，微量元素、生長素、抗生素，極宜作葉面追肥使用，效果有時比單純的化肥還要明顯。特別是在日光溫室蔬菜、果樹、花卉等反季節(jié)的栽培中使用，有明顯的壯秧、保果增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)效果。能給作物補充營養(yǎng)，調(diào)節(jié)代謝，促進生長，增強光合作用，有利花芽分化，?；ū９?，果實膨大，產(chǎn)品光亮度好，品質(zhì)優(yōu)秀。作葉面肥，沼肥可單用也可與農(nóng)藥化肥混用。在作物上，可用溫室大棚內(nèi)栽培的反季節(jié)蔬菜、黃瓜、西紅柿、青椒、茄子、豆角、西胡等，?；?、保果效果明顯。葉菜可用于芹菜、韭菜、甘藍，生長迅速；果樹可用于油桃、櫻桃、杏、李等，口感極佳，糖度增加；花卉方面的非洲菊、百合、玫瑰，表現(xiàn)花朵大、鮮艷、枝粗等。 長期使用沼肥有機肥可以促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，改良土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤保水保肥能力，提高土壤溫度，改善土壤的理化特性，提高土壤中有機質(zhì)、全氮、全磷以及土壤速效養(yǎng)分的含量，從而提高了土地肥力，并且減少化肥對環(huán)境的污染，降低用肥成本。根據(jù)試驗研究，施用沼肥有機肥的土地與施用普通化肥的土地比較，土壤有機質(zhì)含量增加1.0%2.0%，全氮含量增加0.1%左右，土壤速效氮、速效鉀的含量分別提高60%左右，其中，沼肥有機肥對土壤速效磷增加最為明顯，施用沼肥有機肥的土壤速效磷含量是施用普通化肥的78倍。 3.2.2 沼肥承載土地量分析 根據(jù)有關(guān)資料，豬糞沼肥的養(yǎng)分組成與含量分別為：氨氮 0.056%，速效磷0.067%，速效鉀0.113%，在沼肥產(chǎn)量為每天8.94噸的情況下，每天產(chǎn)出的沼肥所含有的氮、磷、鉀養(yǎng)分量分別為：氨氮5.01 kg，速效磷5.99 kg，速效鉀10.10 kg。如果以一季作物施用氮肥（N）150180 kg/hm2、磷肥（P2O5）4575 kg/hm2、鉀肥（K2O）60120 kg/hm2來計算的話，每天8.94噸沼肥所含養(yǎng)分需要的承載土地量分別為：氮0.03 hm2，磷0.080.13 hm2，鉀0.080.17 hm2。按雙季耕作，如冬小麥和夏玉米或大豆輪作來計算，則所需消納這些沼肥的土地量將減少一半。 根據(jù)試驗，沼肥用水稀釋510倍后，可以直接灌溉農(nóng)田，且具有一定的增產(chǎn)作用?；诖?，土肥專家在設(shè)計設(shè)施蔬菜營養(yǎng)液肥料、滴灌肥料和蔬菜、果樹專用液體肥料的濃度時，稀釋倍數(shù)一般為1020倍。目前，國內(nèi)具有較成熟的設(shè)施蔬菜有機活性基質(zhì)無土栽培技術(shù)、滴灌栽培的技術(shù)和敞穴施肥技術(shù)；掌握各類蔬菜、果樹和農(nóng)作物的養(yǎng)分需求規(guī)律和施肥的最佳養(yǎng)分配比；完全可以把沼肥轉(zhuǎn)化為各種肥料。 第四章 工程設(shè)計范圍和處理能力 4.1 設(shè)計依據(jù) 1、中華人民共和國水污染防治法實施細則（環(huán)發(fā)1999214號)） 2、污水處理設(shè)施環(huán)境保護監(jiān)督管理辦法（(88)國環(huán)水字第187號） 3、畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法（國家環(huán)境保護總局，2001年5月8日發(fā)布） 4、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范（NY/T 1222-2006） 5、大中型畜禽養(yǎng)殖場能源環(huán)境工程建設(shè)規(guī)劃（農(nóng)業(yè)部，1999） 6、蓄禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準（GB18596-2001） 7、污水綜合排放標(biāo)準（GB 8978-1996） 8、給水排水設(shè)計手冊 9、業(yè)主提供的有關(guān)基礎(chǔ)資料。 4.2 設(shè)計原則 1、資源化原則。 畜禽糞污是一種有價值的寶貴資源，充分利用畜禽糞污資源是污染防治的重要原則。畜禽糞污經(jīng)處理后，可以產(chǎn)出再生能源（沼氣）、有機肥（固態(tài)、液態(tài)），具有較好的經(jīng)濟價值。 2、生態(tài)化原則。 遵循循環(huán)經(jīng)濟指導(dǎo)思想，依據(jù)物質(zhì)循環(huán)、能量流動的生態(tài)學(xué)基本原理，強化種養(yǎng)平衡，促進種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 3、綜合效益原則。 兼顧環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益，將治理污染與資源開發(fā)有機結(jié)合起來，使豬場糞污治理工程產(chǎn)出大于投入，提高污水處理工程的綜合效益。 4、可靠性原則 遵循技術(shù)先進、工藝成熟、質(zhì)量可靠的原則，在設(shè)計中吸取國內(nèi)外先進的處理工藝和施工技術(shù)，使工程達到國際先進水平。 5、管理簡便原則 合理處理人工操作和自動控制的關(guān)系，對不便人工操作，且人工成本較高的工藝，采用自動化技術(shù)，提高系統(tǒng)運行管理水平。 4.3 設(shè)計范圍 本設(shè)計范圍包括：能環(huán)工程工藝設(shè)計；機械設(shè)備設(shè)計；建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計；電氣設(shè)計；控制及儀表設(shè)計；平面與高程設(shè)計；消防、勞動生產(chǎn)保護與人員編制設(shè)計。 本設(shè)計范圍不包括場區(qū)所有道路鋪設(shè)、綠化等。 本工程污水匯集管線、自來水管線、電線電纜均由業(yè)主送至項目界區(qū)內(nèi)。 4.4 糞污處理量 總資源量為含固率18%的糞污總量5.1 t，變化幅度較小，因此，高濃度厭氧反應(yīng)器有機負荷變化較小。 第五章 能環(huán)工程工藝流程設(shè)計 5.1處理工藝選擇 5.1.1 預(yù)處理工藝選擇 預(yù)處理包括格柵、集水池、集糞池、配料池、等處理單元。 為了真正做到減量化、資源化、無害化，達到處理結(jié)果零排放的目標(biāo)，本工程采用將糞污收集后投放到預(yù)處理單元，與其它污染物一起進入?yún)捬跸捱M行厭氧發(fā)酵處理。這條工藝路線不僅能獲得較大的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化資源，同時，實現(xiàn)了糞污減量化、無害化處理。 糞污水由匯集管網(wǎng)運送至預(yù)處理單元，經(jīng)與場區(qū)沖刷水混合后進行厭氧處理。 5.1.1.1格柵 格柵的作用是去除廢水中的大粒徑固體物質(zhì)，如懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行。 5.1.1.2集水池 集水池的功能是儲存能環(huán)工程中需要的補充水，該水來自養(yǎng)殖區(qū)沖刷水。集水池水由提升泵泵入進料池。 5.1.1.3 集糞池 集糞池用來暫存豬場輸送來的豬糞，通過集水池污水沖洗到進料池。 5.1.1.4 進料池 進料池的功能是將豬糞配比為含固率在10%左右的混合液。 進料料時間階段安排有幾種選擇，最好的時間安排為全天24小時均勻分配，但客觀上幾乎不可能實現(xiàn)。我們選擇批次配比方式，每天24小時內(nèi)分2批完成配比操作，每次1小時進行。 5.1.2 厭氧消化處理工藝選擇 厭氧消化工藝包括進料單元、厭氧消化單元、保溫增溫單元、以及沼肥運輸管網(wǎng)等構(gòu)成。 5.1.2.1 進料方式選擇 進料池內(nèi)物料由提升泵向厭氧消化單元進料。由于物料濃度高，提升泵采用單螺桿泵。進料方式有若干種選擇，可以采用均勻進料，也可采用分批進料方式。進料方式與沼氣釋放量密切相關(guān)，通過進料方式可以調(diào)控沼氣釋放階段，一般情況下，強進料階段沼氣釋放量會大幅度增大。本工程設(shè)計采取分2批輪流進料方式。 5.1.2.2 厭氧處理工藝選擇 1、各類厭氧工藝性能概述 （1）完全混合厭氧工藝（CSTR） 傳統(tǒng)的完全混合厭氧工藝（CSTR）是借助消化池內(nèi)厭氧活性污泥來凈化有機污染物。有機污染物進入池內(nèi)，經(jīng)過攪拌與池內(nèi)原有的厭氧活性污泥充分接觸后，通過厭氧微生物的吸附、吸收和生物降解，使廢水中的有機污染物轉(zhuǎn)化為沼氣。完全混合厭氧工藝池體體積較大，負荷較低，其污泥停留時間等于水力停留時間，因此不能在反應(yīng)器內(nèi)積累起足夠濃度的污泥，一般僅用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理。 （2）厭氧接觸工藝反應(yīng)器 厭氧接觸工藝反應(yīng)器是完全混合式的，是在連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應(yīng)器（CSTR）的基礎(chǔ)上進行了改進的一種較高效率的厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器排出的混合液首先在沉淀池中進行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。這樣的工藝既保證污泥不會流失，又可提高厭氧消化池內(nèi)的污泥濃度，從而提高了反應(yīng)器的有機負荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可大大縮短水力停留時間。目前，全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被廣泛應(yīng)用于SS濃度較高的廢水處理中。 （3）厭氧濾器（AF） 厭氧濾器是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧反應(yīng)器，厭氧菌在填充材料上附著生長，形成生物膜。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。厭氧濾床可分為上流式厭氧濾床和下流式厭氧濾床二種。污水在流動過程中生長并保持與充滿厭氧細菌的填料接觸，因為細菌生長在填料上將不隨出水流失，在短的水力停留時間下可取得較長的污泥泥齡。厭氧濾器的缺點是填料載體價格較貴，反應(yīng)器建造費用較高，此外，當(dāng)污水中SS含量較高時，容易發(fā)生短路和堵塞。 （4）上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB） 待處理的廢水被引入UASB反應(yīng)器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床的擾動。在污泥床產(chǎn)生的沼氣有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應(yīng)器的上部。污泥顆粒上升撞擊到三相分離器擋板的下部，這引起附著的氣泡釋放；脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥層的表面。自由狀態(tài)下的沼氣和由污泥顆粒釋放的氣體被收集在三相分離器錐頂部的集氣室內(nèi)。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進入到三相分離器的沉淀區(qū)內(nèi)，剩余固體物和生物顆粒從液體中分離并通過三相分離器的錐板間隙回到污泥層。 UASB反應(yīng)器的特點在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡（30天以上）， 較高的進水容積負荷率，從而大大提高了厭氧反應(yīng)器單位體積的處理能力。但是對于SS含量很高的污水，由于三相分離器泥、氣、水分離能力的限制，不可避免地造成出水中含泥量很高，整個系統(tǒng)的投資費用也較大。 （5）膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB） EGSB是在UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)相似，所不同的是在EGSB反應(yīng)器中采用相當(dāng)高的上流速度，因此，在EGSB反應(yīng)器中顆粒污泥處于完全或部分“膨脹化”的狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間的平均距離的增加而擴大。為了提高上升速度，EGSB反應(yīng)器采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。在高速上升速度和產(chǎn)氣的攪拌作用下，廢水與顆粒污泥間的接觸更充分，因此可允許廢水在反應(yīng)器中有很短的水力停留時間，從而EGSB可以高速地處理濃度較低的有機廢水。 （6）升流式厭氧固體反應(yīng)器（USR） 升流式厭氧固體反應(yīng)器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反應(yīng)器，其構(gòu)造特點是反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器和其它構(gòu)件。含高有機物固體含量（大于5%）的廢液由池底配水系統(tǒng)進入，均勻地分布在反應(yīng)器的底部，然后上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床。使廢液中的有機固體與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機固體被液化發(fā)酵和厭氧分解，約有60%左右的有機物被轉(zhuǎn)化為沼氣。而產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進了固體與微生物的接觸。由于重力作用固體床區(qū)有自然沉淀作用，比重較大的固體物（包括微生物、未降解的固體和無機固體等）被累積在固體床下部，使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，可使反應(yīng)器有較長的微生物和固體滯留時間。通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝?。在出水溢流渠前設(shè)置擋渣板，可減少池內(nèi)SS的流失，在反應(yīng)器液面會形成一層浮渣層，在長期穩(wěn)定運行過程中，浮渣層達到一定厚度后趨于動態(tài)平衡。不斷有固體被沼氣攜帶到浮渣層，同時也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)。由于沼氣要透過浮渣層進入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對浮渣層產(chǎn)生一定的“破碎”作用。對于生產(chǎn)性反應(yīng)器由于浮渣層表面積較大，浮渣層不會引起堵塞。集氣室中的沼氣經(jīng)導(dǎo)管引出池外進入沼氣貯柜。反應(yīng)池設(shè)排泥管可將多余的污泥和下沉在底部的惰性物質(zhì)定期排除。 2、幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較 幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較見表5-1。 表5-1 厭氧反應(yīng)器適用性能比較表 反應(yīng)器名稱 優(yōu)點 缺點 適用范圍 完全混合厭氧 反應(yīng)器（CSTR） 投資小、運行管理簡單 容積負荷率低，效率 較低，出水水質(zhì)較差 適用于SS含量很 高的污泥處理 厭氧接觸反應(yīng)器 投資較省、運行管理簡 單，容積負荷率較高， 耐沖擊負荷能力強 停留時間相對較長， 出水水質(zhì)相對較差 適用于高濃度、高 懸浮物的有機廢水 厭氧濾器（AF） 處理效率高，耐負荷能 力強，出水水質(zhì)相對較 好 投資較大，反應(yīng)器容 易短路和堵塞 適用于SS含量較 低的有機廢水 上流式厭氧污 泥床反應(yīng)器 （UASB） 處理效率高，耐負荷能 力強，出水水質(zhì)相對較 好 投資相對較大，對廢 水SS含量要求嚴格 適用于SS含量適 低的有機廢水 膨脹顆粒污泥 床反應(yīng)器 （EGSB） 處理效率較高，負荷能力 強，出水水質(zhì)相對較好 投資相對較大，對廢 水SS含量要求嚴格 適用于SS含量較 少和濃度相對較低 的有機廢水 升流式厭氧固 體反應(yīng)器 （USR） 處理效率較高，投資較省、運行管理簡單，容積負荷率較高。 對進料均布性要求高，當(dāng)含固率達到一定程度時，必須采取強化措施。 適用于含固量高 的有機廢水 3、厭氧工藝的選擇確定 從以上列表可知，各種類型的厭氧工藝各有其優(yōu)缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇適當(dāng)?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在。對于本項目而言，由于需將全部豬糞和部分沖洗水一起混合均勻后進入?yún)捬豕捱M行厭氧發(fā)酵處理，其廢水中含固量很高，因此，選擇升流式厭氧固體反應(yīng)器（USR）是較為合適的。 本項目設(shè)計含固率為10%。對于高含固率來料，為避免進料分布不均勻問題，必須強化其進料的局部混合性。設(shè)計上底部配置攪拌機，以間歇混合攪拌方式來實現(xiàn)。我們定義該方式為USR-PM。 選擇USR-PM處理工藝，反應(yīng)器的固體滯留期（SRT）和微生物滯留期（MRT）遠大于水力滯留期（HRT）。厭氧罐頂部在出水溢流渠前設(shè)置擋渣板，可以減少罐內(nèi)內(nèi)懸浮固體物質(zhì)的流失，提高了固體滯留期（SRT）。固體有機物的分解率與SRT呈正相關(guān)，固體滯留期（SRT）加長，消化效率就大幅度提高；剩余厭氧微生物在重力的作用下沉淀下來，累積在固體床下部，使反應(yīng)器微生物滯留期（MRT）加長，既提高處理效率，又降低微生物對外加營養(yǎng)物質(zhì)的需求，減少污泥的量。 本設(shè)計方案選擇USR-PM為厭氧處理工藝。 5.1.2.3 厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)選擇 普通的厭氧反應(yīng)器均采用鋼砼結(jié)構(gòu)。近年來為了縮短施工周期，節(jié)省建筑材料，提高反應(yīng)池的施工質(zhì)量，建設(shè)美觀大方的能環(huán)工程處理裝置，也多有采用新材料、新技術(shù)建造的厭氧反應(yīng)器。典型的有德國的利普（Lipp）公司的利普罐和德國Farmetic公司的搪瓷拼裝罐。這些技術(shù)應(yīng)用金屬朔性加工中的加工硬化原理和薄殼結(jié)構(gòu)原理，通過專用技術(shù)和設(shè)備將鍍鋅或搪瓷拼裝建造成。 1、鋼筋混凝土制罐技術(shù) 鋼筋混凝土技術(shù)利用鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度上各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，通過現(xiàn)場澆注，可以得到較好的強度和防水性能的罐體，由于混凝土具有耐酸堿，耐溫便等的性能，能夠很好的保護內(nèi)部鋼筋，使之免受腐蝕，因此結(jié)構(gòu)具有很好的防腐性能，結(jié)構(gòu)成型后，進行簡單的防腐和防滲處理就可以滿足工程需要，使用壽命長，可達50年，后期維護和運行管理費用較低。 2、搪瓷拼裝制罐技術(shù) 拼裝制罐技術(shù)使用軟性搪瓷或其他防腐預(yù)制鋼板，以快速低耗的現(xiàn)場拼裝使之成型，預(yù)制鋼板采用栓接方式拼裝，栓接處加特制密封材料防漏。此種預(yù)制鋼板形成的保護層不僅能阻止罐體腐蝕，而且具有抗酸堿的功能。拼裝罐具有技術(shù)先進、性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、維修便利、外觀美觀，可拆遷等特點，其使用壽命達30年。 3、利浦制罐技術(shù) 利浦制罐技術(shù)利用金屬塑性加工中的加工硬化原理和薄殼結(jié)構(gòu)原理，通過專用技術(shù)和設(shè)備，將一定規(guī)格的鋼板，應(yīng)用“螺旋、雙折邊、咬合“工藝來建造圓型的LIPP池、罐。由于是機械化、自動化制作和采用薄鋼板作為建筑材料，LIPP技術(shù)具有施工周期短，造價較低，質(zhì)量好等優(yōu)點。 結(jié)合本工程特點，主體厭氧反應(yīng)器選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以方便使用和運行管理。 5.1.2.4 厭氧反應(yīng)器配置選擇 高濃度厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一臺攪拌器，使進料均勻分布于罐體底部并充分與厭氧微生物接觸。低濃度靠沼氣產(chǎn)氣過程以及進料過程并增加物料內(nèi)循環(huán)泵實現(xiàn)物料的攪拌。 罐底設(shè)排渣系統(tǒng)，定期將罐底惰性污泥排出。排出的污泥進入沼肥儲存池，然后運送到下一個處理單元。 反應(yīng)器上部設(shè)排水系統(tǒng)。排水采用堰槽出水方式，溢流進入下一個處理單元。 5.1.2.5 保溫與增溫選擇 厭氧消化反應(yīng)過程受溫度影響很大，本項目厭氧處理單元設(shè)計為中溫，其最佳溫度范圍為3538。為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍可正常運行，必須對系統(tǒng)實施整體保溫措施，同時還需對厭氧消化罐進水進行增溫處理。 1、保溫 系統(tǒng)整體保溫包括管道、閥門保溫；配料池、厭氧消化罐以及儲氣柜的保溫。 對于各種管路能地埋的則地埋，地上管路采用北方地區(qū)常規(guī)保溫方式實現(xiàn)；對厭氧消化罐、沼氣儲氣柜，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料進行強化保溫。另外，在厭氧反應(yīng)器旁邊設(shè)置一個沼氣凈化間，盡可能地將管路、閥門設(shè)置在該房間內(nèi)，起到保溫作用。 2、增溫 增溫能耗主要分為兩部分，一部分為把參與反應(yīng)物料的溫度由常溫提升到反應(yīng)溫度，這一過程主要在進料池中進行，另一部分是保證USR反應(yīng)器在相對穩(wěn)定的溫度下運行，補償其運行過程中散失到環(huán)境中的能量。為降低反應(yīng)過程中的能耗，在本設(shè)計中一方面采用較高的物料濃度，在保證有機負荷不變的情況下，降低水的含量，降低物料增溫能耗，另一方面，在反應(yīng)器池體外增設(shè)一層保溫層，以降低反應(yīng)器的熱量散失。 為保證反應(yīng)器的正常啟動以及熱源的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)中采用自廠區(qū)燃煤鍋爐產(chǎn)生的熱水作為熱源。 5.2沼氣應(yīng)用系統(tǒng)工藝選擇 5.2.1 沼氣凈化工藝選擇 厭氧反應(yīng)器剛產(chǎn)出的沼氣是含飽和水蒸氣的混合氣體，除含有氣體燃料CH4和惰性氣體CO2外，還含有H2S和懸浮的顆粒狀雜質(zhì)。H2S不僅有毒，而且有很強的腐蝕性。因此新生成的沼氣不宜直接作燃料，還需進行氣水分離、脫硫等凈化處理，其中沼氣的脫硫是其主要問題。 對于畜禽糞污產(chǎn)生的沼氣，其中H2S氣體含量約為2000mg/m3，而沼氣作為燃氣要求沼氣中含H2S氣體含量小于100 mL/m3，沼氣的脫硫凈化處理是必須的。 沼氣脫硫主要有生物脫硫、化學(xué)脫硫兩種方法。 生物脫硫法是利用無色硫細菌，如氧化硫硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌等，在微氧條件下將H2S氧化成單質(zhì)硫。這種脫硫方法已在德國沼氣脫硫中廣泛使用，在國內(nèi)某些工程已有采用，其優(yōu)點是：不需要催化劑、不需處理化學(xué)污泥，產(chǎn)生很少生物污泥、耗能低、可回收單質(zhì)硫、去除效率高。這種脫硫的技術(shù)關(guān)鍵是如何根據(jù)H2S的濃度來控制脫硫塔中氧化還原反應(yīng)過程。 化學(xué)脫硫是將沼氣通過脫硫劑床層，沼氣中的H2S與活性氧化鐵接觸，生成三硫化二鐵，然后含有硫化物的脫硫劑與空氣中的氧接觸，當(dāng)有水存在時，鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單體硫。這種脫硫再生過程可循環(huán)多次，直至氧化鐵脫硫劑表面的大部分空隙被硫或其它雜質(zhì)覆蓋而失去活性為止。再生后的氧化鐵可繼續(xù)脫除沼氣中的H2S。上述均為放熱反應(yīng)，但是，再生反應(yīng)比脫硫反應(yīng)要緩慢。為了使硫化鐵充分再生為氧化鐵，工程上往往將上述兩個過程分開進行。 本工程擬采用生物脫硫的方法對沼氣進行脫硫處理。 厭氧罐中輸出的含飽和水蒸氣的沼氣經(jīng)過生物脫硫塔、氣水分離器和凝水器等專用設(shè)備凈化處理后貯存在儲氣柜中。 5.2.2 沼氣儲存工藝選擇 由于沼氣產(chǎn)用速率之間的不平衡，所以必須設(shè)置儲氣柜進行調(diào)節(jié)。沼氣主要用于鍋爐燃燒使用，儲氣柜的容積按日產(chǎn)量的60%設(shè)計。儲氣柜結(jié)構(gòu)形式有多種，包括混凝土結(jié)構(gòu)、壓力容器、膜結(jié)構(gòu)等，本工程選擇鐘罩結(jié)構(gòu)儲氣柜。 5.2.3 沼氣輸配工藝選擇 沼氣輸配系統(tǒng)指從沼氣儲氣柜至沼氣使用前一系列沼氣輸配設(shè)施的總稱。對于該大型沼氣工程來說，主要指沼氣由儲氣柜輸送到沼氣用戶的輸氣管路和相關(guān)的閥門組成。沼氣輸配管道在工程建設(shè)中占有相當(dāng)重要的位置，因此，合理選擇性能可靠、施工方便、經(jīng)濟耐用的管材，對安全供氣和降低工程造價有著重要意義。沼氣輸配過程中使用的主要管材是鋼管和聚乙烯管。相關(guān)的沼氣輸送管網(wǎng)需要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況進行設(shè)計。 5.3 沼肥利用工藝選擇 沼肥有三個去向：第一個是在農(nóng)耕施肥季節(jié)，沼肥輸送（管道、車輛）至果園、苗圃、農(nóng)田等施肥用地，作為液態(tài)有機肥使用；第二個是在非農(nóng)耕施肥季節(jié)，將沼肥輸送至農(nóng)田附近的大型儲存池，以備施肥季節(jié)使用；第二個是將沼肥運至有機肥生產(chǎn)區(qū)，與常規(guī)農(nóng)用肥料如尿素、復(fù)合肥等按一定營養(yǎng)比例配比混合后，加工成高肥效的商品肥出售。 5.4 工藝流程設(shè)計 見附圖初設(shè)方案：1-工藝流程框圖；2-分區(qū)定位圖；3-平面布置圖；4-工藝高程圖。 5.5工藝流程描述 5.5.1 預(yù)處理階段描述 格柵集水池 豬舍沖洗水由污水匯集管網(wǎng)（或污水渠）經(jīng)人工格柵匯集到集水池；提升泵按配比時間安排將其提升至調(diào)節(jié)池和配料池。 集糞池 由豬場清理出來的豬糞，運輸?shù)郊S池，并通過集糞池由集水池內(nèi)污水沖洗到進料池。 進料池 將由集糞池流過來的豬糞及污水進行調(diào)配，使物料達到10的干物質(zhì)濃度，以供應(yīng)高濃度厭氧反應(yīng)器使用。配料池內(nèi)配有加溫設(shè)施，實現(xiàn)冬季時的物料加溫。 5.5.2 厭氧消化處理階段描述 進料-攪拌-反應(yīng)循環(huán)過程。物料經(jīng)提升泵提升進入?yún)捬醴磻?yīng)器，進行厭氧消化處理。本工程設(shè)計采取分2批輪流進料方式進行，進料時間根據(jù)豬場清糞方式安排，一般間隔不小于6小時，兩組進料先后進行，1小時以內(nèi)完成進料過程，進料結(jié)束后啟動攪拌，攪拌1小時后停止。厭氧罐按進料（1小時）-攪拌（1小時）-反應(yīng)（4小時）-攪拌（1小時）-反應(yīng)（4小時）這個循環(huán)過程進行。 產(chǎn)沼 物料進入?yún)掟B(yǎng)反應(yīng)器與厭養(yǎng)活性污泥混合接觸，通過厭養(yǎng)微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使