種豬養(yǎng)殖場沼氣工程工藝流程

穆偉航　王新慧

一、工藝流程

以沼氣為紐帶的能源生態(tài)工程建設(shè)是隨著集約化養(yǎng)殖業(yè)和集約化種植業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)保和社會效益，其發(fā)展空間和應(yīng)用前景非常廣闊。

根據(jù)種豬場清糞工藝，選擇能源生態(tài)型沼氣工程處理和轉(zhuǎn)化養(yǎng)殖場糞污，其工藝流程如下圖所示：

1、前處理工藝

豬舍沖洗水經(jīng)粗、細格柵清除漂浮物后，重力排至集水池，調(diào)節(jié)水質(zhì)均衡水量；后經(jīng)固液分離機分離出固形物質(zhì)，經(jīng)發(fā)酵、調(diào)質(zhì)、造粒工藝生產(chǎn)固體顆粒有機肥料。分離出的液體物料，進入貯液池，再經(jīng)濃度調(diào)配、計量，升溫后泵進厭氧消化器。

2、厭氧消化工藝

本設(shè)計厭氧消化采用升流式固體反應(yīng)器工藝，是一種結(jié)構(gòu)簡單、適用于高懸浮固體原料的厭氧反應(yīng)器。原料從底部進入消化器內(nèi)，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內(nèi)，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。

厭氧消化后的排泥經(jīng)固液分離機，分離出固體物料，再和前處理分離的豬糞渣一起經(jīng)發(fā)酵、調(diào)質(zhì)、造粒工藝，生產(chǎn)固體顆粒有機肥料，反應(yīng)器采用半地下式建筑結(jié)構(gòu)，以利于保溫。

前處理系統(tǒng)和反應(yīng)器地上部分采用高效日光溫室保溫增溫，在冬季和春秋低溫時段，通過氣煤混燒爐對發(fā)酵物料升溫，以維持28℃左右的近中溫發(fā)酵溫度。

3、后處理工藝

從反應(yīng)器溢流的上清液流進沉淀池，沉淀污泥通過污泥泵泵回反應(yīng)器，沉淀后的上清液作為果園、菜地和草地的液體肥料，用于農(nóng)田，沼渣用于生產(chǎn)有機顆粒復(fù)混肥料。

4、沼氣利用工藝

由消化器產(chǎn)生的沼氣，大部分用于養(yǎng)殖場職工生活用能和飼料加工及畜禽繁殖供暖生產(chǎn)用能，少部分沼氣用于與煤混燒，獲得蒸汽用于料液升溫，以維持28~C左右的發(fā)酵溫度。

5、復(fù)合有機肥生產(chǎn)系統(tǒng)

本項目采取的活性有機肥生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)，直接利用從豬舍清理的鮮豬糞以及沼渣為主要原料，采用上述技術(shù)，對豬糞進行發(fā)酵、顆?；品?。發(fā)酵周期為24—28天。經(jīng)過高溫好氧發(fā)酵，豬糞成為性狀良好的腐植顆粒。然后根據(jù)不同農(nóng)肥的N、P、K等含量標準添加原料，通過粉碎、攪拌后進入造粒裝置，成型后經(jīng)干燥、篩分成為成品包裝后入庫或出售。

采用活性有機肥生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)，將其首先生成活性有機肥，然后經(jīng)過養(yǎng)料調(diào)配，造粒等工序，最終生成商品復(fù)合有機肥，提高其附加值。

二、工藝參數(shù)

根據(jù)該種豬場每天可收集的原料量和所處地理位置，結(jié)合國內(nèi)外已有大型沼氣工程實踐，本工程擬選定近中溫發(fā)酵工藝，主要工藝設(shè)計參數(shù)為：

發(fā)酵溫度25-30℃

水力滯留期10天

設(shè)計壓力250mmH₂O

容積產(chǎn)氣率0.5-0.8m³/m³·天

Ts去除率60％

COD去除率85％以上

地下構(gòu)筑物頂均布活荷載標準值2.5KN/m²

地上構(gòu)筑物頂均布活荷載標準值0.7KN/m²

基本風壓0.35KN/m²

設(shè)計基準期50年