淺議沼氣綜合利用工程的維修與改造

張國聽+尤濱乾

摘 要：沼氣綜合利用工程因受客觀條件變化，容易產(chǎn)生“三沼”綜合利用效率降低，導(dǎo)致環(huán)境污染的情況。為保證沼氣工程充分發(fā)揮效益，應(yīng)根據(jù)實際需要切實做好相應(yīng)的維修改造工作。該文為進一步推進養(yǎng)殖污染治理，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，以海寧同仁養(yǎng)殖園區(qū)沼氣工程為例，介紹了沼氣綜合利用工程完善提升的主要做法和取得的成效。

關(guān)鍵詞：沼氣工程；維修；改造；同仁養(yǎng)殖園區(qū)

中圖分類號 S216.4 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）06-0131-02

浙江省海寧市裕盛畜牧專業(yè)合作社同仁養(yǎng)殖園區(qū)位于斜橋鎮(zhèn)祝東村[1]，常年存欄生豬8 000余頭，日排糞便污水約65t。2005年建成大型沼氣發(fā)電綜合利用工程一座，主體工程包括1 000m3沼氣池，100m2太陽能集熱加溫裝置，50kW沼氣發(fā)電機組1套，附屬畜禽糞便收集處理中心1座。隨后又引進固液分離技術(shù)，添置螺旋擠壓固液分離設(shè)備，鋪設(shè)管道，添置水泵，連接沼氣工程和畜糞處理設(shè)施，在園區(qū)及周邊地區(qū)形成一套畜禽糞便污水綜合處理和利用的體系。然而，受養(yǎng)殖規(guī)模擴大和沼氣設(shè)施老化等因素影響，工程運行出現(xiàn)困難，三沼綜合利用效率下降，環(huán)境污染逐步再次呈現(xiàn)。

為探索、研究適合園區(qū)實際的沼氣工程技術(shù)[2]，結(jié)合海寧市在長期工程實踐中積累的經(jīng)驗，在上級有關(guān)部門大力支持下，以“減量化、無害化、資源化和生態(tài)化”為原則，于2010年對原沼氣綜合利用設(shè)施進行完善提升改造，有效改善了環(huán)境，取得了較好的綜合利用效益。本文將對此作簡要介紹。

1 查問題找原因，掌握基礎(chǔ)材料

為有效解決原沼氣工程運行中的問題，對現(xiàn)場進行細致調(diào)查研究，認為主要問題及原因有六個方面：

1.1 沼氣發(fā)電 沼氣發(fā)電機組由柴油發(fā)電機改裝而成，采用沼氣—柴油雙燃料混合動力，耗油量大，隨著油價高漲，發(fā)電成本高于電網(wǎng)用電。沼氣脫硫不徹底致使發(fā)電機組過早老化。由于機組維修成本較高和運行效益不佳，合作社對繼續(xù)使用雙燃料發(fā)電機的積極性不高。

1.2 固液分離 固液分離機核心部件——濾網(wǎng)，受當(dāng)時工藝局限，采用絲狀結(jié)構(gòu)，在螺旋擠壓過程中極易變形，致使運行效率下降。沼液池被用作與固液分離設(shè)備配套的干糞預(yù)處理池，使有機肥生產(chǎn)區(qū)與污水凈化區(qū)相重合，不僅污水得不到有效凈化，還使固體有機肥生產(chǎn)運送不便，同時影響環(huán)境。

1.3 有機肥生產(chǎn) 陽光棚部分構(gòu)件已被大雪壓壞；翻堆機構(gòu)造復(fù)雜，受工作環(huán)境影響陸續(xù)出現(xiàn)故障，因廠家售后服務(wù)沒跟上，已失修閑置。

1.4 沼液處理 原沼氣工程僅簡單地考慮將沼液泵送至周邊農(nóng)田、桑園，在用肥淡季，時常出現(xiàn)沼液池滿溢。沼液管道末端已堵塞無法使用。

1.5 干濕分離 大量豬糞未經(jīng)過固液分離就與污水混合進入水解池，在沼氣池內(nèi)堆積，導(dǎo)致有效容積縮小，厭氧負荷能力降低，產(chǎn)氣減少。

1.6 沼氣貯存 貯氣柜鋼構(gòu)建銹蝕嚴重，爬梯、天橋等存在極大安全隱患，鐘罩漏氣，導(dǎo)輪脫落，導(dǎo)軌銹蝕。

2 循因施策，開展技術(shù)改造和修復(fù)

根據(jù)以上掌握的情況，在最大限度利用既有設(shè)施的前提下對工藝流程進行優(yōu)化，對部分設(shè)施進行修復(fù)或調(diào)整，提高工藝的實用性，建立起適合園區(qū)實際的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式，切實解決問題。

2.1 進料系統(tǒng) 在養(yǎng)殖場內(nèi)推行清潔化生產(chǎn)技術(shù)，雨污分流，安裝自動飲水器，實施干清糞，通過節(jié)約生產(chǎn)用水、減少沖洗水等方法最大限度降低污水產(chǎn)生量。

2.2 發(fā)酵系統(tǒng) 進行沼氣池大出料，加固和重新安裝沼氣池鋼構(gòu)件；取消水解池的倒糞口，只允許污水進入沼氣池。從而在不增大池容的前提下，增大有效池容，延長厭氧周期，提高產(chǎn)氣率。干濕分離，豬糞不再進入池內(nèi)，減輕了沼氣池后續(xù)管理壓力。

2.3 貯氣系統(tǒng) 修復(fù)氣柜鐘罩，切除銹蝕部分，對內(nèi)外壁進行清洗和防銹處理；重新安裝導(dǎo)輪和導(dǎo)軌，增設(shè)中心導(dǎo)軌，提高鐘罩穩(wěn)定性；增加鐘罩混凝土配重，以增大沼氣壓力，確保沼氣發(fā)電時的沼氣供應(yīng)。

2.4 有機肥生產(chǎn)系統(tǒng) 固液分離機濾網(wǎng)改為刀片狀，提高使用效率和壽命。修復(fù)陽光棚，改造和簡化翻堆機，使其運轉(zhuǎn)便捷。在有機肥生產(chǎn)區(qū)建造干糞預(yù)處理池、集水池、氧化塘。干糞由原先運至沼氣工程區(qū)改為直接送至干糞預(yù)處理池，同時就近將氧化塘內(nèi)清水泵入干糞預(yù)處理池對干糞進行稀釋，方便固液分離。固液分離污水進集水池，泵抽至水解池再進沼氣池。固液分離有機肥直接進入陽光棚堆漚處理。

2.5 沼液后處理系統(tǒng) 將原干糞預(yù)處理池恢復(fù)為沼液池，增設(shè)沉淀池、氧化溝。沼液優(yōu)先供給周圍農(nóng)田、桑園，多余沼液沉淀后，經(jīng)氧化溝過濾降解排入氧化塘進一步處理。氧化塘兼作應(yīng)急排放池，用于檢修及事故時的臨時排放，進一步降低污染風(fēng)險。

2.6 沼氣發(fā)電系統(tǒng) 購置50kW純沼氣發(fā)電機組。增大沼氣管徑，新建管道溝，增加鐘罩混凝土配重，增設(shè)沼氣槽罐、脫硫塔、流量表等設(shè)備，保障發(fā)電機的沼氣供應(yīng)。

2.7 池體維修 對沼氣池頂小鐘罩重新安裝和加固；對地面池和貯氣柜的爬梯、天橋、欄桿、鐘罩等進行切割維修和防腐處理；貯氣柜的爬梯由螺旋式改為可移動式直梯，防止閑雜人員擅自攀爬。

3 主要建設(shè)內(nèi)容

完善提升工程共建設(shè)干糞預(yù)處理池73m3，集水池16m3，沼液池184m3，氧化溝150m3，氧化塘（深2.5m）667m2，污水泵臺1座，沼液池避雨設(shè)施36m2，鋪設(shè)修整污水沼液管道850m，鋪設(shè)加粗沼氣管道（含管道溝）75m，購置純沼氣發(fā)電機1臺、污水泵及電氣設(shè)備1套、沼氣流量計1臺、翻堆機1臺，維修更換沼氣凈化設(shè)備1組，維修安裝固液分離設(shè)備2套，對有機肥廠陽光棚進行整修，對1 000m3沼氣池進行大出料，對貯氣柜鋼構(gòu)件進行拆除、整修、加固、安裝、油漆等處理。此外，流轉(zhuǎn)土地0.41hm2用于農(nóng)牧結(jié)合試驗。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟效益 純沼氣發(fā)電機組年發(fā)電2.5萬kW·h，節(jié)約電費2萬元。固液分離機工作效率顯著提升，年生產(chǎn)商品有機肥約600t，銷售18萬元。沼液沼渣用于周邊23.3hm2農(nóng)田林地，促進了農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收。

4.2 生態(tài)、社會效益 養(yǎng)殖污染得到治理，特別是用肥淡季或沼氣工程發(fā)生故障時，多余沼液可經(jīng)沉淀、兼氧過濾、好氧生物處理等工藝后囤于氧化塘內(nèi)，減少了次生環(huán)境風(fēng)險，改善了養(yǎng)殖環(huán)境。

4.3 能源效益 海寧市屬東部沿海發(fā)達地區(qū)，純沼氣發(fā)電技術(shù)有效解決養(yǎng)殖場因電網(wǎng)檢修和夏季拉閘限電給生豬生產(chǎn)帶來的不利影響，同時也適當(dāng)緩解了當(dāng)?shù)赜秒娋o張。

5 結(jié)語

通過對沼氣綜合利用設(shè)施進行維修改造和完善提升[3]，使沼氣工程運行、有機肥生產(chǎn)、“三沼”綜合利用有機結(jié)合，形成了以規(guī)?；B(yǎng)殖為基礎(chǔ)，以沼氣工程為紐帶，以多層次資源化利用為手段的養(yǎng)殖污染綜合治理模式，具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。

但該工程仍存在它的缺點和不足之處：（1）純沼氣發(fā)電機組維護問題；（2）當(dāng)氧化塘水位過高，沼液排入量過大時，仍無法避免沼液外排情況。為此，所采取的對策是：（1）與沼氣發(fā)電機廠家協(xié)商，在海寧建立服務(wù)網(wǎng)點；（2）實施納污進管網(wǎng)工程；（3）加強后續(xù)管理設(shè)備、人員的配置，提高沼氣工程后續(xù)管理水平。

參考文獻

[1]朱敘良.生豬無公害生產(chǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用效果分析[J].上海畜牧獸醫(yī)通訊，2012（04）：66-67.

[2]尤濱乾，金雪江，裴新華.淺議農(nóng)業(yè)工程專業(yè)課程教學(xué)的優(yōu)化[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2014（11）：161-162.

[3]王麗麗.沼氣產(chǎn)業(yè)化基本理論與大中型沼氣工程資源配置優(yōu)化研究[D].長春：吉林大學(xué)，2012.

（責(zé)編：張長青）