关于养殖粪污沼气工程建设的几点建议

福州北环环保技术开发有限公司关于养殖粪污沼气工程建设的几点建议单位名称：福州北环环保技术开发有限公司联系人：张华联系电话：139059179330591-87815210目录一、建设沼气工程处理养殖粪污的社会意义.....................................1二、养殖粪污处理工作的总体思路及原则.........................................2三、养殖粪污处理工艺的设计原则.....................................................2四、养殖粪污处理工艺的设计内容.....................................................3五、建设沼气工程应考虑的五个因素.................................................4六、工艺技术方案..................................................................................5七、关于对做好畜禽养殖污水处理工作的几点建议.........................91随着畜禽养殖业向集约化、规模化、现代化迅速发展，畜禽养殖排放污水对环境的污染已超过了工业和城市生活排污对环境污染的总和，大量亟需处理的畜禽养殖污染物，已严重影响当地的生态环境，造成生态环境恶化、农产品品质下降并危及人体健康，也严重制约规模化养殖业自身的可持续发展，越来越成为社会关注的热点，食品安全、环境安全已成为各级政府考绩的内容之一。一、建设沼气工程处理养殖粪污的社会意义畜禽粪污水具有两个明显的特点，①污染性：排放量大、集中，浓度高，含有大量人畜共患病原体，危害大，是最大有机污染源。②资源性：建设沼气工程可以将有机污染物转化为“三沼”，沼气是清洁燃料，沼渣、沼液是优质有机肥料。沼气工程是一项集粪污处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程，是目前集约化养殖场粪污治理的主要手段。沼气工程的建设有利于养殖场向高产、高效、优质发展，沼气工程项目建设完成后，在产生一定经济效益的同时，环保效益、生态效益显著。1、环保效益大中型沼气工程可以有效地治理畜禽粪便污染，改善生态环境，防止畜禽疾病传播，环保意义重大。2、生态效益大中型沼气工程的建设，将种植业和养殖业紧密链接。同时，沼液沼渣替代化肥、农药，发展无公害、绿色、有机农业，有效地把“三废”变“三料”，实现了低入高出。3、经济效益以沼气工程为纽带，上连养殖业，下促种植业，使用沼渣、沼液替代化肥、农药向果树、蔬菜施肥，提高了果菜的品质，使农民增收节支，形成了典型的循环农业模式，取得了很好的经济效益。2沼气作为一种特殊的清洁能源，为节能减排，应对气候变化和发展低碳经济，促进新农村建设发挥着巨大的作用。随着人畜分离和集约化养殖业的发展，大中型沼气工程建设将是“十二五”期间农村沼气事业发展的重点。二、养殖粪污处理工作的总体思路及原则1、畜禽养殖行业的可持续发展必须对环境进行综合防治，在生产全过程中合理规划、利用清洁生产技术和污染物治理技术。2、建设沼气工程应符合当地总体规划，应与当地客观实际相结合。3、没有充足土地消纳利用固体粪便的养殖场，应建立集中处理处置畜禽粪便的有机肥厂或处理（处置）设施。4、建设规模应以当前畜禽养殖业的规模和养殖场业主的承受能力为基础。应根据养殖场的养殖种类、养殖规模、当地的自然地理环境条件以及排水去向等因素确定畜禽养殖污染治理工艺路线及处理目标。5、畜禽养殖业污染治理应从源头控制，通过优化饲料配方、提高饲养技术、改造畜舍结构和通风供暖工艺、改造清粪工艺等措施减少养殖场环境污染。6、应按照减量化、无害化、资源化的原则，以综合利用为出发点，尽量做到污染物资源化。7、用于农业生产的沼液和肥料应进行无害化处理，排入自然水体的污水应进行深度净化处理。8、采用水冲粪、水泡粪湿法清粪工艺的养殖场要逐步改为干法清粪工艺，尽量推广高压水枪等节水设施。9、养殖场的排水系统应实行雨污分离，场区内外的污水收集输送系统，不宜采取明沟布设。三、养殖粪污处理工艺的设计原则1、工艺设计应根据沼气工程规划年限、工程规模和建设目标，选择投资少、3效果好，使用寿命长，施工简单，运行稳定、费用低，管理方便、服务到位的建设方案，做到技术先进，经济合理，安全适用。2、为保证沼气工程功能的实现，所设计的工艺流程、构（建）筑物、主要设备、设施等应能最大限度地满足生产和使用的需要。3、应在不断总结生产实践经验和吸收科研成果的基础上，积极采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。商品化生产，产业化推广，降低成本，提高效率和效益。4、应以近期工程规模为主，兼顾远期规划，并为今后发展预留改、扩建的余地。5、为防止因某些突发事故而造成沼气工程停运，其被处理的原料应有安全溢流和超越的措施。6、在经济合理的原则下，对经常操作且稳定性要求较高的设备、管道及监控部位，应尽可能采用机械化、自动化控制，方便运行管理，降低劳动强度。7、应与邻近区域的给水、排水和雨水的排除系统以及供电、供气系统相协调。8、应与邻近区域的污泥处置及污水综合利用系统相协调，充分利用附近的农田。四、养殖粪污处理工艺的设计内容沼气工程是一项系统工程，工艺设计包括发酵原料的收集、前（预）处理，沼气的生产，沼气的净化、储存、输配与利用，沼渣、沼液的综合利用（或进一步深度处理达标）等全系统工艺。一般包括：1、前处理系统2、厌氧发酵系统3、沼液后续处理及利用系统4、沼气净化、贮供及利用系统5、粪沼渣处理及利用系统4五、建设沼气工程应考虑的五个因素1、大中型沼气工程的三种建设模式（1）能源生态型：也称能源型，畜禽粪污经厌氧消化后，排灌到农田鱼塘或水生植物塘，为无公害农产品生产提供肥源，实现了粪污的“零排放”。能源生态型沼气工程中，COD减排量一般可达到80%以上。（2）能源环保型：也称环保型，畜禽粪污在经厌氧消化后，再经过适当的深度处理，使其达到国家规定的相关环保排放标准。能源环保型沼气工程中，COD减排量一般能达到95%以上，NH3-N减排量一般能达到85%以上。（3）能源生态环保型：是上述两种模式的结合，在农业季节性用水时，提供肥源，在其他时间，污水经过深度处理，实现达标排放。2、集约化养殖场沼气工程建设要符合养殖场的特点（1）地处山区，偏僻，交通不便，电力供应不稳定。（2）环境治理压力大，特别是位于居民区、水源保护区、风景保护区等附近的养殖场。（3）操作人员技能水平相对较低，人员流动性大。（4）畜禽养殖疫情日趋频繁、风险大，收益不稳定。3、应科学确定建设大中型沼气工程的设计、建设参数（1）设计参数（例：存栏生猪5000头的规模场）a）日产鲜猪粪11吨、尿12.5吨，污水量约100吨/日（干清粪率为40%）。b）原污水CODCr浓度12000～15000mg/L。（2）建设参数a）日产沼气量约180m3(能源环保型)～250m3(能源生态型)。b）主体占地约1.5亩(能源生态型)～3亩(能源环保型)。c）投资及运行费用：能源生态型投资约90万元，运行费用每日约150元；能源环保型投资约150万元，运行费用每日约350元。54、建设大中型沼气工程三沼的利用（1）鲜粪：1吨鲜粪（含水率80%）进行堆肥发酵约产生0.6吨有机肥。（2）沼渣：1吨污水处理过程中约产生2～4kg沼渣。（3）沼液：1吨沼液要求3.5～5亩土地或0.3～0.5亩水面进行消纳。a）根据土地、作物生长周期和浇灌技术、当地降雨量等平衡计算可消纳的沼液量。b）根据经济作物氮磷钾需求量、氮磷钾损失、平衡施肥等计算可消纳沼液中的氮磷钾量。c）根据当地最大雨量设计“应急预案”。（4）沼气性质a）每降解1公斤COD产沼气量0.35～0.45m3。b）沼气一般含甲烷50～65％，热值为5000~6000大卡/立方米。（相当于城市管道煤气热值）。c）每立方米沼气发电约1.5度，一般人均日消耗沼气0.3~0.4m3/天。5、建设大中型沼气工程过冬的方法（1）保温大棚；（2）利用地热；（3）搅拌；（4）加热；（5）增加浓度。六、工艺技术方案1、新型三段式红泥塑料沼气工程技术背景：（1）70年代初，台湾把红泥塑料运用于畜禽养殖污水处理中，目前台湾90%以上集约化养殖场均采用，且已被多国效仿；（2）80年代中期大陆引入红泥塑料厌氧发酵工艺，因材料原因未能推广；（3）福州北环公司采用台湾的改性塑料合金红泥塑料，借鉴台湾厌氧技术、自主改进、创新，成功开发出新型三段式红泥塑料CSTR-ABR厌氧发酵工艺，目前《北环红泥塑料厌氧发酵装置设计技术规程》《北环红泥塑料贮气、供气系统设计、安装与使用操作规程》已被省技术监督局列为2011年标准化项目。62、台湾红泥塑料材料特点：（1）改性塑料、抗老化、耐腐蚀、阻燃，使用寿命长；（2）吸热性优，充分利用太阳能，提高发酵温度；（3）现代加工技术、焊接牢固、安装方便，商品化生产、产业化推广，降低投资；（4）规格灵活、适用于不同厌氧工艺池顶的覆盖，应用广泛。3、猪场粪污处理工程实例（1）红泥塑料沼气池（产气为主的处理方案）猪场干清出来的新鲜猪粪由人工拉送或机械运送至红泥塑料沼气池进料口，直接投加。猪粪的水解酸化均在沼气池中进行，水力滞留时间约73天。沼气池内部采用大空间通透形式，池内设计了水力回流和沼气间歇搅拌装置。在沼气池内不要求恒温35℃发酵。沼液自流到贮液池贮存备用。浮渣、沉渣收集到污泥干化场干化。沼气采取低压脱硫和高压脱水进行净化，在贮气袋低压贮存，用增压机输送进行恒压、均衡供气，可以用于集中供气或发电。猪粪沼气项目主要工艺流程示意图：本方案产气量大，运行费用低。采用这种工艺技术，福州北环环保技术开净化利用沼液阻火净化分配装置置增压装置供气发电沼气恒压装置气水分离器器红泥塑料贮气袋袋脱硫装置置卸压装置置红泥塑料沼气池进料料贮液池沼气锅炉加热7发有限公司承接了杭州萧山康盛养殖有限公司（生猪年出栏量8万头）猪粪沼气发电并网项目，项目日处理猪粪约20吨，建设红泥塑料沼气池约1500m3，年产沼气约32万多m3，年发电约50万kwh，部分沼液肥用于浇灌自有几百亩桑葚园。发电并网已经通过当地电力部门审核，工程处于并网调试阶段。（2）厌氧发酵罐（产气为主的处理方案）收集的猪粪通过调浆，进厌氧发酵罐，可以采用近中温、中温发酵，但是要求沼气必须用于发电，发电余热回供用于物料加热和罐体加热。这套工艺技术容积产气率高，商品化程度高，但技术控制比较复杂，进料、搅拌、热循环等运行费用高。发酵罐出水浓度高，不宜采用自然净化，沼液宜由土地消纳，因此该工艺比较适合拥有大量土地的地区。在广东湛江雷州奋勇华侨食品有限公司，采用红泥塑料发酵罐处理粪污水，发酵罐容积800m3，日处理猪粪污水量100吨，年产气9万m3，沼气发电用于加工饲料。工程采取近中温运行技术，产气量稍小，但满足场区饲料加工需要，运行费用低，比较受业主欢迎。在陕西卓越养殖有限公司旬邑种猪场，采用采用红泥塑料发酵罐处理粪污水，发酵罐容积700m3，沼气发电，中温运行。（3）红泥塑料沼气工程和有机肥制备系统方案（减排为主的处理方案）生态利用沼液阻火净化分配装置置增压装置沼气发电沼气恒压装置置气水分离器器红泥塑料贮气袋袋脱硫装置卸压装置置置厌氧发酵罐进料料贮液池加热8本方案通过系统考虑，整体解决养殖场的污水、粪渣处理，下面以陕西兴平星光良种猪繁养殖有限公司沼气工程为例进行说明。陕西兴平星光良种猪繁养殖有限公司年出栏生猪3万多头，采用干清粪工艺，每天排放的粪污量约220吨。建设红泥塑料沼气池1680m3，贮气袋280m3，贮液池600m3，制肥车间800m2及其他处理设施。设计沼气工程（含有机肥制备）工艺流程为：粪污收集和前处理要求减量化，即养殖场区粪污分流并干清粪，在前处理阶段还要求用固液分离机去除粪渣，干清粪、新鲜粪渣、浮沉渣及污泥用于好沼气气水分离器器脱硫装