【正文】 到進(jìn)料池。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(jìn)行設(shè)計(jì)。 沼氣輸配工藝選擇 沼氣輸配系統(tǒng)指從沼氣儲(chǔ)氣柜至沼氣使用前一系列沼氣輸配設(shè)施的總稱。 厭氧罐中輸出的含飽和水蒸氣的沼氣經(jīng)過(guò)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(chǔ)氣柜中。再生后的氧化鐵可繼續(xù)脫除沼 氣中的 H2S。這種脫硫方法已在德國(guó)沼氣脫硫中廣泛使用，在國(guó)內(nèi)某 些工程已有采用，其優(yōu)點(diǎn)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。因此新生成的沼氣不宜直接作燃料，還需進(jìn)行氣水分離、脫硫等凈化處理，其中沼氣的脫硫是其主要問(wèn)題。為降低反應(yīng)過(guò)程中的能耗，在本設(shè)計(jì)中一方面采用較高的物料濃度，在保證有機(jī)負(fù)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。 保溫 泰興 新能源 科技有限公司 15 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(chǔ)氣柜的保溫。 反應(yīng)器上部設(shè)排水系統(tǒng)。 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(tái)攪拌器，使進(jìn)料均勻分布于罐體底部并充分與厭氧微生物接觸。拼裝罐具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、維修便利、外觀美觀，可拆遷等特點(diǎn)，其使用壽命達(dá) 30 年。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(guò)專用技術(shù)和設(shè)備將鍍鋅或搪瓷拼裝建造成。 本設(shè)計(jì)方案選擇 USRPM 為厭氧處理工藝。我們定義該方式為 USRPM。對(duì)于本項(xiàng)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(jìn)入?yún)捬?池 進(jìn)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。 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(jiàn)表 51。由于沼氣要透過(guò)浮渣 層進(jìn)入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對(duì)浮渣層產(chǎn)生一定的 “破碎 ”作用。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(wú)機(jī)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(zhǎng)的微生物和固體滯留時(shí)間。 （ 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(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器和其它構(gòu)件。但是對(duì)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(gè)系統(tǒng)的投資費(fèi)用也較大。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。厭氧濾器的缺點(diǎn)是填料載體價(jià)格較貴，反應(yīng)器建造費(fèi)用較高，此外，當(dāng)污水中 SS含量較高時(shí)，容易發(fā)生短路和堵塞。 泰興 新能源 科技有限公司 12 （ 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(zhǎng)，形成生物膜。 （ 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(jìn)行了改進(jìn)的一種較高效率的 厭氧反應(yīng)器。本工程設(shè)計(jì)采取分 2 批輪流進(jìn)料方式。 進(jìn)料方式選擇 進(jìn)料池內(nèi)物料由提升泵向厭氧消化單元進(jìn)料。 進(jìn)料池 進(jìn)料池的功能是將豬糞配比為含固率在 10%左右的混合液。 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(yùn)行。 泰興 新能源 科技有限公司 11 第五章 能環(huán)工程工藝流程設(shè)計(jì) 處理工藝選擇 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、 沼氣池，回水池 等處理單元。 設(shè)計(jì)范圍 本設(shè)計(jì)范圍包括：能環(huán)工程工藝設(shè)計(jì)；機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)；建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；電氣設(shè)計(jì)；控制及儀表設(shè)計(jì)；平面與高程設(shè)計(jì)；消防、勞動(dòng)生產(chǎn)保護(hù)與人員編制設(shè)計(jì)。 加強(qiáng)對(duì)資源的規(guī)劃和管理 。 生態(tài)化原則。 第四章 工程設(shè)計(jì)范圍和處理能力 設(shè)計(jì)依據(jù) 《中華人民共和國(guó)水污染防治法實(shí)施細(xì)則》（環(huán)發(fā) [1999]214 號(hào) )） 《污水處理設(shè)施環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理辦法 》（ (88)國(guó)環(huán)水字第 187 號(hào)） 《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局， 2020 年 5 月 8 日發(fā)布） 《規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ NY/T 12222020） 《大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)能源環(huán)境工程建設(shè)規(guī)劃》（農(nóng)業(yè)部， 1999） 《蓄禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB185962020） 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 89781996） 《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》 業(yè)主提供的有關(guān)基礎(chǔ)資料。按雙季耕作，如冬小麥和夏玉米 或大豆輪作來(lái)計(jì)算，則所需消納這些沼肥的土地量將減少一半。 長(zhǎng)期使用沼肥有機(jī)肥可以促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改良土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)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(jī)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(duì)環(huán)境的污染，降低用肥成本。能給作物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，調(diào)節(jié)代謝，促進(jìn)生長(zhǎng)，增強(qiáng)光合作用，有利花芽分化，?；ū９?，果實(shí)膨大，產(chǎn)品光 亮度好，品質(zhì)優(yōu)秀。和同等養(yǎng)分 含量的無(wú)機(jī)肥料相比，沼肥作追肥的作物，長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)健，病蟲害少，果實(shí)大且有光澤，品質(zhì)好，產(chǎn)量和產(chǎn)值分別高出對(duì)照 10%～ 20%。沼肥用于稻田，作物生長(zhǎng)強(qiáng)壯，植株挺拔翠綠，分蘗多、苗高且根系粗壯發(fā)達(dá)，有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率都有所提高。 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(wú)公害栽培的首選肥料。沼肥中含有豐富的氮磷鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素和多種微量營(yíng)養(yǎng)元 素，據(jù)測(cè)定，沼肥中含有全氮（ N） %～ %，全磷（ P2O5） %～ %，全鉀（ K2O） %～ %，而且這些營(yíng)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(yíng)養(yǎng)能力強(qiáng)，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。 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力除供養(yǎng)殖場(chǎng)自用外，剩余的電力可并網(wǎng)賣給供電局。 表 24 干物質(zhì)減量化計(jì)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) 92 65% 6 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%。 表 23 日沼氣產(chǎn)量計(jì)算表 干物質(zhì)量 (kg/d) 9200 干物質(zhì)損耗率 2% 干物質(zhì)投產(chǎn)量 (kg/d) 9020 產(chǎn)沼率 (m3/kg) 產(chǎn)沼量 (m3/d) 4501 污水量（ m3/d） 41 沼肥產(chǎn)量估算 干物質(zhì)減量化計(jì)算 全天輸入干物質(zhì)量為 9020kg。本項(xiàng)目中，干物質(zhì)量按照 t/d 進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外利用畜禽糞便持續(xù)性的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行有效的處理，達(dá)到符合自然再循環(huán)的目的，使其變成取之不盡用之不覺(jué)的能源原材料。 泰興 新能源 科技有限公司 6 “豬 ——沼 ——農(nóng) ”三位一體經(jīng)濟(jì)模式架構(gòu) 為滿足人們對(duì)肉食品的需求，擬建立萬(wàn)頭豬場(chǎng)，常年向市場(chǎng)供應(yīng)優(yōu)質(zhì)商品豬。 本項(xiàng)目有效科學(xué)的利用了養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的所有廢棄物，利用高新技術(shù)對(duì)廢棄物進(jìn)行處理 ，并且合理的利用處理過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)產(chǎn)品，如沼氣。 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(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益有機(jī)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)。與此不同，循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jì)發(fā)展模式，它要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式，組織成一個(gè) “資源 —產(chǎn)品 —消費(fèi) —再生資源 ”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流 動(dòng)的過(guò)程，使得整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及生產(chǎn)和消費(fèi)的過(guò)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(zhǎng)期以來(lái)環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。 泰興 新能源 科技有限公司 5 第一章 項(xiàng)目背景和設(shè)計(jì)思想 項(xiàng)目設(shè)計(jì)思想 循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想 循環(huán)經(jīng)濟(jì)，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)，它要求運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律來(lái)指導(dǎo)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。因此，必須對(duì)大中型養(yǎng) 豬場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物、廢水進(jìn)行綜合利用和有效處理。 2020 年生豬規(guī)模 化達(dá) 飼養(yǎng)水平達(dá)到 %。 1983 年到 2020 年豬肉消費(fèi)占肉食品比例均大于60%。值得一提 的是泰國(guó)由于對(duì)沼氣發(fā)電的普遍認(rèn)同，目前很多中小型農(nóng)場(chǎng)也取得了沼氣發(fā)電的專有技術(shù)，開(kāi)發(fā)出適合自己的小型沼氣發(fā)電技術(shù)，效果顯著 。而如何 讓環(huán)保工程產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益一直是各國(guó)努力研究開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。 在不以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價(jià)的前提下，實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的快速增長(zhǎng)，改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，利用畜禽糞水開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)產(chǎn) 生清潔的能源是最好的選擇之一。但由于畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞污等污染物對(duì)環(huán)境的不利影響，使我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨 著發(fā)展與環(huán)保的雙重壓力?；蛘呋ū惧X修建了環(huán)保工程可以卻不運(yùn)營(yíng)，變成了面子工程，浪費(fèi)了很多資源。一家 10萬(wàn)頭存欄量的養(yǎng)豬場(chǎng)每月單發(fā)電收益就超過(guò)人民幣 50萬(wàn)元，不但解決了廢水排污的困擾還為廠家提供了豐厚的利潤(rùn)。 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(guó)豬肉食用量在肉食消費(fèi)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。 隨養(yǎng)殖數(shù)量的增多，我國(guó)規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大， “十五 ”期間，畜牧業(yè)的規(guī)?；?、區(qū)域化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程呈現(xiàn)出加快發(fā)展的趨勢(shì)。 然 而，養(yǎng)豬生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量有機(jī)廢棄物，這些有機(jī)廢 棄物中含有大量的生物質(zhì)能和有機(jī)肥資源，如不進(jìn)行處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴(yán)重污染了水源、生態(tài) 自然環(huán)境，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費(fèi)；同時(shí)，糞水四溢，將導(dǎo)致病菌傳播，對(duì)企業(yè)擴(kuò)大再生產(chǎn)和安全生產(chǎn)也將產(chǎn)生限制。 本工程項(xiàng)目的目的就是在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下， 引進(jìn) 采用科學(xué)與全面的處理方法對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的廢棄物進(jìn)行有效 的處理，使其轉(zhuǎn)化為有用的資源， 利用廢棄物的資源來(lái)發(fā)電以及生產(chǎn)能源，對(duì)廢棄物 實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、資源化處理的最終目標(biāo) ， 為該 地區(qū)養(yǎng) 殖 場(chǎng)廢棄物的處理樹(shù)立一個(gè)樣板。在這種經(jīng) 濟(jì)中，人們以越來(lái)越高的強(qiáng)度把地球上的物質(zhì)和能源開(kāi)采出來(lái)，在生產(chǎn)加工和消費(fèi) 過(guò)程中又把污染和廢物大量地排放到環(huán)境中去，對(duì)資源的利用常常是粗放的和一次 性的，通過(guò)把資源持續(xù)不斷地變成廢物來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的數(shù)量型增長(zhǎng)，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。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是實(shí)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(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本形式。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(wèn)題，而且還可以有效轉(zhuǎn)化利用廢棄物，促進(jìn)種養(yǎng)業(yè)的良性 循環(huán)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無(wú)害化。技術(shù)在多個(gè)國(guó)家運(yùn)行效果良好，規(guī)?？纱罂尚?，非常有彈性，可以符合中國(guó)不同企業(yè)的實(shí)際情況 ，來(lái)進(jìn)行調(diào)整。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(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源（沼氣）； 并且利用特殊有效的方法對(duì)產(chǎn)商的沼氣進(jìn)行處理，使其內(nèi)涵的能源物質(zhì)可以得到有效的利用（可用 來(lái)發(fā)電，取暖，或作為備用能源），合理利用能源所得到的能源，并且對(duì)能源的再循環(huán)和質(zhì)量進(jìn)行合理規(guī)劃，使其能夠滿足和保證設(shè)備的滿負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到廢物能源的充分利用。 日產(chǎn)糞便量為 ，豬糞含水率按 82%設(shè)計(jì)，干物質(zhì)（ TS）量計(jì)算見(jiàn)表 21。 表 22 補(bǔ)充水量計(jì)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 51 964