【正文】 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施的總稱。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備凈化處理后貯存在儲氣柜中。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。為降低反應過程中的能耗，在本設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，在反應器池體外增設一層保溫層，以降低反應器的熱量散失。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。反應器上部設排水系統(tǒng)。 厭氧反應器配置選擇高濃度厭氧反應器內(nèi)設置一臺攪拌器，使進料均勻分布于罐體底部并充分與厭氧微生物接觸。拼裝罐具有技術先進、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。這些技術應用金屬朔性加工中的加工硬化原理和薄殼結構原理，通過專用技術和設備將鍍鋅或搪瓷拼裝建造成。本設計方案選擇USRPM為厭氧處理工藝。我們定義該方式為USRPM。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器（USR）是較為合適的。 幾種典型的厭氧反應器適用性能比較幾種典型的厭氧反應器適用性能比較見表51。由于沼氣要透過浮渣層進入到反應器頂部的集氣室，對浮渣層產(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、未降解的固體和無機固體等）被累積在固體床下部，使反應器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，可使反應器有較長的微生物和固體滯留時間。（6）升流式厭氧固體反應器（USR）升流式厭氧固體反應器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反應器，其構造特點是反應器內(nèi)不設三相分離器和其它構件。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。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。厭氧濾器的缺點是填料載體價格較貴，反應器建造費用較高，此外，當污水中SS含量較高時，容易發(fā)生短路和堵塞。（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器，厭氧菌在填充材料上附著生長，形成生物膜。（2）厭氧接觸工藝反應器厭氧接觸工藝反應器是完全混合式的，是在連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應器（CSTR）的基礎上進行了改進的一種較高效率的厭氧反應器。本工程設計采取分2批輪流進料方式。 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。 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。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。第五章 能環(huán)工程工藝流程設計 預處理工藝選擇預處理包括格柵、集水池、集糞池、配料池、等處理單元。 設計范圍本設計范圍包括：能環(huán)工程工藝設計；機械設備設計；建筑與結構設計；電氣設計；控制及儀表設計；平面與高程設計；消防、勞動生產(chǎn)保護與人員編制設計。綜合效益原則。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。基于此，土肥專家在設計設施蔬菜營養(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10～20倍。 沼肥承載土地量分析根據(jù)有關資料，豬糞沼肥的養(yǎng)分組成與含量分別為：氨氮 %，%，%，每天產(chǎn)出的沼肥所含有的氮、磷、鉀養(yǎng)分量分別為： kg， kg， kg。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。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。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15：15：15的三元素復合肥60 kg。在生產(chǎn)中，沼肥有機肥可以用作基肥、追肥和葉面肥。根據(jù)有關研究表明，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)分結構易于吸收，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。消納該部分沼肥必須有相應量的土地承載。 表25 干物質(zhì)減量化計算詳見24。 考慮2%的干物質(zhì)損耗率，每天投TS 902kg，～ m3/kg TS， m3/kg TS，可產(chǎn)沼氣271m3。 10% 冬季 10% 低濃度污水量（m3/d）夏季 高濃度污水量（t/d） 含固率 高濃度物料量（t/d） 污水總量（m3/d） 糞便篩渣量（t/d）補充水量計算表季節(jié)表22 ，豬糞含水率按82%設計，干物質(zhì)（TS）量計算見表21。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)殖場建設中引進能源生態(tài)工程思想，采用沼氣工程技術治理養(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養(yǎng)殖場利用，副產(chǎn)物沼肥供應四季茶園使用，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。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。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。隨著上個世紀50、60年代以來生態(tài)學的勃興，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。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。在“十一五”畜牧業(yè)發(fā)展目標中預計，畜牧業(yè)規(guī)?；?、標準化、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)模以上的標準化養(yǎng)殖場的產(chǎn)品比例分別提高10個百分點。居世界第一位， kg/人， kg/人， kg/人。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。 35前 34九章 附圖 33 32 31 31 31 31 31 31 31 30第八章 投資估算與經(jīng)濟分析 29 29 28 28 28 2勞動生產(chǎn)保護與人員編制設計 28 28 28 28 28 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 26 26 26 26 25 25 25 24 24 24 23 23（建）筑物結構設計 23 23 23 建筑與結構設計 22第七章 其它設計 22 22 沉淀池參數(shù)設計 21 21 21 沼氣凈化儲存階段工藝參數(shù)設計 20 20 20 厭氧消化處理階段工藝參數(shù)設計 20 20 19 19 19 19 人工格柵 19 格柵槽 19 預處理階段工藝參數(shù)設計 19 物料負荷 18第六章 工藝參數(shù)設計 18 沼肥處理階段描述 17 沼氣凈化儲存階段描述 17 厭氧消化處理階段描述 17 預處理階段描述 17 17 工藝流程設計 17 沼肥利用工藝選擇 16 沼氣輸配工藝選擇 16 沼氣儲存工藝選擇 16 沼氣凈化工藝選擇 10 10 厭氧消化處理工藝選擇 10 預處理工藝選擇 10 9第五章 能環(huán)工程工藝流程設計 9 糞污處理量 8 設計范圍 8 設計原則 8 設計依據(jù) 6第四章 工程設計范圍和處理能力 5 沼肥承載土地量分析 5 沼肥優(yōu)勢分析 5 5 4第三章 產(chǎn)物供需平衡分析和解決方案選擇 4 4 3 沼肥產(chǎn)量估算 3 3 3 3 2第二章 項目資源/產(chǎn)物計算 2 1“豬——沼——茶”三位一體經(jīng)濟模式架構 1 1 1 1第一章 項目背景和設計思想言存欄500頭基礎母豬的沼氣工程設計方案目 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。1983年到2005年豬肉消費占肉食品比例均大于60%。%。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。 第一章 項目背景和設計思想循環(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)學規(guī)律來指導人類社會的經(jīng)濟活動。與此不同，循環(huán)經(jīng)濟倡導的是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎上的經(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。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)，以科學技術為支撐，以經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益有機統(tǒng)一為目標的良性循環(huán)的新型農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)?！柏i——沼——農(nóng)”三位一體經(jīng)濟模式架構為滿足人們對肉食品的需求，擬建立萬頭豬場，常年向市場供應優(yōu)質(zhì)商品豬。第二章 項目資源/產(chǎn)物計算豬場基礎母豬存欄量500頭，豬場總存欄量為5354頭，設計采用干清糞工藝，按《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》計算，（百頭?d），（百頭?d），～ m3/d。 物料總量和水量分配計算見表22。 厭氧階段TS的輸出量為316 kg，進入沼渣儲存池；。 詳見表25。 （含水率93%）、。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。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。據(jù)四川農(nóng)業(yè)科學院在水稻、玉米、棉花等作物上的