【正文】 年代以來生態(tài)學(xué)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(gòu)人類的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，使得經(jīng)濟(jì)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(jì)。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。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(jìn)行綜合利用和有效處理。 “豬 ——沼 ——農(nóng) ”三位一體經(jīng)濟(jì)模式架構(gòu) 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(yīng)優(yōu)質(zhì)商品 豬 。 ？ 干物質(zhì) 減量化計算詳見24。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。作葉面肥，沼肥可單用也可與農(nóng)藥化肥混用。 遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)指導(dǎo)思想，依據(jù)物質(zhì)循環(huán)、能量流動的生態(tài)學(xué)基本原理，強化種養(yǎng)平衡，促進(jìn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 集糞池 集糞池用來暫存 豬 場輸送來的 豬 糞，通過集水池污水沖洗到進(jìn)料池。目前，全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被廣泛應(yīng)用于 SS 濃度較高的廢水處理中。在高速上升速度和產(chǎn)氣的攪拌作用下，廢水與顆粒污泥間的接觸更充分，因此可允許廢水在反應(yīng)器中有很短的水力停留時間，從而 EGSB 可以高速地處理濃度較低的有機廢水。 適用于含固量高 的有機廢水 厭氧工藝的選擇確定 從以上列表可知，各種類型的厭氧工藝各有其優(yōu)缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇適當(dāng)?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在。此種預(yù)制鋼板形成 的保護(hù)層不僅能阻止罐體腐蝕，而且具有抗酸堿的功能。 增溫 增溫能耗主要分為兩部分，一部分為把參與反應(yīng)物料的溫度由常溫提升到反應(yīng)溫度，這一過程主要在進(jìn)料池中進(jìn)行，另一部分是保證 USR 反應(yīng)器在相對穩(wěn)定的溫度下運行，補償其運行過程中散失到環(huán)境中的能量。 本工程擬采用生物脫硫的方法對沼氣進(jìn)行脫硫處理。 厭氧消化處理階段描述 進(jìn)料 攪拌 反應(yīng)循環(huán)過程。主要通過調(diào)壓閥、管路等完成沼氣的輸配。沼氣經(jīng)過生物脫硫塔、氣水分離器、凝水器等專用設(shè)備凈化處理后貯存在濕式儲氣柜中。 工藝流程描述 預(yù)處理階段描述 格柵集水池 豬 舍沖洗水由污水匯集管網(wǎng)（或污水渠）經(jīng)人工格柵匯集到集水池；提升泵按配比時間安排將其提升至調(diào)節(jié)池和配料池。這種脫硫再生過程可循環(huán)多次，直至氧化鐵脫硫劑表面的大部分空隙被硫或其它雜 質(zhì)覆蓋而失去活性為止。為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍可正常運行，必 須對系統(tǒng)實施整體保溫措施，同時還需對厭氧消化罐進(jìn)水進(jìn)行增溫處理。典型的有德國的利普（ Lipp）公司的利普罐和德國 Farmetic 公司的搪瓷拼裝罐。反應(yīng)池設(shè)排泥管可將多余的污泥和下沉在底部的惰性物質(zhì)定期排除。 UASB 反應(yīng)器的特點在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡（ 30 天以上）， 較高的進(jìn)水容積負(fù)荷率，從而大大提高了厭氧反應(yīng)器單位體積的處理能力。完全混合厭氧工藝池體體積較大，負(fù)荷較低，其污泥停留時間等 于水力停留時間，因此不能在反應(yīng)器內(nèi)積累起足夠濃度的污泥，一般僅用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及 糞便 的厭氧消化處理。 糞污水由匯集管網(wǎng)運送至預(yù)處理單元，經(jīng)與場區(qū)沖刷水混合后進(jìn)行厭氧處理。 設(shè)計原則 資源化原則。追施沼肥有機肥的小麥畝產(chǎn)增產(chǎn) 20 kg，用沼肥澆灌大白菜，較化肥對照提前 5～ 7 天包心，增產(chǎn) 30%。 沼肥種養(yǎng)平衡和有效利用解決方案 能環(huán)工程日產(chǎn)沼渣 噸（含水率 93%）、沼液 噸。 沼氣 產(chǎn)量 計算 考慮 2%的 干物質(zhì) 損耗率， 每 天投 TS 902kg， 產(chǎn)沼率為 ～ m3/kg TS，取值 m3/kg TS，可產(chǎn)沼氣 271m3。 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)、社會效益有機統(tǒng)一為目標(biāo)的良性循環(huán)的新型農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)。 2020 年生 豬 規(guī)?；_(dá)飼養(yǎng)水平達(dá)到%。 2020 年中國肉 豬 存欄 萬頭，出欄 萬頭， 豬 肉產(chǎn)量 萬噸，居世界第一位，肉類人均占有量達(dá) kg/人，其中 豬 肉 kg/人，超過世界 豬 肉人均的 kg/人。 從提倡一些廢棄資源回收和綜合利用到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的提 出，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論的重要突破，它打破了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論把經(jīng)濟(jì)和環(huán)境系統(tǒng)人為割裂的弊端，要求把經(jīng)濟(jì)發(fā)展建立在自然生態(tài)規(guī)律的基礎(chǔ)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(jì)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(jì)體系，為可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)提供了新的理論范式。 表 22 補充水量計算表 季節(jié) 糞便 篩渣量 污水總量 高濃度物料量 含固率 高濃度污水量 低濃度污水量 （ t/d） （ m3/d ） （ t/d） （ t/d） （ m3/d） 夏季 ？ 10% 冬季 ？ 10% +=, += 部分存留在污水中的豬糞渣投入 到配料池就是代替了需要配水的 立方米。） ，則沼氣重量： *271=所以水消耗 就是沼氣的重量。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(dāng) 15： 15： 15 的三元素復(fù)合肥 60 kg。基于此，土肥專家在設(shè)計設(shè)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 。 第五章 能環(huán)工程工藝流程設(shè)計 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、等處理單元。本工程設(shè)計采取分 2 批輪流進(jìn)料方式。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。由于沼氣要透過浮渣層進(jìn)入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對浮渣層產(chǎn)生一定的 “破碎 ”作用。 本設(shè)計方案選擇 USRPM 為厭氧處理工藝。 反應(yīng)器上部設(shè)排水系統(tǒng)。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(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。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。 排渣 排渣系統(tǒng)定期排渣，保持反應(yīng)器內(nèi)污泥活性。 （一）沼氣的基本特性參數(shù) 沼氣是一種混合的可燃性氣體，其主要成分是甲烷（ CH4）、二氧化碳（ CO2）、還有少量的氫（ H2）、一氧化 碳（ CO）、硫化氫（ H2S）等。厭氧罐按進(jìn)料（ 1 小時） 攪拌（ 1 小時） 反應(yīng)（ 4 小時） 攪拌（ 1 小時）反應(yīng)（ 4 小時） …… 這個循環(huán)過程進(jìn)行。沼氣主要用于鍋爐燃燒使用，儲氣柜的容積按日 產(chǎn)量 的 60%設(shè)計。 沼氣應(yīng)用系統(tǒng)工藝選擇 沼氣凈化工藝選擇 厭氧反應(yīng)器剛產(chǎn)出的沼氣是含飽和水蒸氣的混合氣體，除含有氣體燃料 CH4 和惰性氣體CO2 外，還含有 H2S 和懸浮的顆 粒狀雜質(zhì)。由于是機械化、自動化制作和采用薄鋼板作為建筑材料， LIPP 技術(shù)具有施工周期短，造價較低，質(zhì)量好等優(yōu)點。對于高含固率來料，為避免進(jìn)料分布不均 勻問題，必須強化其進(jìn)料的局部混合性。使廢液中的有機固體與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機固體被液化發(fā)酵和厭氧分解，約有60%左右的有機物被轉(zhuǎn)化為沼氣。厭氧濾床可分為上流式厭氧濾床和下流式厭氧濾床二種。我們選擇批次配比方式，每天 24 小時內(nèi)分 2 批完成配比操作，每次 1 小時進(jìn)行。 可靠性原則 遵循技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠的原則，在設(shè)計中吸取國內(nèi)外先進(jìn)的處理工藝和施工技術(shù)，使工程達(dá)到國際先進(jìn)水平。 長期使用沼肥有機肥可以促進(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，并且減少化肥對環(huán)境的污染，降低用肥成本。 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，是無公害栽培的首選肥料。 詳見表 25。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，并將有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源（沼氣）；第二，保留污水中對植物生長有利的成分，使之轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)有機肥（固 態(tài)、液態(tài)）。 本工程項目的目的就是在國家政策的鼓勵下，采用科學(xué)與全面的處理方法對養(yǎng)殖場的廢棄物進(jìn)行有效的處理，使其轉(zhuǎn)化為有用