【文章內容簡介】 因素，慎重選擇適宜的處理模式及工藝技術路線，以達到最佳的處理效果和經濟效益。 工程模式 比選 畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物處理的基本 工程 模式 ： 能源生態(tài)模式 該模式依靠現(xiàn)代化的設備組成比較完善的處理系統(tǒng)，將畜禽糞便經過一系列的 生物發(fā)酵處理，產生沼氣，最大限度地回收能源，以能源開發(fā)（供熱、發(fā)電）為核心，以沼渣、沼液的綜合利用為紐帶，以多種設施農業(yè)利用為依托，大幅度提高畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物綜合利用效益，消除畜禽養(yǎng)殖廢棄物產生的環(huán)境污染。 能源環(huán)保模式 對于處在大城市周邊，必須就地發(fā)展且規(guī)模很大的養(yǎng)殖場，則須對產生的糞便干濕分離，糞便進行微生物發(fā)酵制成沼氣供熱或發(fā)電，同時建設污水處理工程對污水進行工程化處理，實現(xiàn)達標排放。 種養(yǎng)平衡模式 在耕地較多的地方，遵循生態(tài)學的原理，通過按土地規(guī)模確定畜 禽養(yǎng)殖規(guī)模，以土地消納畜禽糞便 ，制定并實施科學規(guī)劃，用畜禽糞便作為種植業(yè)有機肥料供應源，將畜禽糞便密閉存放腐熟后就地還田。 土地利用模式 該模式是建立有機肥廠，依靠簡單設備，將畜禽糞便干濕分離，將其中干物質進行堆肥發(fā)酵，生產商品有機肥，銷售到更遠的地市。實現(xiàn)在更大市域內的種養(yǎng)平衡。再利用天然或人工的濕地、厭氧消化系統(tǒng)對污水進行凈化處理。通過資源化處理畜禽糞便和污水，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效益和經濟效益的雙贏。 達標排放模式 對于那些耕地少、土地消納量小，又不具備沼氣發(fā)電或生產有機肥條件的地方，而當?shù)乇仨毦偷匕l(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)的市域 ，則須建設污水處理工程，對集約化養(yǎng)殖場產生的廢水進行工程化處理，實現(xiàn)達標排放，產生的固體廢棄物應按照有關法規(guī)、標準綜合利用生產有機肥或進行減量化、無害化處理和處置。 以上五種模式中，土地利用模式或種養(yǎng)平衡模式相對資金投入最??； 能源 生態(tài)模式的投入產出比最大，經濟效益、環(huán)境效益較明顯；能源環(huán)保模式次之； 而達標排放模式主要目的是實現(xiàn)污染物達標排放，資金投入較大，經濟效益較低。 表 41 不同模式的比較分析 類別 適用地市 優(yōu)點 缺點 能源 生態(tài)模式 周邊有農田、果林、魚塘或水生植物的畜禽場。 占地少、能源回收率和資源綜合利用率高，經濟效益好，不產生環(huán)境污染。 前期投資較大，對操作人員技術要求高。 能源 環(huán)保模式 大城市周邊經濟發(fā)達，土地緊張，養(yǎng)殖規(guī)模大，糞便產生量很大。 污水達標排放，可生產有機肥，又可生產沼氣，供熱或發(fā)電。 投資很大、運行費用高，對操作人員技術要求很高。 種養(yǎng)平衡模式 有足夠土地，常年種植施肥量大的作物（如蔬菜、瓜果等），養(yǎng)殖規(guī)模以出欄數(shù)計算在 2 萬頭以下養(yǎng)殖場（市）。 投資少、無需專人管理。 需要大面積的土地，糞肥施于農田時要選擇合適時機，且糞肥用量受到限 制，可能污染地下水并對大氣產生一定的污染。 土地利用模式 離城市較遠，氣溫較高，有足夠的土地，地價較低、有灘涂、荒地、林地或低洼地可作廢水濕地處理系統(tǒng)的地市。一般要求養(yǎng)殖規(guī)模以出欄數(shù)計算在 5 萬頭以下。 投資少、運行費用低、不耗能。 占地面積大，能源回收率低，可能污染地下水。 達標排放模式 大中城市周圍，經濟比較發(fā)達，土地緊張，糞便產生量較大的養(yǎng)殖場（市）。 污水排放完全達到國家標準。 投資較大，運行費用高，經濟效益低。 結合 廣安市飛龍農業(yè)科技開發(fā)有限公司 的實際情況以及長遠規(guī)劃，我們 選擇能源生態(tài)模式，為 該養(yǎng)殖場 開創(chuàng)綠色養(yǎng)殖建立示范，同時保障公司的經濟效益，達到雙贏的目的。 工藝技術路線比選 （ 1）減量化原則 養(yǎng)殖 場可實行干清糞工藝，沖圈和降溫用水減少到最低限度，從而減少治理經費，達到把污染源控制在最低限度的目的。 （ 2）無害化原則 選用先進工藝技術，所有糞便、污水必須采用封閉式的厭氧發(fā)酵工藝，無毒無味運行，經過一段時間的厭氧發(fā)酵，可去除污水中的COD 約 80%左右，病毒菌殺滅率 96%以上，消除蚊蠅孳生地和寄生蟲生長的寄生體。 （ 3）資源化原 則 有害糞污經過治理，達到變廢為寶的目的。糞便治理后可作為果樹、蔬菜的有機肥料或深加工成有機復合肥。污水、糞水治理經過厭氧發(fā)酵所產生的沼液富含溶解氮、磷鉀的黃腐酸，濃縮后可制成植物葉面有機噴施肥。 （ 4）生態(tài)化原則 選用先進處理工藝治理后，將沼渣和沼液分別制成固體有機復合肥和液體有機復合肥，固體有機復合肥料可作為農作物的底肥或追肥，液體有機復合肥可作為 葉面肥或滴灌施肥，形成“養(yǎng)殖 — 能源（沼氣） 肥料 — 種植 — 養(yǎng)殖”生態(tài)模式。整個工程是一個可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)保能源工程，注重資源綜合開發(fā)利用和生態(tài)平衡，利用現(xiàn)代 科學技術，通過人工設計生態(tài)工程，協(xié)調發(fā)展與環(huán)境之間、資源利用與 保護的關系，形成生態(tài)與經濟兩個良性循環(huán)。 沼氣工程厭氧處理器介紹 厭氧消化工藝是沼氣工程的核心，厭氧消化工藝選擇是否恰當直接影響沼氣工程的處理效果、沼氣產量、運行管理和基建投資。 厭氧發(fā)酵是厭氧微生物一系列生命活動的結果，也就是微生物不斷地進行新陳代謝和生長繁殖的結果。保持厭氧細菌良好的生活條件，才有可能有較高的沼氣生產率或污水凈化效果。綜合起來有厭氧發(fā)酵的原料、厭氧消化活性污泥、消化器負荷、發(fā)酵溫度、 pH 值、碳氮比、有害物的控制及攪 拌等。厭氧污水消化最重要的影響因素是溫度、活性污泥形態(tài)與濃度和污泥的水力狀況。 一般化學反應的速度常隨溫度的升高而加快，每當溫度升高10℃，化學反應的速度可增加 2～ 3 倍，沼氣發(fā)酵過程是在微生物體內進行的生化反應過程，在一定溫度范圍內也基本符合這個規(guī)律。沼氣發(fā)酵可分為 3 個溫度范圍： 50～ 65℃稱高溫發(fā)酵； 20～ 45℃稱中溫發(fā)酵； 20℃以下稱低溫發(fā)酵。此外，隨自然溫度變化的發(fā)酵方式稱常溫發(fā)酵。 厭氧發(fā)酵生物處理技術發(fā)展到今天已經取得了很大的成就，已經開發(fā)出的厭氧消化器種類很多，目前在 各類 養(yǎng)殖行業(yè)糞 類資源化處理利用方面，應用較多的是半地下隧道式厭氧反應器、升流式固體反應器 （ USR）和 上流式厭氧污泥床 反應器（ UASB）。 半地下隧道式厭氧反應器 半地下隧道式沼氣反應釜，包括備料池、產氣池及出料池。產氣池位于反應釜中心部位，備料池和出料池分別設于產氣池兩側；沿備料池與出料池地面周邊分別設有前、后防護欄，備料池外側設有續(xù)水槽通過續(xù)水孔與備料池相通，備料池連接地面一側設有續(xù)料斗及補水 管；與備料池、出料池相通的產氣池兩側出口分別為進料口和出料口，對應進料口及出料口分別設置進料裝置和置于出料槽中的出料裝置；產 氣池頂部設有頂蓋板，其上設有沼氣出口及溫度探測孔，溫度探頭設于溫度探測孔內；產氣池內下部設有產氣運行裝置，產氣池底部設有底槽板，續(xù)熱管平行設于底槽板下。反應釜主體采用薄板制作組裝，質輕堅固耐用；安裝簡便省時，運行高效安全。 USR 反應器 USR（升流式 固體 反應器）是一種結構簡單，適用于高懸浮固體原料的消化器。不需要安裝三相分離器，不需要污泥回流，也不需要全混式消化器那樣的攪拌裝置。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠被動沉降滯留消化器內，上清液從消化器上部排出，這樣就可以得到比 HRT 高的多的 SRT 和 MRT，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。 USR 的優(yōu)點：進料中 TS 濃度較高，甲烷產率相對較高。 USR的缺點：消化器內物料分布不均勻，易產生浮渣、結殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現(xiàn)象。 UASB 反應器 UASB（上流式厭氧污泥床）反應器是目前世界上發(fā)展最快的一種消化器之一，由于該消化器結構簡單，運行費用低，處理效率高而得到廣泛應用。 UASB 由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處 理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣 泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室的沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內，使 反應區(qū)內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床 該工藝將污泥的沉降與回流置于一個裝置內，降低了造價。該工藝的優(yōu)點為：除三相分離器外，消化器結構簡單，沒有攪拌裝置及供微生物附著的填料；長的 SRT 和 MRT 使其達到了很高的負荷；顆粒污泥的形成，使微生物天然固定化，改善了微生物的環(huán)境條件，增加了工藝的穩(wěn)定性，出水的懸浮固體含量低。 缺點：需要安裝三相分離器；進水中只能含有低濃度的懸浮固體；需要有效的布水器使進料能均勻分布于消化器的底部；當沖擊負荷或進料懸浮物含量升高，以及遇到過 量有毒物質時，會引起污泥流失。 但該消化器僅僅適用于處理可溶性廢水，要求較低的懸浮物含量（ TS 一般不超過 3500mg/l）。 結合本項目 排污情況以及后期對沼渣沼液的深加工，選擇半地下隧道式厭氧反應器最為合理。也最適合大強牧業(yè)有限公司的實際情況。 阻火器 脫硫塔 貯氣柜 汽水分離器 上清液 工藝流程 工藝流程圖 污水經粗格柵去除其中的草等大顆粒物后和糞便經過高效破碎系統(tǒng)后一起進入?yún)捬醴磻?，內設攪拌器，確保反應順利進行。經厭氧反應 器出來的沼氣經脫水、脫硫等處理后進行沼氣利用；出來的沼渣經過沼渣池以后進入固液分離機，經濃縮后制成沼渣肥