【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 便：沼氣中心與肥料加工廠、飼料加工廠、辦公生活區(qū)相距不遠(yuǎn)，便于沼氣和電力短距離輸送，能量損失小，可減少工程和設(shè)備投資，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)。 肥料施用方便：沼氣中心距離種植區(qū)僅一路之隔，沼渣沼液輸送方便。 項(xiàng)目區(qū)概況 項(xiàng)目地址及用地規(guī)模 高產(chǎn)奶牛養(yǎng)殖繁殖基地建設(shè)項(xiàng)目位于杭錦后旗二道橋鎮(zhèn)，距 25 旗所在地 7 公里，交通四通八達(dá)。包蘭鐵路線、 110 國(guó)道、京藏高速（哈磴）、 212省道橫穿境內(nèi)，過(guò)境臨 — 策鐵路已建成通車。該項(xiàng)目在公司現(xiàn)有奶牛 500頭基礎(chǔ)上，通過(guò)奶牛良種擴(kuò)繁技術(shù)，建成基礎(chǔ)存欄良種奶牛 1000頭規(guī)模的奶牛種源基地。項(xiàng)目區(qū)占地面積 100 畝。 自然條件 地理位置 杭錦后旗地處內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市河套平原西北角，位于東經(jīng) 106176。 34＇ — 107176。 24＇之間。南北長(zhǎng)約 87公里，東西寬約 52 公里。旗境東南隔黃河與鄂爾多斯市杭錦旗相望，北靠烏拉特后旗，東于臨河市毗鄰，東北角連烏拉特中旗，西和西南部與磴口縣接壤。陜壩鎮(zhèn)距包蘭鐵路臨河火車站僅 25公里，距臨— 策鐵路杭后車站 2 公里，距 110 國(guó)道、哈磴高速線 20公里，距烏海、包頭飛機(jī)場(chǎng)分別為 100公里和 290公里，距中蒙邊境干其毛道、策克口岸 180公里，項(xiàng)目區(qū)的電力供應(yīng)充足，通訊暢通，電話、傳真和寬帶網(wǎng)絡(luò)都已開(kāi)通。地質(zhì)構(gòu)造屬于黃河淤積平原，其次有山前洪積扇、沙丘、湖泊、風(fēng)蝕坑等。 氣候 杭錦后旗氣候?qū)僦袦貛責(zé)醽啂?，風(fēng)多雨少，氣候干燥 ，年平均氣溫 ℃，年均降雨量 134毫米； 1月平均氣溫 — ℃，極端最低氣溫為攝氏零下 ℃； 7月平均氣溫為 ℃，極端 26 最高氣溫為攝氏 ℃。無(wú)霜期 136天，氣溫在攝氏 0℃以上的持續(xù)時(shí)間為 。年均降水量為 ，極端降水量為。 河流水系和湖泊 杭錦后旗北依陰山，共有 17條山洪溝與灌區(qū)相連，平時(shí)無(wú)水，汛期有山洪發(fā)生，對(duì)灌區(qū)有一定的危害。黃河位于灌區(qū)的南緣，河岸流經(jīng)境內(nèi)全程 25公里左右，多年平均流量 1067立方米/秒，年平均逕流量為 340億立方 米。黃河水質(zhì)優(yōu)良， 1961— 1971年黃河含鹽量 /升。三盛公樞紐工程是灌區(qū)的唯一引黃工程，年引水量在 42億立方米左右，引黃灌溉面積 。 水文地質(zhì) 據(jù)內(nèi)蒙古水文地質(zhì)資料，該區(qū)在地質(zhì)構(gòu)造上是形成于侏羅紀(jì)期的斷陷盆地（俗稱河套盆地）。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演變時(shí)期中，一直為湖水所占據(jù)，形成范圍廣闊的以湖相為主的沉積層，因而含水層以粉細(xì)沙為主。潛水埋置深約在 ，地下水貯量 億立方米， 70%以上因灌溉補(bǔ)給，礦化度較低，一般在 1克 /升左右。含水量豐富，單井出水量在 60立方米 /時(shí)以上，具有發(fā)展井灌的條件。 土壤與植被 杭錦后旗地處河套沖積平原，土壤性質(zhì)以沙壤土為主。境內(nèi)土壤肥沃、灌溉便利、氣候適宜，自古就是農(nóng)耕放牧的好地方， 27 屬典型的溫帶大陸性氣候。該地區(qū)晝夜溫差大，是全國(guó)光照資源最豐富的地區(qū)之一。充裕的光熱資源，得天獨(dú)厚的引黃自流灌溉，為發(fā)展農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。全旗盛產(chǎn)小麥、玉米、花葵、油葵、黑瓜子、番茄、西瓜、蜜瓜、大豆及大白菜、青紅椒、黃瓜、豆角、西紅柿等各種蔬菜。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 杭錦后旗地處河套平原腹地，屬典型的引黃灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。 全旗國(guó)土面積為 1767平方公里，其中耕地面積為 132萬(wàn)畝。境內(nèi)地勢(shì)平坦，土地肥沃，光熱資源豐富，灌排條件好，是自治區(qū)糧油糖生產(chǎn)基地的主要旗縣之一。全旗共有 8個(gè)鎮(zhèn)， 131個(gè)行政村，總?cè)丝?，其中農(nóng)業(yè)人口 。 2020年杭錦后旗 地區(qū)生產(chǎn)總值實(shí)現(xiàn) 65億元，增長(zhǎng) %；；財(cái)政收入完成 ，可用財(cái)力增加 ，增長(zhǎng) %；固定資產(chǎn)投資完成 元，增長(zhǎng) 32%；農(nóng)民人均純收入達(dá)到 8216元，增長(zhǎng) 45%；城鎮(zhèn)居民人均可支配收入達(dá)到 12094 元，增長(zhǎng) %； 畜牧業(yè)產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)，占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重 達(dá) %，畜牧業(yè)已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的主要渠道。杭錦后旗種植業(yè)主要以小麥、玉米、油料作物等為主，多種農(nóng)作物決定其有豐富的農(nóng)副產(chǎn)品，從而為發(fā)展奶牛業(yè)提供了豐富的飼草料。 本行業(yè)及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 基于以上地理與自然資源特點(diǎn)，旗政府于 2020年提出大力 28 發(fā)展奶牛養(yǎng)殖業(yè)，增加農(nóng)民收入的思路，并將奶牛產(chǎn)業(yè)確定為畜牧業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。 2020年乳業(yè)巨頭伊利入駐杭后，組建伊利巴彥淖爾分公司，第二條生產(chǎn)線開(kāi)工后日處理鮮奶 300噸以上，輻射帶動(dòng)全旗 8 個(gè)鎮(zhèn)， 100 多 個(gè)行政村 10000 戶農(nóng)民養(yǎng)殖奶牛，杭后已成為伊利公司重要的奶源基地，形成了企業(yè) +協(xié)會(huì) +基地 +農(nóng)戶的發(fā)展模式，龍頭企業(yè)帶動(dòng)作用強(qiáng)勁，杭后奶業(yè)發(fā)展步入快車道。截至 2020年 12 月，全旗奶牛總頭數(shù)達(dá) ，但由于奶牛大部分是外地引進(jìn)的，其中相當(dāng)一部分品質(zhì)不高，生產(chǎn)性能低，良種奶牛少，單產(chǎn)水平低已成為制約奶業(yè)進(jìn)步發(fā)展農(nóng)民增收的瓶頸。由于本旗及其周邊地區(qū)目前沒(méi)有一個(gè)能夠提供優(yōu)質(zhì)良種奶牛的基地。因此在旗政府的支持下，內(nèi)蒙古巴彥淖爾市杭錦后旗永增奶牛良繁有限責(zé)任公司于 2020年成立，為完成奶牛品種更新奠定了基礎(chǔ)，提 供了保障。 本項(xiàng)目符合國(guó)家、自治區(qū)、河套地區(qū)的產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整方向和生產(chǎn)實(shí)際，具有極強(qiáng)的輻射帶動(dòng)作用。實(shí)施這個(gè)項(xiàng)目有很多保障條件。 一是本項(xiàng)目得到杭錦后旗人民政府的大力支持，從力、物力、財(cái)力、政策等多方面給予傾斜； 二是項(xiàng)目實(shí)施單位資金實(shí)力雄厚，在項(xiàng)目建設(shè)期內(nèi)有能力自籌資金用于項(xiàng)目建設(shè)； 29 三是國(guó)家大力支持大中型養(yǎng)殖場(chǎng)配套沼氣工程治理和保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也得到各級(jí)環(huán)保技術(shù)部門(mén)的大力幫助和扶持。 周邊生產(chǎn)條件 交通十分便利。項(xiàng)目區(qū)所在的杭錦后旗二道橋鎮(zhèn)距旗所在地7 公里，距臨 — 策鐵路杭后車 站 2 公里，距 110 國(guó)道、哈磴高速線 20公里，距烏海、包頭飛機(jī)場(chǎng)分別為 100公里和 290公里。 杭錦后旗是國(guó)家綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)示范基地，土壤肥沃，灌水條件好，農(nóng)產(chǎn)品豐富，能夠給奶牛養(yǎng)殖業(yè)提供豐富的飼草資源，據(jù)測(cè)算在方圓 10公里的區(qū)域內(nèi)，僅作物秸稈一項(xiàng)，可飼養(yǎng) 10萬(wàn)個(gè)綿羊單位，若采取種植飼草措施，養(yǎng)殖潛力更大。 主要障礙因素及解決方案 本項(xiàng)目主要障礙因素是奶牛養(yǎng)殖效益比較，糞污綜合利用和污染防治投資較大，企業(yè)投入資金不足，投資回報(bào)率周期過(guò)長(zhǎng)，所以需要申請(qǐng)國(guó)家環(huán)保資金，將奶牛養(yǎng)殖健康發(fā)展起來(lái)，同時(shí)也把有限的 資源不要浪費(fèi)，也把環(huán)境很好的保護(hù)起來(lái)。 30 第 七 章 生產(chǎn)工藝技術(shù)方案分析 由于 永增奶牛良種繁育 場(chǎng) 養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)配套好，沼氣工程以綜合利用為目的，即以沼氣為紐帶，將沼氣、養(yǎng)殖和種植技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，做到能量多級(jí)利用、物質(zhì)良性循環(huán)，形成沒(méi)有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。沼氣主要用于發(fā)電，供應(yīng)養(yǎng)殖基地生產(chǎn)及種植園區(qū)灌溉生產(chǎn)用電，少部分沼氣直接作為園區(qū)生活和生產(chǎn)用能。固體有機(jī)肥和厭氧發(fā)酵后的沼液、沼渣作有機(jī)肥用于養(yǎng)殖場(chǎng) 10000 畝種植基地，以及無(wú)公害蔬菜基地用肥。 沼氣工程工藝介紹 國(guó)內(nèi)外養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理利用主要模式有二種：生態(tài)模式和環(huán)保模式。 “生態(tài)模式”處理工藝 （ 1）工藝流程 “生態(tài)模式”處理工藝要求周圍有足夠農(nóng)田消納沼液、沼渣。工藝流程見(jiàn)圖 61。 （ 2）工藝特點(diǎn) ① 畜禽糞便污水可全部進(jìn)入處理系統(tǒng)，進(jìn)水 TS 濃度可高達(dá)10%。 ② 厭氧消化器可采用全混合厭氧池、上流式厭氧污泥床等。 31 ③ 沼氣利用方式：炊用或發(fā)電。 ④ 沼液、沼渣進(jìn)行綜合利用，建立以沼氣為紐帶的良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，提高沼氣工程綜合效益。 圖 61 “生態(tài)模式”工藝流 程圖 “環(huán)保模式”處理工藝 （ 1）工藝流程 該技術(shù)適用于周邊沒(méi)有足夠土地面積和污水必須達(dá)標(biāo)排放的各種規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)。工藝流程見(jiàn)圖 62。 圖 62 “環(huán)保模式”工藝流程圖 （ 2）工藝特點(diǎn) ① 養(yǎng)豬場(chǎng)必須實(shí)行嚴(yán)格清潔生產(chǎn)，干濕分離，畜禽糞便直接用于生產(chǎn)有機(jī)肥料，沖洗污水和尿進(jìn)入處理系統(tǒng)，進(jìn)水 COD 在5000 ～ 12020mg/L，氨氮在 400～ 1500mg/L。 32 ② 污水必須先進(jìn)行預(yù)處理，強(qiáng)化固液分離、沉淀，嚴(yán)格控制SS濃度。 ③ 厭氧消化器可采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB）、厭氧顆粒 污泥膨脹床（ EGSB）反應(yīng)器、厭氧濾器等。厭氧出水 COD在 1000 mg/L 左右。 ④ 好氧處理可采用序批式好氧活性污泥法（ SBR）反應(yīng)器，接觸氧化法、氧化溝、穩(wěn)定塘等。 ⑤ 厭氧、好氧產(chǎn)生的污泥經(jīng)干化場(chǎng)濃縮脫水后可用于制作有機(jī)肥或作為菌種出售。 ⑥ 有機(jī)肥的生產(chǎn)應(yīng)優(yōu)先采用好氧連續(xù)式生物堆肥工藝。 沼氣工程厭氧處理器介紹 厭氧發(fā)酵是厭氧微生物一系列生命活動(dòng)的結(jié)果，也就是微生物不斷地進(jìn)行新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖的結(jié)果。保持厭氧細(xì)菌良好的生活條件，才有可能有較高的沼氣生產(chǎn)率或污水凈化效果。綜合起來(lái)有厭氧發(fā) 酵的原料、厭氧消化活性污泥、消化器負(fù)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(xué)反應(yīng)的速度常隨溫度的升高而加快，每當(dāng)溫度升高10℃，化學(xué)反應(yīng)的速度可增加 2～ 3 倍，沼氣發(fā)酵過(guò)程是在微生物體內(nèi)進(jìn)行的生化反應(yīng)過(guò)程，在一定溫度范圍內(nèi)也基本符合這個(gè) 33 規(guī)律。沼氣發(fā)酵可分為 3個(gè)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。 由于禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的發(fā)酵原料 以糞便為主，而糞便懸浮物多，固形物濃度較高，適用于畜禽場(chǎng)的厭氧裝置主要有：厭氧生物濾池、全混合消化池、厭氧接觸反應(yīng)器、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，厭氧膨脹床及二步厭氧消化器和復(fù)合反應(yīng)器等。 厭氧濾池 厭氧濾池是在反應(yīng)器內(nèi)充填各種類型的固體填料，如卵石、爐渣、瓷環(huán)、塑料等來(lái)處理有機(jī)廢水。廢水向上流動(dòng)通過(guò)反應(yīng)器的厭氧濾池稱為升流式厭氧濾池；當(dāng)有機(jī)物的濃度和性質(zhì)適宜時(shí)采用的有機(jī)負(fù)荷可高達(dá) 10～ 20kgCOD/()。 另外還有下向流厭氧濾池。污水在流動(dòng)過(guò)程中生長(zhǎng)并保持與厭氧細(xì)菌的填料相接觸；因 為細(xì)菌生長(zhǎng)在填料上，不隨出水流失。在短的水力停留時(shí)間下可取得長(zhǎng)的污泥齡，平均細(xì)胞停留時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá) 100天以上。厭氧濾池的缺點(diǎn)是載體相當(dāng)昂貴，據(jù)估計(jì)載體的價(jià)格與構(gòu)筑物建筑價(jià)格相當(dāng)。但如采用的填料不當(dāng)，在污水中懸浮物較多的情況下，容易發(fā)生短路和堵塞，這是 AF工藝不能迅速推廣的原因。 升流式厭氧污泥床反應(yīng)器 待處理的廢水被引入 UASB反應(yīng)器的底部，向上流過(guò)由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反 34 應(yīng)，產(chǎn)生沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床擾動(dòng)、在污泥床產(chǎn)生的氣體中有一部分 附著在污泥顆粒上，自由氣體和附著在污泥顆粒上的氣體上升至反應(yīng)器的頂部。污泥顆粒上升撞擊到脫氣擋板的底部，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。自由氣體和從污泥顆粒釋放的氣體被收集在反應(yīng)器頂部的集氣室內(nèi)。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進(jìn)入到沉淀室內(nèi)，剩余固體和生物顆粒從液體中分離并通過(guò)反射極落回到污泥層的上面。 厭氧顆粒污泥膨脹床（ EGSB）反應(yīng)器 EGSB反應(yīng)器實(shí)際上是（改進(jìn)的） UASB反應(yīng)器，其運(yùn)行在高的上升流速下使顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，從而保持了進(jìn)水與污泥顆粒的充分接觸。 EGSB反應(yīng)器的特點(diǎn)是顆粒污泥床通過(guò)采用高的上升流速（與小于 l～２ m/h的 UASB 反應(yīng)器相比），即 6～ 12m/h。運(yùn)行在膨脹狀態(tài)。 EGSB的概念特別適于低溫和相對(duì)低濃度污水，當(dāng)沼氣產(chǎn)率低、混合強(qiáng)度低時(shí)，在此條件下較高的進(jìn)水動(dòng)能和顆粒污泥床的膨脹高度將獲得比“通常的” UASB反應(yīng)器好的運(yùn)行結(jié)果。 EGSB反應(yīng)器由于采用高的上升流速因而不適于顆粒有機(jī)物的去除。進(jìn)水懸浮固體“流過(guò)”顆粒污泥床并隨出水離開(kāi)反應(yīng)器，膠體物質(zhì)被污泥絮體吸附而部分去除。 全混合厭氧消化池 全混合消化池又稱傳統(tǒng)或 常規(guī)消化池，廢水定期或連續(xù)進(jìn)入 35 池中．經(jīng)消化的污泥和廢水分別由消化池底和上部排出，所產(chǎn)的沼氣從頂部排出。全混合消化池一般的負(fù)荷：中溫為 2～3kgCOD()，高溫為 4～ 5kgCOD()。 全混合消化池的特點(diǎn)是可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液。厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。但缺乏持留或補(bǔ)充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器中難以保持大量的微生物細(xì)胞：對(duì)無(wú)攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸，溫度也不均勻，消化效率低等缺點(diǎn)。 大量工程實(shí)踐和研究表明，由于畜禽養(yǎng)殖糞便污水含有高濃度的懸浮物和 NH3N，采用幾種厭氧消化工藝，其效率差別不大，而與溫度的關(guān)系更大：高溫（ 55?C），容積產(chǎn)氣率可達(dá) ～()（相當(dāng)于容積負(fù)荷 7～ 10 kg TS/( )）；中溫（ 35?C），容積產(chǎn)氣率可達(dá) ～ m3/（ ）（相當(dāng)于容積負(fù)荷 4～ 7 kg TS/()）；近中溫（ 20~30?C），容積產(chǎn)氣率可達(dá) ～ m3/()（相當(dāng)于容積負(fù)荷 2～ 4 kg TS/()）；常溫（ 9～13?C），容積產(chǎn)氣率可達(dá) ～ m3/()（相當(dāng)于容積負(fù)荷～ kg TS/