【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 或發(fā)電 ,同時(shí)建設(shè)污水處理工程對(duì)污水進(jìn)行工程化處理 ,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。 種養(yǎng)平衡模式 在耕地較多的地方 ,遵循生態(tài)學(xué)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(shí)施科學(xué)規(guī)劃 ,用畜禽糞便作為種植業(yè)有機(jī)肥料供應(yīng)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(jī)肥廠 ,依靠簡(jiǎn)單設(shè)備 ,將畜禽糞便干濕分離 ,將其中干物質(zhì)進(jìn)行堆肥發(fā)酵 ,生產(chǎn)商品有機(jī)肥 ,銷售到更遠(yuǎn)的地市。實(shí)現(xiàn)在更大市域內(nèi)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(duì)污水進(jìn)行凈化處理。通過資源化處理畜禽糞便和污水 ,實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。 達(dá)標(biāo)排放模式 對(duì)于那些耕地少、土地消納量小 ,又不具備沼氣發(fā)電或生產(chǎn)有機(jī)肥條件的地方 ,而當(dāng)?shù)乇仨毦偷匕l(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)的市域 ,則須建設(shè)污水處理工程 ,對(duì)集約化養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行工程化處理 ,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放 ,產(chǎn)生的固體廢棄物應(yīng)按照有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)綜合利用生產(chǎn)有機(jī)肥或進(jìn)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(duì)資金投入最小 。能源生態(tài)模式的投入產(chǎn)出比最大 ,經(jīng)濟(jì)效益、環(huán) 境效益較明顯 。能源環(huán)保模式次之 。而達(dá)標(biāo)排放模式主要目的是實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放 ,資金投入較大 ,經(jīng)濟(jì)效益較低。 表 41 不同模式的比較分析 類別 適用地市 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 能源生態(tài)模式 周邊有農(nóng)田、果林、魚塘或水生植物的畜禽場(chǎng)。 占地少、能源回收率和資源綜合利用率高 ,經(jīng)濟(jì)效益好 ,不產(chǎn)生環(huán)境污染。 前期投資較大 ,對(duì)操作人員技術(shù)要求高。 能源環(huán)保模式 大城市周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) ,土地緊張 ,養(yǎng)殖規(guī)模大 ,糞便產(chǎn)生量很大。 污水達(dá)標(biāo)排放 ,可生產(chǎn)有機(jī)肥 ,又可生產(chǎn)沼氣 ,供熱或發(fā)電。 投 資很大、運(yùn)行費(fèi)用高 ,對(duì)操作人員技術(shù)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(jì)算在 2 萬頭以下養(yǎng)殖場(chǎng) (市 )。 投資少、無需專人管理。 需要大面積的土地 ,糞肥施于農(nóng)田時(shí)要選擇合適時(shí)機(jī) ,且糞肥用量受到限制 ,可能污染地下水并對(duì)大氣產(chǎn)生一定的污染。 土地利用模式 離城市較遠(yuǎn) ,氣溫較高 ,有足夠的土地 ,地價(jià)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(jì)算在 5 萬頭以下。 投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、不耗能。 占地面積大 ,能源回收率低 ,可能污染地下水。 達(dá)標(biāo)排放模式 大中城市周圍 ,經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá) ,土地緊張 ,糞便產(chǎn)生量較大的養(yǎng)殖場(chǎng) (市 )。 污水排放完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 投資較大 ,運(yùn)行費(fèi)用高 ,經(jīng)濟(jì)效益低。 結(jié)合廣安市飛龍農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司的實(shí)際情況以及長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃 ,我們選擇能源生態(tài)模式 ,為該養(yǎng)殖場(chǎng)開創(chuàng)綠色養(yǎng)殖建立示范 ,同時(shí)保障公司的經(jīng)濟(jì)效益 ,達(dá)到雙贏的目的。 工藝技術(shù)路線比選 工藝技術(shù)路線選擇原則 (1)減量化原則 養(yǎng)殖場(chǎng)可實(shí)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(jīng)費(fèi) ,達(dá)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(jìn)工藝技術(shù) ,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(yùn)行 ,經(jīng)過一段時(shí)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(zhǎng)的寄生體。 (3)資源化原則 有害糞污經(jīng)過治理 ,達(dá)到變廢為寶的目的。糞便治理后可作為果樹、蔬菜的有機(jī)肥料或深加工成有機(jī)復(fù)合肥。污水、糞水治理經(jīng)過厭氧發(fā)酵所產(chǎn)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(jī)噴施肥。 (4)生態(tài)化原則 選用先進(jìn)處理工藝治理后 ,將沼渣和沼液分別制成固體有機(jī)復(fù)合肥和液體有機(jī)復(fù)合肥 ,固體有機(jī)復(fù)合肥料可作為農(nóng)作物的底肥或追肥 ,液體有機(jī)復(fù)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(gè)工程是一個(gè)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(xué)技術(shù) ,通過人工設(shè)計(jì)生態(tài)工程 ,協(xié)調(diào)發(fā)展與環(huán)境之間、資源利用與保護(hù)的關(guān)系 ,形成生態(tài)與經(jīng)濟(jì)兩個(gè)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(dāng)直接影響沼 氣工程的處理效果、沼氣產(chǎn)量、運(yùn)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(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)酵過程是在 微生物體內(nèi)進(jìn)行的生化反應(yīng)過程 ,在一定溫度范圍內(nèi)也基本符合這個(gè)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。 厭氧發(fā)酵生物處理技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)取得了很大的成就 ,已經(jīng)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(yīng)用較多的是半地下隧道式厭氧反應(yīng)器、升流式固體反應(yīng)器 (USR)和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 (UASB)。 半地下隧道式厭氧反應(yīng)器 半地下隧道式沼氣反應(yīng)釜 ,包括備料 池、產(chǎn)氣池及出料池。產(chǎn)氣池位于反應(yīng)釜中心部位 ,備料池和出料池分別設(shè)于產(chǎn)氣池兩側(cè) 。沿備料池與出料池地面周邊分別設(shè)有前、后防護(hù)欄 ,備料池外側(cè)設(shè)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(cè)設(shè)有續(xù)料斗及補(bǔ)水管 。與備料池、出料池相通的產(chǎn)氣池兩側(cè)出口分別為進(jìn)料口和出料口 ,對(duì)應(yīng)進(jìn)料口及出料口分別設(shè)置進(jìn)料裝置和置于出料槽中的出料裝置 。產(chǎn)氣池頂部設(shè)有頂蓋板 ,其上設(shè)有沼氣出口及溫度探測(cè)孔 ,溫度探頭設(shè)于溫度探測(cè)孔內(nèi) 。產(chǎn)氣池內(nèi)下部設(shè)有產(chǎn)氣運(yùn)行裝置 ,產(chǎn)氣池底部設(shè)有底槽板 ,續(xù)熱管平行設(shè)于底槽板下。反應(yīng)釜主體采用薄板制作組裝 ,質(zhì)輕 堅(jiān)固耐用 。安裝簡(jiǎn)便省時(shí) ,運(yùn)行高效安全。 USR 反應(yīng)器 USR(升流式固體反應(yīng)器 )是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠被動(dòng)沉降滯留消化器內(nèi) ,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(jī)物的分解率和消化器的效率。 USR 的優(yōu)點(diǎn) :進(jìn)料中 TS 濃度較高 ,甲烷產(chǎn)率相對(duì)較高。 USR 的缺點(diǎn) :消化器內(nèi)物料分布不均勻 ,易產(chǎn)生浮渣 、結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現(xiàn)象。 UASB 反應(yīng)器 UASB(上流式厭氧污泥床 )反應(yīng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,運(yùn)行費(fèi)用低 ,處理效率高而得到廣泛應(yīng)用。 UASB 由污泥反應(yīng)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(yīng)區(qū)內(nèi)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(jìn)行混合接觸 ,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物 ,把它轉(zhuǎn)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(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器 ,沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí) ,折向反射板的四周 ,然后穿過水層進(jìn)入氣室 ,集中在氣室的沼氣 ,用導(dǎo)管導(dǎo)出 ,固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)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(yīng)區(qū)內(nèi) ,使反應(yīng)區(qū)內(nèi)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(gè)裝置內(nèi) ,降低了造價(jià) 。該工藝的優(yōu)點(diǎn)為 :除三相分離器外 ,消化器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,沒有攪拌裝置及供微生物附著的填料 。長(zhǎng)的 SRT 和 MRT 使其達(dá)到了很高的負(fù)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(diǎn) :需要安裝三相分離器 。進(jìn)水中只能含有低濃度的懸浮固體 。需要有效的布水器使進(jìn)料能均勻分布于消化器的底部 。當(dāng)沖擊負(fù)荷或進(jìn)料懸浮物含量升高 ,以及遇到過量有毒物質(zhì)時(shí) ,會(huì)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