【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 沼氣工程項(xiàng)目選址場(chǎng)地位于羅陽(yáng)豬場(chǎng)內(nèi)，其土地所有權(quán)歸 廣西農(nóng)墾 永新畜牧集團(tuán) 金光 有限公司 ，屬?lài)?guó)有劃撥土地，本項(xiàng)目所需用土地有保證。 17 根據(jù)《廣西省一般性建設(shè)工程地震動(dòng)參數(shù)表》，種豬場(chǎng)所在區(qū)域的基本地震加速度值 g=，抗震設(shè)防烈度為 7度，抗震設(shè)防按現(xiàn)行《室外給排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500322021）有關(guān)要求執(zhí)行。 推薦場(chǎng)址方案及理由 依據(jù)建設(shè)和地址條件，①充分利用現(xiàn)有的污水干管和場(chǎng)址自然地形條件，減少管道等投資；②符合豬場(chǎng)的總體規(guī)劃和有遠(yuǎn)期擴(kuò)建的余地；③工程位于豬場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)向；④方便沼液綜合利用。 項(xiàng)目推薦方案及理由 項(xiàng)目推薦場(chǎng)址選在豬場(chǎng)的東北側(cè)。理由是：該點(diǎn)處于污水交匯最低處，各用電點(diǎn)及用肥點(diǎn)的中心，已有糞水和沖洗水暗溝流經(jīng)，地面空曠無(wú)障礙物，適 于工程建設(shè)。項(xiàng)目點(diǎn)年 常風(fēng)向?yàn)?東南 風(fēng)， 種豬場(chǎng)處于污水處理設(shè)施的上側(cè)風(fēng)方向，有利于種豬場(chǎng)的防疫。距各建筑物和大道均有一定的防火安全距離，有利于安全保護(hù)。其它方面如水、電、路、通訊俱全，無(wú)需大的投入。 18 第六章 項(xiàng)目生產(chǎn)工藝技術(shù)方案分析 治理模式選擇 — 生態(tài)模式 發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)，多數(shù)利用良好的自然條件和有效的管理手段，減量化、無(wú)害化畜禽糞便后，利用充足的土地對(duì)畜禽糞便進(jìn)行消納和利用，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)區(qū)域平衡一體化。如美國(guó)大部分的種豬場(chǎng)存欄 200500頭，農(nóng)牧有機(jī)結(jié)合，所產(chǎn)生的畜禽糞便基本實(shí)現(xiàn)就地消納和利用；丹麥則靠全國(guó) 8萬(wàn)個(gè)既種糧又養(yǎng)畜的自耕農(nóng)場(chǎng)，將畜禽業(yè)產(chǎn)生的糞便在農(nóng)場(chǎng)的土地上進(jìn)行消納和利用；目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)在處理畜禽糞便時(shí)，為取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，如太原宏民種豬場(chǎng)、杭州浮山養(yǎng)殖場(chǎng)、河南豐樂(lè)園種豬場(chǎng)等均采用這一治理模式。 一些國(guó)家的環(huán)保法規(guī)規(guī)定，企業(yè)必須達(dá)標(biāo)排放，如日本橫濱市要求所有的牧場(chǎng)主對(duì)畜禽產(chǎn)生的糞便干濕分離，尿液及沖洗水進(jìn)入下水道，由污水處理廠集中處理。加拿大首先進(jìn)行畜禽糞便的干濕分離，液體進(jìn)好 氧曝氣池處理，污染負(fù)荷下降 30%以上后，再進(jìn)入城市污水管網(wǎng)進(jìn)行處理。國(guó)內(nèi)的廣東省板嶺種豬場(chǎng)，采用（平板濾池 固液分離機(jī) 沉淀池 UASB池 SBR池）能源 — 環(huán)保模式，處理水可達(dá)標(biāo)排放。 在了解和對(duì)比了國(guó)內(nèi)外養(yǎng)殖廢水治理模式及工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合豬場(chǎng)有配套種植場(chǎng)的實(shí)際情況，又考慮到處理工藝的初始投資、運(yùn)行 19 費(fèi)用、資源化利用等因素，本項(xiàng)目采用“豬 — 沼 — 甘蔗”三位一體的能源 — 生態(tài)模式。該模式以厭氧消化為主要處理單元，是一種低成本的廢水處理技術(shù)，它能在處理廢水過(guò)程中回收能源 ，具有能耗少、產(chǎn)污泥量少、污泥易于脫水、病原微生物消滅較徹底等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)該場(chǎng)提供的污水水質(zhì)特征值（見(jiàn)表： 61），處理要求及現(xiàn)有條件，提出備選方案Ⅰ（升流固體床反應(yīng)器 USR工藝）和備選方案Ⅱ（升流式厭氧污泥床反應(yīng)器 UASB工藝）兩種污水治理工藝方案進(jìn)行比選。 表： 61 豬場(chǎng)糞便污水水質(zhì)特征值 項(xiàng)目 排量 (m3/d) 水溫 (℃ ) COD (mg/L) SS (mg/L) NH3N (mg/L) PH 值 綜合廢水 200 2229 8500 5300 960 注：雖然采用人工干清糞，但為了獲取沼氣能源以及對(duì)豬糞進(jìn)行無(wú)害化處理，豬糞全部入池發(fā)酵。 對(duì)兩方案在懸浮物最高允許濃度、運(yùn)行費(fèi)用、有機(jī)物負(fù)荷率、去除效率等項(xiàng)目上的比較見(jiàn)表 62。 20 表 62 備選方案工藝比較 項(xiàng)目 類(lèi)別 進(jìn)水允許懸浮物最高濃度 有機(jī)負(fù)荷（ kgCOD/m3 d） COD去除率 HRT（ d） 運(yùn)行費(fèi)用 占地面積 投資 生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 方案 Ⅰ 可高達(dá)50g/L 15 中等 410 較低 少 較少 較多 方案Ⅱ 一般 ＜4g/L 815 較高 110 較低 較少 較少 較多 根據(jù)對(duì)兩方案的比較，方案Ⅰ [進(jìn)水允許懸浮物最高濃度 ]及 [占地面積 ]這兩個(gè)指標(biāo)優(yōu)于方案Ⅱ，而 [有機(jī)負(fù)荷 ]、 [COD去除率 ]及 [水力滯留時(shí)間 HRT]這三個(gè)指標(biāo)劣于方案Ⅱ。本項(xiàng)目綜合廢水 COD濃度高達(dá) ，懸浮物濃度（ SS）高達(dá) ，不適合用方案Ⅱ進(jìn)行處理，確定方案Ⅰ為本項(xiàng)目的擬采用工藝方案。 21 鮮豬糞 攪拌 沼氣 沖欄水 泵提升 出水 排泥 沼液肥 USR 工藝流程圖 本工藝主要分為四個(gè)部分，第一部分是糞污前處理，包括格柵池、酸化計(jì)量池；第二部分是厭氧消化及兼氧消化，包括 USR池及兼性塘；第三部分是沼氣利用，包括脫水脫硫器、儲(chǔ)氣柜、沼氣綜合利用；第 格 柵 酸化 池 USR 池 兼性塘、貯液池 脫 水、 脫 硫 貯 氣 柜 照明、保暖、生活能源 豬 舍 甘蔗及水果種植 污泥干化場(chǎng) 22 四部分是沼液綜合利用，包括污泥干化場(chǎng)、甘蔗地及水果地。 格柵的主要作用是除去水中尺寸較大的漂浮物，排除對(duì)后序處理設(shè)備可能帶來(lái)的不利影響。能通過(guò)格柵的物料進(jìn)入酸化計(jì)量池，格擋下來(lái)的大塊物料排至污泥干化池堆漚處理。 酸化池 該池可消除部分進(jìn)料沖擊負(fù)荷，利用沼氣發(fā)電的余熱對(duì)池內(nèi)廢水進(jìn)行增溫，物料 在池內(nèi)進(jìn)行酸化水解，水解酸化的作用在將非溶解性的聚合物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體，以利厭氧微生物利用。經(jīng)機(jī)械攪拌均質(zhì)后，用泵提升，序批式進(jìn)入 USR 池。 USR 池 該池是本工藝的核心裝置，適合處理本項(xiàng)目含高 SS 濃度的豬糞廢液。其構(gòu)造特點(diǎn)是池內(nèi)不設(shè)三相分離器及攪拌裝置，廢水由池底配水系統(tǒng)進(jìn)入，均勻地分布在反應(yīng)器底部，然后向上升流通過(guò)含有高濃度厭氧微生物的固體床，使廢液中的有機(jī)固體與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機(jī)固體被消化及分解轉(zhuǎn)化成沼氣。所產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進(jìn)有機(jī)固 體與厭氧微生物的接觸。在重力的作用下，比重較大的厭氧微生物及未降解的固體被累積在反應(yīng)器下部，使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的固體量及生物量，延長(zhǎng)反應(yīng)器的 SRT（污泥滯留時(shí)間）及 MRT（微生物滯留時(shí)間）。通過(guò)固體床的水流從池頂?shù)囊缌餮咭绯?，剩余污泥定期排出至污泥干化?chǎng)制固體有機(jī)肥料。 兼性塘 厭氧消化后的廢水進(jìn)入兼性塘進(jìn)行兼氧消化，由好氧菌及兼氧菌消化不適合厭氧微生物代謝的有機(jī)物，進(jìn)一步降低厭氧出水的污染負(fù)荷。兼性塘的另一個(gè)作用是作貯液池，在雨季及用沼液肥的淡季，貯 23 存不能及時(shí)消納的沼液，防止環(huán)保事故的 發(fā)生。 沼氣凈化 沼氣綜合利用，需對(duì)沼氣中的水分及二氧化硫進(jìn)行去除。本項(xiàng)目采用活性氧化鋁及氧化鐵對(duì)沼氣中的二氧化硫進(jìn)行脫除，沼氣中的水分及二氧化碳采用氧化鈣進(jìn)行脫除。 儲(chǔ)氣柜 沼氣經(jīng)過(guò)脫水、脫硫塔除去氣體中的水蒸氣、二氧化硫和二氧化碳，進(jìn)入儲(chǔ)氣柜貯存?zhèn)溆谩? 沼氣利用 項(xiàng)目建成后，所產(chǎn)的沼氣主要用于豬舍保暖、照明及豬場(chǎng)和羅陽(yáng)分場(chǎng) 農(nóng)戶 250 戶大致 800 人 的生活能源。 沼液綜合利用 沼液將全部得到回收利用。經(jīng)干化的沼渣和沼液用于羅陽(yáng)分 場(chǎng) 公頃甘蔗， 公頃水果 施肥以及附近農(nóng)民的農(nóng)作物施肥。 項(xiàng)目工藝技術(shù)參數(shù) 根據(jù)項(xiàng)目點(diǎn)的自然條件及對(duì)項(xiàng)目工藝運(yùn)行的優(yōu)化，確定項(xiàng)目的工藝技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 63。 表： 63 工藝技術(shù)參數(shù) 名稱(chēng) 工藝技術(shù)參數(shù) 備注 消化池有效容積 940 m3 設(shè)計(jì)處理能力 200m3/d 發(fā)酵溫度 近中溫 2530℃ 進(jìn)水有機(jī)容積負(fù)荷 d 水力滯留期 進(jìn)水 COD 濃度 8500mg/L USR 工段 COD 去除 85% 24 率 污泥產(chǎn)率 8%(含水量 90%) 按進(jìn)水量計(jì) 池容產(chǎn)氣率 d 兼性塘水力滯留期 30d 項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 64 表 :74 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) 備注 工程投資 土建工程 萬(wàn)元 管網(wǎng)及設(shè)備 萬(wàn)元 其他 萬(wàn)元 合計(jì) 萬(wàn)元 運(yùn)行費(fèi)用 維修費(fèi) 萬(wàn)元 /年； 動(dòng)力費(fèi) 萬(wàn)元 /年 人工 萬(wàn)元 /年 管理費(fèi) 萬(wàn)元 /年 合計(jì) 萬(wàn)元 /年 收益 沼氣 萬(wàn)元 /年 沼肥 萬(wàn)元 /年 有機(jī)肥 萬(wàn)元 /年 合計(jì) 萬(wàn)元 /年 種養(yǎng)體一化平衡方案 水分平衡 項(xiàng)目點(diǎn)年均降雨量為 1237mm，水分平衡計(jì)算如下。 水果 項(xiàng)目有水果面積 公頃，水果種植灌溉用水量按每月澆水二次計(jì)，耕作層土壤容重為 ,每次澆水按 25cm土層含水從 17%增加到 45%計(jì)，合計(jì)年需水量約為 萬(wàn) m3。年降水貢獻(xiàn)約為 萬(wàn) m3，則需水缺口約 萬(wàn) m3。 甘蔗地 該場(chǎng)種植有甘蔗 公頃，灌溉用水量按每月灌溉二次計(jì)，耕作層土壤容重為 ,每次澆水按 25cmm 土層含水從 17%增加到 45%計(jì)，合計(jì)年需水量約為 萬(wàn) m3。年降水 25 貢獻(xiàn)約為 萬(wàn) m3，則需水缺口約 萬(wàn) m3。 項(xiàng)目日產(chǎn)生沼液約為 120m3，年產(chǎn)生沼液為 萬(wàn) m3，該分場(chǎng) 公傾作物年需水缺口約為 萬(wàn) m3,通過(guò)以上水分平衡分析，該所的種植場(chǎng)可完全消納項(xiàng)目產(chǎn)生的沼液，實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。 養(yǎng)分平衡 原廢水中氮素含量為 960mg/L，磷（ P2O5）含量為 800mg/L，鉀（ K2O）含量 640mg/L。經(jīng)過(guò)厭氧消化 N 素?fù)p失約為 8%,而磷及鉀元素基本上沒(méi)有損失。處理出水中氮素含量約為 883mg/L，磷含量約為 800mg/L，鉀（ K2O）含量 640mg/L。 水果種植 項(xiàng)目點(diǎn)種植水果 公頃，每公頃年需肥量以純 N 計(jì) ，需有效磷（ P2O5）計(jì) ，需有效鉀（ K2O）計(jì) 702kg/公頃。則 公頃水果年需純（ N） ，需有效磷（ P2O5） ，需有效鉀（ K2O） 77t/年。 甘蔗種植 項(xiàng)目點(diǎn)種植有甘蔗面積 公頃，根據(jù)該場(chǎng)歷年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)量如達(dá)到 90000kg/公頃，需肥量以純 N 計(jì)，（ P2O5）計(jì) ，需有效鉀（ K2O）計(jì) 公頃。則 公頃甘蔗種植需純 (N)24t/年，需有效磷（ P2O5） 58t/年，需有效鉀（ K2O） 57t/年。 基于土地的環(huán)境容量及作物的吸收水平，通過(guò)分析可以看出，氮元素是土地利用的限制條件，本可行性研究以滿足作物氮素需求為前提進(jìn)行養(yǎng)分平衡計(jì)算。 經(jīng)過(guò)厭氧處理 出水中 氮（ N） 含量為 ，項(xiàng)目每天可產(chǎn)生氮素 ，年可產(chǎn)生氮素 。該場(chǎng) 頃甘蔗和 氮素 ?，F(xiàn)有的土地資源可完全消納項(xiàng)目產(chǎn)生的有機(jī)污物，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖與種植的養(yǎng)分平衡。 26 種養(yǎng)一體化水分及養(yǎng)分平衡方案 根據(jù)前面分析 ,水分及養(yǎng)分平衡方案見(jiàn)表 65。 表 65 水分及養(yǎng)分平衡表 項(xiàng)目 水（萬(wàn)m3/a） 沼液（萬(wàn) m3/a） 含 N46%尿素（ t/a） 公頃水果 公頃 甘蔗 27 第七章 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 產(chǎn)品方案