【正文】 工具間和機(jī)修間設(shè)立在有機(jī)肥車間一側(cè)。在北側(cè)設(shè)立中央控制室，采用玻璃隔斷與參觀大廳分開。 一層的辦公區(qū)設(shè)立了開放式工作區(qū)、經(jīng)理室、財(cái)務(wù)室、員工衛(wèi)生間及洗澡間、參觀衛(wèi)生間及化驗(yàn)室。兩側(cè)為能夠停放 20輛汽車的停車場(chǎng)，停車場(chǎng)為砼硬化地面與綠化相結(jié)合。檐高 ，室內(nèi)外高差 ，層內(nèi)凈高不考慮裝修及頂部有關(guān)設(shè)備安裝能保證 3m。 附屬設(shè)施 包括中央控制室、辦公室化驗(yàn)室、工具間、機(jī)修間、參觀廳等。有機(jī)肥加工車間面積900 m2, 尺寸 ，有機(jī)肥庫房 1080m2尺寸 。因此，本工程中溫厭氧消化罐擬采用 Lipp罐結(jié)構(gòu)。三者比較見表 。 表 沼氣生產(chǎn)、凈化、發(fā)電的國產(chǎn)設(shè)備一覽表 20 表 沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)口設(shè)備一覽表 主要建、構(gòu)筑物 中溫厭氧消化罐 中溫厭氧消化罐有效容積 10000m3,每個(gè) 2021 m3，共 5個(gè)，尺寸 。達(dá)到污染治理、能源回收與資源再生利用的目的。有機(jī)肥生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備選型見表 。 18 有機(jī)肥生產(chǎn) 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)太陽能發(fā)酵溫室 960m2，有機(jī)肥加工車間 900m2，有機(jī)肥庫房 1080 m2。 發(fā)電余熱利用及加熱系統(tǒng) 水 水換熱器對(duì)數(shù)平均溫度差為 , 換熱器傳熱系數(shù) K=1500(W/), 經(jīng)計(jì)算選用 10 M2 BR12板式換熱器 6臺(tái)（ 4用 2備）。干式貯氣柜外殼采用 Lipp技術(shù)用鍍鋅鋼板卷制， 國內(nèi)外代表性沼氣發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 本工程沼氣發(fā)電設(shè)備選用 2 臺(tái) 500GF 型沼氣發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量 500kw2，運(yùn)行時(shí)輸出功率不低于 720kw。 17 沼氣凈化與貯存系統(tǒng) 中溫厭氧消化產(chǎn)生的沼 氣，分別經(jīng)過 5臺(tái)氣水分離器 (非標(biāo) )以及 5臺(tái)生物脫硫器 (ST1500)、氧化鐵脫硫塔 (TL1800)進(jìn)行脫水、脫硫后，再經(jīng)過 5 臺(tái) JLQ150/500 型沼氣流量計(jì)計(jì)量后送往干式貯氣柜。儲(chǔ)存后的沼液經(jīng)由草場(chǎng)灌溉系統(tǒng)和噴灑罐車直接灌溉牧草地，或?qū)ν怃N售。 沼液儲(chǔ)存池 沼液儲(chǔ)存池利用原有 2個(gè)沖洗水儲(chǔ)存池，每個(gè) 24000m3，共計(jì) 48000m3。每個(gè)中溫厭氧消化罐內(nèi)設(shè)厭氧罐出料裝置 (非標(biāo) )1套，共 5套。另配砂漿泵 2臺(tái)，型號(hào)： 32UHBZK1020， Q=10m3/h， H=20m， N= kw。集料池附近設(shè)有泵房，面積 216m2，泵房中安裝螺桿泵 8臺(tái)（ 5用 3備），型號(hào)： ， Q=10m3/h， P=4Bar， N=3 kw(國外進(jìn)口 )。格柵井 2 格，每格槽寬 ，井深 ，每格設(shè) 1臺(tái)高鏈?zhǔn)礁駯懦蹤C(jī)，型號(hào)： ?；旌铣亍⒓铣厮νＡ魰r(shí)間 (HRT)分別為 h ~、 h~。 混合調(diào)配單元 該單元由混合池、格柵井，集料池組成。設(shè) 3臺(tái)（ 2用 1 備） Q=65m3/h， H=12m， N=，用于將集水池下層較濃的污水泵入混合調(diào)配池。 設(shè)計(jì)集水池 1000m3，水力停留時(shí)間 (HRT)為 19h。 (4) 集中體現(xiàn)了國內(nèi)外沼氣工程的先進(jìn)技術(shù)與裝備，因地制宜應(yīng)用實(shí)施。對(duì)其它牧場(chǎng)及新農(nóng)村建設(shè)具有示范帶動(dòng)作用。 （ 5） 零排放，生態(tài)循環(huán)利用 本項(xiàng)目一部分處理出水消毒后回用于沖洗牛舍，沼渣、沼液用作農(nóng)肥回歸土壤，把養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)有機(jī)結(jié)合起來，真正實(shí)現(xiàn)零排放。本工程將產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電，發(fā)電余熱用 于加熱料液和保溫厭氧消化罐，從而保證了沼氣工程常年高效率的穩(wěn)定運(yùn)行。若要提高產(chǎn)氣效率需外加其它能源（一般采用燃煤加熱鍋爐，生產(chǎn)的熱水或蒸汽加熱沼氣原料），以維持中溫或近中溫厭氧消化。本工程采用 TS為 8%的進(jìn)料濃度，減少了需升溫的料液量，保證了料液能在中溫條件發(fā)酵；同時(shí)高固體料液厭氧發(fā)酵也使沼液養(yǎng)分提高，減少了單位養(yǎng)分的運(yùn)輸成本，使沼液資源利用更為現(xiàn)實(shí)和可能。本工程地處內(nèi)蒙古呼和浩特，屬于高寒地區(qū)，極端最低氣溫達(dá) ℃ ，對(duì)自然條件下厭氧消化產(chǎn)沼氣是一大考驗(yàn)。 （ 2） 高寒地區(qū) 國內(nèi)在氣候相對(duì)溫和的地區(qū)（主要是南方的江浙、四川等）已有處理奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理沼氣工程示范。有機(jī)肥生產(chǎn)工藝流程框圖如圖 。小顆粒從下層篩網(wǎng)漏出返回重新造粒。冷卻后的物粒直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)篩分機(jī)。 由于圓盤造粒機(jī)所造的顆粒不是很均勻，再經(jīng)過烘干、冷卻、輸送、提升等工序后，也會(huì)產(chǎn)生破碎。被烘干的物料進(jìn)入冷卻機(jī)體部分，與冷卻介質(zhì)產(chǎn)生熱交換，物料被冷卻。 從烘干機(jī)出來的物料溫度較高，不能直接篩分包裝，必須經(jīng)過冷卻。被干燥物料由輸送機(jī)送入烘干機(jī)內(nèi)，與高溫干燥介質(zhì)產(chǎn)生熱交換，物料被烘干。隨著原料不斷的加入，造好的顆粒在離心力作用下越過盤沿落入下道工序。圓盤造粒機(jī)主要由造粒圓盤、噴淋系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置、支架等組成。 發(fā)酵完全的有機(jī)肥經(jīng)過干燥及添加無機(jī)養(yǎng)分由粉碎機(jī)粉碎至細(xì)粉后，分別進(jìn)入調(diào)速皮帶秤進(jìn)行配料，配好的物料由輸送設(shè)備送至攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，最后通過輸送設(shè)備送到造粒機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒。其作用是向發(fā)酵原料中通風(fēng)充氧，如糞槽內(nèi)糞便堆積高度超過 60cm 時(shí)，可開啟風(fēng)機(jī)充氧，通風(fēng)管通的口徑為 75mm，每條 6m 寬的槽內(nèi)設(shè)三條通風(fēng)管道，管道上鉆有小孔，通過高壓風(fēng)機(jī)向糞槽底部送風(fēng)充氧。 本項(xiàng)目發(fā)酵擬采用太陽能發(fā)酵系統(tǒng)，該系統(tǒng)由 PC陽光溫室、翻拋機(jī)、充氧系統(tǒng)、電控組成。有機(jī)肥采用深槽（糞層深度一般為 ）連續(xù)式發(fā)酵干燥工藝 ,即每天把糞便、糞渣與沼渣送到糞槽的一端 , 經(jīng)過發(fā)酵的干燥物料則從發(fā)酵槽的另一端運(yùn)出 .該工藝可將發(fā)酵槽劃分為三個(gè)區(qū)域 :即生料堆放區(qū)、發(fā)酵區(qū)、干燥區(qū)。 圖 熱交換流程圖 有機(jī)肥生產(chǎn)系統(tǒng) 整個(gè)工程平均每天產(chǎn)生沼渣約 62t，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)清除的干糞約 42t，共計(jì)大約 104t，干物質(zhì) 16t左右。 表 沼氣能量利用表 表 冬季熱量平衡表 (℃ ) 表 春夏秋季熱量平衡表(622t/d料液增溫 ℃ ) 熱交換流程見圖 集料池中料液經(jīng)加壓分別通過中溫水換熱器、高溫水換熱器和煙氣換熱器。 從表 ，冬季能將 ℃ ，如果冬季廢水溫度達(dá)到 4℃ ，則可保證 32℃ 的近中溫厭氧消化。 34%廢氣利用率達(dá)到 80%，即總熱量的 27%； 17%冷卻水利用率達(dá)到 50%，即總熱量的 %，二者合計(jì) %，按 35%進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此利用發(fā)電余熱進(jìn)行料液和厭氧消化罐升溫是本項(xiàng)目的關(guān)鍵之一。 本工程發(fā)電系統(tǒng)是按照日產(chǎn)沼氣 10000m3，每 m3沼氣發(fā)電 （沼氣氣質(zhì)：飽和水蒸氣的體積比 ≤1%， H2S含量 ≤400mg/ m3，熱值 ≥）設(shè)計(jì)，預(yù) 計(jì)日發(fā)電量 17000kWh，發(fā)電余熱用于中溫厭氧消化加熱升溫。此外，還有少量的氮?dú)狻⒘蚧瘹?、一氧化碳等其它氣體，沼氣作為發(fā)電燃料是可行的。 沼氣用于發(fā)電是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換為更高品位能源的一種表現(xiàn)方式，其資金回報(bào)率較高，屬于國家積極提倡和扶持的項(xiàng)目。牛糞原料產(chǎn)生的沼氣中的硫化氫含量約 2021mg/m3,經(jīng)過生物脫硫塔和氧化鐵脫硫塔兩級(jí)脫硫后沼氣中的硫化氫含量約 400mg/m3。過量的 H2S 和雜質(zhì)會(huì)危及發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，所以新生成的沼氣不宜直接用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。 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(約 1500~2021mg/m3)和其它及少量的氣體。 沼液處理與利用 中溫厭氧消化罐的消化液進(jìn)入沼液暫存池后，泵入泥 水分離機(jī)進(jìn)行泥水分離，分離出的沼渣運(yùn)往有機(jī)肥生產(chǎn)車間與運(yùn)動(dòng)場(chǎng)清除的牛糞一起進(jìn)行有機(jī)肥發(fā)酵。內(nèi)設(shè)攪拌器以提高傳質(zhì)效率和破除浮渣。 在冬季，擠奶廳沖洗水進(jìn)入集水池后，一部分混合調(diào)配單元用于稀釋牛糞，另一部分進(jìn)入沉淀凈化池凈化處理后回用沖洗牛舍，或者用于稀釋沼液。 沖洗水沉淀、循環(huán)與收集 在春夏秋季，擠奶廳沖洗水進(jìn)入集水池后，泵往牛舍水塔，用于沖洗泌乳牛舍等牛舍，牛舍沖洗水排入集水池，經(jīng)沉淀后，上清液再抽往牛舍 水塔，循環(huán)沖洗牛舍。春、夏、秋季殘余的糞尿通過水沖洗清除。因此，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的牛糞清理出來以后直接運(yùn)往有機(jī)肥生產(chǎn)車間與沼渣一起進(jìn)行有機(jī)肥。 糞尿收集 牧場(chǎng)的糞尿來源可分為兩部分：鮮牛糞一部分在牛舍，大約占總糞量的 85%，另一部分在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，約占糞量的 15%；牛尿一部分在牛舍，大約占總尿量的 40%左右；另一部分在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，約占尿量的 60%左右，但無法收集，一般被蒸發(fā)掉。冬季采用干清糞工藝。擠奶廳的沖洗水收集沉淀后，將上層清水輸送到各泌乳牛舍貯水罐用于沖洗泌乳牛舍及其他牛舍。如果糞尿與一部分沖洗水進(jìn)行中溫消化，另一部分沖洗水采用常溫發(fā)酵進(jìn)行處理，必須建立兩套處理利用系統(tǒng)，投資將會(huì)大大增加。 圖 (TS)平衡圖 11 工藝流程說明 清潔生產(chǎn) 牧場(chǎng)設(shè)計(jì)的清糞工藝是水沖清糞，以前春、夏、秋每次沖洗水量約為 1260t/d，每天循環(huán)沖洗 34次。 選擇方案 (厭氧 還田模式 )工藝流程框圖見圖 ，干物質(zhì) (TS)平衡圖見圖 ，水量平衡圖見圖 、圖 。 由于澳亞示范牧場(chǎng)自身擁有 7000 畝草場(chǎng)，周圍還有很多土地，完全能消納糞污厭氧消化后的沼液即液態(tài)有機(jī)肥。 工藝技術(shù)方案的選擇 大量調(diào)查和工程實(shí)踐表明，國 畜禽養(yǎng)殖糞污處理模式比較