【正文】 4180/86400 式中： Q一次投入糞污量， m3/d；取 25m3 TD消化溫度，℃；取 28℃ Ts入池糞污原有溫度，℃；取 5℃ Qmax=27818W/h ③總耗熱量及需加熱設(shè)備 冬季正常運(yùn)行總耗熱量為每小時(shí) 。 1000179。℃ )；取 。 K1池蓋、池壁和池底的總傳熱系數(shù) W/(m2178。 式中： F1池體總散熱面積， m2；取 360m2 TD消化溫度，℃；取 28℃。 K1179。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 29 of67 加熱工藝選擇 在冬季，利用發(fā)電余熱對(duì)調(diào)節(jié)計(jì)量池（容積 25m3）和厭氧發(fā)酵池加熱進(jìn)行料液升溫，保證沼氣工程的正常運(yùn)營。 待大部分原料被分解去除時(shí)，即產(chǎn)氣高峰過后，再進(jìn)行連續(xù)投料或半連續(xù)投料運(yùn)行，直至消化器內(nèi)的料液向外溢流，這為該系統(tǒng)起動(dòng)的第一階段。監(jiān)測(cè)排出液的 COD、 BOD 等含量、去除率及消化器的消化負(fù)荷。 ?厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng) 厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)一般需要較長時(shí)間，若能取 得大量活性污泥作為接種物，在啟動(dòng)開始時(shí)投入消化器內(nèi)，可以縮短啟動(dòng)期。取來活性污泥，再加入適量的處理原料，數(shù)量小于菌種 10%份額。接種量約占發(fā)酵容積的 1／ 10，在此基礎(chǔ)上逐漸富集。在確定系統(tǒng)運(yùn)行溫度后，要選擇同類工程的消化液作接種物（厭氧菌群）。 d，滯留期 8d。沼渣、沼液排入固液分離機(jī)房，經(jīng)固液分離后，濾渣作有機(jī)肥原料，清液進(jìn)入沉淀池，沉淀后流入貯液池，回收用作沖洗 用水，余液夏季灌溉，冬季貯存。為確保實(shí)現(xiàn)中溫發(fā)酵，在調(diào)節(jié)計(jì)量池和發(fā)酵池內(nèi)設(shè)加熱系統(tǒng)（蒸汽直接加熱）。 圖 61 沼氣工程工藝流程示意圖 工藝流程說明： 豬場污水通過糞污收集系統(tǒng)后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)除進(jìn)行水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)外，尚進(jìn)行溫度、 PH 值的調(diào)節(jié)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃馑峄⑷コ执蠊腆w物以及無機(jī)的可沉固體等。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 27 of67 厭氧發(fā)酵工藝流程 總體思路是以沼氣、沼渣、沼液綜合利用為主，沼氣供周圍用戶炊用和發(fā)電，沼液回收后用于圈舍清洗，沼渣干化后生產(chǎn)固態(tài)有機(jī)肥。 采用 UASB 工藝進(jìn)行處理運(yùn)行不穩(wěn)，宜發(fā)生浮渣及堵塞現(xiàn)象。 USR 工藝不需要出水回流和氣 /固分離器，是一種簡單而有低值的反應(yīng)器，自動(dòng)形成較長的消化器微生物滯留期（ MRT 約為 HRT 的 45 倍），特別適用于糞水（ TS≥ 5%）處理。在池內(nèi)同時(shí)完成消化反應(yīng)、污泥濃縮和出水澄清等功能。一般適于低 SS（ TS3%）廢水的處理，以廢水達(dá)標(biāo)排放，減少環(huán)境污染為目的的地方。消化器分為三個(gè)區(qū)，污泥床、污泥層和氣 /固分離器，分離器將氣體分流并阻止固體漂浮和沖出，使消化器微生物滯留期、固體滯留期比水力滯留期大大延長，提高裝置效率。 UASB 工藝是先將糞水分離，只處理有機(jī)廢水。其優(yōu)點(diǎn)是處理量大，濃度高，產(chǎn)沼氣量多，便于管理，易起動(dòng)，運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)是需消化器容積大，投資高。國內(nèi)養(yǎng)殖場應(yīng)用最多的是完全混合式消化器（ CSTR）和升流式厭氧污泥床（ UASB）兩種工藝（這兩種工藝屬于第二代厭氧反應(yīng)器，技術(shù)成熟），近年大中型養(yǎng)殖場沼氣工程開始采用升流式固體反應(yīng)器（ USR） 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 26 of67 工藝（該工藝屬于第三代厭氧反應(yīng)器，屬國內(nèi)先進(jìn)工藝）。 因此，本項(xiàng)目沼氣工程選擇“能源 +生態(tài)”模式?！澳茉?+環(huán)保”模式主要針對(duì)周邊既無一定規(guī)模的農(nóng)田，又無可空閑地供建造漁塘和水生植物塘的畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程。 工程模式選擇 沼氣工程主要有“能源 +環(huán)?！焙汀澳茉?+生態(tài)”兩種模式。 ?減量化原則：即通過生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整及開展清潔生產(chǎn)減少污染物產(chǎn)生量，從而降低處理難度及處理成本。經(jīng)過厭氧發(fā)酵治理后沼液中富含溶解氮、磷、鉀和關(guān)閉植物生長細(xì)胞的黃腐酸，可直接做葉面肥噴施；沼渣可作為果樹、蔬菜的有機(jī)肥。 =478m3， 取 500m3。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 24 of67 ? 冬季貯液池： 同時(shí)作為冬季貯液池， 貯液天數(shù)按 130天設(shè)計(jì)，沼渣和污泥帶走按進(jìn)料量 10%計(jì)算，為 5m3， ， 每天 貯液量，冬季 貯液池有效容積為 2743m3，取 2800m3。 ?污泥沉淀池 :目的是及時(shí)排出反應(yīng)器的泥砂和污泥，有效容積按厭氧反應(yīng)池有效容積的 1%設(shè)計(jì)，有效容積為 5m3。有效容積 V=50179。每天分 2次進(jìn)料，有效容積為 25m3。本工程設(shè)計(jì)酸化池 2座，有效容積按日進(jìn)料量的 200%設(shè)計(jì)，單體有效容積 50m3，總?cè)莘e 100m3。 主要裝置參數(shù)確定 項(xiàng)目規(guī)模按 5000頭計(jì)算，日進(jìn)料量 50m3，沼氣產(chǎn)量 956m3，主要參數(shù)確定如下： ?貯漿池：貯漿池有效容積按日設(shè)計(jì)流量的 80100%設(shè)計(jì)，為 4050m3，按 50m3設(shè)計(jì)。 ?居民生活用氣戶數(shù)確定 項(xiàng)目供氣為城鎮(zhèn)居民，考慮到城鎮(zhèn)居民多為三口之家，每戶用氣量按。 179。 +13546179。 179。 100%=%。=50m3/d，進(jìn)料濃度（ TS）為 179。 農(nóng)場集約化豬場設(shè)計(jì)規(guī)模糞污量計(jì)算表 表 51 名稱 單位 種豬、生產(chǎn)母豬 20kg 以下仔豬 育肥、后備豬 合計(jì) 存欄數(shù) 頭 620 2100 2280 5000 產(chǎn)糞指標(biāo) kg/頭 .天 5 產(chǎn)尿指標(biāo) kg/頭 .天 5 沖洗用水 指標(biāo) kg/頭 .天 10 3 5 日產(chǎn)糞量 kg 3100 3150 7980 14230 日產(chǎn)尿量 kg 3100 3150 7296 13546 日用水量 kg 6200 6300 11400 23900 年產(chǎn)糞量 t 5194 年產(chǎn)尿量 t 4944 年用水量 t 2263 2300 4161 8724 項(xiàng)目擬選用 USR工藝 （中溫發(fā)酵） ，項(xiàng)目 水力滯留期按 8d考慮，估算 USR工藝微生物停留時(shí)間 12d， 相應(yīng)的豬糞產(chǎn)氣速率為 ；沖洗水、尿收集 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 23 of67 率按 95%，豬糞收集率按 100%考慮。合計(jì)日糞污總量約為 。 106 m3/kg。 ?按每頭種豬、基礎(chǔ)母豬日尿量 5kg，鮮糞量 5kg；育肥、后備母豬日尿量 ，鮮糞量 ；仔豬日尿量 ，鮮糞量 。其中：種豬 平均日沖洗水量10l，仔豬平均日沖洗水量 3l，后備母豬和育肥豬平均日沖洗水量 5l。 ?現(xiàn)狀所有圈舍有 4 幢為水沖糞， 7 幢為干沖糞 。 d。 技術(shù)、質(zhì)量目標(biāo) 污水中的 COD去除達(dá) 85%以上， TS分解率 75%左右，病毒菌殺滅率 96%以上 ，消除蚊蠅孳生地，切斷寄生蟲的生長。 建設(shè)目標(biāo) 總體目標(biāo) 利用沼氣工程處理豬場所有糞污，通過厭氧發(fā)酵，糞污處理后實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放。 裝置年處理糞污總量 t，其中糞尿 t（ 干物質(zhì)約為 t），沖洗用水量 t。 裝置日產(chǎn)沼氣量 956m3。 項(xiàng)目廠址總體建設(shè)條件較好。擬用區(qū)域均為荒地，無任何其它建筑物，不需進(jìn)行拆遷補(bǔ)償、移民安置。交通、通訊條件十分便利。 本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 ，場地地震基本烈度為Ⅶ度。場地 承載力特征值 250kPa。主導(dǎo)風(fēng)向以西風(fēng)和西北風(fēng)為主。全年相對(duì)濕度平均在 5263%。多年平均氣溫 － 10℃，一月平均氣溫 22℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫為 ℃。氣候特點(diǎn)為：干旱少雨，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，光熱資源豐富，自然災(zāi)害頻繁。詳見工程項(xiàng)目區(qū)域位置圖。 01＇ 41″，東西長 14km，南北寬 10km。 08＇ 13″，北緯 43176。地理坐標(biāo)東經(jīng) 86176。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 19 of67 推薦場址的建設(shè)條件 地理位置、地形地貌 項(xiàng)目區(qū)位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地南緣、天山北麓、昌吉回族自治州昌吉市境內(nèi)， 屬三屯河流域西側(cè)沖洪積扇頂部。由于受正北 150m遠(yuǎn)番茄種植基地和西側(cè)防護(hù)林的限制，擬建廠址只有緊鄰豬場圍墻建設(shè)，可充分利用豬場糞污排放系統(tǒng)，不需任何改造費(fèi)用。建設(shè)地點(diǎn)位置如附圖一（豬場現(xiàn)狀總平面 圖及沼氣工程選址示意圖）。 ?盡可能節(jié)約用地，同時(shí)考慮遠(yuǎn)期擴(kuò)建的發(fā)展預(yù)留用地。 ?有利于“三沼”產(chǎn)品的綜合利用。 ?場地能夠滿足集約化養(yǎng)殖場規(guī)劃發(fā)展的需要，能夠滿足沼氣工程建設(shè)用地的需要，能滿足工藝布置的要求。 確定項(xiàng)目沼渣的利用方向?yàn)椋?本項(xiàng)目沼渣 全部按 沼渣 肥 （含水率 50%）出售，價(jià)格 210 元 /t。 項(xiàng)目區(qū)位于昌吉市，農(nóng)場以種植蔬菜為主，種植面積占總播種面積的52％，“十一五”期， 農(nóng)場要建成 4 萬畝醬用番茄基地，實(shí)現(xiàn)番茄總產(chǎn) 30萬 t；建成 萬畝優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄基地，總產(chǎn) 3 萬 t。 與通過 好氧發(fā)酵（堆漚肥）的肥料相比，其優(yōu)勢(shì)明顯：一是有效成分保留較好，含有全鉀、全磷和 99%的原氮含量及沒減少量的硼、鈣、鐵、錳、硫、鋅等，氮的存在形態(tài)以 NH4為主，較堆漚肥形成的硝酸鹽和亞硝酸鹽更易吸收；二是沼渣吸附較多的有效養(yǎng)分，具有緩速兼?zhèn)涞淖饔茫蝗墙?jīng)過厭氧條件下的微生物分解，殺滅了有害病毒菌，減輕了病蟲害。 沼渣綜合利用的分析 沼渣的主要利用方向有：大田直接施用、加工生物有機(jī)肥（粉狀、造粒兩種）、飼料、苗床營養(yǎng)缽、菌類栽培等。 項(xiàng)目區(qū)周邊 3km 范圍內(nèi)：東有溫室大棚 11 棟，北有番茄種植基地，因此多余沼液出路可以解決 。 豬場正常圈舍沖洗用水為 ，目前供水成本（包括機(jī)井提水和排水收費(fèi)）約為 元 /m3。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 16 of67 沼液綜合利用的分析 沼液主要利用方向有：浸種、葉面噴灑（液肥、抗病蟲害）、無土栽培、果園滴灌、養(yǎng)魚、喂豬雞等。 綜合考慮用氣的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、管理難度等因素，項(xiàng)目沼氣產(chǎn)品的利用方向：全部用于團(tuán)部居民燃?xì)?，合計(jì) 717 戶（占 53%），建議銷售價(jià)格確定為 元 /m3。該區(qū)液化石油氣（ ）來源為獨(dú)山子，價(jià)格為 58 元 /罐；生活用燃煤來源為當(dāng)?shù)孛旱V，價(jià)格為 240元 /t 左右。 項(xiàng)目區(qū)周邊居民點(diǎn)包括：三隊(duì)居民住宅區(qū)（東側(cè) 500m， 170 戶），六隊(duì)居民住宅區(qū)（西側(cè) 400m， 120 戶），團(tuán)部住宅區(qū)（東南側(cè) 1500m，約 1351戶，其中樓房 60 戶）。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)具體情況選擇“三沼”產(chǎn)品的綜合利用方向，最大限度的發(fā)揮“三沼”產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高工程的運(yùn)行效益，是確保項(xiàng)目建成后正常運(yùn)行的關(guān)鍵。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 15 of67 3 “三沼”綜合利用分析 沼氣是沼氣工程的主要產(chǎn)品。 此外，國內(nèi)一些專職從事再生能源研究的能源環(huán)保類實(shí)體和專家也可為項(xiàng)目提供技術(shù)支持。 1996 年－ 2020 年，根據(jù)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)和目標(biāo)，總站共組織實(shí)施了近 80 項(xiàng)重大推廣項(xiàng)目、 70 項(xiàng)試驗(yàn)、示范項(xiàng)目，其中就包括團(tuán)場大中 型沼氣工程的推廣與應(yīng)用。推廣站位于烏魯 木齊市北京南路鉆石城 40 號(hào)，內(nèi)設(shè)有能源站，現(xiàn)有人員 40 人，固定資產(chǎn) 萬元，流動(dòng)資金 萬元。在兵團(tuán)各師均設(shè)有垂直管理的分支機(jī)構(gòu)。 圖 2 集糞池一 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工程咨詢中心 Page 14 of67 技術(shù)依托單位情況 兵團(tuán)農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站（以下簡稱推廣站）是項(xiàng)目的技術(shù)依托單位之一。該豬場在正常年景可保持存欄 5000 頭、年出欄9000 頭生豬的生產(chǎn)規(guī)模。 農(nóng)場集約化豬場是 天康公司的豬肉生產(chǎn)基地之一，每年出欄的生豬全部由天康公司按合同收購。 所有糞污均未進(jìn)行處理，糞污全部排除豬場圍墻外人工溝堆放，春播前農(nóng)場職工免費(fèi)拉走自用，年大約運(yùn)出量在 3000m3左右。 目前， 所有圈舍均為高床養(yǎng)殖，豬場飼養(yǎng)密度較高，對(duì)妊娠母豬、仔豬圈舍等 4 幢清糞工藝均為水沖糞，育肥豬舍等 9 幢圈舍采用干清糞工藝。 2020 年豬場由農(nóng)場租賃給天康 畜牧生物技術(shù)股份 有限公司 （以下簡稱天康公司） 長期經(jīng)營。 2020 年年存欄 4500 頭，出欄商品豬 8000 頭左右； 2020 年計(jì)劃存欄數(shù)5000 頭，出欄商品豬 9000 頭。排污區(qū)位于豬場以北、圍墻外。由服 務(wù)區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、排污區(qū)三部分組成。現(xiàn)有管理技術(shù)人員 6 人，有多年從事養(yǎng)豬生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)人員中本科學(xué)歷的占 90％以上；有飼養(yǎng)人員