【正文】 有利的成分，使之轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥（固態(tài)、液態(tài)）。而為實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，本養(yǎng)殖場建設(shè)中引進(jìn)能源生態(tài)工程思想，采用沼氣工程技術(shù)治理養(yǎng)豬場糞污水，利用污水處理過程中的主要產(chǎn)物沼氣作為能源供應(yīng)養(yǎng)殖場利用，副產(chǎn)物沼肥供 應(yīng)四季茶園使用，建立 “豬 —沼 —農(nóng) ”三位一體生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)豬場糞污水的綜合利用。根據(jù)生態(tài)循環(huán)再利用、再生產(chǎn)的循環(huán)鏈原理發(fā)展農(nóng)業(yè)，不僅可以凈化生活環(huán)境，解決能源與照明問題，而且還可以有效轉(zhuǎn)化利用廢棄物，促進(jìn)種養(yǎng)業(yè)的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化。發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，一是抓好無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地建設(shè)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必然的選擇和重要保證，而在世界上呼聲很高的清潔生產(chǎn)，則是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本形式。 從提倡一些廢棄資源回收和綜合利用到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的提出，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論的重要突破，它打破了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論把經(jīng)濟(jì)和環(huán)境系統(tǒng)人為割裂的弊端，要求把經(jīng)濟(jì)發(fā)展建立在自然生態(tài)規(guī)律的基礎(chǔ)上，促使大量生產(chǎn)、大原種 豬場大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 4 量消費(fèi)和大量廢棄的傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系轉(zhuǎn)軌到物 質(zhì)的合理使用和不斷循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)體系，為可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)提供了新的理論范式。在這種經(jīng)濟(jì)中，人們以越來越高的強(qiáng)度把地球上的物質(zhì) 和能源開采出來，在生產(chǎn)加工和消費(fèi)過程中又把污染和廢物大量地排放到環(huán)境中去，對(duì)資源的利用常常是粗放的和一次性的，通過把資源持續(xù)不斷地變成廢物來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的數(shù)量型增長，導(dǎo)致了許多自然資源的短缺與枯竭，并釀成了災(zāi)難性環(huán)境污染后果。隨著上個(gè)世紀(jì) 50、 60 年代以來生態(tài)學(xué)的勃興，使人們產(chǎn)生了模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的愿望，按照自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律重構(gòu)人類的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，使得經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和諧地納入到自然生態(tài) 系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程中，建立起一種新形態(tài)的經(jīng)濟(jì)。 本工程項(xiàng)目的目的就是在國家政策的鼓勵(lì)下，采用科學(xué)與全面的處理方法對(duì)養(yǎng)殖場的廢棄物進(jìn)行有效的處理，使其轉(zhuǎn)化為有用的資源，實(shí)現(xiàn)無害化、資源化處理的最終目標(biāo)，為該地區(qū)養(yǎng)豬場廢棄物的處理樹立一個(gè)樣板。開發(fā)生物質(zhì)能源，回收有機(jī)肥資源，將治理污染、凈化環(huán)境、回收能源、綜合利用、改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)的結(jié)合起來，走生態(tài)畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的道路，在正常生態(tài)環(huán)境條件下組織畜牧生產(chǎn)，使之成為綠色生態(tài)型養(yǎng)豬場。然而，養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量有機(jī)廢棄物，這些有機(jī)廢棄物中含有大量的生物質(zhì)能和有機(jī)肥資源，如不進(jìn)行處理和綜合利用而直接排放，不僅嚴(yán)重污染了水源、生態(tài)自然環(huán)境，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，也造成資源的極大浪費(fèi)；同時(shí)，糞水四溢，將導(dǎo)致 病菌傳播，對(duì)企業(yè)擴(kuò)大再生產(chǎn)和安全生產(chǎn)也將產(chǎn)生限制。在 “十一五 ”畜牧業(yè)發(fā)展目標(biāo)中預(yù)計(jì)，原種 豬場大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 2 畜牧業(yè)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化程度將進(jìn)一步提高，畜牧業(yè)繼續(xù)向集約型、資源高效利用型和環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變，到 2020 年主要畜 禽品種適度規(guī)模以上的標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場的產(chǎn)品比例分別提高 10 個(gè)百分點(diǎn)。 隨養(yǎng)殖數(shù)量的增多，我國規(guī)模化養(yǎng)殖場的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大， “十五 ”期間，畜牧業(yè)的規(guī)?；^(qū)域化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程呈現(xiàn)出加快發(fā)展的趨勢。 2020 年中國肉豬存欄 萬頭，出欄 萬頭，豬肉產(chǎn)量 萬噸，居世界第一位，肉類人均占有量達(dá) kg/人，其中豬肉 kg/人，超過世界豬肉人均的 kg/人。 受居民的飲食結(jié)構(gòu)、畜禽產(chǎn)品的增殖性能、生產(chǎn)投資等因素影響，中國豬肉食用量在肉食消費(fèi)中一直占有重要地位，養(yǎng)豬業(yè)在畜禽養(yǎng)殖中占有很大的比重。在不以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價(jià)的前提下，實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的快速增長，改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，利用畜禽糞水開發(fā)利用生物質(zhì)產(chǎn)生清潔的能源是最好的選擇之一。原種 豬場大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 1 前 言 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，全國各地的畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。但由于畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞污等污染物對(duì)環(huán)境的不利影響，使我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨著發(fā)展與環(huán)保的雙重壓力。利用厭氧消化技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢水，制取清潔能源 ——沼氣，在治理污染的同時(shí)變廢 為寶，減少溫室氣體的排放量，從而實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。 1983 年到 2020 年豬肉消費(fèi)占肉食品比例均大于 60%。 2020 年我國全年畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便廢 棄物的產(chǎn)生量為 億噸，其中豬年排泄糞便為 億噸，占總糞便量的 %，隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，必然導(dǎo)致更大量的糞便廢棄物，因此豬場糞污水的治理成為畜禽污染治理的關(guān)鍵。 2020年生豬規(guī)模化達(dá)飼養(yǎng)水平達(dá)到 %。 養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展為人們提供了大量高品質(zhì)的肉食來源，提高了人們的生活品質(zhì)；同時(shí)帶動(dòng)了地方農(nóng)牧副業(yè)的發(fā)展，吸引了大量社會(huì)勞動(dòng)力，增加了社會(huì)就業(yè)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收；大型養(yǎng)殖場的建設(shè)提高了養(yǎng)豬業(yè)的整體科技水平，帶動(dòng)了養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。因此，必須對(duì)大中型養(yǎng)豬場生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物、廢水進(jìn)行綜合利用和有效處理。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，發(fā)揮當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)的示范和輻射作用，逐步將項(xiàng)目所在的地區(qū)建設(shè)成為 “自然環(huán)境優(yōu)美、人民生活滿意、綠色畜牧業(yè)興旺、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) ”的現(xiàn)代化生態(tài)畜牧業(yè)和綠色食品生產(chǎn)的示范地區(qū)。 原種 豬場大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 3 第一章 項(xiàng)目背景和設(shè)計(jì)思想 循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想 循環(huán)經(jīng)濟(jì)，本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)，它要求運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律來指導(dǎo)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的不同之處在于：傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是一種由 “資源 —產(chǎn)品—消費(fèi) —污染排放 ”所構(gòu)成的物質(zhì)單向流動(dòng)的線形經(jīng)濟(jì)。與此不同，循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它 要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式，組織成一個(gè) “資源 —產(chǎn)品 —消費(fèi) —再生資源 ”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動(dòng)的過程，使得整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及生產(chǎn)和消費(fèi)的過程基本上不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生很少的廢棄物，其特征是自然資源的低投入、高利用和廢棄物的低排放，從而根本上消解長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。 在西方國家，循環(huán)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為一股潮流和趨勢，有些國家甚至以立法的方式加以推進(jìn)。 生態(tài)農(nóng)業(yè)是以物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化規(guī)律為依據(jù)，以科學(xué)技術(shù)為支撐，以經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益有機(jī)統(tǒng)一為目標(biāo)的良性循環(huán)的新型農(nóng)業(yè)綜合系統(tǒng)。應(yīng)通過科學(xué)規(guī)劃、突出重點(diǎn)、成片開發(fā)、綜合治理，把農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化基地建成農(nóng) 業(yè)生態(tài)園；二是積極發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)；三是積極探索循環(huán)農(nóng)業(yè)。 “豬 —沼 —農(nóng) ”三位一體經(jīng)濟(jì)模式架構(gòu) 為滿足人們對(duì)肉食品的需求，擬建立萬頭豬場，常年向市場供應(yīng)優(yōu)質(zhì)商品豬。 沼氣工程節(jié)點(diǎn)功能 沼氣工程作為三位一體生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的紐帶，其功能主要有兩點(diǎn)。 第二章 工程概述 xxxxxxx有限責(zé)任公司擬新建一個(gè)原種豬生產(chǎn)線和 3個(gè)生產(chǎn)二元種豬生產(chǎn)線。 豬場污水主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水，屬高濃度有機(jī)污水，且懸浮物和氨氮含量較高。 為了做到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的三者有機(jī)結(jié)合，使企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的道路，必須對(duì)其污水進(jìn)行有效的治理。 受業(yè)主委托，我公司本著實(shí)事求是、真誠合作的原則，在了解相關(guān)情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合本公司技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)該污水處理工程進(jìn)行整改技術(shù)方案，供參考選用。 設(shè)計(jì)原則 畜禽糞污是一種有價(jià)值的寶貴資源，充分利用畜禽糞污資源是污染防治的重要原則。 遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)指導(dǎo) 思想，依據(jù)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的生態(tài)學(xué)基本原理，強(qiáng)化種養(yǎng)平衡，促進(jìn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 遵循技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量可靠的原則，在設(shè)計(jì)中吸取國內(nèi)外先進(jìn)的處理工藝和施工技術(shù)，使工程達(dá)到國際先進(jìn)水平。 第 四 章 設(shè)計(jì)范圍 本設(shè)計(jì)范圍包括： 1） 沼氣工程 工藝設(shè)計(jì)； 2） 機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)； 3） 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4） 電氣設(shè)計(jì)； 5） 控制及儀表設(shè)計(jì)； 6） 平面與高程設(shè)計(jì)； 7） 消防、勞動(dòng)生產(chǎn)保護(hù)與人員編制設(shè)計(jì)。本工程污水匯集管線、自來水管線、電線電纜均由業(yè)主送至項(xiàng)目界區(qū)內(nèi)。污水主要來自豬尿和豬舍沖洗水，其中含有部分糞便。污水水質(zhì)情況見 下表 ： 廢水水質(zhì) 單位： mg/L 污染物 CODCr BOD5 SS 總磷 (以 P 計(jì) ) NH3N 濃度 7000 3000 3000 50 300 處理水量 根據(jù)甲方提供的資料，該豬場日污水排放量最大為 760m3/d ，生活污水日排放量約 40m3/d。本方案設(shè)計(jì)處理能力800m3/d，平均處理流量 m3/h ,全天 24h連續(xù)運(yùn)行。另，本項(xiàng)目還包含少量生活污水。 (2)、有機(jī)物濃度高、懸浮物多、色度深，并含有大量的細(xì)菌，因含有大量動(dòng)物的屎尿而使 NH3N 濃度很高。 工藝的選擇 廢水中的固體殘?jiān)饕獮橛袡C(jī)物質(zhì)，如不進(jìn)行有效固液分離，就會(huì)給后 續(xù)處理帶來困難，增加處理負(fù)荷，影響處理效果。采用物理方法作為強(qiáng)化預(yù)處理工藝，對(duì)廢水進(jìn)行固液分離是降低有機(jī)物負(fù)荷最有效方法， 預(yù)處理包括格柵、集水沉渣池、水力篩、酸化調(diào)節(jié)池。 集水沉渣池 由于場區(qū)排水管水位 水力篩 水力篩主體為由楔形鋼棒經(jīng)精密制成的不銹鋼弧形或平面過濾篩面，待處理廢水通過溢流堰均勻分布 到傾斜篩面上，由于篩網(wǎng)表面間隙小、平原種 豬場大型沼氣工程 設(shè)計(jì)方案 10 滑，背面間隙大，排水順暢 ,不易阻塞 。 水力篩能有效地降低水中懸浮物濃度，減輕后續(xù)工序的處理負(fù)荷。 酸化調(diào)節(jié)池 酸化調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的緩沖后續(xù)處理工序時(shí)間，同時(shí)起到進(jìn)一步沉淀和水解酸化的作用。 、各類厭氧工藝性能概述 （ 1）完全混合厭氧工藝（ CSTR） 傳統(tǒng)的完全混合厭氧工藝（ CSTR）是借助消化池內(nèi)厭氧活性污泥來凈化有機(jī)污染物。完全混合厭氧工藝池體體積較大，負(fù)荷較低，其污泥停留時(shí)間等于水力停留時(shí)間，因此不能在反應(yīng)器內(nèi)積累起足夠濃度的污泥，一般僅用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理。反應(yīng)器排出的混合液首先在沉淀池中進(jìn)行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。目前，全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被廣泛應(yīng)用于 SS濃度較高的廢水處理中。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。污水在流動(dòng)過程中生長并保持與充滿厭氧細(xì)菌的填料接觸，因?yàn)榧?xì)菌生長在填料上將不隨出水流失，在短的水力停留時(shí)間下可取得較長的污泥泥齡。 （ 4）上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB） 待處理的廢水被引入 UASB 反應(yīng)器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。在污泥床產(chǎn)生的沼氣有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應(yīng)器的上部。自由狀態(tài)下的沼氣和由污泥顆粒 釋放的氣體被收集在三相分離器錐頂部的集氣室內(nèi)。 UASB 反應(yīng)器的特點(diǎn)在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡（ 30天以上）， 較高的進(jìn)水容積負(fù)荷率，從而大大提高了厭氧反應(yīng)器單位體積的處理能力。 （ 5）膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（ EGSB） EGSB 是在 UASB 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)相似，所不同的是在 EGSB 反應(yīng)器中采用相當(dāng)高的上流速度，因此，在 EGSB 反應(yīng)器中顆粒污泥處于完全或部分 “膨脹化 ”的狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間的平均距離的增加而擴(kuò)大。在高速上升速度和產(chǎn)氣的攪拌作用下，廢水與顆粒污泥間的接觸更充分，因此可允許廢水在反應(yīng)器中有很短的水力停留時(shí)間，從而 EGSB 可以高速地處理濃度較低的有機(jī)廢水。含高有機(jī)物固體含量（大于 5%）的廢液由池底配水系統(tǒng)進(jìn)入，均勻地分布在反應(yīng)器的底部，然后上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床。而產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進(jìn)了固體 與微生物的接觸。通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝?。不斷有固體被沼氣攜帶到浮渣層，同時(shí)也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)。對(duì)于生產(chǎn)性反應(yīng)器由于浮渣層表面積較大，浮渣層不會(huì)引起堵塞。反應(yīng)池設(shè)排泥管可將多余的污泥和下沉在底部 的惰性物質(zhì)定期排除。 適用于含固量高的有機(jī)廢水 厭氧工藝的選擇確定 從以上列表可知，各種類型的厭氧工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍，在一定的條件下選擇適當(dāng)?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在。 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)含固率為 10%。設(shè)計(jì)上底部 配置攪拌機(jī)，以間歇混合攪拌方式來實(shí)現(xiàn)。 選擇 USRPM處理工藝，反應(yīng)器的固體滯留期（ SRT）和微生物滯留期（ MRT）遠(yuǎn)大于水力滯