種豬養殖場沼氣工程工藝流程

穆偉航　王新慧

一、工藝流程

以沼氣為紐帶的能源生態工程建設是隨著集約化養殖業和集約化種植業的發展而發展的，具有顯著的經濟、生態、環保和社會效益，其發展空間和應用前景非常廣闊。

根據種豬場清糞工藝，選擇能源生態型沼氣工程處理和轉化養殖場糞污，其工藝流程如下圖所示：

1、前處理工藝

豬舍沖洗水經粗、細格柵清除漂浮物后，重力排至集水池，調節水質均衡水量；后經固液分離機分離出固形物質，經發酵、調質、造粒工藝生產固體顆粒有機肥料。分離出的液體物料，進入貯液池，再經濃度調配、計量，升溫后泵進厭氧消化器。

2、厭氧消化工藝

本設計厭氧消化采用升流式固體反應器工藝，是一種結構簡單、適用于高懸浮固體原料的厭氧反應器。原料從底部進入消化器內，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。

厭氧消化后的排泥經固液分離機，分離出固體物料，再和前處理分離的豬糞渣一起經發酵、調質、造粒工藝，生產固體顆粒有機肥料，反應器采用半地下式建筑結構，以利于保溫。

前處理系統和反應器地上部分采用高效日光溫室保溫增溫，在冬季和春秋低溫時段，通過氣煤混燒爐對發酵物料升溫，以維持28℃左右的近中溫發酵溫度。

3、后處理工藝

從反應器溢流的上清液流進沉淀池，沉淀污泥通過污泥泵泵回反應器，沉淀后的上清液作為果園、菜地和草地的液體肥料，用于農田，沼渣用于生產有機顆粒復混肥料。

4、沼氣利用工藝

由消化器產生的沼氣，大部分用于養殖場職工生活用能和飼料加工及畜禽繁殖供暖生產用能，少部分沼氣用于與煤混燒，獲得蒸汽用于料液升溫，以維持28~C左右的發酵溫度。

5、復合有機肥生產系統

本項目采取的活性有機肥生產設備與技術，直接利用從豬舍清理的鮮豬糞以及沼渣為主要原料，采用上述技術，對豬糞進行發酵、顆粒化制肥。發酵周期為24—28天。經過高溫好氧發酵，豬糞成為性狀良好的腐植顆粒。然后根據不同農肥的N、P、K等含量標準添加原料，通過粉碎、攪拌后進入造粒裝置，成型后經干燥、篩分成為成品包裝后入庫或出售。

采用活性有機肥生產設備與技術，將其首先生成活性有機肥，然后經過養料調配，造粒等工序，最終生成商品復合有機肥，提高其附加值。

二、工藝參數

根據該種豬場每天可收集的原料量和所處地理位置，結合國內外已有大型沼氣工程實踐，本工程擬選定近中溫發酵工藝，主要工藝設計參數為：

發酵溫度25-30℃

水力滯留期10天

設計壓力250mmH₂O

容積產氣率0.5-0.8m³/m³·天

Ts去除率60％

COD去除率85％以上

地下構筑物頂均布活荷載標準值2.5KN/m²

地上構筑物頂均布活荷載標準值0.7KN/m²

基本風壓0.35KN/m²

設計基準期50年