种猪养殖场沼气工程工艺流程

穆伟航　王新慧

一、工艺流程

以沼气为纽带的能源生态工程建设是随着集约化养殖业和集约化种植业的发展而发展的，具有显著的经济、生态、环保和社会效益，其发展空间和应用前景非常广阔。

根据种猪场清粪工艺，选择能源生态型沼气工程处理和转化养殖场粪污，其工艺流程如下图所示：

1、前处理工艺

猪舍冲洗水经粗、细格栅清除漂浮物后，重力排至集水池，调节水质均衡水量；后经固液分离机分离出固形物质，经发酵、调质、造粒工艺生产固体颗粒有机肥料。分离出的液体物料，进入贮液池，再经浓度调配、计量，升温后泵进厌氧消化器。

2、厌氧消化工艺

本设计厌氧消化采用升流式固体反应器工艺，是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的厌氧反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。

厌氧消化后的排泥经固液分离机，分离出固体物料，再和前处理分离的猪粪渣一起经发酵、调质、造粒工艺，生产固体颗粒有机肥料，反应器采用半地下式建筑结构，以利于保温。

前处理系统和反应器地上部分采用高效日光温室保温增温，在冬季和春秋低温时段，通过气煤混烧炉对发酵物料升温，以维持28℃左右的近中温发酵温度。

3、后处理工艺

从反应器溢流的上清液流进沉淀池，沉淀污泥通过污泥泵泵回反应器，沉淀后的上清液作为果园、菜地和草地的液体肥料，用于农田，沼渣用于生产有机颗粒复混肥料。

4、沼气利用工艺

由消化器产生的沼气，大部分用于养殖场职工生活用能和饲料加工及畜禽繁殖供暖生产用能，少部分沼气用于与煤混烧，获得蒸汽用于料液升温，以维持28~C左右的发酵温度。

5、复合有机肥生产系统

本项目采取的活性有机肥生产设备与技术，直接利用从猪舍清理的鲜猪粪以及沼渣为主要原料，采用上述技术，对猪粪进行发酵、颗粒化制肥。发酵周期为24—28天。经过高温好氧发酵，猪粪成为性状良好的腐植颗粒。然后根据不同农肥的N、P、K等含量标准添加原料，通过粉碎、搅拌后进入造粒装置，成型后经干燥、筛分成为成品包装后入库或出售。

采用活性有机肥生产设备与技术，将其首先生成活性有机肥，然后经过养料调配，造粒等工序，最终生成商品复合有机肥，提高其附加值。

二、工艺参数

根据该种猪场每天可收集的原料量和所处地理位置，结合国内外已有大型沼气工程实践，本工程拟选定近中温发酵工艺，主要工艺设计参数为：

发酵温度25-30℃

水力滞留期10天

设计压力250mmH₂O

容积产气率0.5-0.8m³/m³·天

Ts去除率60％

COD去除率85％以上

地下构筑物顶均布活荷载标准值2.5KN/m²

地上构筑物顶均布活荷载标准值0.7KN/m²

基本风压0.35KN/m²

设计基准期50年