养猪场粪尿污水的处理和利用

刘晓宁

（ 黑龙江省畜牧总站，哈尔滨 150069）

本文介绍了养猪场粪尿污水的干湿分离方法和沼气处理的技术流程要点。粪尿干湿分离就是将粪尿通过固液分离机进行分离，分离后的固体经过晾晒可以制作有机肥，液体灌溉农业植被，沼气被利用。沼气处理包括预处理，沼气发酵，沼气储存、净化与利用，沼渣沼液利用及沼液处理等部分。沼气处理操作简单，自动化控制，节省劳动力，环保效果好，发酵残渣仍有一定经济价值。

1 干湿分离

猪舍产生的猪粪、尿及污水经收集至集粪池后，通过固液分离机进行分离，分离后的固体经过晾晒可以制作有机肥，分离后的液体经过污水池四级沉淀，可还田灌溉，也可沼气处理或达标排放等。干湿分离主要过程为集粪池中猪粪、尿等经粪污搅拌机搅拌匀后，由切割泵送入固液分离机进行分离，从而达到粪污干湿分离的目的。

2 沼气处理

预处理。猪舍排出的猪粪尿等被收集至集粪池后，先进行固液分离。固体物质通过晾晒可制成有机肥，液体进入沼气发酵环节。

沼气发酵。沼气发酵是猪粪尿在水分、温度和厌氧都适宜的条件下，通过微生物厌氧发酵，生成沼气（甲烷和二氧化碳）的过程。该过程所需工程设备主要由粪泵、沼气发酵器（沼气池）、加热器和储气罐等组成。① 水压沼气池：容积＜300 m3可采用地下水压式沼气池，特点是合并发酵与储气于同一空间，下部为发酵间，上部为储气间。② 沼气发酵罐：如果是容积＞300 m3的沼气池，在粪尿全部装入池的情况下，最好采用地上式沼气发酵罐，便于清理残渣。③ 安全保护装置：正负压保护器可以平衡沼气发酵过程压力。当发酵罐内压力超标时，沼气会自动通过正负压保护器排出，直到达到设计压力以内。

沼气的储存、净化和利用。① 储存。粪污发酵将产生大量沼气，因此必须将这些沼气储存起来，以备用时之需。储存沼气需用到沼气储气柜。沼气储气柜可分为湿式和双膜干式储气柜。对于湿式储气柜，在输入沼气时，储气柜钟罩上升；使用沼气时，钟罩下降。该装置使用时压力比较稳定，周边使用不需加压输送，运行简单，不足之处是制作成本高。双膜干式储气柜有两层膜，外膜主要是起定型和保护内膜作用，沼气储存在内膜内，内膜和外膜之间是空气。双膜储气柜造价低廉，维护简便，不需要防冻，适合北方使用，但是储存压力较低，需要加压输送，消耗动力。② 净化。沼气气水分离器：由于刚产出的沼气是含饱和水蒸气的气体，冷凝结成水，易堵塞管道。使用沼气前，应对沼气进行脱水处理，可采用重力法进行脱水。沼气脱硫器：发酵产生的沼气主要成分是甲烷，也含有二氧化碳、硫化氢等气体。硫化氢有毒且具有较强腐蚀性，影响沼气相关设备使用寿命，因此沼气需经脱硫处理程序。沼气脱硫方法有两种，即生物脱硫（大型沼气工程采用）和化学脱硫（中小型沼气工程采用）。③ 利用。沼气利用可通过沼气灶具、沼气发电机、沼气热水器和沼气等来转化为人们生产和生活所需的能源问题。④ 日常运行管理技术：第一，入池前预处理。粪尿进入新池前，应在持外预处理1周，目的是富集菌群。第二，水温控制。池温应控制在30～50℃，若使用冷水启动，启动时间势必会延长。第三，密封处理。进料后，要做好密封工作，尤其应注意对天窗口的密封。第四，排出废气。因发酵初期所产气体成分复杂，甲烷含量低，因此不能燃烧，应连续排气约1周，每天排气＞30 h。第五，正确使用沼气。使用灶具时，应规范操作。第六，进料量、出料量的管控。淘汰的废料和填装新料量应大致相等，否则将影响产气。第七，加强日常搅拌。为促进发酵、提高产气率，每天需用抽活塞或木棒搅动料液＞10 min。第八，经常观测压力变化情况。通过用气或放气及时调节气压，避免压力超标，导致潜在危害。第九，经常检查密封状况，若发现问题，及时检修。

沼渣、沼液的利用。① 沼渣、沼液的分离：可采用筒式固液分离机进行渣-液分离，改机器结构简单，易维护。将沼渣沼液进行固液分离后，固体部分发酵等处理后可作有机肥或鱼用颗粒饲料，液体部分可以灌溉农田，或者进入污水管网，或者做成液体肥。② 沼液储存：沼液刚生产出来时无法直接使用，需经好氧净化沉淀后方可使用。同时储存也可解决沼液日常排放与施肥季节性、阶段性使用的矛盾。沼液储存进行沉淀过滤处理，便于沼液大规模灌溉使用。储存池大小根据储存期来确定，一般≥30 d沼渣沼液排放量。③ 沼液灌溉：沼液是一种液体速效有机肥料，含有较多水溶养分，易被作物吸收，适用于灌溉农田苗木，一般作追肥。

沼液处理。还田使用不完的沼液必须经过处理，达标才能排入水体，防止二次污染。沼液处理分为两类：好氧微生物处理法和自然生物处理法。