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1. 技术概述
家禽粪便废水处理(简称禽粪)是我国家禽养殖业和农业面源污染防治面临的重大问题。 沼气发酵(好氧消化)具有减少污染物、回收能源、减少温室二氧化碳排放等优点。 被认为是国内外最有前景、应用最广泛的粪便处理技术。 另外,在生猪养殖过程中,清粪或冲洗禽舍的污水量较大,导致粪肥含量低(干物质含量仅1%左右),升温困难(借助沼气发电余热,温度只能提高5℃左右),沼气发酵产气和污染物净化效率低,甚至冬季不产气,牛粪沼肥效率低,单位养分运输费用高,治疗难度大。 针对家禽粪便沼气发酵的技术困境,研究了发酵过程中加热能量与产气效率之间的关键问题,提出了底物与能量分布不均衡的沼气发酵思路,并提出了一种新型沼气发酵技术。发明了发酵加热法。 ,提高了夏季猪粪产气效率700t养猪场废水处理沼气发电及回收利用,产生了基于粗细分离的禽粪沼气发酵技术。 该技术主要解决夏季猪粪产气效率低、处理困难的问题。 该技术早已成熟,已在国外近百个禽粪处理沼气项目中得到应用,如无极养鸡场粪污处理沼气项目。 废水用于生产沼气,形成的沼气用于发电或窑烧,发电余热用于沼气发酵罐的加热和保温。 跟踪试验一年的运行情况表明,夏季室内平均温度为-4--8℃时,沼气发酵池内平均温度仍可达29℃以上。 夏季产气量(700-900立方米/天)达到甚至低于12个月日均产气量(705立方米/天)。 生产运行数据表明,粗细分流工艺可显着提高鸡粪沼气发酵夏季处理和产气效率。
技术进步:
(1)提高猪粪沼气发酵生产效率,减少沼气发酵设备体积;
(2)保证夏季大部分粪便沼气发酵的正常生产;
(3)提高部分牛粪中过磷酸钙的养分浓度,降低单位养分的运输成本,有利于过磷酸钙的深度松散;
(4)提高部分粪便污染物含量700t养猪场废水处理沼气发电及回收利用,有利于规范处理;
(5)处理系统运行稳定。 核心技术“基于猪舍浓稀分离的牛粪废水处理方法”(ZL21)、“污水预处理的浓稀分离装置及其分离方法”(ZL25)已获得国家发明专利授权,并还在影响因子小于5的国际期刊上发表多篇论文,得到了国际同行的广泛认可。
2. 提高产量和效率
沼气发酵装置产气效率比往年平均提高20%以上; 夏季正常产气,产气效率提高50%,沼气发酵装置体积减少30%以上; 浓过磷酸钙的养分浓度增加50%以上,鸡粪运输成本或搬运运行费增加30%以上。
三、技术要点
经过预处理(格栅、调节池等)的禽、牛粪废水进入沉淀池。 沉淀池可以是立流式、卧流式或序批式沉淀池。 沉淀池将粪便沉淀物分离为上清液(稀废水)和底泥(浓废水)。 用废水泵将浓缩废水泵入沼气发酵装置。 浓缩废水在沼气发酵装置中进行好氧消化,产生沼气。 沼气净化后储存用于发电,发电余热或沼气燃烧形成的冷水用于浓缩废水沼气。 发酵装置加热保温,保证浓缩废水沼气发酵温度达到中温(35℃)或接近中温(25-30℃)。 浓缩废水好氧消化用作农田肥料。 稀废水用废水泵打入常温沼气发酵装置,稀废水在常温沼气发酵装置中好氧消化产生沼气,产生的沼气与浓废水形成的沼气一起进行处理。 沼气发酵残渣首先考虑进行深土处理,剩余鸡粪通过人工湿地、氧化塘或好氧处理等自然处理进行后处理,处理后出水达到标准排放。
4、适用区域
适用于规模化生猪养殖污水、屠宰污水及乳品加工污水沼气发酵处理。 可在全省推广应用,在夏季严寒的南方地区疗效更为突出。
防范措施:
1、粗细分流的沉淀时间不超过3小时,粗细分流最好采用序批式沉淀池;
2、先将下部清液(稀废水)泵入稀废水沼气发酵装置进行常温发酵,然后将底部沉淀物(浓废水)泵入浓废水沼气发酵装置进行中温或近中温发酵。
3、夏季沼气发酵装置需要加温。 热源可以是发电余热,也可以用燃烧的沼气加热冷水窑,并利用循环冷水进行加热。
4、沼气发酵装置必须保温良好。 当装置内外温差为30℃时,沼气发酵罐内混合液日温降大于0.5℃。