畜禽养殖场“能源环保型”和“能源生态型”沼气工程工艺流程

三、畜禽养殖场“能源环保型”和“能源生态型”沼气工程工艺流程

根据畜禽养殖场沼气工程的建设目的和周边环境条件的，不同，大中型沼气工程可分为“能源环保型”和“能源生态型”两种类型。这两种工艺也是我国目前比较成熟、比较典型的大中型沼气工程工艺，本章将以它们为例来介绍大中型沼气工程的工艺流程。

1.畜禽养殖场“能源环保型”沼气工程

畜禽养殖场“能源环保型”沼气工程指的是畜禽场的畜禽污水经处理后直接排入自然水体或以回用为最终目的的工程，该工程要求最终出水达到国家或地方规定的排放标准。此类型沼气工程一般用于畜禽养殖场周边环境无法消纳的厌氧消化液，必须将其进行再处理达标后排放。

采用“能源环保型”的沼气工程，项目建设目标是实现污水的达标排放、固体粪便制作有机肥，并通过对沼气的利用降低工程运行费用，此类工程项目具有良好的环境、社会效益。目前该类工程一般采用高效厌氧消化工艺（UASB、EGSB反应器）与先进的好氧反应工艺（SBR和E-MBR，即萃取膜－生物反应器）相结合的典型工艺路线。

“能源环保型”沼气工程的工艺适宜条件为：规模化养殖场，污水处理量宜大于50吨/小时；项目建设点周边排水要求高，污水需达标排放。

“能源环保型”沼气工程的工艺特点有以下几点。

（1）在前处理时尽可能通过物理方法去除污水中的固形物，降低厌氧池工作负荷。

（2）畜禽舍内清出的粪便以及固液分离机分离的粪渣可制作有机肥或直接外卖。

（3）污水达标排放，有效防止二次污染。

（4）沼气产量小。

（5）主体工程投资大、运行费用高。

（6）操作与管理水平要求较高。

“能源环保型”沼气工程的工艺流程图如图4-11所示。

图4-11　“能源环保型”沼气工程工艺流程

2.畜禽养殖场“能源生态型”沼气工程

畜禽养殖场“能源生态型”沼气工程是指畜禽场污水经厌氧消化处理后消化液不直接排人自然水体，而是作为农作物的有机液体肥料的工程，这类沼气工程适用于畜禽场周边有足够的农田、鱼塘、植物塘等，能够完全消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液，使沼气工程成为生态农业园区的纽带。目前，“能源生态型”沼气工程已经成为比较成熟的、适用的，制作有机肥或直接外卖；以综合利用为主的沼气生产工艺。

采用能源生态型的沼气工程建设项目建设的目标是尽可能多生产沼气，并实现沼渣、沼液的综合利用。畜禽粪便、废水在经厌氧消化，后再经沉淀或固液分离，剩余的沼渣、沼液作为优质有机肥料，用于绿色食品生产，使粪便得到能源、肥料等多层次资源化利用，最终达到区域内畜禽场粪污的“零排放”。这种工艺遵循了循环农业原则，具有良好的经济、环境和社会效益。

“能源生态型”沼气工程工艺适宜的条件为：

（1）养殖业和种植业的合理配置，即养殖场周围有足够的农田或市场能够消纳厌氧发酵后的沼液、沼渣，使沼气工程成为能源生态农业的纽带；

（2）原则上畜禽场日污水排放量不大于日粪便排放量的3倍；

（3）项目建设点周边环境容量大，排水要求不高。

“能源生态型”沼气工程的工艺特点有以下几点。

（1）畜禽场污水、粪便可全部进入厌氧池。

（2）沼气产量大、沼液产量相对较少。

（3）运行费用低。

（4）操作简单、管理方便。

“能源生态型”沼气工程的工艺流程如图4-12所示。畜禽场鲜粪通过上料系统投入厌氧消化器（或在计量池内混合后泵入厌氧消化器）。畜禽舍冲洗水汇集到计量池，直接泵入厌氧消化器的前部，在消化器内搅拌装置作用下，配置成高浓度的发酵液（TS浓度在9%左右）。

图4-12　“能源生态型”沼气工程的工艺流程

为保持沼气池内的温度在36℃左右，沼气池内设有盘管装置，热源可为太阳能和锅炉。

粪污经厌氧消化，产生的沼气经脱硫、脱水、脱杂净化后进贮气柜，供居民使用或用于发电等。

沼渣、沼液经平板滤池过滤脱水，分离的沼渣作为有机肥，分离的沼液流入贮存池，作为液体有机肥可直接施用于农田。通过综合利用，实现了污染物的零排放。