規(guī)?；曫B(yǎng)場沼氣工程應用技術

她山之石

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onlybrook

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國外奶牛場糞污處理沼氣工程技術與模式
　　在歐洲、美國等養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達國家，奶牛糞污最常規(guī)的處理方法是囤集較長時間后還田（半年以上），稱為自然處理。但是近年來調查發(fā)現，污染問題并沒有很好解決。據資料顯示，在養(yǎng)殖業(yè)集中的區(qū)域，附近農田的氮、磷和重金屬元素超標的情況已經非常普遍。在歐洲國家，如德國、荷蘭、比利時，25％以上的地下水的硝酸鹽超過50mg/L。在美國雖然有較多的農田供糞污消納，但是50％以上的湖泊和27％以上的河水養(yǎng)分超標。一旦雨季，地表水被畜禽養(yǎng)殖糞污污染，導致BOD超標的現象比比皆是。尤其引起發(fā)達國家加強畜禽養(yǎng)殖污染治理的原因是衛(wèi)生問題。近年來由于人畜共傳病，如瘋牛病、禽流感、血吸蟲病的猖獗傳播，促使這些國家加強污染治理力度，而沼氣技術被認為是一種符合循環(huán)經濟發(fā)展的有效模式。
　　歐洲是目前農場沼氣工程技術最發(fā)達、推廣數量最多，技術最成熟的地區(qū)。歐洲沼氣工程數量較多的國家是德國、丹麥和英國。歐洲處理農村廢物的沼氣裝置分為兩類。一類稱為農場沼氣池（on?farm AD plants）,另一類稱為集中厭氧消化系統（Centralized Anaerobic Digestion, 簡稱CAD），后一類近年來發(fā)展很快。集中厭氧消化系統代表了目前歐洲沼氣工程的發(fā)展趨勢。即將一定區(qū)域內相臨的農場畜禽糞便和其他有機廢物收集、運輸到一處沼氣站集中處理，集中厭氧消化裝置的優(yōu)點是具有規(guī)模經濟效益、可采用較先進的厭氧消化處理工藝和裝置設備從而處理效率更高。
　　集中厭氧消化系統最早于在1980年代末從丹麥開始運作，目前已經建成20座大型的CAD沼氣裝置，運行良好。每座裝置規(guī)模在2 000~4 000m3，中溫或者高溫，厭氧消化工藝主要是全混合沼氣發(fā)酵（CSTR）和推流式發(fā)酵工藝（Plug flow），停留時間在12~20天，在對發(fā)酵原料預處理或后處理中，還包括一個巴氏滅菌高溫消毒過程，以防止處理過程中病菌傳播。沼氣一般用于當地社區(qū)集中供熱，或熱電聯用（CHP）。
　　美國發(fā)展沼氣工程起步較晚，目前約有40個農場沼氣工程投入運行（主要是處理奶牛場糞污。
　　印度是繼中國之后戶用沼氣數量最多的國家，已經建成約300萬口戶用沼氣裝置。此外還實施了近2000個大中型沼氣工程。印度的戶用沼氣裝置主要用作生產農村能源，以牛糞為主要原料，沼渣沼液用作有機農肥。
　　國外奶牛場沼氣工程發(fā)酵裝置主要采用以下三種工藝：
　　1?推流式發(fā)酵工藝
　　近年來美國農場沼氣工程發(fā)展很快，多數是采用的推流式發(fā)酵工藝。這類沼氣裝置多數采用半地埋式、上部用復合橡膠袋覆蓋，主要用于處理干清糞式的奶牛糞污。沼氣裝置容積一般為2?5m3/頭奶牛左右。進料濃度在10％~13％TS，HRT20天以上。沼氣發(fā)酵后的沼液經過固液分離后，固體部分用于堆肥，液體部分經過氧化塘處理后排放或用于農業(yè)灌溉。處理工藝見圖2。 目前在美國北方寒冷地區(qū)（紐約州、明尼蘇達州，這里冬季平均氣溫低于攝氏零度）運行良好的6座奶牛場沼氣工程中，有5座采用的是推流式發(fā)酵工藝，處理規(guī)模分別是1 000-2 400頭牛，多數是2001年后建成的。全部采用了熱電聯用技術，發(fā)電機的規(guī)模在130-200kW，發(fā)電余熱用于發(fā)酵裝置增溫。被認為，關于寒冷地區(qū)沼氣裝置的設計有幾個要點，
（1）原料池要防凍；
（2）要有熱電聯用系統；
（3）可以通過原料加溫和罐體熱交換兩種方式加溫、保溫；
（4）要加強進出水管道保溫。
　　圖2推流式沼氣發(fā)酵處理系統流程示意圖2?全混合發(fā)酵工藝
　　德國和丹麥的農場沼氣工程大多數采用全混合發(fā)酵工藝、裝置為鋼板結構、熱電聯用為主要沼氣利用形式。由于解決了攪拌、輸送等機械設備問題，現在歐洲沼氣裝置的發(fā)酵濃度越來越高，可以達到11％TS以上。為了提升沼氣裝置的衛(wèi)生效果，新建設的沼氣裝置多數采用高溫發(fā)酵，HRT5天以上，這樣有利于對人畜共患病菌的消毒和滅活雜草種子。中溫發(fā)酵裝置的最短HRT為15天。
　　美國奶牛場沼氣裝置采用全混合發(fā)酵工藝的不多，被認為主要適用于處理水沖式糞污，原料濃度在3％~8％TS范圍。裝置造價比推流式發(fā)酵裝置高。在紐約的Matlink奶牛場2001年建設了一座全混合沼氣發(fā)酵裝置，中溫發(fā)酵，HRT20天。除了處理700頭奶牛糞污外，還有部分原料來自食品加工廢水。該裝置配置了1套130kW的發(fā)電機組，從2001年啟動以來一直運行良好。發(fā)酵后出水的后處理方法與推流式發(fā)酵裝置相似。
　　加拿大近年來也建造了處理幾千頭牛糞污的大型全混合沼氣發(fā)酵裝置。
　　3?厭氧過濾器發(fā)酵工藝
　　奶牛糞污水質的特點是懸浮物（SS）含量很高。如果沼氣發(fā)酵前先經過固液分離，則可以采用厭氧濾器（AF），甚至采用UBF、UASB等發(fā)酵工藝。采用這些高效工藝可以縮短原料HRT，從而提高發(fā)酵效率，但是也存在一些問題，比如能源化程度不高（部分原料未進入裝置），衛(wèi)生效果不好 （滯留時間太短）。
　　在美國弗羅里達州有一處500頭奶牛場糞污沼氣處理工程，455m3厭氧濾器、進料濃度大約為1％, HRT≤3d, COD去除率≥50％。

longmeier1945

好資料，多發(fā)點,謝謝！?。?/td>