畜禽糞便沼氣化系統(tǒng)研究.pdf

1、畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的污染已成為中國農(nóng)村地區(qū)面源污染的主要來源之一，既影響?zhàn)B殖產(chǎn)業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展，也給環(huán)境帶來了極大的壓力。特別是在全面建設(shè)小康環(huán)保社會(huì)主義新農(nóng)村的新形勢下，各級政府對此十分重視，并在政策及資金等方面對畜禽養(yǎng)殖污染治理技術(shù)研究和工程建設(shè)上予以大力扶持。 本研究主要針對遼寧省規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場污染現(xiàn)狀，結(jié)合畜禽養(yǎng)殖污染治理示范工程建設(shè)，開展畜禽糞污沼氣化工程技術(shù)研究，開發(fā)北方高寒地區(qū)畜禽糞便沼氣化關(guān)鍵技術(shù)，為解決遼寧省

2、乃至我國北方地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染問題，推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢物能源化、資源化利用，實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排目標(biāo)提供技術(shù)支撐。 本研究以高效厭氧發(fā)酵技術(shù)研究為主，在對影響厭氧消化的主要因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)型USR厭氧反應(yīng)器對豬糞污和牛糞污進(jìn)行處理，以溫度、pH以及禽畜糞便負(fù)荷等作為調(diào)控參數(shù)，研究其對沼氣、沼渣、沼液產(chǎn)生量及其成分的影響，分析各因素對改進(jìn)型USR厭氧反應(yīng)器處理畜禽糞污的影響程度。 研究表明： 1)pH、VFA

3、是改進(jìn)型USR厭氧反應(yīng)器的重要控制指標(biāo)，pH宜控制在6.8～7.2之間，堿度應(yīng)控制在2000mg/L以上，出水VFA值宜控制在25～30mmol/L范圍內(nèi)； 2)改進(jìn)型USR中溫(35～38℃)處理豬場廢水具有運(yùn)行費(fèi)用低、進(jìn)料含固量高、產(chǎn)氣量大、有機(jī)負(fù)荷高等特點(diǎn)。改進(jìn)型USR處理豬糞污的適宜水利停留時(shí)間為17天，進(jìn)料的含固量在12.08％時(shí)，反應(yīng)器最高容積負(fù)荷達(dá)到4.9kgCOD/(d·m3)，COD去除率為57％，產(chǎn)氣速率為

4、2.55m3/(m3·d)，豬糞便的產(chǎn)氣率為0.359m3/(kg干豬糞)，并且產(chǎn)生的沼氣甲烷含量高，有著很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，雖然COD去除率僅為57％，但厭氧發(fā)酵產(chǎn)物沼液和沼渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均進(jìn)行了有效的綜合利用，所以不存在二次污染問題。改進(jìn)型USR中溫處理牛糞污的適宜水利停留時(shí)間為17天，進(jìn)料的含固量在7.75％時(shí)，反應(yīng)器最高容積負(fù)荷達(dá)到2.36kgCOD/(d·m3)，產(chǎn)氣速率為1.44m3/(m3·d)，牛糞便產(chǎn)氣率達(dá)到0.31m3/

5、(kg干牛糞)，但其COD去除率及產(chǎn)生的沼氣甲烷含量均低于處理豬糞實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，產(chǎn)生的沼液沼渣營養(yǎng)成分也低于豬糞，這也是由于牛糞和豬糞的特性不同所產(chǎn)生的不同結(jié)果。 此外，通過對小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和對國內(nèi)外工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)歸納，提出了北方地區(qū)畜禽糞便沼氣化工程關(guān)鍵工藝控制參數(shù)，確定了示范工程采用沼氣發(fā)電的工藝路線，并依據(jù)小試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出了示范工程的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及調(diào)試方案。示范工程應(yīng)用中將經(jīng)過預(yù)處理的畜禽糞污置于改進(jìn)型的USR反應(yīng)器中