大型养猪场沼气工程设计方案

大型养猪场沼气工程设计方案

时间:2013-04-17 10:42来源:未知 作者:admin 点击: 次

受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响，中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位，养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。1983 年到2005年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。2004年中国肉猪存栏48189.1万头，出栏61800.7万头，猪肉产量4701.6万吨，居世 界第一位，肉类人均占有量达55.73 kg/人，其中猪肉36.17 kg/人，超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。2004年我国全年畜禽养殖 业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨，其中猪年排泄粪便为12.31亿吨，占总粪便量的47.8%，随着养猪业的发展，必然导致更大量的粪便废弃物，因 此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。

2.1沼气产量计算

2.1.1干物质量计算

猪场基础母猪存栏量500头，猪场总存栏量为5354头，设计采用干清粪工艺，按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算，夏季污水排放量为1.8m3/（百头.d），冬季污水排放量为1.2m3/（百头.d），则排放污水量为64.2～96.4 m3/d。

日产粪便量为5.1t/d，猪粪含水率按82%设计，干物质（TS）量计算见表2-1。本项目中，干物质量按照0.92 t/d进行设计。

2.1.2物料总量和补充水量计算

本设计中采用高浓度反应器设计，养殖场产生的5.1t鲜猪粪全部投放到高浓度反应器，并调配成10％干物质浓度，约需要4.1m3污水，余下猪场排放的污 水经过水力筛，将部分存留在污水中的猪粪渣筛除，投入到配料池，与鲜猪粪一同调配（该部分物料包含在5.1t鲜猪粪中），过筛后污水进入储肥池，进行厌氧 处理储存。

加水量计算：

W=Xq(α×m0-W0)

式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82%

配水比a= 11.5

若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92%

则X=则 α==11.5

W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t

每天进入发酵罐物料总量约16＋17＝33t

（理论和实践测定：TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3）

.通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵（t=33℃-38℃），则设计容积产气率ξ＝0.8—1.2m3/m3.d

发酵罐的容积大小与发酵原料的特性、发酵液浓度和水力滞留期有关。

发酵罐的容积V1与每日处理原料量、发酵液浓度。发酵液密度和滞留期

有关。计算公式：

V1 = G f * HRT / q y

V1 为发酵罐内发酵液的容积； G 为发酵罐每天进料量； f 为发酵原料干物质含量 ；

q 为发酵液浓度；y 是发酵液的密度。

发酵罐的总容积V等于发酵罐的发酵液容积 V1加上发酵罐的储气容积V2。 V2 一般取 V2 = （8%~10%） V1 V = V1 + V2

2.1.3沼气产量计算

考虑2%的干物质损耗率，每天投TS 902kg，产沼率为0.28～0.32 m3/kg TS，取值0.30 m3/kg TS，可产沼气271m3。

表2-3 日沼气产量计算表

干物质量(t/d) 920

干物质损耗率 2% 织梦好，好织梦

干物质投产量(kg/d) 902

产沼率(m3/kg) 0.30

产沼量(m3/d) 271

污水量（m3/d） 4.1

2.2.1干物质减量化计算

全天输入干物质量为902kg。厌氧阶段消耗量为586kg，该部分TS消耗是生物质能转化、沼气生产的主体。厌氧阶段TS的输出量为316 kg，其中0.17吨由厌氧反应器底部作为沼渣排出，进入沼渣储存池；0.67吨与厌氧反应器上部出水一并排出。

2.2.2沼肥产量估算

一般情况下沼渣含水率为93%，沼液含水率为97%。沼渣干物质含量0.08t/d，按93%含水率计算，沼渣产量为1.15 t/d；沼液干物质含量为0.24 t/d，按97%含水率计算，沼液产量为7.79t/d。

发酵罐总容积计算确定后按所选用的发酵罐类型来相应地确定罐体的内径 和高多。要充分考虑如何提高发酵罐的利用率和协调各参数的关系。

3.1沼气利用方案

能环工程日产沼气270 m3，计划全部作为燃气使用。

3.2沼肥种养平衡和有效利用解决方案

能环工程日产沼渣1.15吨（含水率93%）、沼液7.79吨。消纳该部分沼肥必须有相应量的土地承载

一、 沼气的综合利用：

沼气是一种混合气体，其中含有60%～70%的甲烷、30%～35%的二氧化碳，还含有少量的一氧化碳、氢、氨、硫化氢、氧和氮等。沼气作为优质气体燃料，除可用于煮饭、点灯外，还可广泛用于发电、孵鸡、育蚕、烘干、粮果贮藏、二氧化碳施肥等生产领域。 沼气炊事：农村家用沼气池所产生的沼气主要用于烧水、煮饭，为牲畜煮食等。 内容来自dedecms

沼气照明：沼气灯是把沼气的化学能转变为光能的一种燃烧装置。特别是在偏僻、边远无电力供应的地区，用沼气进行照明，其优越性尤为显著。

沼气灯为温室蔬菜二氧化碳施肥，并增加日照：沼气中一般含有25%～35%的二氧化碳和50%～70%的甲烷。甲烷燃烧时又可产生大量的二氧化碳，同时释 放出大量热能。一般来讲，燃烧1立方米沼气可产生0.975立方米二氧化碳。根据光合作用原理，在种植蔬菜的塑料大棚内燃点一定时间、一定数量的沼气，棚 内二氧化碳浓度和温度明显增高，能有效地促使蔬菜增产。施用二氧化碳的蔬菜植株生长健壮，叶绿素含量高，叶色深绿有光泽，开花早，雌花多，花果脱落少，而 且嫩枝叶上冲有力，抗病性增强。

沼气升温育秧：温室育秧是解决水稻提早栽插，促进水稻早熟高产的一项技术措施。目前，多数温室都是用煤炭或薪柴作升温燃料，因此，每年育秧要耗费大量的煤 炭或薪柴，育秧成本较高。利用沼气作为育秧温室的升温燃料，培育水稻秧苗是沼气综合利用的一项新技术，设备简单、操作方便、成本低廉、易于控温、不烂种、 发芽快、出苗整齐，成秧率高，易于推广。织梦好，好织梦 沼气供热孵鸡：沼气孵鸡是以燃烧沼气作为热源的一种孵化方法。它具有投资少、节约能源、减轻劳动、管理方便、出雏率和健雏率高等优点。

沼气灯照明升温育雏鸡：初生雏鸡调节机能、觅食能力和对自然环境的适应能力较差。因此，要饲养好雏鸡，首先必须要有一个比较适宜的温度条件，以利生长发 育。沼气灯具有亮度大、升温效果好、调控简单、成本低廉等优点。用沼气灯照明升温育雏鸡，能使雏鸡生长发育良好，成活率高。 织梦好，好织梦

沼气灯照明提高母鸡产蛋率：生产实践表明，利用沼气灯对产蛋母鸡进行人工光照，并合理地控制光照时间和光照强度，能使母鸡新陈代谢旺盛，促进母鸡的卵细胞的发育、成熟加快，达到多产蛋的目的。

沼气加温养蚕：在春蚕和秋蚕饲养过程中，需要提高蚕室温度，以满足家蚕生长发育。传统的方法是以木炭、煤作为加温燃料，一张蚕种一般需用煤40～50公 斤，其缺点是成本高，使用不便，温度不易控制，环境易污染。在同等条件下，利用沼气增温养蚕比传统饲养方法可提高产茧量和蚕茧等级，增加经济收入。 copyright dedecms

沼气烘干粮食和农副产品：利用沼气烘干粮食和农副产品，具有设备简单，操作方便，不产生烟尘，费省效宏等优点。 本文来自织梦

沼气保鲜水果与贮粮：沼气作为一种环境气体调制剂，用于果品、蔬菜的保鲜贮藏和粮食、种子的灭虫贮藏，是一项简便易行，投资少，经济效益显著的实用技术。如：1、沼气气调保鲜柑橘技术；2、塑料帐密封沼气灭虫贮粮技术；3、容器密封沼气气调贮粮技术。

二、沼液的综合利用

沼气发酵不仅是一个生产沼气能源的过程，也是一个造肥的过程。在这个过程中，作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素基本上都保持下来，因此沼液是很好的有机肥料。同时，沼液中存留了丰富的氨基酸、Ｂ族维生素、各种水解酶、某些植物生长素、对病虫害有抑制作用的物质或因子，因此它还可用来养鱼、喂猪、喂牛、防 治作物的某些病虫害，具有广泛的综合利用前景。 copyright dedecms

1、沼液在种植业上的应用：

沼液浸种：沼液浸水稻种和育秧，沼液浸小麦种，沼液浸玉米种，沼液浸棉种，沼液浸甘薯种。

沼液防治植物病虫害：沼气发酵原料经过沼气池的厌氧发酵后，含有抑菌和提高植物抗逆性的激素、抗菌素等有益物质，可用于防治植物病虫害和提高植物抗逆性。 1、防治农作物蚜虫；2、防治果树红蜘蛛；3、沼液防治大麦黄花叶病； 4、沼液防治西瓜枯萎病； 5、沼液防治小麦赤霉病。此外，沼液对棉花的枯萎病和炭疽病菌、马铃薯枯萎病、小麦根腐病、水稻小球菌核病和纹枯病、玉米的大小斑病菌以及果树根腐病菌也 有较强的抑制和灭杀作用。 本文来自织梦 沼液提高植物抗逆性：沼液中富含多种水溶性养分，用于农作物、果树等植物浸种、叶面喷施和灌根等，吸收率高，收效快，一昼夜内叶片中可吸收施用量的80% 以上，能够及时补充植物生长期的养分需要，强健植物机体，增强抵御病虫害和严寒、干旱的能力。在干旱时期，对作物和果树喷施沼液，可引起植物叶片气孔关 闭，从而起到抗旱的作用。

2、沼液在果树上的应用： http://www.77cn.com.cn

沼液叶面施肥：沼液中营养成分相对富集，是一种速效的水肥，用于果树叶面施肥，收效快，利用率高。一般施后24小时内，叶片可吸收喷施量的80%左右，从 而能及时补充果树生长对养分的需要。果树地上部分每一个生长期前后，都可以喷施沼液，叶片长期喷施沼液，可增强光合作用，有利于花芽的形成与分化；花期喷 施沼液，可保证所需营养，提高座果率；果实生长期喷施沼液，可促进果实膨大，提高产量。

3、沼液在养殖业上的应用 ：

沼液养猪： 喂沼液的猪，食欲好，不剩料，外貌好看，膘肥体壮，不乱跑，不拱地，爱睡觉。添加沼液喂猪，平均每增重1公斤，节约饲料0.812公斤，饲料转换率提高12.9%，缩短饲养周期1个月左右，成本降低35%左右。

沼液喂奶牛和鸡：用发酵正常的沼液将饲料拌湿、搅匀，饲喂奶牛和鸡，均能收到较好的饲养效果，具体方法和添加沼液养猪基本相同。沼液中所含的各种营养和激 素，能刺激奶牛泌奶系统的产奶功能，从而提高产奶量。据江西省瑞昌县农村能源站试验表明，按沼液量与饲料量1:1～2的比例拌料喂养奶牛，试验牛比对照牛 每天平均产奶量增加2.29～2.4公斤。

沼液养鱼：沼液作为淡水养殖的饲料，不仅营养丰富，加快鱼池浮游生物繁殖，耗氧量减少，水质改善。而且，常用沼液，水面能保持茶褐色，易吸收光热，提高水 温，加之沼液的pH值为中性偏碱，能使鱼池保持中性，这些有利因素能促进鱼类更好生长。所以，沼肥是一种很好的养鱼营养饵料。

三、沼渣的综合利用

沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,含有丰富的机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和多种微量元素等，是一种缓速兼备的优质有机肥和养殖饵料。

1、沼渣在种植业上的应用：

配制营养土和营养钵：营养土和营养钵主要用于蔬菜、花卉和特种作物的育苗，因此，对营养条件要求高，自然土壤往往难以满足，而沼渣营养全面，可以广泛生 产，完全满足营养条件要求。用沼渣配制营养土和营养钵，应采用腐熟度好、质地细腻的沼渣，其用量占混合物总量的20%～30%，再掺入50%～60%的泥 土、5%～10%的锯末、0.1%～0.2%的氮、磷、钾化肥及微量元素、农药等拌匀即可。如果要压制成营养钵等，则配料时要调节粘土、沙土、锯末的比 例，

使其具有适当的粘结性，以便于压制成形。 http://www.77cn.com.cn

沼渣做有机肥：1、做基肥；2、做追肥；3、沼渣与碳铵堆沤；4、沼渣与过磷酸钙堆沤

沼渣栽培食用菌1、沼渣栽培蘑菇；2、沼渣栽培平菇；3、沼渣瓶栽灵芝。 copyright dedecms

2、沼渣在养殖业上的应用：

沼渣养殖蚯蚓：蚯蚓是一种富含高蛋白质和高营养物质的低等环节动物，以摄取土壤中的有机残渣和微生物为生，繁殖力强。据资料介绍，蚯蚓含蛋白质60%以 上，富含18种氨基酸，有效氨基酸占58%～62%，是一种良好的畜禽优质蛋白饲料，对人类亦具有食用和药用价值。蚯蚓粪含有较高的腐植酸，能活化土壤， 促进作物增产。用沼渣养蚯蚓，方法简单易行，投资少，效益大。尤其是把用沼渣养蚯蚓与饲养家禽家畜结合起来，能最大限度地利用有机物质，并净化环境。沼渣 养殖蚯蚓用于喂鸡、鸭、猪、牛，不仅节约饲料，而且增重快，产蛋量、产奶量提高。奶牛每天每头喂蚯蚓250克，产奶量提高30%。近年来，为发展动物性高 蛋白食品和饲料，国内外采用人工饲养蚯蚓，已取得很大进展。蚯蚓不仅可做畜禽饲料，还可以加工生产蚯蚓制品，用于食品，医药等各个领域。 http://www.77cn.com.cn

沼渣饲养土鳖虫：土鳖虫是一种药用价值很高的中药材，它的中药名称为土元，学名叫地鳖，具有舒筋活血、去瘀通经、消肿止痛之功能。 http://www.77cn.com.cn 沼渣饲养黄鳝：沼渣含有较全面的养分和水中浮游生物生长繁殖所需要的营养物质，它既可被鳝鱼直接吞食，又能培养出大量的浮游生物，给鳝鱼提供喜食的饵料。 由于沼渣是已经发酵腐熟的有机物质，投入鳝鱼池后不会较多地消耗水中的溶氧量，因此有利于鳝鱼生长。此外，沼渣可以保持池水呈浅绿色或茶褐色，有利于吸收 太阳的热能，提高池水的温度，促进鳝鱼的生长。因为沼渣经过了沼气池的厌氧发酵处理，细菌和寄生虫卵绝大部分已经沉降或杀灭，所以，用沼渣喂鳝鱼，能有效 地防止鱼病的发生。

沼渣饲养泥鳅：泥鳅是一种高蛋白鱼类，不但味道鲜美，肉质细嫩,而且药用价值很高。日本人誉之为“水中人参”,其营养价值高于鲤鱼、黄鱼、带鱼和虾等。泥 鳅还是一味良药，有温中益气的功效，对治疗肝炎、盗汗、痔疮、跌打损伤、阳萎、早泄等病均有一定的疗效。对中老年尤为适宜。它脂肪含量少，含胆固醇更少， 且含有一种类似碳戊烯酸的不饱和脂肪酸，是一种抵抗人体血管硬化的重要物质。

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