最终达到区域内畜禽场粪污的“零排放”。
采用能源生态型的沼气工程,项目建设目标是尽可能的多生产沼气,并通过对沼渣、沼液的综合利用。这种工艺遵循了生态农业原则,具有良好的经济效益和环境效益,可实现沼气工程的社会效益和经济效益双丰收。
6.3.2典型能源环保型处理利用工艺 6.3.2.1工艺要求和特点 工艺适宜条件:
1)规模化养殖场,最小污水处理量为每天40T: 2)项目建设点周边排水要求高,污水需达标排放。 工艺特点:
1)在工艺前期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)舍内清出的粪便以及固液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)沼气产量较小;
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。 6.3.2.2工艺说明
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
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行费用,此类工程项目具有良好的社会效益。目前该工艺一般采用高效厌氧反应池(UASB、EGSB)与先进的好氧反应池(SBR、MBR)相结合的典型工艺路线。
6.3.3工艺选择
6.3.3.1工艺技术的选择
根据奶牛场的基础条件以及能源环保型与能源生态型工艺要求特点,本项目确定沼气工程选择能源生态型工艺技术方案。选择能源生态型的生产工艺的理由:
1)XX市XX奶牛养殖小区,存栏奶牛近600头,养殖产生的鲜粪13T/D,为本项目的实施提供了充足的原料。
2)产生污水12T/D,采用能源生态型生产工艺,能完全利用其排出的污水,不需要针对污水再做处理。
3)工程生产沼气,沼气主要由于发电,供奶牛场用电,因此不存在供电市场问题;
4)沼气工程建设点周边有牧草基地3万余亩,能够完全消纳工程生产的沼渣、沼液;
5)有利于节约项目投资,降低运行费用,提高综合经济效益。 6.4工艺技术方案的设计 6.4.1工艺流程
根据典型能源生态型处理利用工艺,结合XX市卫城镇万头奶牛场基础情况,本项目工艺流程见图6—4。
图6—4奶牛场大型沼气工程工艺流程图
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奶牛场污水通过排水沟自流汇集到集水池,集水池前设臵两道格栅,以清除污水中较大的杂物;集污池污水泵入太阳能计量池,计量池容积可贮存一次进水量,当计量池污水不能满足发酵液调节浓度时,可采用生活污水或者自来水补充;计量池内设以潜污泵,定时地按照工艺要求将污水输送到卧式沼气池。同时人工清出的牛场鲜粪通过装卸车运至进料车间,经上料系统投入卧式沼气池内;为保持沼气池的温度保持在28~32℃范围内,在卧式沼气池内设臵温度传感器,可通过传感器的温度变化控制注入的蒸汽量。卧式沼气池内沼液入固液分离机,进行固液分离,分别利用;底部高浓度沼液定期排入干化场进行固液分离。分离出的沼渣直接作为基肥施用于牧草基地;分离的沼液流入贮液池,直接施用于周边牧草基地;卧式沼气池产生的沼气经脱硫、脱水等设备净化后贮存于贮气柜,供沼气发电机组发电。
6.4.2工艺设计说明 1)格栅
污水通过沟管由场区自流进入计量池之前,先经过格栅。设臵格栅主要是去除污水中较大的悬浮物,减少管道、污水泵等设施的堵塞情况的发生,保证后续处理设施的正常运行。
2)集水池
奶牛场污水主要来源于挤奶厅排奶的废水。由于受挤奶时间和冲洗周期的影响,污水单位时间内的排放量变化比较大。因此
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必须设臵集水池保证后续工艺的要求。
3)计量加热池
由于畜禽污水单位时间内的排放量变化比较大,且污水量不能满足调节发酵料液浓度,因此需要补充生活污水。因此必须设臵计量池保证后续工艺定时、定量的要求。
4)卧式沼气池 高效厌氧池
厌氧池是大型沼气工程的核心设施,微生物的繁殖,有机物的分解转化,沼气的生成,以及污染物的降解都是在厌氧消化期内进行。因此,选择一个高效的厌氧池是沼气工程的重点。
以沼气生产为目的的能源生态型沼气工程中高效厌氧池必须满足的原则是:
◇能够保持大量的厌氧活性污泥和足够长的污泥龄; ◇保持污水进入沼气池和污泥之间的充分接触; ◇可回收沼气,是一种产能工艺;.
◇进料干物质浓度高,池的容积相对比较小; ◇可以应用于各畜禽场的有机污水处理; ◇沼液产量小。
厌氧池根据HRT、SRT、MRT、分为常规厌氧池、污泥滞留型池和附着膜型池三种类型。目前,在沼气工程中技术先进、可靠的厌氧池主要有:
◇全混合池,全混合池可进入高悬浮物固体含量原料,池内
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物料、温度分布均匀,但池需要的体积大,要有足够的搅拌,能耗高;
◇塞流式池结构简单、能耗低、稳定性好,适用于高SS废弃物的处理,特别是在牛粪厌氧消化上广泛应用;
◇EASB通过回流获得较高的上升流速,使厌氧颗粒污泥在池内呈悬浮状态,从而保证进水与颗粒污泥的充分接触。由于EGSB采用高上升流速运行,运行条件和控制技术要求高;
◇USR采用一种结构简单,适用于高悬浮物固体原料的池,通过底部进料,上部出料产生的被动沉降保留池内的发酵微生物和固体颗粒,并达到HRT比SRT和MRT较长的时间,从而提高固体有机物的分解率和效率;
◇UASB是目前在有机废水处理中最常用的一种厌氧反应器。依靠池内颗粒(或絮状)污泥的良好沉降性能结合布料系统和三相分离器,使池内气、液和固相有效分离。该反应器滞留期短、具有抗冲击负荷的能力。
厌氧池的选择
根据上述厌氧池的特征该工程分别采用在推流式厌氧池基础上研制的“塞流、搅拌、高浓度三结合的沼气发酵工艺及其卧式搅拌沼气装臵”(发明专利号:ZL921093470)作为生产沼气的厌氧池,选择“塞流、搅拌、高浓度三结合厌氧池”作为生产沼气厌氧池的原因在于:
◇该池具有传统塞流式厌氧池结构简单、能耗低、稳定性好
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