林聪关于大中型沼气工程建设与综合利用的讲义Word文档下载推荐.docx
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污水处理后的灌溉和回用可使水资源得到进一步的利用，是粪污处理工程可持续发展的基础。
4、生态化：
建成“畜→污→沼→饲→菜→畜”和“畜→污→水→菜→果→田→畜”的生态平衡系统，通过污染防治为有机农业的发展提供重要依托。
利用现代科学技术，通过人工设计生态工程，以协调发展与环境之间、资源开发利用与生态保护之间的关系。
某种猪场猪粪污水水质
各类猪的饲养周期、饲料消耗及粪污排放量一览表
项目
饲养周
期（天）
周期重量（公斤）
饲料消耗
（公斤/天）
饮水量（公斤/天）
排粪污量（kg/天）
粪尿
固体
含量
冲洗水
合计
母猪
365
140-160
3.15
12.29
6.72
0.66
29.44
36.16
公猪
120-140
2.74
10.69
6.41
0.58
26.38
32.76
仔猪
49
7～30
1.00
3.90
2.91
0.20
9.99
12.90
育肥猪
105
30～100
2.29
8.93
5.95
0.50
19.06
25.01
猪粪尿中营养成分含量（％）
成分粪别
水分
有机质
氮
磷
钾
钙
猪粪
82
15.0
0.56
0.40
0.44
0.09
猪尿
96
2.5
0.31
0.12
0.95
---
不同清粪工艺污水量不同，
以猪为例（升/头.日）
工艺
水冲粪
水泡粪
干清粪
用水量
30～40
20～25
5～10
干清粪工艺粪污水
项目样品
氨氮
COD
BOD5
TP
SS
猪舍出口
1909
6726
3952
36.15
596
贮存池
1483
6076
3264
35.99
464
1922
4158
1936
－
1240
1069
836
名称
CODcr
mg/L
BOD5
SS
NH4-N
PH
数据
6000
3000
2000
500
6.5-8
固液分离机在猪场粪污处理工程中的运行情况
测定指标
分离前
分离后
去除率
猪场粪水中固体物质含量（%）
0.59～0.72
0.43～0.71
分离后固体纤维含水率（%）
—
＜85.6
pH
7.8
7.2
BOD5（mg/L）
5154.0
2306.0
65.26%
CODcr（mg/L）
10144.2
6538.5
35.55%
SS（mg/L）
5210.0
4180.0
19.77%
某猪场干清粪工艺粪污水
各种畜、禽粪尿排泄量（近似值）
项目
分类
体重（kg）
每头（羽）日排泄量（kg）
粪
尿
猪
50
2.0∽3.3
3.0∽5.0
5.0∽8.3
肉牛
15∽20
20∽25
35∽45
奶牛
25∽30
45∽55
羊
15
1.5∽2.6
0.6∽2.0
2.1∽4.6
鸡
1.5
0.1∽0.17
鸭
2.0
0.12∽0.17
不同清粪工艺冲洗水量（升/头（羽）.日）
养殖种类
清粪方式
收集系数
0.7∽0.8
10∽20
40
-
0.4∽0.5
15∽30
80
0.5∽0.6
蛋鸡和肉鸡
0.5
1
0.7
0.7∽0.9
畜禽粪尿排泄量和冲洗水量因畜种、养殖场性质、饲养管理工艺、气候、季节、饲料、年龄大小及个体不同，排泄量和冲洗水量有一定的差异，具体情况根据实际情况确定。
*粪污资源化的关键
*干清粪，固液前分离，减少处理难度与处理量
*消灭虫卵、致病菌，处理后的污水回用与灌溉
*大力推进有机肥产业化进程
*加强工程技术手段的研发和支持力度
*与其它农业生产技术结合
不同规模、不同特点、不同生产工艺的规模养殖场粪污水处理工艺是将厌氧生物技术、好氧生物技术、水肥耦合灌溉和喷施技术和有机肥料生产技术等单项技术的最优化组合，通过工程手段将等技术有机地结合在一起，建立了能源生产和利用模式，厌氧发酵与污水处理结合的粪污水达标排放模式，实现了各种资源的最大利用度和最佳转换生态链，实现了种植——养殖结合一体化生态循环平衡系统，从根本上解决养殖场环境污染与资源利用的问题。
综合利用农村生物资源，发展循环经济。
大中型沼气工程建设内容
*主要包括：
粪污前处理系统，厌氧消化系统，增温保温系统，沼气利用系统（净化、储存、输配、用气等），固体有机肥生产、储存和运输系统，液体有机肥储存、施用及运输系统，动力、控制、计量等附属设施。
猪场粪污处理系统处理原则
*使猪场粪污排放量最小化和便于收集
*减少水污染，控制臭味和氨散发
*减少作物和土壤的损害
*减少设备投资和运行管理费用
*减少疾病的发生和传播
*提高利用率，多层次、多功能地开发利用其燃料、饲料、肥料价值，同步获得多种效益
常用农业废弃物的产气量及产气率
（附图）
常用沼气发酵原料碳氮比
不同发酵原料在不同季节的投放量
各种适宜模式
主要应用于周边既无一定规模的农田，又无闲暇空地可供建造鱼塘和水生植物塘的畜禽场。
该模式特点是，畜禽废水在经厌氧消化处理后，必须再经过适当的好氧处理，如曝气、物化处理等，使其达到国家规定的相关环保排放标准。
主要适用于周边有适当规模的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽场。
该模式特点是，畜禽废水在经厌氧消化处理后，排灌到农田、鱼塘或水生植物塘，经过多层次的资源化利用，既为无公害农产品生产提供充足的肥源，又实现了粪污的“零排放”。
根据需要配套建设有机肥料场。
固体粪便经过发酵处理、养分调配、干燥制粒、包装等过程，制成高效有机复混肥或专用有机肥。
粪污水处理技术路线
*沼气发酵装置是整个沼气工程的核心部件。
*畜禽粪便污水多采用升流式固体反应器（USR）
*塞流式消化器
*上流式厌氧污泥床（UASB）厌氧消化器。
升流式固体反应器（USR）是一种结构简单，适用于高悬浮固体原料的消化器。
塞流式也称推流式消化器，是一种长方形的非完全混合消化器。
该消化器要求进料粗放，不用去除长草，较适应处理牛粪。
因鸡粪沉渣多，易生成沉淀，该消化器不适用于处理鸡粪。
上流式厌氧污泥床（UASB）厌氧消化器结构简单，运行费用低，处理效率高。
该消化器适用于可溶性废水，要求较低的悬浮固体含量。
*规模化养殖场大中型沼气工程采用低压湿式储气柜和干式储气柜；
*在选择储气柜时应慎重，要考虑金属耗量的大小、压力使用是否合理。
包括：
沼气的脱水、脱硫和二氧化碳
北京蟹岛生态度假村沼气站
厌氧发酵罐和湿式储气罐
厌氧发酵预混池
农产品
秸秆（酿酒）
大米、河蟹甜高粱植稻田养蟹
（保温）稻草
大田种植种植业子系统
（生产者）
（堆肥）蔬菜、瓜果生产大棚
采摘大棚畜禽粪便秸秆（饲料）
沼液沼渣
畜禽粪便人粪尿有机垃圾畜产品养殖业子系统
（初级消费者）沼气池
（分解者）旅游业子系统
（次级消费者）
农产品秸秆（酿酒）
大米、河蟹甜高粱植稻田养蟹（保温）
稻草
（生产者）（堆肥）蔬菜、瓜果生产大棚
采摘大棚畜禽粪便秸秆（饲料）沼液沼渣
（次级消费者））农产品秸秆（酿酒）
（保温）
高速生物滤池
*水动力旋转布水装置
处理后的水质
氧化塘（温室型）
沼气发酵液不能直接排放，否则会导致二次污染，必须后处理加以资源化利用。
沼气发酵液作为有机肥应根据当地土壤状况和种植施肥情况应用于果树、养鱼、种花和蔬菜、大田种植业。
蟹岛村以沼气为纽带的物质资源利用模式图
生态系统能流与物流动态平衡转化系统
厌氧发酵综合利用系统工艺流程
配套工作
1、利用各种检测手段，分别对厌氧残留物、土壤的水分和营养成份进行多次跟踪测试，提出测土施肥的精准农业生产方式。
2、通过不同比例水肥耦合灌溉、不同比例水肥叶面喷施，采用先进的工程技术手段和设备实现了现代农业的高科技技术。
3、对农业生产过程中进行监测，优化的综合利用方式，提高果蔬产量和品质，推动了有机肥的利用和绿色食品的生产。
4、配套完善发酵工艺和相关技术，规范沼气工程仪表设备，提高产气率。
5、加强沼气工程操作、管理人员培训。
土壤测试结果表明：
*沼肥可以有效提高土壤肥力，温室土壤施用沼肥比施用化肥有机质含量高19.73%；
果园土壤施用浓度为50%的沼肥有机质含量比施用化肥的高22.40%。
土壤中的氨态氮、速效磷、速效钾的含量分别比对照增加110.8%、39.47%、12.08%。
含水率比对照高出5.26%，pH值比对照高出2.0%。
*沼肥可改善土壤结构，提高土壤保水保肥能力，降低土壤的酸化板结。
沼肥可以改善土壤水、肥、气、热等理化性能，为作物丰产稳产打下了良好的物质基础。
综合利用的优势
1、由于使用各种生态模式降低了生产成本，使得总利润增加产生的经济效益；
2、由于人们愿意为绿色消费支付更高价格而产生较高的经济效益。
3、沼气替代了液化气。
4、喷施沼液可抑制红白蜘蛛、春橡、牙虫等病虫害的发生，
5、沼气替代液化气减排温室气体的贡献。
沼渣成分测试分析报告
沼渣沼液营养成分含量表
全N%
全P%
（P2O5）
全K%
（K2O）
速效N
（mg/L）
速效P（P2O5）
速效K（K2O）（mg/L）
%
腐殖酸
沼液
0.257
0.0549
0.137
2047.50
54.24
1160.00
3.23
0.187
沼渣
3.874
2.389
1.106
16714.29
13904.29
7536.29
30.43
20.325
土壤成分测试分析报告
取样时间
试验处理
分析项目及结果
含水率
氨态氮
ppm
速效磷
速效钾
pH值
2003.11.2
施沼肥
表层
17.5
1.288
13.0
44.5
107.5
7.51
15cm
17.9
1.564
14.0
103.2
109.0
7.43
均值
17.7
1.426
13.5
73.9
108.3
7.47
施化肥
15.2
1.035
44.0
59.0
105.3
7.40
15.8
1.265
25.0
68.4
112.6
7.42
15.5
1.150
34.5
63.7
7.41
2004.4.22
16.7
4.014
43.5
240.0
395.0
7.72
19.3
3.450
23.0
290.0
440.0
7.58
18.0
3.732
33.3
265.0
417.5
7.65
16.8
3.289
16.5
160.0
390.0
7.46
17.4
2.944
220.0
355.0
7.53
17.1
3.117
190.0
372.5
7.50
温室土壤肥效成分对照曲线图
果园土壤肥效成分对照曲线图
不同施肥处理对黄瓜长势和品质的影响
取样深
度（cm）
（%）
（mg/kg）
2003.9.8
0-20
1.60
24.0
105.8
7.52
18.1
1.76
19.0
56.8
7.57
2004.5.22
18.5
4.23
97.3
7.76
3.12
75.8
210.0
7.39
黄瓜营养成分测定表
固形物
还原糖
Vc
mg.100g-1
可溶性蛋白质
mg.g-1
施沼肥
94.683
4.9
3.234
6.218
1.809
94.537
5.1
2.906
5.846
1.732
结论
1）沼肥可以显著改善土壤的理化性质，提高土壤的通透性和保水保肥能力，缓解土壤的板结酸化，土壤的有机质、速效N、P、K含量分别比对照增加了35.58%、28.36%、26.19%、12.08%。
2）施用沼肥有利于作物生长，可提高作物抵御病虫害的能力，黄瓜施用沼肥，产量提高18.6%，营养成分较丰富，与对照相比，还原糖、Vc、可溶性蛋白质含量分别高出11.29%、29.59%、4.45%。
。
3）以沼气工程为纽带，种—养—沼—肥为一体的农业生态模式，实现了物质能量多级利用、生态环保和经济发展的有机结合，促进了整个生态系统的能流、物流快速转化和园区的可持续发展。
沼液施肥对苹果品质的影响
*沼液施肥的果树一般单棵产量增加13~20%，平均单株的产量为400kg，最高可达到500kg。
喷施沼肥的果实个大，着色好，平均单果重350g。
果肉脆硬，多汁，现场采摘和贮存一周的苹果滴定酸含量比对照分别少0.356%和0.138%，还原糖含量也比较高，所以口感较甜。
Vc含量比对照平均高1.2mg·
100g-1，固形物、蛋白质和淀粉也都优于不施沼肥的果树。
苹果品质测试结果
沼液施肥对土壤肥效的影响
1）施用沼肥可使单株果树增产13~20%，减少农药、化肥的支出。
苹果果径大，色泽好，口感脆，酸甜适度，营养成分丰富，果渣少，是优质的无公害食品。
2）沼液施肥明显的改善了土壤的理化性能，使土壤的有机质增加，氮磷钾丰富，同时提高了果树抵御病虫害和抗旱能力，果树长势旺盛。
3）以沼气为纽带，构建了生态结构完整，生态功能健全的生态农业系统，实现了园区的产业化和可持续发展。
技术内容
*微生物发酵技术
*机械化生产工艺
*菌剂及生产技术
*堆肥发酵技术
*发酵槽、翻堆机
*原料配比、发酵过程调空、无机有机化
有机物分解菌复合系
*组成：
由功能和代谢互补的10种微生物优化组合，分解适宜温度50~60℃、可耐温度80～85℃。
‘
*特点：
分解能力强，耗氧少；
*分解效果和菌种组成稳定；
*优势明显，发酵容易。
*快速分解、除臭。
*作用：
*由功能和代谢互补的10种微生物优化组合，分解适宜温度50~60℃、可耐温度80～85℃。
*分解能力强，耗氧少；
有机物快速腐熟菌剂生产技术
羊粪发酵中菌剂使用效果
卧式发酵设备的开发
进料、配料、搅拌和通气四个工艺合一，简化工艺流程，设备造价低，生产运行成本低，适用于北京郊区中小规模养殖场推广使用。
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