畜禽糞便沼氣化系統(tǒng)研究.pdf

1、畜禽養(yǎng)殖業(yè)產生的污染已成為中國農村地區(qū)面源污染的主要來源之一，既影響?zhàn)B殖產業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展，也給環(huán)境帶來了極大的壓力。特別是在全面建設小康環(huán)保社會主義新農村的新形勢下，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)殖污染治理技術研究和工程建設上予以大力扶持。 本研究主要針對遼寧省規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場污染現狀，結合畜禽養(yǎng)殖污染治理示范工程建設，開展畜禽糞污沼氣化工程技術研究，開發(fā)北方高寒地區(qū)畜禽糞便沼氣化關鍵技術，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，推進農業(yè)廢物能源化、資源化利用，實現國家節(jié)能減排目標提供技術支撐。 本研究以高效厭氧發(fā)酵技術研究為主，在對影響厭氧消化的主要因素進行分析的基礎上，采用改進型USR厭氧反應器對豬糞污和牛糞污進行處理，以溫度、pH以及禽畜糞便負荷等作為調控參數，研究其對沼氣、沼渣、沼液產生量及其成分的影響，分析各因素對改進型USR厭氧反應器處理畜禽糞污的影響程度。 研究表明： 1)pH、VFA

3、是改進型USR厭氧反應器的重要控制指標，pH宜控制在6.8～7.2之間，堿度應控制在2000mg/L以上，出水VFA值宜控制在25～30mmol/L范圍內； 2)改進型USR中溫(35～38℃)處理豬場廢水具有運行費用低、進料含固量高、產氣量大、有機負荷高等特點。改進型USR處理豬糞污的適宜水利停留時間為17天，進料的含固量在12.08％時，反應器最高容積負荷達到4.9kgCOD/(d·m3)，COD去除率為57％，產氣速率為

4、2.55m3/(m3·d)，豬糞便的產氣率為0.359m3/(kg干豬糞)，并且產生的沼氣甲烷含量高，有著很好的經濟價值，雖然COD去除率僅為57％，但厭氧發(fā)酵產物沼液和沼渣在農業(yè)生產中均進行了有效的綜合利用，所以不存在二次污染問題。改進型USR中溫處理牛糞污的適宜水利停留時間為17天，進料的含固量在7.75％時，反應器最高容積負荷達到2.36kgCOD/(d·m3)，產氣速率為1.44m3/(m3·d)，牛糞便產氣率達到0.31m3/

5、(kg干牛糞)，但其COD去除率及產生的沼氣甲烷含量均低于處理豬糞實驗的結果，產生的沼液沼渣營養(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生的不同結果。 此外，通過對小試實驗結果的分析和對國內外工程經驗的總結歸納，提出了北方地區(qū)畜禽糞便沼氣化工程關鍵工藝控制參數，確定了示范工程采用沼氣發(fā)電的工藝路線，并依據小試實驗數據給出了示范工程的工藝設計參數及調試方案。示范工程應用中將經過預處理的畜禽糞污置于改進型的USR反應器中