规模化养猪场沼气工程设计1

本科毕业论文规模化养猪场沼气工程设计METHANE PROJECT DESIGN OF A LARGE PIG FARM学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：2011 年月日规模化养猪场沼气工程设计摘要针对目前我国规模化畜禽养殖场的粪污、污水的数量和特征，分析总结了规模化养猪场粪污处理的现状和存在的问题，从处理工艺设计、设备选型和运行管理等方面给出了对策和建议。

并针对养猪场废水量、水质特点和对资源充分利用的要求，设计了一套方案。

本设计采用粪水预处理+USR厌氧消化+产品综合利用的工艺进行处理。

经处理后，CODCr，BOD5，SS都得到有效的去除和转化，其中CODCr的去除率为60%，BOD5的去除率为65%，SS的去除率为70%。

通过厌氧发酵将粪污资源最大化的利用，沼气转化为电能，沼肥为良好的有机肥料，粪污全部资源化，无污染、零排放。

关键词：养猪场粪水，高浓度废水处理，养殖业废弃物，厌氧消化，沼气工程METHANE PROJECT DESIGN OF A LARGE PIG FARMABSTRACTIn recent years the amount of large-scale livestock and poultry farms keep increasing, the environmental degradation caused by the mass of livestock waste is becoming more and more serious.Anaerobic digestion (biogas genarate process) is one of the main means to solve these issues . Based on the current situation of quantities and features of dung corrupt and sewage from large-scale livestock and poultry farms, this design analysed and summarized the decontamination processing’s present situation and the existing problems of pig dung from large-scaled pig farms,.chosen the process of muck water pretreatment , USR anaerobic digestion , products comprehensive utilization for processing . This design also calculated and proved the choice of technonogy , progress design,material output,equipment selection,ecnomic benifit etc.The progress of anaerobic fermentation not only maximized the use of dung unclean resources, made biogas into electrical energy, made the waste of anaerobic digestion into good organic fertilizer, but also protected the environment while also bring certain economic benefit for the farm.KEYWORDS: large-scale livestock and poultry farms, pig manure water , livestock and poultry farms waste, anaerobic digestion, design of methane project绪论20世纪90年代中期，规模化畜禽场污染问题日益受到关注，特别是近年来，随着我国经济的发展的人民生活水平的提高，我国的畜牧养殖业得到了迅猛发展，牛、猪、羊和家禽等的存栏量一直呈现上升趋势。

2005年，全国生猪出栏75913万头，羊出栏34586万只，肉牛出栏5265万头，奶牛存栏1267万头，猪、牛、羊三大家禽畜存（出）栏总量约11.7亿头（只），鸡蛋、肉鸡存（出）栏量83.64亿只。

2005年，畜禽粪便资源的实物量为1.42亿吨。

畜禽养殖场粪污排放COD已超过工业废水和生活污水的总和。

我国的大中型沼气工程工艺技术已日趋成熟，配套设备接近国际水平。

在沼气工程的成套技术方面，可根据猪粪、鸡粪、牛粪等原料的差异，进行包括预处理、厌氧、沼气输配、制肥、消化液后处理的全部设计；在发酵工艺方面，已开展了生物厌氧发酵机理研究、不同粪便高效能发酵工艺的制定等；在配套设备方面，我国已研制成功了纯然沼气发电机组，工业化制罐、自动控制、脱硫脱水、固液分离等装置已基本形成系列化产品。

除此之外，根据我国的经济实力和具体国情，研制出两套以USB消化器和塞流式消化器为主的“能源生态型”和以高效厌氧消化器（UASB、EGSB）与好氧处理（SBR、MBR、水生植物塘）相结合为主的“能源环保型”典型废水处理工艺。

根据全国农村可再生能源统计，截至2005年底，在各种规模化畜禽养殖场已推广建设规模化养殖场沼气工程3556处，年处理农业废弃物8710.94万吨，年产商品肥料303.1万吨，商品饲料3.78万吨，生产沼气22985.11万米3，利用沼气发电872.6228万千瓦时，供气131.98万户。

根据农业部2007年3月发布的《全国农村沼气建设规划》（2006~2010年），预计从2006~2010年，在现有规模化养殖场中新建大中型沼气工程4000处。

这些工程的设计、建造和运行都为进一步规模化推广大中型沼气工程奠定了基础。

如广东省板岭种猪场沼气工程自2000年投入使用以来，一直正常运行，年处理粪污约17万吨，年产沼气约29万米，除用于职工食堂炊事用气外，发电43万千瓦时，取得了较好的环境效益和一不定期的经济效益。

北京市巨山农场沼气工程自2005年投入使用以来，也一直正常运行，日处理奶牛粪污14t，日产沼气210m³，沼渣1t，沼液13t。

所产生的沼气用作巨山农场炊事燃料、温室加温及温室蔬菜的二氧化碳施肥，沼渣、沼液用于绿色食品基地及一墙之隔的1200亩无公害果园菜地。

本项目确保了特供农副产口质量的安全，确保了北京市香山环境保护区农业生态环境不受污染。

这些在不同地区、不同自然条件下并成功运行的沼气工程，从实践上验证了在我国开展大中型沼气工程的技术可行性。

1 设计概述1.1 项目概况对某养猪场的粪污利用沼气工程进行综合处理。

该规模化养猪场成立于2002年1月，位于安徽省东南部某市农场内，主要经营种猪、商品育肥猪。

该养殖场项目占地200亩总投资1000万元。

项目报批、基建工程已经全面完成，各项配套设施已逐步完善，于2002年6月全面投产，年出栏种猪、商品育肥猪1万余头。

该养猪场为规模化标准万头养猪场，猪场每天产生粪便约13 t，产生废水约40 t。

表1-1 猪粪污水特性1.2 设计内容设计内容为养猪场粪污综合处理，工艺的选择与设计，各处理单元的设计，包括：建设猪粪污水的预前处理单元，生产沼气的厌氧发酵消化反应器单元、沼气净化系统、沼气发电系统单元等的设计与建设。

1.3 设计项目的意义应用沼气技术对该养猪场的粪便进行资源化开发和多层次利用，既制取了优质气体燃料，又可开发再生饲料和优质有机肥料，同时治理了污染，净化了环境。

通过沼气这个纽带，把养猪场生产中的食物链与生物加工链有机的结合起来，多层次循环利用有机物资源，把养殖业、种植业和加工业各项生产中的能量转换和物质循环有机地结合起来，提高了能源和资源的利用。

使畜禽与饲料、燃料与粪便、作物与肥料在微生物作用下，形成协调、转化、再生、增值的良性循环，从而建立起以沼气为纽带的良性生态循环。

通过对该养殖场中的废弃物进行减量化、资源化、无害化处理利用，达到开发能源、回收资源、治理污染、净化环境之目的，并结合养殖场周围实际情况排放，从而实现生态养殖场可持续、健康和协调发展。

1.4 设计原则在养殖场总体规划和沼气工程的可行性方案指导下，依据保护和改善环境、防止和减少污染，改善农村周边生态环境和本着环境效益、社会效益、经济效益兼顾的原则，在设计中能源开发与资源的回收利用有机的结合起来，使沼气工程产出大于投入，提高建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。

同时，必须做到以下几个方面：1、资源化变废为宝。

粪尿收集后全部用于厌氧消化，产生的沼液首先固液分离，其中分离出的固体直接作为有机肥利用或销售，分离出的液体利用管道与灌溉水混合，调配成肥水一同流入田间灌溉，也可通过压力泵为无公害农作物作喷雾施肥。

厌氧发酵产生的优质、清洁的能源——沼气，用于发电或生产生活燃气，解决热能问题。

2、减量化从源头抓起，对养殖场进行必要的改造，做到干湿分离、雨污分离、实施干清粪、少冲棚或不冲棚的工艺，使粪污总量控制在最低限度。

3、无害化粪污经厌氧发酵后，出水中有害细菌指标达到卫生防疫要求，无臭味，并满足农田灌溉或喷施。

4、生态化通过对粪污的治理，控制场区及周边水体污染，改善空气质量。

沼气通过厌氧发酵后所产生的沼液作为液态有机肥料进行农田施肥，可改善生产基地土壤生态环境。

实施无公害生产发展生态农业，促进土壤生态系统能量有效转化，全面提高生态环境质量。

1.5 设计依据1、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（环发[1999]214号)）2、《污水处理设施环境保护监督管理办法》（(88)国环水字第187号）3、《畜禽养殖污染防治管理办法》（国家环境保护总局，2001年5月发布）4、《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》（NY/T 1222-2006）5、《大中型畜禽养殖场能源环境工程建设规划》（农业部，1999）6、《蓄禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）7、《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）8、《给水排水设计手册》9、《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）10、《中华人民共和国可再生能源法》2005年2月11、《中华人民共和国畜牧法》2006年7月12、其有关基础资料1.6 设计范围整个方案是以厌氧消化为技术核心，结合其它工艺技术的“生态循环经济”模式，其内容主要包括：●机械设备选型与设计●建筑与结构设计●平面与高程设计●人员编制设计2 沼气工程工艺流程设计2.1处理工艺选择2.1.1 预处理工艺选择预处理包括格栅、集水池、集粪池、配料池、等处理单元。