畜禽粪便沼气发电介绍
家畜粪便可以发酵沼气吗
家畜粪便可以发酵沼气吗
家畜粪便可以发酵沼气吗?家畜粪便可以发酵沼气，家畜粪便已经成为污染环境等主要因素，所以说需要对其废物回收利用，畜禽养殖场若有沼气，可用其取暖或给仔畜禽保暖，工作人员洗澡，也可用沼气烘干粪便;而沼液和沼渣可用来灌溉农田和果园，提高农作物的产量，是一种“畜禽养殖一沼气一果菜粮”的绿色生态农业模式。
这种方法体现了物质与能量多层次循环利用技术，实现了畜牧业无废物、无污染生产，具有明显的经济、社会和环境效益。
发酵初期，粪尿中的有机物可被沼气池中的好气性微生物分解。
在氧气不足的环境中，厌气性微生物开始活动，发酵过程可分为成酸阶段、沼气和二氧化碳的生成阶段。
使粪便产生沼气的条件，首先是保持无氧环境;其次是需要充足的有机物，以保证沼气菌等各种微生物正常生长和大量繁殖;第三是有机物中碳氮比适当，碳氮比一般以25：1时产气系数较高。
第四是沼气菌的活动温度，沼气菌生存温度范围为8～70℃，以35℃最活跃，此时产气快且量大，发酵期约为1个月;第五是沼气池发酵物
pH值保持在6.7～7.2时产气量最高。
家畜粪便经沼气发酵，其残渣中约95
%的寄生虫卵被杀死，钩端螺旋体、大肠杆菌等全部或大部被杀死，同时，残渣中还保留了大部分养分，可作为饲料或肥料进行多层
次利用。
沼气的产生需要较高的环境温度，往往在冬季需要沼气的时候因温度低、产生沼气少，而不能满足需要。
制作沼气仅适用于温度较高的地区，而在较寒冷的北方，如果制作沼气，冬天要采取其他的辅助升温措施，以增加产气量。
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畜禽养殖废弃物资源化利用（9）沼气发电模式
2022年第9期 19畜禽养殖·农技推广（续第8期第18页）畜禽养殖废弃物处理和资源化利用是以沼气和生物天然气为主要处理方向，以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向。
沼气发电模式是目前畜禽粪便处理和沼气处理的先进技术模式之一。
一、典型案例湖南科星生态农业有限公司，是国家级生猪标准化示范场、省一级原种猪扩繁场、省级现代农业特色（畜禽养殖）产业示范园，位于湘潭县云湖桥镇向红村，占地面积72.13公顷，年存栏母猪5600头，年出栏生猪12万头以上，场内由生猪养殖区、花卉苗木区、废污集中处置区和绿色农产品生产区4个生产经营区组成。
该公司建设有大型沼气工程和微生物水处理环保工程，沼气池3400立方米，年产沼气53万立方米、沼液5万吨，年产有机肥约1600吨，通过沼气发电67万千瓦·时，形成了以沼气利用为核心，通过EMO复合菌微生物水处理、有机肥加工为辅助，生猪粪便高度综合利用的生态循环新体系，将生产的沼气通过发电转变为再生能源，沼液通过泵灌用于花卉苗木和绿色蔬菜的种植，沼渣则通过干燥、颗粒化处理制成有机肥外销，构建了生态循环新格局。
二、技术模式1.模式流程 畜禽养殖场粪污经格栅过滤较大杂物后进入调节池，将粪污混合物充分调质均化，物料再进入厌氧消化装置，经厌氧反应充分消化分解粪污中的有机物并产生沼气。
沼气经过预处理后进入发电系统，发电供养殖场使用，或与本地电网同步。
沼渣可加工成有机肥，消化后的沼液可用作农作物、园林植物等的施肥与灌溉，或处理达标后外排。
其工艺流程图如图1。
2.沼气产生 ①前处理。
畜禽粪污先通过格栅过滤清除污水中较大的杂物，以鸡粪为原料时宜设沉沙池，以牛粪为原料时应设粪草分离装置。
随后将粪便污水调质均化，为厌氧产沼气创造条件。
②厌氧消化。
应根据消化原料选用适宜的厌氧消化器、设置取样口和测温点，设计上要有防止超正、负压的安全装置及措施，应满足工艺设计的压力及池体安全的要求，应采取有效的防腐蚀措施和保温措施，并设置沉降检测点。
沼气发电机工作原理
沼气发电机工作原理
沼气发电机通过将沼气与空气混合，然后在内燃机中进行燃烧，从而释放能量驱动发电机发电。
具体工作原理如下：
1. 供应沼气：沼气是由生物质（如动物粪便、植物残渣等）在缺氧条件下经过发酵产生的气体。
沼气发电机通常通过管道或罐车将沼气供应至发电机。
2. 过滤与处理：由于沼气中可能含有杂质，如水蒸气、硫化氢、颗粒物等，需要通过过滤和处理设备进行降温、脱水以及脱硫等处理，以保护内燃机正常运行。
3. 混合燃料：处理后的沼气与空气按一定比例混合，以获得适当的燃烧条件。
混合后的燃料进入内燃机的燃烧室。
4. 燃烧过程：在内燃机的燃烧室中，混合燃料在点火的作用下发生燃烧反应，释放出高温和高压气体。
5. 活塞运动：燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
活塞运动的同时，曲轴也会随之转动。
6. 产生动力：通过连杆传动，活塞和曲轴的运动将线性运动转换为旋转运动，并通过相应的机械装置将旋转运动传递给发电机。
7. 发电：发电机将机械能转换为电能。
通过转子和定子之间的磁场耦合，运动产生的电磁感应效应会在发电机绕组中生成电
流。
8. 输送电能：发电机产生的电能经过调节和控制装置进行稳定处理，并通过电缆或电网输送给电力用户进行使用。
总之，沼气发电机利用沼气燃烧产生的动力驱动发电机发电，将化学能转化为电能，实现能源的有效利用和可持续发展。
畜禽粪便污染形式及处理方式
畜禽粪便污染形式及处理方式畜禽粪便是农村环境中常见的一种污染源，其污染形式主要表现为直接排放和间接排放，对环境和人类健康带来不小的危害。
有效地处理畜禽粪便污染是保护农村环境和维护人类健康的重要举措。
本文将从畜禽粪便污染的形式和处理方式两个方面进行探讨。
一、畜禽粪便污染形式1. 直接排放：畜禽粪便会直接排放到农田、水体和地面，造成农田土壤和水源的污染，影响农作物的生长和人畜饮用水的健康。
2. 间接排放：畜禽粪便中的污染物会通过雨水、河流、地下水等途径输入到自然环境中，造成环境污染。
1. 农田利用：利用畜禽粪便进行农田施肥是一种常见的处理方式。
将畜禽粪便作为有机肥料施入农田，既能提高土壤的养分含量，又能降低化肥的使用量，从而减少对环境的污染。
2. 沼气发电：利用畜禽粪便产生沼气，可以作为替代能源进行发电，既能解决农村能源问题，又能将畜禽粪便的有害物质转化为对环境友好的能源，达到资源的综合利用。
3. 生物堆肥：采用生物堆肥技术，将畜禽粪便与秸秆、稻壳等农作物废弃物混合堆肥，通过微生物的分解作用，将有机质转化为肥料，并产生热能，达到环境友好的处理效果。
4. 封闭处理：为了防止畜禽粪便的直接排放，可以采取封闭处理的方式，将畜禽粪便收集到专用的污水池或粪池中，再进行垃圾分类处理、沼气发酵等，减少对环境的影响。
5. 农业循环利用：将畜禽粪便进行资源化利用，比如制作有机肥料、有机肥料颗粒机将畜禽粪便和秸秆、农作物秸秆混合制成有机肥，再通过枯草发电，将有机肥施入农田，形成农业循环利用的模式。
处理畜禽粪便污染应该采取综合的措施，包括农田利用、沼气发电、生物堆肥、封闭处理和农业循环利用等方式。
通过这些措施的实施，既能有效处理畜禽粪便的污染问题，又能实现资源的综合利用，推动农村环境的可持续发展。
希望相关部门和农户朋友们能够重视畜禽粪便污染问题，采取有效的措施，共同保护农村环境和人类健康。
【注：以上所述文章是根据网络信息整合创作，仅供参考】。
说明畜禽粪便沼气发电处理的工艺流程和特点
说明畜禽粪便沼气发电处理的工艺流程和特点介绍如下：
畜禽粪便沼气发电处理的工艺流程是：将收集到的畜禽粪便经过预处理系统进行除臭、除砂操作，得到洁净的粪污，再经过预热即可作为发酵原料连续不断的投入反应容器内进行厌氧消化反应生产沼气。
将发酵罐中储存的沼气通入脱硫塔进行脱硫操作，再经过脱水处理，沼气净化后即达到规定的技术标准，存入高压储气罐和球形双膜气柜，供周边农户炊事燃烧和发电机组燃烧发电。
畜禽粪便沼气发电处理的特点有：处理量大、产沼气量多、便于管理、运行费用低的优点，且产生的沼气可用于发电，具有较好的应用前景。
处理畜禽粪污的沼气工程
沼气工程处理畜禽粪污的沼气工程——以厌氧消化为核心技术，集粪便处理、沼气生产、沼气和沼肥资源化利用为一体的系统工程。
沼气工程的作用——⑴解决重点区域畜禽粪污对周围环境的污染问题，改善项目实施区农业生产和人民生活环境质量。
⑵替代化石能源，降低温室气体排放；对提高国家能源供应安全性有积极作用。
⑶带动相关产业发展：沼气工程专业制造，沼肥加工与销售，社会化服务体系等。
沼气工程建设内容（一池三建）——“一池”：沼气发酵池（也称厌氧消化器），即在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解有机物并生产沼气的装置。
“三建”：①预处理系统，包括格栅、沉砂、调节水质和水量、计量、进料等设施；②沼气利用系统，包括沼气净化、储存、输配和利用（发电、民用、烧锅炉）等设施；③沼肥利用系统，包括沼渣、沼液的中转、调蓄、综合利用或进一步处理的设施。
产业链与循环经济——Ⅰ基础知识1.1 沼气发酵的生物作用——沼气发酵微生物是人工制取沼气的最重要因素，有了大量的沼气微生物，并使各种类群的微生物获得基本的生长条件，沼气发酵原料才能在微生物的作用下转化为沼气。
沼气发酵过程中主要有五大菌群（发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、产甲烷菌）参与活动。
1.2 沼气发酵的条件——沼气发酵就是培养和积累厌氧消化细菌，使细菌具有良好的生活条件；只有首先做到了这一点，才有可能获得较好的沼气产量或污水处理效率。
微生物的生命活动要求的主要条件包括发酵原料、厌氧活性污泥、消化器负荷、发酵温度、pH值、碳氮比、有害物质的控制及均质等。
(1) 发酵原料的种类及其碳、氮配比：发酵原料既是产生沼气的底物，又是沼气发酵细菌赖以生存的养料来源，人畜粪便、污水、好氧剩余污泥、工业有机废水（制药废水、酿酒废水、淀粉废水、有机垃圾、作物秸秆）。
发酵原料的C:N比是指原料中有机碳素与氮素含量的比例关系，因为微生物生长对碳和氮有一定要求，其利用速度是20-30倍的关系，或者BOD5 :N:P= 200:5:1= 200:5:1为宜。
畜禽粪污处理沼气工程方案
畜禽粪污处理沼气工程方案前言随着人口增长和经济发展，人们的需求不断增长，而这也加剧了环境污染。
尤其是在农村地区，农村人口密度高，畜禽养殖密度也高，因此畜禽粪便的处理问题也越来越严重。
畜禽粪便不仅会产生污染，还会产生气体，对环境和人类健康都带来危害。
为了处理这些问题，我们需要建立一个畜禽粪污处理沼气工程，可以有效地解决这些问题。
设计方案我们的畜禽粪污处理沼气工程主要由沼气池和处理系统两部分组成。
沼气池沼气池是一个基于微生物反应的处理设施，可以将有机物转化为可用能源。
在本方案中，沼气池主要有以下两个作用：1.将畜禽粪便转化为可再利用的有机肥2.将畜禽粪便产生的沼气收集起来，做为生产能源供应处理系统处理系统主要用于处理沼气池中产生的液体和固体废物。
在我们的方案中，处理系统主要包括以下三个部分：1.液体处理将沼气池中产生的液体沉淀，根据沉淀速度和浓度级别，对底泥、液体和污水进行分类处理。
具体来说，我们主要采用物理过滤和生物净化两种方法，可以将液体处理后，可以达到国家环保标准。
2.气体处理处理沼气池中产生的气体，使用除臭设备和沼气用途设备进行处理。
经过处理后，沼气可用于发电和采暖。
3.固体处理对沼气池池底的固体进行处理，使其达到无害化处理的标准。
处理过程采用高温干燥和压力过滤技术，可以将底泥处理成有机肥，可以直接作为农田肥料使用。
工程建设在进行畜禽粪污处理沼气工程的时候，建设主要分为三个阶段：前期准备阶段、建设阶段和运营阶段。
前期准备阶段前期准备阶段主要包括项目可行性研究、项目建议书的撰写和申请、环境影响评估报告等等。
在这个阶段，主要要完成的工作包括方案的评估、技术选型、资金筹集等等。
建设阶段建设阶段分为两个部分：建筑和设备安装。
在建筑过程中，需要建造沼气池和处理系统等建筑。
在设备安装过程中，需要安装气体处理设备、液体处理设备和固体处理设备。
这个阶段主要的难点在于设备安装和沼气池建造。
运营阶段对于该工程，主要的运营阶段是保持沼气池的平衡和处理系统的有效性。
采用沼气工程技术处理和利用畜禽粪便的模式
采用沼气工程技术处理和利用畜禽粪便的模式1 沼气工程技术的特点沼气工程技术是在户用沼气技术的基础上，针对集约化畜禽养殖业发展的特点和环境保护的需要而发展起来的。
目前的集约化畜禽养殖场，无论采取何种清粪方式，都会有相当数量的高浓度污水产生。
一个人工清粪的万头猪场每天要产生COD浓度为16000～18000mg/L的污水60t。
采取厌氧消化为主要环节的沼气工程技术可以将有机物分解为CH4、CO2和H2O，处理过程中耗能少、成本低，沼气发电量为0.6kWh/kg(COD)。
沼气工程技术能够实现粪便的资源化利用，具体表现在：（1）产生沼气，回收污染物中80%的储存能量。
以目前的工艺技术水平，1m3的猪场粪水（按COD为10000mg/L计）可产沼气约4m3。
一个万头猪场年产沼气约7.3万m3，可发电约110MWh。
（2）沼液和沼渣中含有丰富的N、P、K以及各种微量元素，还含有多种生物活性物质，是优质的有机肥料和土壤改良剂。
将沼渣干燥后可以制成商品有机肥，在设施农业集中地区，有机肥的售价可达400～800元/t。
（3）厌氧消化过程中无需供氧，节省供氧设备和动力消耗，运行费用低，污泥产生量较少，而且可以作为肥料利用。
它还对某些难降解物质和有毒的有机物具有独特的降解能力，可转化去除低浓度有毒物质。
2 沼气工程技术模式及其投资效益2.1 工艺流程畜禽养殖场沼气工程的工艺流程是从发酵原料收集开始至最终产品（沼气、沼液和沼渣）产出的全过程流向和程序（见图2）。
工艺流程的上段配有原料预处理和固液分离装置，中段有厌氧发酵（沼气生产）环节，沼气在流程下段经过脱硫、脱水等净化措施，通过输配气系统至用户或发电。
固液分离后含水率较低的粪便经过氧化沟（棚）堆沤、加辅料营养调配、干燥、包装等过程制成有机肥、有机复混肥等。
沼液经沉淀、好氧处理或水生植物净化后达无害化农田灌溉标准可直接用于农田灌溉，或达到环保标准排放。
2.2 能源—环保模式及其投资效益针对那些周边既无一定规模的农田，又无闲置空地可供建造鱼塘和水生植物塘的畜禽养殖场可采用能源—环保模式。
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概念：畜禽粪便是畜禽排泄物的总称，是粮食、农作物、秸秆和牧草等形态生物质的转化形式，主要包括畜禽排出的粪便、尿及其与杂草和冲洗废污水的混合物。
工作程序：大部分以粪便为原料的发电设施的基本工作程序是这样的：将粪便放在厌氧发酵池中, 培养细菌,再靠这些细菌把粪便中的碳水化合物转化为以甲烷和一氧化碳为主要成分的沼气最后把沼气导入发电设备中燃烧发电。
这个过程通常需要20~30 天,经过处理的粪便残渣基本没有臭味,能作为有机肥料使用, 这种生物能发电的方法不但能帮你减少用电成本,而且能彻底利用可能引发温室效应的甲烷气体, 另外, 它还能根除未经处理的粪便中滋生的大量病菌和令人讨厌的臭味。
禽畜粪便厌氧处理得到的沼气比酒糟液、城市垃圾和污水发酵处理产生的沼气浓度更高，更适合发电，环保节能。
我国畜禽粪便沼气发电技术现状：
沼气发电行业在我国起步于20 世纪80 年代初期，有30 年的历史，在这期间，我国有大量的技术人员对沼气发电技术进行研究及沼气发电设备的开发。
1998 年全国沼气发电量为1055160 kWh。
在此期间，先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。
2003年我国已有100多个沼气发电项目，装机容量达3936 kW。
电费补贴：
生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每干瓦时0.25元补贴电价组成。
效率：
发电机余热利用效率低：据有关资料表明，效率较高的沼气发电机，只能把沼气总含能量的30% 左右转化为电能，并可把总含能量的40%左右以余热的形式回收，其余的能量以各种形式被损失掉。
而沼气发电热电联产项目的热效率，视发电设备的不同而有较大的区别，如使用燃气内燃机，其热效率为70%~75%之间，而如使用燃气透平和余热锅炉，在补燃的情况下，热效率可以达到90%以上。
每立方米的沼气一般情况下可以发1.8度左右，还可以享受到国家在处理粪便中的项目支持（其数额相当于总投资料的50% ）。
在常见的能源中，生物能发电的价格波动最小。
利用畜禽粪便沼气发电效益分析：
以下效益分析按1 000头母猪的养殖场建造500 m3沼气池计算。
经济效益分析
畜禽粪便经过厌氧发酵处理，每年可产生20 000 m3沼气，每立方米沼气热值利用率相当于2 kg标煤，按每吨标煤600元计算，年能源经济效益达2.2万元。
沼渣、沼液是优质的有机肥料，对提高作物产量和抗病能力有一定的作用。
沼液每天产量为200 kg，年产量为
60 t，每吨沼液按5元计算，年产值300元；沼渣每天产量为100 kg，年产量为40 t，每吨按100元计算，年产值4 000元。
社会环境效益分析
畜禽粪便沼气发电的效益主要体现在环境效益上。
合理卫生的畜禽粪便处理大大减少了肠道传染病和寄生虫病的发生，减少了蚊蝇的孳生，改善了养殖区生产条件和卫生状况，有利于养殖业的可持续发展。
在能源利用方面，500 m3沼气池生产的沼气用于生产和生活，每年可替代燃煤4 t，减少了燃煤污染，减少了SO2和烟尘的排放。
此外，沼渣、沼液作为良好的有机肥，富含有机物、腐殖酸、氨基酸、N、P、K、微量元素等植物生长必要的营养成分，可减少化肥的使用量，减少了土地和水质污染。
前景：
沼气发电前景大，以2000人左右村为例，牲畜平均每年产生的粪便多达2万吨，可产20－35万立方米沼气，年发电40－70万度这么多电一个村根本消化不了，10万度就足够了，其余的需要外卖。
全国380万个自然村，有1/10搞畜粪发电，年发电量可达1520-2660亿度，三峡电站年发电量1000亿度，等于是两个生态型三峡电站！
采用厌氧发酵技术生产沼气能源是处理大型养殖场畜禽粪便的国际主流方法，但由于我国发展沼气发电起步时间较晚，技术相对落后，导致我国沼气发电技术相对落后随着国家的重视，加之国内许多科研学者加大对
这一行业的研究，在原料供给设备技术研发沼气产量等发面都会得到提升，这将会使沼气发电行业有大的发展。
例子：
伊利的“牛粪经济学”：沼气发电带来可观效益
伊利的每个牧场都有奶牛上千头，每天产生的污粪就有上百吨。
如何更好地处理牛粪问题？目前，伊利沼气发电项目给出了根本的解决方案。
每立方米纯甲烷的发热量为34000焦耳，每立方米沼气的发热量约为20800-23600焦耳。
即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。
伊利生产的沼气，年可处理粪污25万吨；年产生沼气438万立方米，年可发电876万千瓦时。