畜禽养殖业沼气发电前景广阔
养牛场污水处理中的沼气产生与利用
养牛场污水处理中的沼气产生与利用养牛场是农业生产的重要组成部分，然而养牛场所产生的污水问题一直是困扰农牧业发展的一大难题。
为了解决养牛场污水处理中的问题，利用沼气成为了一种有效的解决方案。
本文将详细介绍养牛场污水处理中的沼气产生与利用，主要从以下几个方面展开。
第一，养牛场污水的产生与特点。
养牛场由于牛只的粪便、尿液等有机废物的大量排泄，导致养牛场周围产生大量的污水。
这些污水主要含有有机物、氮、磷等营养物质，同时也含有一定的悬浮物和微生物。
由于污水中的有机物的高浓度，使得其具有较高的化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）。
第二，养牛场沼气的产生原理。
养牛场污水中的有机物通过厌氧发酵作用可以产生沼气。
在没有氧气的环境下，有机物被厌氧菌分解产生沼气，其中的主要成分是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。
沼气产生的过程需要一定的温度和时间，通常情况下，养牛场沼气发酵池的温度维持在35℃-40℃之间，发酵周期约为30天左右。
第三，养牛场沼气利用的方式。
养牛场产生的沼气可以通过多种途径进行利用。
其中最常见的方式是利用沼气发电。
将沼气中的甲烷进行燃烧，通过发电机产生电能，可以用于养牛场的供电，同时还可以将多余的电能供应给周边地区。
此外，养牛场沼气还可以用于供暖和烹饪等方面，减少对传统能源的依赖。
第四，养牛场沼气利用的优势。
养牛场沼气利用具有多方面的优势。
首先，沼气利用可以解决养牛场污水处理的问题，减少对环境的污染。
其次，利用沼气发电可以提供可持续的清洁能源，减少对传统能源的依赖。
再次，沼气的利用还可以降低养牛场运营成本，加强农业的可持续发展。
第五，养牛场沼气利用的应用案例。
在中国，养牛场沼气利用已经得到了广泛应用。
例如，在一些大型养牛场，通过建设沼气发电厂，可以为周边地区提供充足的电力供应，并与当地电网进行合作。
同时，还可以利用沼气为居民供暖和烹饪，减少对传统煤炭等能源的使用。
综上所述，养牛场污水处理中的沼气产生与利用是一种有效的解决方案，可以解决养牛场污水处理的问题，提供可持续的清洁能源，降低运营成本，促进农业的可持续发展。
如何利用畜牧业中的粪便和废弃物进行能源生产
如何利用畜牧业中的粪便和废弃物进行能源生产畜牧业是一项重要的农业产业，但同时也伴随着大量的粪便和废弃物产生。
这些废弃物的处理对环境造成的污染是一项巨大的挑战。
然而，利用畜牧业中的粪便和废弃物进行能源生产是一种有效的解决方案，可以帮助我们减少环境负担，并为农村地区提供可再生能源。
本文将介绍如何利用畜牧业中的粪便和废弃物进行能源生产，并探讨其优势和挑战。
一、利用生物气化技术转化废弃物为生物质能源生物气化技术是一种将有机废弃物转化为生物质能源的可持续发展方法。
在畜牧业中，通过生物气化技术可以将畜禽粪便、秸秆、饲料残渣等废弃物转化为生物质气体，如沼气、生物液体燃料等。
这些生物质能源可以用于热能供应、煤气替代和发电等用途，具有广阔的应用前景。
生物气化技术的过程包括废弃物的预处理、气化反应和气体处理三个主要阶段。
首先，废弃物需要进行干燥和粉碎处理，以增加气化反应的效率。
然后，经过高温和缺氧条件下的气化反应，有机废弃物中的碳化合物转化为可燃的气体。
最后，对产生的气体进行净化和储存处理，以保证其安全和高效利用。
二、利用生物甲烷发酵技术转化粪便为生物气体生物甲烷发酵技术是一种将有机废弃物，如畜禽粪便，转化为生物气体的有效方法。
这一过程主要通过微生物的作用，将有机废弃物中的碳化合物转化为甲烷等可燃气体。
生物甲烷发酵技术不仅可以解决废弃物处理的问题，还能够产生可再生的能源。
在生物甲烷发酵技术中，首先将畜禽粪便与水混合，并添加适量的发酵菌种，形成发酵床。
然后，在一定的温度和湿度条件下，发酵菌种会分解有机废弃物中的碳水化合物，产生甲烷等可燃气体。
最后，通过气体收集和净化系统，收集产生的生物气体，并将其用于发电、取暖等能源利用方面。
三、利用废弃物进行有机肥料生产除了能源生产，废弃物还可以作为有机肥料进行利用。
畜禽粪便中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，可以为农田提供养分，促进植物生长。
通过合理处理和厌氧发酵，可将粪便中的有机质降解为稳定的有机肥料，减少其对环境的污染。
畜禽养殖粪污综合利用实施方案
畜禽养殖粪污综合利用实施方案随着畜禽养殖业的发展，畜禽粪污的处理问题逐渐凸显出来。
传统处理方式无法满足环境保护和资源利用的需求，因此，制定畜禽养殖粪污综合利用实施方案势在必行。
该方案旨在通过合理规划和科学管理，实现粪污减量化、资源化和无害化处理，推动畜禽养殖业可持续发展。
一、加强环保管理1. 强化政策导向：制定和完善相关法规和政策，明确对畜禽养殖粪污处理的要求和标准，推动环保管理的落实。
2. 加强监督执法：建立健全畜禽养殖粪污处理的监督管理制度，加大对违规行为的处罚力度，确保养殖户严格按照规定进行粪污处理。
3. 完善技术指导：提供科学可行的技术指导，帮助养殖户选择适合的处理方式，并加强培训力度，提高养殖户的技术水平。
二、推广和应用先进处理技术1. 生物发酵技术：通过利用微生物的作用，将畜禽粪污进行发酵处理，降低其污染物含量，生成有机肥料和生物能源。
2. 沼气发电技术：利用沼气发电设备将畜禽粪污中的有机物进行转化，产生可再生能源，用于养殖过程中的供热、供电等需求。
3. 液-气分离技术：通过物理处理方法将畜禽粪污分离为固体和液体部分，其中固体可以作为有机肥料，液体可以进一步进行处理，减少悬浮物和有害物质含量。
三、开展综合利用示范项目1. 建立示范基地：选取典型的畜禽养殖示范基地，进行粪污综合利用的示范工程，并开展技术推广和培训活动，帮助其他养殖户了解和学习先进处理技术。
2. 探索市场化运作：引导养殖户将利用畜禽粪污生产的有机肥料和生物能源投放市场，建立健全的销售渠道和体系，促进资源的流动和利用。
3. 加强宣传宣传：积极开展对畜禽粪污综合利用实施方案的宣传工作，提高公众对粪污处理的认识和意识，形成共同参与的氛围。
四、落实政策支持措施1. 资金支持：加大对畜禽养殖粪污综合利用项目的资金支持力度，提供贷款、补贴等政策措施，鼓励养殖户积极参与粪污处理工作。
2. 技术支持：组织专家进行技术指导和咨询，帮助养殖户解决实际问题，推动畜禽粪污综合利用技术的应用和推广。
简析畜禽养殖废弃物资源化利用
简析畜禽养殖废弃物资源化利用1. 引言1.1 背景介绍养殖业是我国重要的农业产业之一，为保障人民的生活需求及推动经济发展发挥着重要作用。
随着养殖规模的不断扩大和养殖技术的进步，养殖废弃物的排放量也在不断增加，给环境带来了严重的污染问题。
养殖废弃物主要包括动物粪便、废水、废饲料等，这些废弃物中含有大量的氮、磷等有机物质和微量元素，如果不得到有效利用就会对土壤、水体和空气造成污染。
将养殖废弃物进行资源化利用成为当前解决养殖业可持续发展和环境保护的重要途径。
通过开发和利用养殖废弃物的资源价值，不仅可以减少污染排放，降低环境负荷，还可以实现资源的循环利用，提高养殖业的经济效益和社会效益。
加强对养殖废弃物资源化利用的研究和推广，对于实现养殖业的可持续发展和环境保护具有重要意义。
1.2 问题提出养殖废弃物是指在畜禽养殖过程中产生的废弃物，包括动物粪便、废弃饲料、废水等。
随着畜禽养殖规模的不断扩大，养殖废弃物的排放量也在逐年增加。
这些废弃物如果不得到有效处理，将给环境带来严重污染和资源浪费问题。
1.养殖废弃物处理不当导致环境污染：大量废弃物直接排放到土壤、水体中，造成土壤质量下降和水质污染，影响周围居民的健康。
2.资源化利用技术尚未普及：目前我国对养殖废弃物资源化利用的技术还不够成熟，存在着技术瓶颈和投入成本较高的问题。
3.政策法规不够完善：缺乏相关的政策支持和监管制度，导致一些养殖场对废弃物的处理方式不规范，缺乏规范性和可持续性。
养殖废弃物资源化利用已经成为当前畜禽养殖业发展的重要课题，亟需采取有效措施解决。
2. 正文2.1 废弃物资源化利用的意义畜禽养殖废弃物资源化利用的意义在于促进养殖业的可持续发展和环境保护。
废弃物资源化利用可以减少污染排放和资源浪费，降低环境负担，保护生态环境。
将畜禽粪便、废弃饲料等废弃物转化为肥料、发电或生物柴油等可再生资源，既减少了环境污染，又实现了资源的循环利用，提升了养殖业的环境友好性。
规模化猪场特大型沼气发电并网工程案例分析
主题策划F E A T U R E58猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2013年 第1期规模化猪场特大型沼气发电并网工程案例分析马宗虎，傅国志，徐 攀*（中国华电工程（集团）有限公司，北京 100035）0 前言中国是一个畜牧业大国。
2006年，中国生猪出栏数66 098.60万头，牛5 602.85万头，羊32 967.55万只，家禽101.76亿只。
全国每年产生的畜禽粪便总量为30亿t，仅鲜粪就有16亿t [1]。
中国畜禽养殖业快速发展，畜禽粪便和污水的产生量增加，绝大多数的畜禽养殖场(户)没有相应的畜禽粪便综合利用和污水配套处理设施，任意排放的现象非常严重，畜禽粪便污染会对人体健康、农业生产产生影响[2-5]，畜禽粪便污染已成为农村面源污染的主要组成。
畜禽粪便产生的甲烷是主要的温室气体之一，1990年中国动物废弃物甲烷排放量为1.198 Tg，占全球粪便源甲烷排放量的10%左右，其中猪粪的甲烷排放量最大，占总量的85.8%[6]。
大中型沼气工程是解决畜禽粪便污染的有效途径[7-8]，在强调可持续发展的大背景下，大力推广沼气工程显得尤为重要[9]。
沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广，如美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的颁布、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等[10]。
建设沼气发电工程可以有效地解决养殖场废弃物的污染问题，减少温室气体排放，生产绿色能源，实现资源、环境与经济、社会基金项目：国家科技支撑计划“规模化养殖场动物粪便热电联产技术研究与产业化示范”，编号2012BAD47B03作者简介：马宗虎，男，汉族，硕士研究生，研究方向为农业生物环境与能源工程。
Email: mazh@ 通讯作者：徐攀（1984—），中国华电工程（集团）有限公司。
Email: xup@摘 要:湖北华电龙感湖沼气发电并网工程位于湖北省黄冈市龙感湖管理区，由中国华电集团公司投资建设。
《沼气发电技术》课件
沼气发电技术的历史与发展
沼气发电技术最早起源于20 世纪初，当时主要用于处理 城市垃圾和污水处理厂的废 弃物。
随着环保意识的提高和可再 生能源的推广，沼气发电技 术在全球范围内得到了广泛 应用和发展。
目前，沼气发电技术已经成 为一种重要的可再生能源利 用方式，尤其在发展中国家 ，由于其具有环保、节能、 资源循环利用等优点，得到 了政府的大力支持和推广。
05 沼气发电技术的发展前景与挑战
CHAPTER
沼气发电技术的发展前景
能源结构调整
随着全球能源结构的调整，可再 生能源的需求日益增长，沼气作 为一种可再生、低碳、环保的能 源，具有广阔的发展前景。
技术进步
随着科技的不断进步，沼气发电 技术也在不断完善，提高了发电 效率和稳定性，降低了成本。
市场需求
传统发电技术效率相对较低，而沼气发电技术效率较高。
成本
沼气发电技术初始投资较大，但长期运营成本较低；传统发电技术初 始投资较小，但长期运营成本较高。
03 沼气发电技术的工艺流程
CHAPTER
沼气发酵工艺流程
01
厌氧消化
在厌氧环境中，通过厌氧微生物的 作用，将有机物转化为沼气。
消化器
进料液在消化器中经过一段时间的 消化反应，产生沼气。
CHAPTER
沼气发电技术在农业领域的应用
农业废弃物资源丰富
农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等，是沼气发酵的主要原料 ，为沼气发电提供了充足的原料保障。
促进农业循环经济发展
沼气发电可以实现废弃物的资源化利用，推动农业废弃物从“污染 物”向“资源”的转变，促进农业循环经济的发展。
改善农村环境质量
畜禽养殖废弃物的资源化利用
畜禽养殖废弃物的资源化利用畜禽养殖在满足人们对肉类、蛋类、奶类等产品需求的也产生了大量的废弃物。
这些废弃物如果处理不当，会给环境带来严重污染，然而若能合理进行资源化利用，则能变废为宝，产生多方面的效益。
畜禽养殖废弃物主要包括畜禽粪便、污水以及病死畜禽等。
从粪便来看，它含有丰富的有机物，还包含氮、磷、钾等植物生长所需的营养元素。
传统的处理方式可能仅仅是简单堆放或者直接排放，这会造成土壤污染、水体富营养化等问题。
而资源化利用就可以将粪便转化为有机肥料。
通过堆肥等工艺，利用微生物分解粪便中的有机物，使其稳定化、无害化，最终成为富含营养的有机肥料。
这种有机肥料施用于农田，能够改善土壤结构，增加土壤肥力，提高农作物的产量和品质。
与化学肥料相比，有机肥更加环保，不会造成土壤板结，有利于可持续农业的发展。
畜禽污水也是不容忽视的废弃物部分。
污水中含有大量的有机物、悬浮物和病原体等。
如果未经处理直接排放到环境中，会对地表水、地下水造成严重污染，影响周边水域的生态平衡。
但是经过资源化利用的处理方式，污水可以通过厌氧发酵等技术转化为沼气。
沼气是一种清洁能源，可以用于养殖场自身的取暖、照明和发电等。
这不仅减少了养殖场对传统能源的依赖，降低了运营成本，同时也减少了温室气体的排放。
经过沼气发酵后的沼液和沼渣仍然含有一定的营养成分，可以作为肥料用于农业生产，实现了资源的循环利用。
病死畜禽的处理是畜禽养殖废弃物资源化利用中较为特殊和敏感的部分。
如果处理不当，容易传播疾病，对畜禽健康和人类健康都构成严重威胁。
一种可行的资源化利用方式是通过无害化处理后转化为动物蛋白饲料或者肥料原料。
不过这一过程需要严格遵循相关的卫生标准和操作规范，确保在处理过程中彻底杀灭病原体，避免疾病传播的风险。
从宏观层面来看，畜禽养殖废弃物的资源化利用有助于推动整个农业生态系统的良性循环。
在一个完整的农业生态系统中，畜禽养殖和种植业是紧密相连的。
畜禽产生的废弃物为种植业提供了肥料资源，而种植业的产物又可以作为畜禽的饲料。
德青源沼气发电项目
德青源沼气发电项目德青源沼气发电项目为题近年来，随着环境污染问题日益严重，人们对清洁能源的需求也越来越迫切。
在这一背景下，德青源沼气发电项目应运而生。
德青源沼气发电项目是一项运用沼气来发电的环保项目，该项目以可再生能源为基础，旨在解决能源紧缺和环境污染问题，同时促进可持续发展。
德青源沼气发电项目位于德国青源国家公园内，是一个庞大的生物质能源项目。
该项目利用当地农场生产的农业废弃物，将其放入专门设计的沼气池中进行发酵，产生大量的沼气。
随后，这些沼气通过管道输送至发电厂，经过净化和处理后，转化为可用的电能。
这种发电方式既减少了农作物废弃物的处理负担，又提供了清洁能源。
通过德青源沼气发电项目，能够实现多个方面的目标。
首先，该项目对环境保护具有积极意义。
农业废弃物如果不得到妥善处理，会产生大量的气体排放，对大气环境造成污染。
而利用这些废弃物产生沼气，不仅能减少温室气体的排放，还能有效减少空气和水污染。
其次，德青源沼气发电项目还能解决能源紧缺问题。
随着人口的增加和经济的发展，对能源的需求越来越大，而传统能源资源却日益减少。
而沼气作为一种可再生的能源，能够满足人们对能源的需求，并且不会对环境造成进一步破坏。
此外，德青源沼气发电项目还能为当地经济发展带来积极影响。
该项目的建设和运营需要大量人力资源，为当地创造了就业机会，提升了当地居民的生活质量。
但是，德青源沼气发电项目也面临着一些挑战。
首先，项目的初期建设投入较大。
沼气发电项目的建设需要大规模的沼气池和发电厂设施，以及配套的管道输送系统和净化设备等。
这些设备的建造和运营需要资金投入，这对于一些贫困地区来说可能是一个不小的负担。
其次，在沼气发电的过程中，有一定的气体泄漏风险。
沼气中含有一定比例的甲烷气体，这是一种温室气体，对环境和人体健康有一定的危害。
因此，如何降低气体泄漏风险，保证项目的安全运营，是一个关键问题。
为了解决上述问题，需要采取一系列措施。
首先，应加强对沼气发电项目的宣传与推广。
畜牧业的环境影响及可持续发展措施
畜牧业的环境影响及可持续发展措施畜牧业是农业生产中的重要组成部分，然而，它也带来了一系列的环境问题。
本文将探讨畜牧业对环境的影响，并提出一些可持续发展的措施。
一、畜牧业的环境影响1. 水资源问题畜牧业对水资源的需求量巨大，包括饮水和饲料灌溉。
大规模养殖场通常需要大量的水来维持养殖动物的生活和生产。
这可能会导致水资源的过度开采，造成水源枯竭和水质污染。
2. 土壤侵蚀畜牧业产生的大量粪便和尿液，在未经处理的情况下被排放到土壤中，可能导致土壤肥力降低和土壤侵蚀加剧。
这对农业产出和生态系统的健康都构成了威胁。
3. 温室气体排放畜牧业是温室气体的重要来源，特别是甲烷气体。
畜牧业废弃物的分解过程中产生的甲烷气体对全球气候变化有着显著的影响。
此外，畜牧业还需大量的能源供应，这也会导致二氧化碳等温室气体的排放。
4. 生物多样性丧失大规模畜牧业经常导致土地的开垦和森林的破坏，这会导致生物多样性的丧失。
很多野生动植物的栖息地被破坏，一些物种可能会因此濒临灭绝。
二、可持续发展措施1. 水资源管理为了减少对水资源的过度开采，可以采取以下措施：加强水资源利用效率，推广节水灌溉技术，提倡水资源的循环利用，例如利用畜禽粪便进行农田灌溉。
2. 废弃物处理加强畜禽粪便和废水的处理，可以通过生物处理技术将粪便转化为有机肥料，以减少对土壤的负面影响。
同时，采用现代化的管理系统，如沼气发电设备，可以有效地利用废弃物产生能源。
3. 温室气体减排推动畜牧业低碳化发展，可以通过改进饲养条件和饲料配方来减少动物产生的甲烷气体。
此外，提倡畜牧业与农业的循环发展，如畜禽粪便作为农田有机肥的使用，可以减少化肥的使用，从而降低温室气体排放。
4. 生态保护通过设立自然保护区和严格的畜牧业用地规划，保护生物多样性和重要的生态系统。
通过采取可持续的农牧结合模式，如草地轮牧和养殖场的合理布局，可以减少土地开垦和森林破坏的程度。
结论畜牧业作为农业的重要组成部分，对环境的影响不容忽视。
中国沼气工程发展现状与展望
中国的养殖业发展迅速，对农村经济的发展起到了非常大的作用，中国肉类总产量达到了世界第一，畜牧业标准化和规模化养殖水平也不断提高，生猪规模化养殖比例已经达到了61%，蛋鸡规模化养殖比例达到了79%，奶牛达到了42%。
虽然规模化养殖比例很高，但散养还是占了很大比重。
2009年散养生猪年出栏3.4亿头，占总出栏数的52.78%，即生猪畜禽粪便的排放有一半以上来自散养。
养殖业的快速发展带来了一些环境问题，尤其是畜禽粪便的排放会造成污染。
因此，根据目前中国养殖业情况和畜禽粪便排放情况，因地制宜、宜小则小、宜大则大的推广户用沼气工程、小型沼气工程、中型沼气工程、大型沼气工程乃至特大型沼气工程是非常好的一种粪便处理解决方法。
在20世纪70年代之前，中国沼气发酵原料的来源以秸秆为主；进入上世纪80年代以后，则开始以畜禽粪便为沼气发酵的主要原料。
目前，中国沼气原料进入了多元化时代，包括畜禽粪便、农作物秸秆、蔬菜废弃物、外来物种等都可以作为沼气发酵的原料。
一、中国沼气工程发展现状1.政策法规初步建立。
在中国颁布的有关法律法规中都对发展农村沼气作出明确规定。
如在《中华人民共和国农业法》《中华人民共和国农业技术推广法》《中华人民共和国可再生能源法》《中华人民共和国节约能源法》和多个地方法规中都对发展农村沼气做出了明确规定。
2.管理体系日益完善。
建立健全了全国农村中国沼气工程发展现状与展望文│郝先荣（农业部科技教育司）中国生物质能源发展迅速，沼气作为生物能源中的一种，近年来备受关注，其中，畜禽粪便是沼气工程的主要原料之一。
沼气可用来发电，还可提纯后制成生物甲烷用于其他地方。
◎沼气工程原料来源◎德青源大型沼气工程28沼气管理推广服务体系。
目前，全国已经形成了比较完善的从中央到地方的管理与推广、研究与开发、培训与质检体系，从业人员4.1万人，同时培养了一支27.59万人的农民技术员队伍，有了良好的工作基础。
3.标准体系逐步形成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第22卷增刊12006年10月农业工程学报T ra nsactio ns o f the CSA E Vo l.22 Supp 1O ct. 2006畜禽养殖业沼气发电前景广阔于海滨(胜利油田胜利动力机械有限公司,东营257032)摘 要:在社会主义新农村建设中,可再生能源的开发与利用越发重要。
本文通过对农村畜牧养殖业污物状况的调研并综合分析当前养殖业污物处理的途径后指出,在养殖行业推广沼气发电是利用清洁能源、解决环境问题的工程,它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题,而且由于其产生大量的电能和热能,又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景。
关键词:养殖业;沼气;发电中图分类号:S 216.4 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2006)ZK -0058-03张洪雷.畜禽养殖业沼气发电前景广阔[J].农业工程学报,2006,22(增1):58-60.Y u Haibin .Br oad pr ospect of po wer g ener ation fr om biog as on liv estock far ms [J ].T r ansactions o f the CSA E ,2006,22(Supp 1):58-60.(in Chinese w ith English abstra ct )收稿日期:2006-09-02作者简介:于海滨(1976-),男,工程师,主要从事燃气发电方面的研究。
山东省东营市北一路101号,257032。
Email:gx z@ 0 引 言随着国家社会主义新农村建设的全面推进,人民物质生活水平的不断改善,乳制品和肉制品消费的日臻增长,全国各地农村养殖业的规模也随之不断扩大,但规模养殖带来的污染问题也日渐突出。
如何解决发展养殖业所带来的污染问题?沼气发电是行之有效的的途径。
1 中国畜牧养殖行业情况1.1 目前国内养殖场数量目前全国有规模化养殖场近9000处,到2010年达到1.2万处,以现阶段中国规模化养殖场对环境污染管理状况和正常水冲粪的流失率计算,一个万头猪场每年将有40.7t COD 和30.3t BOD 流失到水体中,相当于一个较大规模的工业企业的污染物排放量。
表1 国内主要城市规模化养殖场数量T able 1 N um ber of int ensiv e livesto ck far ms in sever al majo r pro vinces and cities in China猪粪便/万t可产沼气/万m 3鸡粪便/万t 可产沼气/万m 3牛粪便/万t 可产沼气/万m 3粪便合计/万t 沼气合计/万m 3全国2924.09175445.20690.4149709.641308.5847108.884923.09272263.72北京150.839049.6055.193973.98136.434911.48342.4517935.06河北182.0010920.0020.441471.40136.924929.12339.3617320.52上海226.5913595.6877.705594.6129.821073.52334.1320263.81浙江260.9315655.9216.241169.5213.79496.44290.9717321.88福建245.9414756.5619.671416.0627.02972.72292.6317145.34山东140.008400.0096.806969.3963.212275.56300.0117644.951.2 畜牧养殖污物处理不当将造成严重污染畜禽养殖业在促进农村经济发展,造福人类的同时,对环境还存在着一定的危害。
危害主要有以下四个方面:一是大气污染。
畜禽排泄物的有毒有害气体、粉尘、病原微生物等融入大气后,随大气扩散,这些物质的排出量超过大气环境的承受力(自净能力)时,将对人和动物造成危害。
据测,一个年出栏1万头的猪场,每小时可向大气排出近14.8kg 氨气(NH 3),1.35kg 硫化氢(H 2S),2.4kg 粉尘和1.4亿个菌体,这些物质的污染半径可达5km 。
二是水体污染。
畜禽养殖场、屠宰场和加工企业未能对粪便、污水、废水进行无害化处理或处理不当,粪便、污水直排江河、湖泊,使水体固体、悬浮物(SS)、化学耗氧量(CODcy )、生化需氧量(BOD 5)升高,有机物被水中的微生物降解,使水变黑、变臭,水体富营养化。
根据实际测量每头奶牛每日平均产鲜粪25kg ,尿30kg ,另外冲洗牛栏每日还产生废水80kg 。
未经处理的污水流入河流、水塘、湖泊后,由于细菌的作用,大量消耗水中的氧气,使水体由好氧分解变为厌氧分解,水质变臭,并导致富营养化,污染水体。
三是微生物污染。
畜禽粪尿和污水中含有的病原微生物,进入水体后,以水为媒介,造成某些疫病的传播与扩散,猪瘟、猪蓝耳病、圆环病毒病、鸡新城疫等疫病此起彼伏,禽流感、口蹄疫、狂犬病等人畜共患病防不胜防,严重威胁着人类的健康。
特别是一部分养殖户环保意识不强,乱丢乱抛病死畜禽现象较为普遍。
四是重金属等有害物污染。
主要是饲料中乱用滥用抗生素、违禁药物、重金属、促生长剂等,部分残留物质58随粪便一起排入土壤、河水中,造成周围环境的污染。
2 畜禽养殖业沼气发电形势2.1 “养殖—沼气—发电”势在必行、行之有效在社会主义新农村建设中合理开发利用可再生能源可以减缓中国的能源紧张局面,减轻生态保护和环境污染的压力,而且还可以满足农民对电、热、水等的需求,改善农民的生存环境,提高农民的生活质量,促进城乡协调,实现经济的可持续发展。
建设社会主义新农村,不但要给技术、给资金,更关键的是帮助农民建立起生活的新观念。
在农村推广一项技术和项目,首先要让农民认可,这种项目将直接影响并改变他们的生活。
治理粪尿污染势在必行,迫在眉睫。
粪尿污染处理最有效的方法就是沼气净化技术。
沼气法的原理是利用厌氧细菌的分解作用,将有机物(碳水化合物、蛋白质和脂肪)经过厌氧消化作用转化为沼气和二氧化碳[1]。
沼气净化技术使污水中的不溶有机物变为溶解性有机物,实现无害化生产,从而达到净化环境的目的。
畜禽粪便进入沼气池,经过较长时间的密闭发酵,可直接杀死病菌和寄生虫,减少生物污泥量。
沼气的用途广泛,传统上大多利用沼气进行取暖、炊事、照明。
随着常规能源(煤、石油、天然气)的日益减少以及环境问题的日趋严重,沼气这种新能源的开发利用越来越受到人们的重视。
国家在进一步完善新能源和可再生资源的开发和综合利用法律、法规的同时,相继出台了一系列的鼓励、支持新能源和可再生资源的开发和综合利用项目的文件,并在国家重点行业推广“清洁生产技术”。
其中,“沼气发电机组”被列入《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》(第一批)。
表2 国内主要城市规模化养殖场沼气生产潜力T able2 Bio gas pro ductio n po tentials of intensiv e livestock far ms in sever al major pro vinces and cities in China猪粪便/万t可产沼气/万m3鸡粪便/万t可产沼气/万m3牛粪便/万t可产沼气/万m3粪便合计/万t沼气合计/万m3全国2924.09175445.20690.4149709.641308.5847108.884923.09272263.72北京150.839049.6055.193973.98136.434911.48342.4517935.06河北182.0010920.0020.441471.40136.924929.12339.3617320.52上海226.5913595.6877.705594.6129.821073.52334.1320263.81浙江260.9315655.9216.241169.5213.79496.44290.9717321.88福建245.9414756.5619.671416.0627.02972.72292.6317145.34山东140.008400.0096.806969.3963.212275.56300.0117644.952.2 沼气的特性及应用于发电的技术难点沼气它的主要成分是甲烷(CH4),通常占总体积的60%～70%;其次是二氧化碳,约占总体积的25%～40%;其余硫化氢、氮、氢和一氧化碳等气体约占总体积的5%左右。
由于沼气中甲烷含量的不同,沼气的发热值约为20930～25120kJ/m3,甲烷的发热值很高,达36840kJ/m3。
甲烷完全燃烧时仅生成二氧化碳和水,并释放出热能,是一种清洁燃料[2]。
沼气中因含有二氧化碳等不可燃气体,存在着火温度较高,点火较为困难,燃烧速度较慢的缺点;同时沼气工程产生的沼气压力较低。
2.3 沼气发电机组的研发重点和实施的先进技术由于沼气特性,沼气发动机研制的难度较大,主要设计难点集中在燃气混合系统、点火系统、调速系统上。
胜利油田胜利动力机械有限公司一直致力于燃气发动机的研制,并于上世纪80年代研制开发了国内首台燃气发电机组并通过国家鉴定。
在此以后山东胜动集团一直走在国内燃气发动机研制的前列。
畜禽养殖行业广泛使用的40GF系列燃气发电机组使用4105Z L D发动机,有如下的特点:4105Z L D系列燃气发电机组可广泛应用于以天然气、井口伴生气、沼气、焦炉煤气、污水处理气,生物质气等可燃性气体为燃料,广泛应用于如油田、化肥厂、焦化厂、污水处理厂,农村秸秆气等有燃气气源的地区和单位,作为生产动力用电或并网发电。
燃气发电机组具有启动迅速、操作简便等特点,并设有各种保护,可作单机使用或并网使用,是节能、环保型动力设备。
工矿企业,即可用于固定发电,又可作为动力输出。
4105Z L D系列燃气发电机组,作为一种火花塞点火、以天然气、沼气、秸秆气为燃料的发电机组,点火系统采用数字式点火系统或分电器点火;进气系统采用预混合、增压中冷技术;调速系统采用美国电子调速技术,控制采用美国进口智能模块化控制等先进技术。
胜动40kW沼气机组特点:1)4105Z L D系列燃气发电机组是以天然气、沼气、秸秆气等为燃料的往复式内燃发电机组。
2)4105Z L D系列燃气发电机组,冷却方式为强制水冷,点火系统采用数字式点火系统,进气系统采用预混合、增压中冷技术,调速系统采用电子调速技术。
3)4105Z L D系列燃气发电机组的控制屏可翻页显示各种参数,具有各种工作模式的选择和各种控制功能,该机组的控制屏能自动充电,自动保护停机。
4)4105Z L D系列燃气发电机组设有各种保护功能,发动机保护设有当机油温度≥95℃时报警,100℃停车,冷却水温≥90℃时报警,95℃停车,机油压力≤0.1 M Pa或转速≥1725r/m in时停车等功能。