□ 劉雙 苗玉濤 韋偉 劉燕 范志剛 劉建輝 竇炳軍 王紅(河北省畜牧站)
畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治技術(shù)
□ 劉雙 苗玉濤 韋偉 劉燕 范志剛 劉建輝 竇炳軍 王紅(河北省畜牧站)
(接上期)
⑷不同糞污厭氧消化工藝的比較
目前國內(nèi)畜禽養(yǎng)殖糞污處理中應(yīng)用最多的厭氧反應(yīng)器主要有CSTR、UASB和USR,其工藝參數(shù)和適用條件見表(1)。 養(yǎng)殖場應(yīng)綜合考慮清糞方式、生產(chǎn)管理、糞污處理要求等因素,確定適當(dāng)?shù)募S污處理技術(shù)。 例如,對于干清糞養(yǎng)殖場,養(yǎng)殖污水中的固體物含量較少,如果采用CSTR對養(yǎng)殖污水進行厭氧處理,為了確保反應(yīng)器的工作效率,則往往需要向污水中添加固體糞便,將清理出來的固體糞便再加到污水中,這就造成了該場糞污管理的前后環(huán)節(jié)不配套、不合理。
4.3.2 畜禽養(yǎng)殖糞污厭氧發(fā)酵產(chǎn)物綜合利用技術(shù)
4.3.2.1 沼氣脫硫技術(shù)
畜禽糞污厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼氣中含硫量通常為 0.3%~1.5%,沼氣需經(jīng)過脫硫后方可利用。沼氣脫硫技術(shù)包括干法脫硫、濕法脫硫、生物脫硫三種,脫硫效果通常均可達到99%以上。
⑴干法脫硫
將沼氣通過活性炭、氧化鐵等構(gòu)成的填料層,使硫化氫氧化成單質(zhì)硫或硫氧化物的一種方法。干法脫硫結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,工作過程中無需工作人員值守,但運行費用偏高。
⑵濕法脫硫
將沼氣與添加了催化劑的堿性溶液,或溶解態(tài)的脫硫劑充分混合,將硫化氫脫除。濕法脫硫設(shè)備可長期連續(xù)運行,運行費用低,但工藝復(fù)雜,需要專人值守和定期保養(yǎng)。
⑶生物脫硫
在生物的作用下,將硫化氫氧化成單質(zhì)硫的一種方法。生物脫硫不需要催化劑和氧化劑,不需處理化學(xué)污泥,低能耗,回收單質(zhì)硫,效率高,但過程不易控制,條件要求苛刻。
4.3.2.2 沼氣脫水技術(shù)
畜禽養(yǎng)殖糞污厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的粗沼氣中含水量很高,需經(jīng)過脫除水分后方可利用。常用的脫水方法有冷分離法、溶劑吸收法和固體物理吸水法。
⑴ 冷分離法
利用壓力能變化引起溫度變化,使水蒸汽從氣相中冷凝下來的方法。是目前采用最多的脫水方法。
⑵溶劑吸收法
利用氯化鈣、氯化鋰及甘醇類等脫水溶劑實現(xiàn)對水的吸收。
⑶固體物理吸水法
通過固體表面力作用實現(xiàn)水分的脫除,根據(jù)表面力的性質(zhì)分為化學(xué)吸附和物理吸附。
4.3.2.3 沼氣發(fā)電技術(shù)
純燒沼氣發(fā)電機組是利用純沼氣發(fā)動機以沼氣為燃料,配用三相無刷交流發(fā)電機組成的發(fā)電機組,為固定式機組。機組安裝配套后,接通氣路、電路后即可運行。由養(yǎng)殖場糞便污水,經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣,經(jīng)過脫水、脫硫后,引入純燒沼氣發(fā)動機燃燒室,燃燒后產(chǎn)生的膨脹氣體推動活塞、連桿進行作功,進而帶動三相交流發(fā)電機發(fā)出強大的電力供使用。工藝流程見圖(1)。
沼氣發(fā)電機組主要由三部分組成,沼氣發(fā)動機、三相無刷交流發(fā)電機、自動化運行控制臺。沼氣發(fā)電機組機型選擇,主要取決于養(yǎng)殖規(guī)模、厭氧沼氣裝置的容積,還有用電負荷,所要啟動的最大單機動力的功率。以生豬存欄數(shù)或厭氧反應(yīng)器容積為依據(jù),選擇機型見下表(2)(3)。
4.3.2.4 沼氣直燃技術(shù)
沼氣直燃技術(shù)是采用沼氣直接燃燒以產(chǎn)生熱能,通過鍋爐或?qū)S迷罹邔崿F(xiàn)沼氣能量的利用。沼氣的熱值是35.9兆焦/立方米,與煤炭相當(dāng)。
表(1)
表(3)
(未完待續(xù))