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畜禽场沼气工程技术目前情况及前景分析

  技术功能特性。畜禽场沼气工程是以畜禽场的粪便为原料,在隔绝氧气的条件下,通过
微生物的作用,将其中的碳元素分解为可燃气体(沼气)的一种转换装置。一个完整的沼气工
程应同时具备消除污染、产生能源和综合处置三大功能,也就是说,畜禽粪便和污水经过厌氧
消化后,既可获得优质能源(沼气),又能处理废弃物、净化环境,还可进行生物质资源的多
层次利用和综合利用。这也是畜禽场兴建沼气工程的基本目的和要求。从中国近几年所建设的
沼气工程来看,上述要求已基本达到。

 

    首先是已形成较完善的具有多种功能的系统。目前常规的流行工艺系统一般由以下五大部
分组成,即:①前处理装置,包括预处理池、调节池、增湿装置和固液分离设备等装置。这些装

 

置 对于保证沼气工程系统的稳定运行具有重要作用。②厌氧消化器,如 AF、UASB 等消化装置
已被广泛应用,显著地提高了工程系统技术功能的发挥。③沼气的收集、贮存及输配系统。它包
括气水分离、净化脱硫、贮气输气和沼气燃烧等设备。这对于保证向用户提供高质量的燃料和保
证高效率地使用具有关键性的作用。④沼液后处理装置,如发酵液沉淀池、好氧厌氧处理设施
以及废液的排放设施等,是确保达标排放不可缺少的组成部分。⑤沼渣处理系统,包括发酵后
固体残余物的干燥、固液分离和制造颗粒肥料和饲料等设备,改善了整个工程的经济性和实现
资源的综合利用。总之,工艺系统的完善和设备的不断改进,为保证工程系统技术功能的发挥
奠定了基础。

 

    其次,产气功能不断改善,已基本达到实用水平。据估计,当前中国正在运行的畜禽场沼
气工程每天每立方米产气达 0.4 立方米。这一水平比农村家用沼气池的产气水平提高了 3 倍。
近年来兴建的一些沼气工程,由于一般都采取了加热增温的措施,产气率普遍较高,详见表
1。

表 1 中国部分畜禽场沼气工程的产气水平

类型

原料种类

工艺类型

装置规模(m

3

)

发酵温度

C

产气率(m

3

/m

3

.d)

备注




鸡粪

塞流式

2 X 160

35-50

2.4-4.0

实验室研究 50

C 条件

下产达 5-6L/L

 

塞流式

100

50

3.0 X 3.6

 

UASB + AF

200

30

1.35-2.08

 

UASB

128

23-25

1.0

 

 

 

 

 

 

 

猪粪

USR

300

1.7-2.2

1.7-2.2

德国 MBB 公司采用

500m

3

两步发酵,中

温产气率为 5m

3

/

(m

3

.d)

 

 

 

UASB + AF

2 X 130

0.8-1.3

0.8-1.3

 

 

 

 

 

 

牛粪

USR

 

1.5

1.5

丹麦 VEGGER 沼气实

验场以牛粪为主 50C

发酵产气率为 5

3

/

(m

3

.d)

 

 

 

 

 

 

 


全国平均  

 

 

0.4

 

北京

 

 

 

0.23

 

河北

 

 

 

0.36