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
按
发
酵
原
料
分
类
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)
按
地
区
全国平均
0.4
北京
0.23
河北
0.36