1、概述
伴隨著我國畜禽養殖業的快速發展,產生了大量的畜禽養殖廢棄物。專家預計,2010年我國產生的畜禽養殖業污染物產量將達到45億t。如此大規模的廢棄物排放,如果得不到妥善的處理將極大地污染大氣和水體環境。由于畜禽養殖業的利潤較低,養殖企業無法承受污染物工業化處理模式的高額運行費用,因此,絕大多數養殖企業都選用運行費用較低的“厭氧消化(沼氣發酵)+氧化塘”工藝或“厭氧消化+沼液綜合利用”工藝對養殖廢水進行處理。近年來,養殖企業新建了大批的沼氣工程,很好地解決了我國畜禽養殖業的環境污染問題,同時回收了清潔能源一沼氣。沼氣池作為規模化豬場糞污處理的關鍵構筑物,其設計的優劣直接決定了污染物治理的效果,下面介紹幾種應用較廣的沼氣池的設計與管理,供大家參考。
2、沼氣池的設計
2.1工藝流程 規模化豬場廢水中有機物含量高,可生化性好,適合采用厭氧消化工藝進行處理。我國大部分養殖企業廢水處理選用“厭氧消化+氧化塘”或者“厭氧消化+沼液綜合利用”工藝,工藝流程圖見圖1。
為減輕廢水處理下藝的負荷,建議各養殖企業在養殖場所可選用于清糞工藝,將收集的干糞進行堆肥處理,減少廢水的產生量。干濕分離后的廢水經格柵,調節沉淀池后進入沼氣發酵池進行發酵處理,產生的沼氣儲存在儲氣柜內,經脫硫處理后用于生產和生活供熱。沼液的處理一般選用運行費用較低的氧化塘技術,或者作為肥料應用于農田、果園中。厭氧污泥(沼渣)通過污泥濃縮后與干糞一起做堆肥處理。
2.2沼氣池的類型 沼氣池作為豬場廢水處理的關鍵構筑物,是一種典型的厭氧反應器,其發展大致經歷了3個階段。第一代沼氣池主要為普通的水壓式沼氣池(圖2所示)。
由于無法將污泥停留時間和水力停留時間分離,無法給甲烷菌提供良好的生長條件,只能依靠增大反心器的容積來提高污泥的停留時間,因此只適應生產規模較小的養殖場。第1代沼氣池主要有上流式厭氧污泥床反應器(UASB,圖3所示),它實現了污泥停留時間和水力停留時間的分離,使污泥停留時間可以長達上百天而水力停留時間可以縮短至兒小時,因此大大提高反應器的負荷,從而縮小了反應器的容積,可用于大型養殖企業的污水處理。第三代沼氣池主要是在第二代沼氣池的基礎上經過進一步的改進形成的,經過改進后的第三代反應器使廢水和反應器內的污泥更加充分的接觸,進一步縮短了水力停留時問,使反應器的占地面積更小,處理負荷更高。應用較為廣泛的第三代沼氣池主要是厭氧內循環反應器(IC,圖4所示)。