[科普中国]-大中型沼气工程技术

简介

大中型沼气工程技术，是一项以开发利用养殖场粪污为对象，以获取能源和治理环境污染为目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。大中型沼气工程是指沼气发酵装置或日产气量达到一定规模，即单体发酵容积不小于100m3，或多个单体发酵容积之和不小于100m3，或日产气量不小于100m3为中型沼气工程。如果单体发酵容积大于500m3，或多个单体发酵容积之和大于1000m3，或日产气量大于1000m3为大型沼气工程。人们习惯把中型和大型沼气工程放到一起去评述，称之为大中型沼气工程。它包括厌氧发酵主体及配套工程技术，主要是通过厌氧发酵及相关处理降低粪水有机质含量，达到或接近排放标准并按设计工艺要求获取能源—沼气：沼气利用产品与设备技术，主要是利用沼气或直接用于生活用能，或发电、烧锅炉、直接用于生产供暖、作为化工原料等。沼肥制成液肥和复合肥技术，则主要是通过固液分离，添加必要元素和成分，使沼肥制成液肥或复合肥，供自身使用或销售。其关键技术是沼气厌氧发酵技术，包括常规和高效发酵工艺技术。1

工艺类型规模化禽畜场、屠宰场或食品加工业的酒精厂、淀粉厂、柠檬酸厂等的沼气工程，根据工程最终达到的目标基本上可以分为三种类型：一是以生产沼气和利用沼气为目标；二是以达到环境保护要求，使排水符合国家规定的标准为目标；三是前两个目标的结合，对沼气、沼渣和沼液进行综合利用，实现生态环境建设。沼气工程类型的确定，要根据厂家原料来源的具体情况，由 工程建设单位和设计者共同确定。1

工程建设涉及国家或集体的投资，一项工程的寿命至少定为15~20年，所以原料供应要相对稳定，尤其是以畜禽场粪污为原料的大中型沼气工程，更要注意粪便原料的相对稳定。同时，必须重视沼气、沼渣和沼液的综合利用，以环保达标排放为目标的大中型工程，只有实行沼气、沼渣和沼液的综合利用，才能增大工程的经济效益。总体布置在满足工艺参数要求的同时，要与周围的环境相协调，选用设备装置及构筑物平面布局与管路走向要合理，并符合防火相关条款规定。若以粪便为原料来源，在条件允许的前提下，还要考虑养殖场生产规模扩展的可能性。1

基本工艺流程工艺流程是沼气工程项目的核心，要结合建设单位的资金投入情况、管理人员的技术水平、所处理物料的水质水量情况确定，还要采用切实可行的先进技术，最终实现工程的处理目标。要对工艺流程进行反复比较，确定最佳的和适用的工艺流程。1

一个完整的大中型沼气发酵工程，无论其规模大小，都应包括如下的工艺流程：原料（废水等）的收集，原料的预处理，厌氧消化，厌氧消化液的后处理，沼气的净化、储存和输配以及利用等环节，如下图1所示。1