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1、.本科毕业论文规模化养猪场沼气工程设计METHANE PROJECT DESIGN OF A LARGE PIG FARM学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：2011年月日.规模化养猪场沼气工程设计摘要针对目前我国规模化畜禽养殖场的粪污、污水的数量和特征，分析总结了规模化养猪场粪污处理的现状和存在的问题，从处理工艺设计、设备选型和运行管理等方面给出了对策和建议。并针对养猪场废水量、水质特点和对资源充分利用的要求，设计了一套方案。本设计采用粪水预处理+USR 厌氧消化 +产品综合利用的工艺进行处理。 经处理后，CODCr ，BOD5 ，SS都得到有效的去除和转化，其中 CODCr的去除率为
2、 60%，BOD5的去除率为 65%，SS 的去除率为 70%。通过厌氧发酵将粪污资源最大化的利用，沼气转化为电能，沼肥为良好的有机肥料，粪污全部资源化，无污染、零排放。关键词：养猪场粪水，高浓度废水处理，养殖业废弃物，厌氧消化，沼气工程.METHANE PROJECT DESIGN OF A LARGE PIG FARMABSTRACTIn recent years the amount of large-scale livestock and poultryfarms keep increasing, the environmental degradation caused bythema
3、ssof livestockwasteisbecomingmoreandmoreserious.Anaerobicdigestion(biogasgenarateprocess)is one ofthemainmeanstosolvetheseissues. Basedonthecurrentsituation ofquantitiesandfeaturesofdungcorruptandsewagefromlarge-scalelivestockandpoultryfarms,thisdesignanalysedandsummarizedthedecontaminationprocessin
4、gspresentsituation and the existing problems of pig dung from large-scaledpigfarms,.chosentheprocessofmuckwaterpretreatment, USRanaerobicdigestion, productscomprehensiveutilizationforprocessing . This design also calculated and proved the choice oftechnonogy,progressdesign,materialoutput,equipmentse
5、lection,ecnomicbenifitetc.Theprogressofanaerobicfermentationnotonlymaximizedtheuse ofdunguncleanresources, made biogas into electrical energy, made the waste of anaerobic digestion into good organic fertilizer, but also protected the environment while also bring certain economic benefit for the farm
6、.KEYWORDS: large-scale livestock and poultry farms, pig manure water , livestock and poultry farms waste, anaerobic digestion, design of methane project.绪论20 世纪 90 年代中期，规模化畜禽场污染问题日益受到关注，特别是近年来，随着我国经济的发展的人民生活水平的提高，我国的畜牧养殖业得到了迅猛发展，牛、猪、羊和家禽等的存栏量一直呈现上升趋势。2005 年，全国生猪出栏75913 万头，羊出栏34586 万只，肉牛出栏 5265 万头，奶牛
7、存栏 1267 万头，猪、牛、羊三大家禽畜存（出）栏总量约 11.7 亿头（只），鸡蛋、肉鸡存（出）栏量 83.64 亿只。 2005 年，畜禽粪便资源的实物量为 1.42 亿吨。畜禽养殖场粪污排放 COD 已超过工业废水和生活污水的总和。我国的大中型沼气工程工艺技术已日趋成熟，配套设备接近国际水平。在沼气工程的成套技术方面，可根据猪粪、鸡粪、牛粪等原料的差异，进行包括预处理、厌氧、沼气输配、制肥、消化液后处理的全部设计；在发酵工艺方面，已开展了生物厌氧发酵机理研究、不同粪便高效能发酵工艺的制定等；在配套设备方面，我国已研制成功了纯然沼气发电机组，工业化制罐、自动控制、脱硫脱水、固液分离等装置
8、已基本形成系列化产品。除此之外，根据我国的经济实力和具体国情， 研制出两套以 USB消化器和塞流式消化器为主的“能源生态型”和以高效厌氧消化器（ UASB、EGSB）与好氧处理（ SBR、MBR、水生植物塘）相结合为主的“能源环保型”典型废水处理工艺。根据全国农村可再生能源统计，截至 2005 年底，在各种规模化畜禽养殖场已推广建设规模化养殖场沼气工程 3556 处，年处理农业废弃物 8710.94 万吨，年产商品肥料 303.1 万吨，商品饲料 3.78 万吨，生产沼气 22985.11 万米 3，利用沼气发电 872.6228 万千瓦时，供气 131.98 万户。根据农业部 2007 年
9、3 月发布的全国农村沼气建设规划（20062010 年），预计从 20062010 年，在现有规模化养殖场中新建大中型沼气工程 4000 处。这些工程的设计、建造和运行都为进一步规模化推广大中型沼气工程奠定了基础。如广东省板岭种猪场沼气工程自 2000 年投入使用以来，一直正常运行，年处理粪污约 17 万吨，年产沼气约 29 万米，除用于职工食堂炊事用气外，发电 43 万千瓦时，取得了较好的环境效益和一不定期的经济效益。 北京市巨山农场沼气工程自 2005 年投入使用以来，也一直正常运行，日处理奶牛粪污 14t ，日产沼气 210m3 ，沼渣 1t ，沼液 13t 。所产生的沼气用作巨山农场炊
10、事燃料、 温室加温及温室蔬菜的二氧化碳施肥，.沼渣、沼液用于绿色食品基地及一墙之隔的 1200 亩无公害果园菜地。本项目确保了特供农副产口质量的安全，确保了北京市香山环境保护区农业生态环境不受污染。这些在不同地区、不同自然条件下并成功运行的沼气工程，从实践上验证了在我国开展大中型沼气工程的技术可行性。1 设计概述1.1 项目概况对某养猪场的粪污利用沼气工程进行综合处理。该规模化养猪场成立于2002 年 1 月，位于安徽省东南部某市农场内，主要经营种猪、商品育肥猪。该养殖场项目占地200 亩总投资 1000 万元。项目报批、基建工程已经全面完成，各项配套设施已逐步完善，于 2002 年 6 月全
11、面投产，年出栏种猪、商品育肥猪 1 万余头。该养猪场为规模化标准万头养猪场，猪场每天产生粪便约 13 t ，产生废水约 40 t 。表 1-1 猪粪污水特性原料名称pHCOD (mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)猪粪水7.07.8110002600070001300010000600001.2 设计内容设计内容为养猪场粪污综合处理，工艺的选择与设计，各处理单元的设计，包括：建设猪粪污水的预前处理单元，生产沼气的厌氧发酵消化反应器单元、沼气净化系统、沼气发电系统单元等的设计与建设。.1.3 设计项目的意义应用沼气技术对该养猪场的粪便进行资源化开发和多层次利用， 既制取了优质气体燃
12、料，又可开发再生饲料和优质有机肥料，同时治理了污染，净化了环境。通过沼气这个纽带，把养猪场生产中的食物链与生物加工链有机的结合起来，多层次循环利用有机物资源，把养殖业、种植业和加工业各项生产中的能量转换和物质循环有机地结合起来，提高了能源和资源的利用。使畜禽与饲料、燃料与粪便、作物与肥料在微生物作用下，形成协调、转化、再生、增值的良性循环，从而建立起以沼气为纽带的良性生态循环。通过对该养殖场中的废弃物进行减量化、 资源化、无害化处理利用， 达到开发能源、回收资源、治理污染、净化环境之目的，并结合养殖场周围实际情况排放，从而实现生态养殖场可持续、健康和协调发展。1.4设计原则在养殖场总体规划和沼气工程的可行性方案指导下，依据保护和改善环境、防止和减少污染，改善农村周边生态环境和本着环境效益、社会效益、经济效益兼顾的原则，在设计中能源开发与资源的回收利用有机的结合起来，使沼气工程产出大于投入，提高建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。同时，必须做到以下几个方面：1、资源化变废为宝。粪尿收集后全部用于厌氧消化，产生的沼液首先固液分离，其中分离出的固体直接作为有机肥利用或销售，分离出的液体利用管道与灌溉水混合，调配成肥水一同流入田间
