養(yǎng)殖場沼氣工程/沼氣池建設主要是通過厭氧發(fā)酵及相關處理降低糞水有機質(zhì)含量，達到或接近排放標準并按括厭氧發(fā)酵主體及配套工程技術設計工藝要求獲取能源—沼氣：沼氣利用產(chǎn)品與設備技術，主要是利用沼氣工程沼氣或直接用于生活用能，或發(fā)電、或燒鍋爐、或直接用于生產(chǎn)供暖、或作為化工原料等：沼肥制成液肥和復合肥技術，則主要是通過固液分離，添加必要元素和成份，使沼肥制成液肥或復合肥，供自身使用或銷售。 其關健技術是沼氣厭氧發(fā)酵技術，包括常規(guī)和高效發(fā)酵工藝技術。 

大中型沼氣工程技術，是一項以開發(fā)利用養(yǎng)殖場糞污為對象，以獲取能源和治理環(huán)境污染為目的，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的農(nóng)村能源工程技術。它包括厭氧發(fā)酵主體及配套工程技術，主要是通過厭氧發(fā)酵及相關處理降低糞水有機質(zhì)含量，達到或接近排放標準并按設計工藝要求獲取能源—沼氣：沼氣利用產(chǎn)品與設備技術，主要是利用沼氣或直接用于生活用能，或發(fā)電、或燒鍋爐、或直接用于生產(chǎn)供暖、或作為化工原料等：沼肥制成液肥和復合肥技術，則主要是通過固液分離，添加必要元素和成份，使沼肥制成液肥或復合肥，供自沼氣工程

沼氣工程身使用或銷售。其關健技術是沼氣厭氧發(fā)酵技術，包括常規(guī)和高效發(fā)酵工藝技術。
 

工藝類型

1、按發(fā)酵溫度分3種：

常溫（變溫）發(fā)酵型、中溫（35℃~38℃）發(fā)酵型、高溫（54℃）發(fā)酵型

2、按處理原料分3種：

處理食品工業(yè)有機廢水工程型、處理畜禽糞污工程型和處理其他工業(yè)有機廢水工程型

3、根據(jù)沼氣工程的目的和周邊環(huán)境條件的不同，大中型沼氣工程可分為能源生態(tài)模式和能源環(huán)保模式。

所謂能源生態(tài)模式，即沼氣工程周邊的農(nóng)田、魚塘、植物塘等能夠完全消納經(jīng)沼氣發(fā)酵后的沼渣、沼液，使沼氣工程成為生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)的紐帶。如畜禽糞便沼氣工程，首先要將養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)合理配置，這樣即不需要后處理的高額花費，又可促進生態(tài)農(nóng)業(yè)建設，所以說能源生態(tài)模式是一種理想工藝模式。

所謂能源環(huán)保模式，即沼氣工程周邊環(huán)境無法消納沼氣發(fā)酵后的沼渣、沼液，必須將沼渣、制成商品肥料，將沼液經(jīng)后處理達標排放。該模式既不能使資源得到充分利用，而且工程和運行費用較高，應盡量避免使用。

工藝流程

一個完整的大中型沼氣發(fā)酵工程，無論其規(guī)模大小，都包括如下工藝流程：原料（廢水）的收集、預處理、消化器（沼氣池）、出料的后處理和沼氣的凈化與儲存等部分。

㈠原料收集

在畜禽場或工廠設計時就應當據(jù)當?shù)貤l件合理安排廢物的收集方式和集中地點，以便就近進行沼氣發(fā)酵處理。

收集到原料一般要進入調(diào)節(jié)池儲存，因為原料收集時間往往比較集中，而消化器的進料常需在一天均勻分配。所以調(diào)節(jié)池的大小一般要能儲存24小時廢物量。在溫暖季節(jié)，調(diào)節(jié)池?？杉嬗兴峄饔?，這對提高原料可消化性和加速厭氧消化都有好處。若調(diào)節(jié)池內(nèi)原料滯留期過長，會因耗氧呼吸作用或沼氣發(fā)酵的進行而損失沼氣產(chǎn)量

㈡原料預處理

原料?；祀s有生產(chǎn)作業(yè)中的各種雜物，為便于用泵輸送及防止發(fā)酵過程中出現(xiàn)故障，或為了減少原料中的懸浮固體含量，有的在進入消化器前要進行升溫或降溫等，因而要對原料進行預處理。在預處理時，牛和豬糞中的長草、雞糞中的雞毛都應去除，否則極易引起管道堵塞。上海星火農(nóng)場采用攪龍除草機去除牛糞中的長草，可以收到較好的效果，再配用收割泵進一步切短殘留的較長纖維和雜草可有效防止管道阻塞。雞糞中含有較多貝殼粉和砂礫等，必須進行沉淀清除，否則會很快大量沉積于消化器底部，不僅難以排除，而且會影響沼氣池容積。

目前采用的固液分離方式有 ㈢厭氧消化器

(五)沼氣的凈化、儲存和輸配

沼氣發(fā)酵時會有水分蒸發(fā)進入沼氣，由于微生物對蛋白質(zhì)的分解或硫酸鹽的還原作用也會有一定量硫化氫(H2S)氣體生成并進入沼氣。水的冷凝會造成管路堵塞,有時氣體流量計中也充滿了水。H2S是一種腐蝕性很強的氣體，它可引起管道及儀表的快速腐蝕。H2S本身及燃燒時生成的SO2、H2SO3、H2SO4，對人都有毒害作用。大型沼氣工程，特別是用來進行集中供氣的工程必須設法脫出沼氣中的水和H2S。脫水通常采用脫水裝置進行。沼氣中的H2S含量在1～12克/米3之間，蛋白質(zhì)或硫酸鹽含量高的原料，發(fā)酵時沼氣中的H2S含量就較高。硫化氫的脫除通常采用脫硫塔，內(nèi)裝脫硫劑進行脫硫。因脫硫劑使用一定時間后需要再生或更換，所以脫硫塔最少要有兩個輪流使用。

沼氣的輸配是指將沼氣輸送分配至各用戶（點），輸送距離可達數(shù)千米。輸送管道通常采用金屬管，近年來工程也采用高壓聚乙烯塑料管、PE管、PPR管等作為輸氣干管。用塑料管輸氣避免了金屬管的易銹蝕等問題。氣體輸送所需的壓力通常依靠沼氣產(chǎn)生池或儲氣柜所提供的壓力即可滿足，遠距離輸送可采用增壓措施。
 

試壓檢驗

1、發(fā)酵罐試漏：

水壓法：向發(fā)酵罐內(nèi)注水至溢流高度，穩(wěn)定觀察12小時，當水位無明顯變化時，表明發(fā)酵罐及進料管系統(tǒng)不漏水，之后方可進行水壓試驗。關沼氣工程

沼氣工程

閉罐體通向大氣空間的所有閥門，最佳方法是用盲板切斷通向大氣空間的去路。在罐頂起空間接好測壓儀表或U型壓力計，對氣空間做好全面的密封處理，此后繼續(xù)向發(fā)酵罐內(nèi)注水。當壓力達到最大設計壓力時停止加水，記錄好壓力值，穩(wěn)壓觀察24小時，當壓力下降在3%-10%以內(nèi)時，可確認發(fā)酵罐抗?jié)B性能符合要求。

氣壓法：注水穩(wěn)壓觀察后，不再注水，而是注氣。壓降小于3%，確認符合抗?jié)B性能。

2、單機調(diào)試與聯(lián)動試運行

用清水進行承壓檢驗，原料、水、輸配管路、閥門、壓力表、流量計、液位計，pH計，加熱器，攪拌器，電機，水泵等依各自產(chǎn)品質(zhì)量檢驗標準和設計要求，進行單機調(diào)試和聯(lián)動試運行。以保證安全可靠。

二、運行程序

1、選取接種物：

2、接種物的馴化：

確定系統(tǒng)運行溫度后，選擇同類工程的活性污泥作為接種物。若不能獲得，需要馴化。一般沼氣發(fā)酵罐排出的活性污泥和污水溝底正在發(fā)泡的活性污泥，都可作為接種物，接種量約占發(fā)酵容積的1/10-1/3。

馴化方法：菌種與底物按照10：1左右，混合于發(fā)酵罐，逐步升溫至35或54℃，調(diào)PH6.8-7.2。隔周加入新料一次，數(shù)量為料液的5-10%，以此繼續(xù)下去。富集菌種加入發(fā)酵罐，對于較小容積的發(fā)酵罐，菌種量要占1/3；較大容積發(fā)酵罐，菌種量可小于1/3。后封閉發(fā)酵罐。升溫35或54度。停止進料若干天。每次進料要在預處理階段使溫度高出系統(tǒng)運行溫度3-5度。pH調(diào)解到6.5-7。每次進料量控制在發(fā)酵罐內(nèi)料液量的5-10%。每7-8天進料一次，直至料液溢流。此后縮短間隔，增大負荷直至設計要求。

3、投料啟動

若發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液揮發(fā)酸濃度升高，pH下降；沼氣量明顯減少，沼氣中CO2含量升高，CH4含量下降；出水COD濃度升高，懸浮固體沉降性能下降。丁酸、戊酸含量上升等，預示著設備超負荷。應采取以下措施：

（1）控制有機負荷，保持或調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH值在6.8以上。首先要停止進料。若pH值已經(jīng)降至6.5以下，則沼氣產(chǎn)量顯著下降，可加中和劑調(diào)整pH至6.8。這樣可以避免不平衡態(tài)的進一步發(fā)展，而且還可以使消化作用在短時間內(nèi)恢復平衡。

（2）若上述方法不能緩解失衡，則應考慮進料中是否有毒性物質(zhì)。

（3）若有有毒物質(zhì)，可以稀釋進料的方法降低有害物質(zhì)濃度，或添加某種物質(zhì)使有毒物質(zhì)中和或沉淀。

（4）如果pH下降或中毒情況嚴重，應考慮重新啟動。
 

日常管理

污泥沉降的上平面應保持在溢流出水口下0.5-1.0米的位置，這樣既可以保證水力運行的暢通，又可使懸浮污泥有沉降的空間。一般每隔3-5天排放一次，每次排放量應視污泥在消化器內(nèi)的累積高度而定。UASB一般不需要攪拌，USR如無浮渣結殼現(xiàn)象也不需要攪拌，一些常規(guī)消化器一般不需要連續(xù)攪拌，特別是在出料時應盡量使發(fā)酵原料保持自然沉降狀態(tài)，這樣可以延長SRT和MRT因而獲得較高的消化率。

因檢修或因季節(jié)性生產(chǎn)等限制，厭氧消化器可能會有一段時間停運，這種停運對厭氧消化性能的保持并無多大影響?；钚钥梢员３忠荒昊蚋L的時間。在停運期間，應使消化器內(nèi)發(fā)酵液的溫度保持在4-20度。此外，在停運期間，應設法使出料口及導氣管等保持封閉，以維持消化器的厭氧狀態(tài)。

大型沼氣工程每隔3-5年有計劃地檢修一次，事先應做好存放厭氧活性污泥的池子。大修時應將污水、污泥、浮渣、沉渣和底部泥沙清掃干凈，進行防腐、防滲、防漏處理，最后按沼氣池試漏規(guī)定驗收合格后，才能重新裝入污泥繼續(xù)運行。安全事項：

1、打開消化器所有孔口，用鼓風機連續(xù)吹入新鮮空氣24小時以上，測定池內(nèi)空氣中的甲烷、H2S、CO2、O2含量合格后方可進入，也可以用動物試驗。

 

2、檢修人員應戴防毒面具。戴好安全帽，系上安全帶及安全繩，池外必須有人監(jiān)護，整個檢修期間不得停止鼓風。

3、池內(nèi)所有的照明用具和電動工具必須防爆。如果明火作業(yè)，必須符合公安部門的防火要求，同時要有應急措施。

4、有條件時，配備有毒有害氣體及可燃性氣體監(jiān)測器，以保證人身絕對安全。