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1、概述 伴隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,，產(chǎn)生了大量的畜禽養(yǎng)殖廢棄物,。專家預(yù)計，2010年我國產(chǎn)生的畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物產(chǎn)量將達(dá)到45億t,。如此大規(guī)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(huán)境,。由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的利潤較低,，養(yǎng)殖企業(yè)無法承受污染物工業(yè)化處理模式的高額運(yùn)行費(fèi)用，因此,，絕大多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)都選用運(yùn)行費(fèi)用較低的“厭氧消化(沼氣發(fā)酵)+氧化塘”工藝或“厭氧消化+沼液綜合利用”工藝對養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理,。近年來，養(yǎng)殖企業(yè)新建了大批的沼氣工程,，很好地解決了我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染問題,，同時回收了清潔能源一沼氣。沼氣池作為規(guī)?；i場糞污處理的關(guān)鍵構(gòu)筑物,，其設(shè)計的優(yōu)劣直接決定了污染物治理的效果，下面介紹幾種應(yīng)用較廣的沼氣池的設(shè)計與管理,，供大家參考,。 2、沼氣池的設(shè)計 2.1工藝流程 規(guī)?；i場廢水中有機(jī)物含量高,，可生化性好，適合采用厭氧消化工藝進(jìn)行處理,。我國大部分養(yǎng)殖企業(yè)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(fù)荷,，建議各養(yǎng)殖企業(yè)在養(yǎng)殖場所可選用于清糞工藝,，將收集的干糞進(jìn)行堆肥處理，減少廢水的產(chǎn)生量,。干濕分離后的廢水經(jīng)格柵,，調(diào)節(jié)沉淀池后進(jìn)入沼氣發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵處理，產(chǎn)生的沼氣儲存在儲氣柜內(nèi),，經(jīng)脫硫處理后用于生產(chǎn)和生活供熱,。沼液的處理一般選用運(yùn)行費(fèi)用較低的氧化塘技術(shù)，或者作為肥料應(yīng)用于農(nóng)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(guān)鍵構(gòu)筑物，是一種典型的厭氧反應(yīng)器,，其發(fā)展大致經(jīng)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(yīng)生產(chǎn)規(guī)模較小的養(yǎng)殖場,。第1代沼氣池主要有上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB,，圖3所示)，它實(shí)現(xiàn)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(dá)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(yīng)器的負(fù)荷，從而縮小了反應(yīng)器的容積,，可用于大型養(yǎng)殖企業(yè)的污水處理,。第三代沼氣池主要是在第二代沼氣池的基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)一步的改進(jìn)形成的，經(jīng)過改進(jìn)后的第三代反應(yīng)器使廢水和反應(yīng)器內(nèi)的污泥更加充分的接觸,，進(jìn)一步縮短了水力停留時問,，使反應(yīng)器的占地面積更小，處理負(fù)荷更高,。應(yīng)用較為廣泛的第三代沼氣池主要是厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC,，圖4所示)。
由于規(guī)?；i場設(shè)計沼氣池時考慮的首要問題是廢水的處理問題,，因此廢水量是沼氣池設(shè)計的主要參數(shù)。對于普通水壓式沼氣池,，廢水在沼氣池內(nèi)的停留時間為10～15d,。根據(jù)豬場的廢水量可以得出池體的體積，然后進(jìn)行設(shè)計,。 UASB反應(yīng)器如圖3所示,，待處理的廢水從UASB反應(yīng)器的底部進(jìn)入,，向上流過有顆粒狀污泥組成的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng),，產(chǎn)生的沼氣引起污泥床擾動,。在污泥床產(chǎn)生的氣體中有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應(yīng)器的頂部,。污泥顆粒上升撞擊到三相分離器,，這引起附著的氣泡釋放，脫氣的顆粒污泥沉淀回到污泥層,。氣體被收集在反應(yīng)器頂部的集氣室內(nèi),。通過處理后的廢水經(jīng)三相分離器分離后經(jīng)溢流堰流出，從而實(shí)現(xiàn)廢水中有機(jī)物的降解,。 UASB反應(yīng)器的設(shè)計主要根據(jù)污染物負(fù)荷來確定反應(yīng)器的容積，UASB反應(yīng)器處理豬場廢水的容積負(fù)荷一般可達(dá)6—10kgCOD/(m3.d),，COD去除率可達(dá)85%,。 lC反應(yīng)器如圖4所示，進(jìn)水通過泵由反應(yīng)器底部進(jìn)入第一反應(yīng)室與該室的厭氧顆粒污泥均勻混合,。廢水中所含的大部分有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化成沼氣,，所產(chǎn)生的沼氣被第一反應(yīng)室的集氣罩收集，沼氣將沿著提升管上升,。沼氣上升的同時,，把第一反應(yīng)室的混合液提升至設(shè)在反應(yīng)器頂部的氣液分離器，被分離出的沼氣由企業(yè)分離器頂部的沼氣排出管排走,。分離出的泥水混合液將沿著回流管同到第一反應(yīng)室的底部,，并與底部的顆粒污泥和進(jìn)水充分混合，實(shí)現(xiàn)第一反應(yīng)室混合液的內(nèi)部循環(huán),。lC反反應(yīng)器的命名由此而得來,。內(nèi)循環(huán)的結(jié)果是第一反應(yīng)窒不僅有很高的牛物量，很長的污泥齡,，并具有很大的升流速度,，使該室內(nèi)的顆粒污泥完全達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，有很高的傳質(zhì)速率,，使生化反應(yīng)速度率提高,，從而大大提高第一反應(yīng)室的去除有機(jī)物的能力。 lC反應(yīng)器的設(shè)計同樣可根據(jù)污染物負(fù)荷來確定反應(yīng)器的容積,。IC反應(yīng)器處理豬場廢水的容積負(fù)荷一般可達(dá)10~30kgCOD/(m3.d),。COD去除率高達(dá)90%。 3,、沼氣池的運(yùn)行與管理 沼氣池建成后需要進(jìn)行污泥接種+對于普通水壓式沼氣池可以選擇老沼氣池中的懸浮污泥,、河流湖泊底層的沉渣和積水糞坑的糞肥等,，條件允許的情況下選擇城市污水處理廠的厭氧消化污泥為最佳。接種量一般為池體體積的10%—30%,。UASB反應(yīng)器和lC反應(yīng)器的接種污泥一般選用城市污水處理廠的厭氧消化污泥,，條件允許時選擇同類型污水處理工藝中的厭氧顆粒污泥為最佳。UASB反應(yīng)器污泥接種量一般為6~8kgVSS/m3(按反應(yīng)器總有效容積計),。lC反應(yīng)器污泥接種量最好大 |
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