沼渣沼液沼气综合利用技术

1、沼渣沼液沼气综合利用技术 沼渣沼液沼气综合利用技术沼渣沼液的深加工与利用§1 沼渣沼液利用现状概述应用厌氧发酵生产沼气的研究历史已近百年在我国随着沼气建设的开展上世纪80年代厌氧发酵残留物沼渣液的再利用已成为人们普遍关注的问题例如尝试直接利用沼液浸种沼液育菇沼液喷施果树和蔬菜进而试用沼液养鱼喂猪配置优质沼肥和生化农药等实践证明沼渣液功能的多样性经济价值逐步被人们广泛认可一定范围内得到推广和应用但仅限于农户沼气池产生出的沼渣液利用对其机理的深入研究规模化标准化尚欠缺乏改革三十年来农村产业结构调整规模化集约化养殖业的迅猛开展生态农业模式的建立农村商品经济格局的形成促使农业生产向高产优质高

2、效方向大踏步的迈进在此形势下大型养殖场粪水综合处理与利用的着力点不再单是开发利用可再生沼气能源而更多的考虑是生态环境的保护优化与资源全方位高效整合利用因而沼渣液深层次的加工开发与利用已迫不及待的提到议事日程上来当然工业高浓度有机废水如淀粉厂酿酒厂糖厂乃至造纸厂厌氧处理工程也在加速兴建为防止二次污染环境其沼渣液的处理也急需寻求更加科学合理的方法和途径预以解决§2沼渣沼液深加工处理新理念新途径 从辩证唯物主义观点看一切物质物种都是资源物质是不灭的它只有形态的变化而无本质的改变因此合理地调整生产过程中的相生与相斥关系就能够到达一个生产过程的排泄物转变为另一生产过程的输入物从而到达零排放目标

3、我们称之为无废弃物生产过程即循环经济理念 从上述论点出发观察和分析问题应该摒弃工农业生产中的废弃物观念因为它只是生产动态过程中的一个相对的物质转换形态一切物质均可采用合理转化途径使之成为人类赖以生存的有用的物质资源沼渣沼液不例外的属于沼气生产过程中的一种辅产物大型沼气工程日排出大量沼渣液如不加合理转化利用必将形成二次面源污染和资源浪费这是当前人们面临的不可回避的而又必须解决的重大课题前面所述的户用小型沼气池的沼渣液利用方式从理论以及方法上可行但规模较大的沼气工程日排出的大量沼渣液上述途径那么行不通或效益不高总结吸纳国内外的经验必须走产业化商品化的路子形成产业链条和大力开拓市场多途径多渠道协调才

4、能有效地开发利用沼渣液资源建立和谐的统一的生态经济的循环体系其运行模式是类同的但方法是多样化的我们倡导的五环产业并举和互补型生态农业良性循环模式即是一个农业种植养殖加工产业闭路循环的例证其中的两个子体系可再生沼气能源有机复合肥料生产链是在种养加产业链末端又延续了2个产业链各自独立又相互关联两者的结合即构成沼渣液利用的一种新途径图10-2-1图10-2-2 因时因地制宜的寻求科学的合理的行之有效的集成技术和先进方法才能真正的解决沼渣液的出路沼渣液处理与利用的新思路新理念新方法新技术及新途径可初步归纳为如下几个方面一局部回流至沼气发酵装置中再利用以减少沼气发酵稀释水用量同时兼顾截留富集菌种和一定程

5、度上提高新进物料的温度一举多功从节约用水源头上做到排污减量化缩小工程投资规模降低运行本钱是十分有利的但需特别注意控制发酵物料浓度和酸碱度回流量及时间要严格监控以防止酸化和抑制产气二局部输送到周边村镇或相关企业作为其新建沼气工程发酵物料的补充料源和菌种富集进行二级发酵产气以村镇或企业自身所产的生物质物料为主混配使用但需考虑合理的运距此种方式分散处理沼渣液表达藏气藏肥于民互赢互利减轻大型沼气工程的排放压力三将沼渣液固液别离后适当烘干用作制取固体液体有机复合肥料二维或生物有机复合肥料三维以高科技含量高效高附加值商品肥进入市场销售科学的配方先进可靠的生产工艺装备是前提管理和开拓市场销路是关键合理确定市

6、场价位利润空间要适度售后效劳要到位作为替代国外进口的高档叶面肥本产品可用于高尔夫球场城市绿化带施肥以及花卉施肥从效率本钱上具有优势竞争力图10-2-1 五环产业并举和互补型生态农业良性循环模式图 五环产业确指现代化种植集约化养殖深程度加工可再生能源有机复合肥简称种养加沼肥五环产业图10-2-2 集约化规模畜禽养殖场能源与环保建设示范工程工程结构示意图五环产业链无废弃物生产过程循环经济运行模式图四局部用于设施农业温室大棚果蔬花卉等的无土栽培营养液土壤调节剂勿须精细去除固体颗粒养分稍许调配即可使用亦可作为浸种育秧育苗的基液 此项测土施肥均衡施肥技术的研发和推广不少单位做了大量的前期工作积累了不少经

7、验可以借鉴和进一步加以完善五大量的沼液可用于大田作物水肥耦合灌溉根据不同作物生长期均衡施肥和灌溉可依灌溉施肥季节用罐车运至田间施肥也可在规划的田块修筑沼液贮存池备作施肥季节使用但输送的方式以及运输本钱须认真核算管道或罐车六将局部沼渣液作为氨化饲料制作的N源补充局部替代或混配使用常规的氨源-碳酸氢铵尿素从而降低本钱七利用沼渣液与秸秆燃烧炉或气化炉产生的焚灰含钾混配制取NK有机复合肥其本钱可有效降低焚灰具备吸湿功能可减少烘干能耗减少常规K2O的复配用量从扩大生物质能源保障率将沼气与秸秆气化气结合是极具互补性的对缓解农村能源紧缺十分有利也可利用气化气及其制取过程中的余热作有机复混肥烘干热源较为方便经

8、济八由于沼渣液经厌氧发酵后高效灭菌杀灭率达95以上大肠杆菌蛔虫卵和对病虫害有一定的抑制作用可用于人工草坪绿化带的底肥或喷施肥也可经深加工工厂化处理后用作浸种液九沼渣液的遗传基因机理尚待深入研究可否作为大牲畜家禽饲料添加剂和鱼饲料需慎重对待十经固液别离后的沼液可进一步采取五步净化法达标排放和回收净化水即用高扬程泵将沼液泵入高位塔曝气喷淋再利用落差高速溢流挟气降解COD挑流转动水轮曝气和回收动力进入环流折流池曝气沉降流入太阳能蒸发器回收净水和污泥最后流入生化塘净化种植水生植物和养殖鱼虾使水质达标养殖业污物排放标准表N010-2-1 表N010-2-2此系统的多功能化一机多用和一体化设计不仅节能和提

9、高了效率效益而且形成一个景观美化环境图10-2-3十一对于鸡鸭人粪制取沼气可将沼渣液排入秸秆浸泡池可有效提高产气量秸秆放入网箱内也可采用高效热碱处理方法浸泡秸秆青草干草等其浸泡液用作调节发酵物料CN但需作技术经济比拟合理评价产投比十二在闲荒土地湿地承载负荷允许的情况下某些地方可以采取人工湿地消纳的方法处理COD1000mgl以下的沼水实施草田轮作修养水土一举多得关键是要对该地的土壤地下水状况有充分的把握以防止次生灾害的发生养殖业污物排放标准参考值 表NO10-2-1国 家及地 区生化指标mgL细菌指标个L臭味BOD5CODCRSSKNTPPH大肠杆菌蛔虫卵上海18020015020265910

10、4 级22级上海2400600400605日本160400200165886德国30170台湾5050注1排入水体2排入市政管网KN凯式氮mgL TP总氮mgL我国上海地区要求排放标准1 非农灌季节满足2级水质排放标准即CODCr80 mgLBOD540 mgL TP05 mgL KN20mgL SS70mgL PH 608523级排放区水质排放标准即CODcr100 mgLBOD560 mgL TP05 mgL KN20mgL SS100mgL PH 6085 农田灌溉水质标准mgL表NO10-2-2序号水作旱作蔬菜1生物需氧量BOD580150802化学需氧量CODcr2003001503

11、悬浮物SS1502001004阴离子外表活性剂8080505凯式氮KN1230306总磷以P计5010107水温358PH值 55859含盐量1000非盐碱土地区2000盐碱土地区有条件的地区可适当放宽10氯化物25011硫化物10图10-2-3 景观式沼液净化处理沼液高塔曝气喷淋假山景瀑布高速挟气溢流挑鼻坎水轮转动隧道式廊道式分层异粒径物料过滤太阳能蒸发器净水回收系统§3 沼渣液资源数量分析方法组分构成每天排出沼渣液的数量与沼气发酵工艺发酵装置类型以及运行管理有关一般的讲可依物流能流动态平衡各阶段降解速率递减累加法加以统计和计算对于大型沼气工程共同点是连续进出料物料浓度和发酵温度恒

12、定水力滞留期为确定值且物料降解消化速率和产气率相对稳定故每日进出料总容积相等但浓度有差异发酵罐总有效容积即罐中物料体积不变进出物料干物质浓度须加以调节即TS进料TS出料TS1TS2日排出沼渣液数量统计分析方法和计算的相关数值如下1发酵罐有效投入物料容积 V0m32每天投入新物料干物质浓度 TS进料TS13投入物料的容重 r进料tm3r14水力滞留期 T天d5日排出沼渣液的干物质浓度 TS出料TS26排出沼渣液的容重 r出料tm3r2720天水力滞留期发酵物料降解率n0那么排出等体积物料剩余干物质含量为 n 1n0 一每日投入发酵罐物料体积为V1 投入物料的重量为 G1 V1·r1 假

13、设新鲜粪的干物质含量为m0那么其含水量W0 1M0相对发酵物料浓度TS1之干物质含量为mp含水量为wp 1mp那么物料配水比为 设每天投入新鲜粪量为M t那么需稀释水量为 W M·m0W0 t假设r1为实测值那么 G1 V1·r1 MW二每天由发酵罐排出的物料体积沼渣液总体积与投入物料体积相等即V2 V1 m3其重量为G2 V2·r2 G2G1由于水力滞留期T 20天物料降解率 n01100故r2r1排出等体积物料的剩余干物质重量为g2 r2×V2×TS2×n G2×TS21n0三如果利用固液别离后的沼渣制取固体有机复合肥料

14、其数量计算方法如下固肥生产工艺流程为沼渣液固液别离 湿沼渣 烘干 干沼渣 混配制肥 假设固液别离机效率为别离后湿沼渣含水量为K那么含水量为K之湿沼渣量为 S0 G2×TS2 ×1-n0K g2k 设固体有机复合肥料平安储藏水分为P那么日产含水量P之干沼渣量为 S S0- S0×K- P 假设含水量P之干沼渣量占有机复合肥重量比为Z那么每日可生产有机复合肥数量为X日 四 沼渣液组分构成 此数据取决于发酵物料种类清理收集方式方法发酵前处理以及后处理工艺等多种因素必须经实测化验分析才能确定沼气发酵剩余物的一般特性如表N010-3-1所描述以以下出几种畜禽粪污制取沼气之沼

15、渣液糖厂淀粉厂药厂之沼渣液组分供参考N010-3-1N010-3-7表N010-3-8表N010-3-10那么对照国内外有机液肥的元素构成及差异表N010-3-1沼气发酵剩余物的一般特性描述表N010-3-2人畜禽粪尿养分含量表N010-3-3糖厂糖蜜废水 同济大学提供表N010-3-4药厂抗生素废水 表N010-3-5猪场沼气废液北京 沟猪场沼渣液化验成分表N010-3-6鸡场沼渣液元素含量留民营表N010-3-7国产××沼液有机络合营养液元素含量绿霸表N010-3-8高美施美国产品有机液肥成分表N010-3-9含铁露兹美国产品有机液肥成分表N010-3-10猪粪厌氧消化

16、液沼液的主要成分固安鸣英园艺场日光温室沼气池表N010-3-11猪粪沼液氨基酸含量表N010-3-12 猪粪沼气发酵液挥发酸含量表N010-3-1310-3-14河北××味精厂沼液成分化验结果三九味精厂设计方法学要求沼渣沼液的深加工和利用必须从实际出发根据已建沼气工程或拟建沼气工程的具体情况抽样化验其组成才能作为可靠的设计依据配制的原料才能准确和到达相关标准在确保肥料质量的前提下降低生产本钱 如果要深层次处理达标排放刚必须严格遵照国家和地方政府制定法规标准表N010-2-1N010-2-2所列标准可供设计参考 表N010-3-1 产气沼气发酵有机物质发酵原料 造肥发酵剩余物

17、 沼气池粪水 包含沼气发酵过程分解释放的有机无机酸盐沼气水肥 类如铵盐钾盐磷酸盐等可溶性物质 1难分解的有机剩余物如木质素少量的纤维素及半纤维素等 2腐殖酸类物质 由木质素蛋白质多糖类物质经微生物的分解转化而成 可溶性灰分 吸附于有机残渣上或与腐殖酸代换结合的铵钾磷酸根等离子以及某些微量元素等 难溶性灰分 钙镁铁等金属离子形成的硅酸盐类碳酸盐类磷酸盐类以及其它盐表N010-3-2农业有机废物如作物秸秆动物粪便中含有大量有机物质和植物生长需要的氮磷钾等矿质元素是有机肥料的主要原料现将我国农村常用的有机肥料和有机废物中的养分含量列表见表N010-3-2人畜粪尿养分含量 表N010-3-2水分有机质

18、氮N磷P2O5钾 K2O 钙CaO人粪尿70902031005050013037019-猪粪尿829615025056030040012044095009-牛粪尿839414530032050025003015065034001马粪尿769020065055120030001024150015045羊粪尿658728072065140050003025210046016鸡鸭粪粪5056255262163110154140085062-表N010-3-3糖蜜废水CODcr 812×104mgLBOD5 46104mgLpH 3545TN 0454固形物 1012除水后的干物其中70的有

19、机质总糖 127g100ml复原糖 066g100mlP 168mg100mlK 944gkgCa 221 gkgMg 231 gkg全氮 0454相当于284的蛋白质含量天冬氨酸 0093苏氨酸 002丝氨酸 0022谷氨酸 10脯氨酸 0012甘氨酸 0037丙氨酸 0066胱氨酸 未检出缬氨酸 0028蛋氨酸 0002异亮氨酸 0022亮氨酸 0029酪氨酸 0008苯丙氨酸 0008赖氨酸 0010组氨酸 0006精氨酸 0012鸟氨酸 0074总氨酸 145表N010-3-4抗生素废水水分 5742以下的含量为被测工程占总干重点含量粗蛋白 3498脂肪 374灰分 1140粗纤维 4

20、22天冬氨酸 206苏氨酸 082丝氨酸 041谷氨酸 376脯氨酸 083甘氨酸 221丙氨酸 295胱氨酸 未检出缬氨酸 124蛋氨酸 188异亮氨酸 082亮氨酸 228酪氨酸 030组氨酸 039苯丙氨酸 092赖氨酸 081精氨酸 1226鸟氨酸 105总氨酸 3499抗生素发酵废渣P 14gkg相当于P2O5 32K 372gkg相当于K2O 045Ca 3634gkgMg 2174 gkg表N010-3-5苇沟猪场沼气废液分析报告参考mgl钾K铁Fe锰Mn铜Cu锌Zn铬Cr钼Mo磷P铅Pb钡Ba铝Al钴Co锶Sr钒V镍Ni硅Si钛Ti硼B锂Li镁Mg钙Ca钠NaPHN克升腐殖酸总

21、C量表N010-3-6北京大兴留民营鸡粪沼液元素含量 最后出口残留物 与河北霸州临北村牛粪沼液有机络合营养液成分对照元素名称元素含量比照 mgl 留民营鸡粪沼液牛粪沼液络合营养液铝Al196320钙Ca5139360铁Fe2519363钾K1213124000镁Mn2144239锰Mn03854-钠Na2141880锌Zn2389390铜Cu01873260钼Mo00272400镍Ni0030404铅Pb02061nn 无 铬Cr00779016磷P2308317 P-Ges 硫S1732-硼B01278-钴Co00157006镉Cd00070012备注GSB10200N-Ges 总氮 514

22、00NH4-N 氨氮 20700P- Ges 总磷 3170表N010-3-7 表N010-3-8表N010-3-9 有机液体肥料分析报告 参考 mgl绿霸高美施含铁露兹3321303钾 K455471993865857铁 Fe1182495552494锰 Mn12736331193铜 Cu253521491022锌 Zn3655777547铬 Cr01254040125钼 Mo6272878901磷 P4080409415729铅 Pb017501750175钡 Ba087818841896铝Al017510013914钴 Co007500757273锶 Sr3279155973钒 V005

23、46255311镍 Ni00251120025硅 Si178415979665镧 La015015015钛 Ti002527819757硼 B62868452015锂 Li25833690125镁 Mg02171409钙 Ca137199124791钠 Na325288713251胡敏酸富里酸总C量390801304565850PH920920570N克升1864144468253绿霸霸州产32高美施美国130含铁露兹美国表N010-3-10河北固安鸣英园艺场猪粪沼液成分化验表厌氧消化物沼液的主要成分Table2 The main composition of the biogas liqui

24、d随着我国沼气建设事业的开展将沼气发酵液用于农田施肥和喷施都取得了良好的增产效果大量实验结果说明沼气发酵液对农作物具有促进生长增强抗逆性包括抗病抗虫抗冷冻及提高产量和产品质量的作用经国内外大量研究工作发现在厌氧消化液中除含有NPKCaCuZnFe等大量元素和微量元素外经厌氧微生物发酵后消化液中一些为生物体所必须氨基酸脂肪酸挥发酸黄腐酸B族维生素生长素核苷酸及酶类等物质国外对猪粪经厌氧消化后的氨基酸含量的变化进行了分析其结果如下见表N010-3-11表N010-3-11猪粪经厌氧消化后氨基酸含量的变化类别速效钾 mgkg 速效磷 mgkg 全氮 mgkg 速效铜 mgkg 速效铁 mgkg 速效

25、锰 mgkg 速效锌 mgkg 有机质 pH沼液9082061802060025040402070082787氨基酸浓 度mgL进料液出料液内氨酸59932509缬氨酸27343745甘氨酸21351760异亮氨酸35214757脯氨酸42702697丝氨酸412524蛋氨酸14612022羟脯氨酸1311112苯丙氨酸41955843大冬氨酸14611423谷氨酸78775酪氨酸微量262乌氨酸微量150赖氨酸3001348精氨酸5991948总计3757336493表中所列17种氨基酸其中10种氨基酸含量增加7种氨基酸含量减少氨基酸总量从37573mgL减低到36493 mgL只减少了28

26、7仅从氨基酸含量变化来看可以说厌氧消化使重要营养成分得到了保存由于在沼气发酵过程中所产气体的主要成分为CH4和CO2其它营养成分如NPK及各种矿质均未损失加之大量繁殖的沼气发酵细菌死亡后释放出各种生物活性物质包括生长素维生素核苷酸等所以用厌氧消化液作为植物营养液具有良好的物质保证表N010-3-12 列出北京平谷县某猪场沼气发酵液挥发酸含量mgl表N010-3-13河北××味精厂沼液成果化验结果表表N010-3-14乙酸丙酸丁酸TVApH44495622755206770CODmglBODmglSSmglPH1号沼渣液10251975097612号BF滤水686176378

27、843注沼液为味精厂沼气发酵罐排放的发酵液沼渣液滤水为经BF滤池过滤的沼液§4生态环境保护与资源整合一体化从战略高度考虑农业丰那么根底强农民富那么国家盛农村稳那么社会安十五特别是十一五期间农业特别是以养殖业为龙头以沼气工程为核心以资源能源综合利用为具体表达的循环农业生态农业得到迅速开展 2007年?中共中央国务院关于积极开展现代农业扎实推进社会主义新农村建设假设干意见?指出开展现代农业是社会主义新农村建设的首要任务是以科学开展观统领农村工作的必然要求推进现代农业建设顺应我国经济开展的客观趋势符合当今世界农业开展的一般规律是促进农民增加收入的根本途径是提高农业综合生产能力的重要举措是建

28、设社会主义新农村的产业根底 文件中还强调开展新型农用工业是增强农业物质装备的重要依托其中优化肥料结构加快开展适合不同土壤不同作物特点的专用肥缓释肥具有十分重要的意义 ?中华人民共和国国民经济和社会开展第十一个五年规划纲要?也提出了资源能源利用效率的提高和可持续能力增强的经济社会的开展目标同时也强调优化农业产品结构开展高产优质高效生态平安农产品的必然性和必要性 各地政府也依此提出了建设宜居城市建设生态型农业的目标 上述的方针政策也为农业领域沼气工程建设以及沼渣液的综合开发和利用指明了方向 党的十七届三中全会重申和强调重视三农的迫切性党的十七大报告明确指出建设生态文明根本形成节约能源资源和保护生态

29、环境的产业结构增长方式消费模式开展现代农业循环经济是在农业领域落实党的十七大精神和科学开展观的重大举措农业的开展农村面貌的改善不仅仅是一个涉及众多范畴的战略问题还是一个涵盖诸多科技领域和产业链条的复杂体系重视防止农林牧副渔业的开展造成的环境退化资源浪费与破坏在近几年受到越来越多的关注 国内外的研究与实践证明在诸多影响农业生产的因素中土水肥能的综合协调是确保农业可持续开展的重要条件之一土壤结构的破坏地力逐渐下降与水资源肥源能源的短缺和失调密切相关并严重制约了两高一优农业的开展改善农业生态环境质量必须将四种资源纳入一体考虑 农业生态环境质量的提高意味着需要抑制由某些物质或某种能量过速积累和过度积聚

30、而形成的所谓废弃物合理调整它们的相互关系摒弃废弃物的观念是现代农业生产的一个重大的观念转变它必将引起人们的重新思考和现有某些农业生产工艺路线的改变从而实现资源的合理开发利用和环境的治理及保护两大目标而我们的农村沼气工程建设恰恰是围绕这一目标并为之效劳的 为了彻底消除沼气发酵过程中排放的大量沼渣液造成的二次污染以及资源浪费在诸多消纳和利用沼渣液的方法和途径上优选利用沼渣液制取有机无机复合肥料的思路是正确的可行的 通过厌氧工艺制取沼气沼渣液制取固体液体有机无机复合商品肥料是调动粪污资源能源肥源两大功能的最正确途径 能肥共生体系具有极强的互补性和一体化功能沼气开发可用于肥料生产的能源保障有机复合肥替

31、代化肥可改进土壤和农作物品质同时还将以商品肥形式走向市场供给更广泛地区的用肥需求并获取更大的经济回报为农民全面奔小康改善村镇卫生面貌提高居住和生活质量奠定坚实的物质根底实现污染控制最小化效益最大化目标首荐这种深加工利用沼渣液模式在当前极具现实性和可操作性工程的建设投资运行管理设备使用效益互补这种共生体系具有很大的开展潜力可大大降低技术和投资风险见图No10-4-1能肥共生体系集约化规模畜禽养殖场 制气制肥生产工艺流程图§5工艺技术路线确定及工艺设备选择 工艺技术路线确定及工艺设备选择以整体创新协调循环综合利用为总的指导思想按照减量化无害化资源化生态化的原那么选择并确定工艺技术方案 整

32、体的观念是贯穿沼渣液开发利用的全过程将其视为资源以系统工程的理念全方位多层次多功能高效率的思维模式进行总体规划和设计集国内外先进的行之有效的技术于一体 创新表达在以沼渣液为载体制取有机复合肥是复合肥家族中的新兴产品其技术品质实用效果均处于前沿地位 为此近年来国家相关部门制定和公布了一系列的标准法规和监测指标如?有机无机复混合肥?GB18877-2002?有机肥料?NY525-2002?肥料中大肠菌群的测定?GBTXXX-2004以及?数值修改规那么?GB8170-1987等近期又公布了?生物有机肥标准?具体的有机复合肥生产管理技术要求指标如下 一 叶面肥要求1 含腐殖酸叶面肥料组工的腐殖酸含量

33、82 水不溶物1250倍水53 PH 34 微量元素含量6主要为铁锰铜锌硼等 二 生物有机肥产品技术要求表No10-5-1有机质gl总氮 N gl总磷 P mgl总钾 K gl 1号沼渣液034208113950552号BF滤水0288048996057相当长的时期内人们将开展大型沼气工程产生的大量沼渣液视为一种沉重负担望而却步甚至予以否认如今在有政策扶持技术支撑的新形势下以沼渣液为原料生产有机复合肥 或称有机无机 复合肥生物有机无机 复合肥 是我国农业可持续开展中的必然趋势也是农业生态良性循环和开展循环经济的必要其具有独特的优势1 首先它能改进土壤理化性状培养地力增强土壤保水抗旱能力2 它能

34、显著提高各类作物的产品品质3 它能将农业生产中大量的有机排泄物如畜禽粪便作物秸秆生活有机垃圾食品加工废弃物等作为载体循环再利用经多层次转化为沼气再生能源及相应的肥料产品既提高了环境质量实现了零排放目标又实现了废弃物资源化和增值的目标4 以沼渣液为载体开展有机复合肥符合国家优先开展的十大产业政策利国利民必然会得到国家和各级政府的大力支持 在科学合理的农业产业结构调整中以上所述的建立生产沼气与沼渣液制取有机复合肥生产链相互促生优势互补极大地激活农业开展和新农村建设的动力促进经济社会和生态环保效益的高度和谐统一突显了协调循环综合利用的指导理念 遵循自然规律和社会经济规律依据党和政府的方针政策技术路线

35、上采用五个结合实现三个目标即有机与无机营养相结合大量元素与微量元素相结合肥和药相结合速效与缓效相结合植物体内酶激活与土壤肥力有效性相结合从而实现该类肥料的高效化多功能化与无害化三个目标 工艺设备选择应走集成国内外先进而行之有效的技术手段和装备的路子借鉴和研发相结合传统和创新优化组合投资合理运行可靠维修简便详见工程实例 工艺生产流程框图如下a 固体有机无机复合肥料工艺流程图主要工艺设备见§6表No10-6-1液体有机无机复合肥料工艺流程图主要工艺设备见§6表No10-6-2在此需强调指出先进科学合理的工艺路线的实现需借助先进可靠的工艺装备作保障才能将沼渣液转化为高效高附加值的

36、有机复合商品肥料§6 工程实例剖析 工程案例A河北省某地区规模化养猪场沼气工程建设工程该养猪场沼气工程规模为824m3 修建2座412 m3 搪瓷钢板发酵罐设计容积产气率为1 m31 m3d 发酵物料浓度TS 68恒定中温 35 发酵水力滞留期T 20天日可产沼气824 m3d 沼气低热值qJ 5500kcal m3 23MJ m3 在已建沼气工程根底上修建两条有机无机复合肥料生产线固体有机无机复合肥液体有机无机复合肥 一 相关计算与设计参数如下1 两个沼气发酵罐日排出沼渣液总量计算 2×412m3gv _ 412m3d 20经恒定中温35发酵水力滞留期T 20天发酵物料降

37、解率可达n0 70其比重降至r 103tm3那么剩余的干物质数量为n 1-n0 1-70 30经挤压螺旋固液别离机德国FAN型号别离后之沼渣干物质含量K 50亦即其含水量为50那么日产含水量50的湿沼渣量为 S0 qv×r×TS×nk 412×103×006×0305 153td假设有机无机复合肥平安储藏水分P 14出厂产品 那么经烘干达14含水量之干沼渣量为S S0-S0×K-P 153-153× 50-14 098t1td2 以1t之干沼渣为载体生产有机无机复合肥料占其重量比重为20那么日可生产复合肥数量为 S

38、 1X日 5td 20 02那么年产量 生产规模 360×5 1800t年单班生产能力 3将含水量K 50之湿沼渣经FAN别离机别离后烘干至平安储藏水分P 14所需能耗计算 常压下汽化热R0 540kcalkgH2O 需去除的水分重量W S0-S 153-1 053t 530kg 烘干所需热量Q能耗 R0×W 540×530 286200kcal 假设沼气低热值qj 5500kcalm3热风炉热效率1 09逆风重力烘干塔效率2 085那么烘干所需沼气用量 热负荷 为 J烘干肥 Q能耗qj×1×2 2862005500×09×

39、08568m3d 烘干用?沼气热风炉?有关技术参数选用天津华能集团能源设备厂之热风炉其主要技术指标如下a 供热量74×104kcalhb 进换热器烟气流量Qr 3437Nm3hc 热风温度250±5 可调 d 总装机容量 245kw 无换热器时仅为95kw e 排烟温度160f 使用寿命8年设备组成a 燃烧器烧嘴D×-150 空气鼓风机 9-19 No45A 4kw b 配风室耐高温砖保温砖耐火纤维c 换热器材质1Cr 18Ni 9Ti 20G 也可直接鼓风至烘干机 d 风机引风机 -39 No4D 55kw 换热鼓风机 4-72No6C 15kw 热负荷35万k

40、calhe 配电柜及控制仪表参考价格138万元系统 不含换热器为57万元 4枯燥 烘干 时间确定 M0-MeT _ h MJ式中T枯燥时间 h M0物料初始水分 M0 50 Me物料烘干后要求水分平安储藏水分Me 14 MJ沼渣每小时1h水分降低百分率一般不宜太快对于制肥MJ 1530该工程设计假设取MJ 25那么 50-14T 144 h 25德国FAN别离机别离猪粪沼渣液的效率为20m3h该工程日排出沼渣液最大量为412 m3用一台FAN别离机需工作2h假设配套工作T 2 h 那么水分降低百分率为50-14 MJ _ 18 25依据投资能力近期沼气工程规模按日提供干沼渣最大量那么一期工程规

41、模为1 固体有机无机复合肥料年单班生产能力为2000tY2 液体有机无机复合肥料视市场开拓状况暂定年单班生产能力为1000tY二沼气有机复合肥共生体系总平面布置图图10-6-1工艺设备平面立面布置图见图10-6-2图10-6-3流水不腐户枢不蠹之哲学理念净化污水图10-6-1三固体有机复合肥平面立面布置图10-6-2四液体有机复合肥平面立面布置图图10-6-3图10-6-3五两条生产线主要设备一览表表10-6-1表10-6-2主要生产工艺设备选型有机无机固体颗粒复合肥料主要设备一览表 表N010-6-1工程剂型粉剂颗粒有效活菌数CFU亿020g020有机质 以干基计 250250水分含量300

42、150PH值55855585类大肠菌群数100个g ml 蛔虫卵死亡率95有效期6个月序号设备名称型号尺寸功率KW单价元数量合计价格元备注1生物扩培罐125m3751050001105000生产生物有机复合肥2粉碎机P-70075230001230003塔式烘干机55945001945004锥形混料机LH-1555270001270005挤压造粒机32型32480001480006喷淋装置1112000112000生产生物有机肥序号设备名称型号尺寸功率KW单价元数量合计价格元备注7筛分机ZLS12751450001145000一期工程不予考虑8二次低温枯燥机19包装机3420001420001

43、0低压配电开关柜80001800011斗提机P-40022×4881050044200012皮带机13设备接口114151850018500合计5A风机93442000025650003备注1固液别离机热风炉排风除尘机等为沼气站配套共用设备 2一期工程不安装筛分机和二次低温枯燥机设备投资为42万元以上初步报价含17增值税不含运费 3二期投资565万元有机无机液体复合肥料主要设备一览表 表N010-6-2序号设备名称型号尺寸功率KW单价元数量合计价格元备注1沉降折流塔D 35m3层010混凝土自建2卫生离心泵Q 5th202不锈钢5×075 37525005125003离心机

44、8003179001179003044酸发酵罐1200×13002× 15055 41240002480002021500L5絮凝罐1000×130011158001158002021000L6络合罐电加热1000夹套9075 97524500124500202600L7混合复配罐100011158001158002021000L8成品罐1380231001231002022000L9过滤器102015m256001560020210换热器03 m289001890030411灌装机1304自采12管路阀门50至80系统配件440001套4400030413总配电柜320001套3200014电动葫芦025t02512001套1200工字钢导轨自行设计安装合计2305249300备注以上初步报价含17增值税不含运费六投资评估与效益分析1固体有机复合肥利用沼渣为主要载体a本钱费S有机复合肥原料费全元素精细高档商品肥料的8项主要原材料本钱合计为S