專家預計，2010年我國產生的畜禽養殖業污染物產量將達到45億t。如此大規模的廢棄物排放，如果得不到妥善的處理將極大地污染大氣和水體環境。由于畜禽養殖業的利潤較低，養殖企業無法承受污染物工業化處理模式的高額運行費用，因此，絕大多數養殖企業都選用運行費用較低的“厭氧消化(沼氣發酵)+氧化塘”工藝或“厭氧消化+沼液綜合利用”工藝對養殖廢水進行處理。近年來，養殖企業新建了大批的沼氣工程，很好地解決了我國畜禽養殖業的環境污染問題，同時回收了清潔能源一沼氣。沼氣池作為規模化豬場糞污處理的關鍵構筑物，其設計的優劣直接決定了污染物治理的效果，下面介紹幾種應用較廣的沼氣池的設計與管理，供大家參考。

　　2.1工藝流程 規模化豬場廢水中有機物含量高，可生化性好，適合采用厭氧消化工藝進行處理。我國大部分養殖企業廢水處理選用“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荷，建議各養殖企業在養殖場所可選用于清糞工藝，將收集的干糞進行堆肥處理，減少廢水的產生量。干濕分離后的廢水經格柵，調節沉淀池后進入沼氣發酵池進行發酵處理，產生的沼氣儲存在儲氣柜內，經脫硫處理后用于生產和生活供熱。沼液的處理一般選用運行費用較低的氧化塘技術，或者作為肥料應用于農田、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鍵構筑物，是一種典型的厭氧反應器，其發展大致經歷了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，因此只適應生產規模較小的養殖場。第1代沼氣池主要有上流式厭氧污泥床反應器(UASB，圖3所示)，它實現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，因此大大提高反應器的負荷，從而縮小了反應器的容積，可用于大型養殖企業的污水處理。第三代沼氣池主要是在第二代沼氣池的基礎上經過進一步的改進形成的，經過改進后的第三代反應器使廢水和反應器內的污泥更加充分的接觸，進一步縮短了水力停留時問，使反應器的占地面積更小，處理負荷更高。應用較為廣泛的第三代沼氣池主要是厭氧內循環反應器(IC，圖4所示)。

　　2.3構造及工作原理 普通水壓式沼氣池的結構如圖2所示，該池集發酵和儲氣于一體，廢水(發酵原料)從進料口進入發酵間，當發酵產氣時，氣壓使池內的液面下降，水壓間的液面隨之上升，二者的液面差產生的水壓力為沼氣輸送提供動力，通過沼氣管輸送至沼氣利用裝置，沼液通過溢流口流出。

　　由于規模化豬場設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計的主要參數。對于普通水壓式沼氣池，廢水在沼氣池內的停留時間為10～15d。根據豬場的廢水量可以得出池體的體積，然后進行設計。

　　UASB反應器如圖3所示，待處理的廢水從UASB反應器的底部進入，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生厭氧反應，產生的沼氣引起污泥床擾動。在污泥床產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。氣體被收集在反應器頂部的集氣室內。通過處理后的廢水經三相分離器分離后經溢流堰流出，從而實現廢水中有機物的降解。

　　UASB反應器的設計主要根據污染物負荷來確定反應器的容積，UASB反應器處理豬場廢水的容積負荷一般可達6—10kgCOD/(m³.d)，COD去除率可達85%。

　　lC反應器如圖4所示，進水通過泵由反應器底部進入第一反應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物在這里被轉化成沼氣，所產生的沼氣被第一反應室的集氣罩收集，沼氣將沿著提升管上升。沼氣上升的同時，把第一反應室的混合液提升至設在反應器頂部的氣液分離器，被分離出的沼氣由企業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室的底部，并與底部的顆粒污泥和進水充分混合，實現第一反應室混合液的內部循環。lC反反應器的命名由此而得來。內循環的結果是第一反應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，使該室內的顆粒污泥完全達到流態化狀態，有很高的傳質速率，使生化反應速度率提高，從而大大提高第一反應室的去除有機物的能力。

　　lC反應器的設計同樣可根據污染物負荷來確定反應器的容積。IC反應器處理豬場廢水的容積負荷一般可達10~30kgCOD/(m³.d)。COD去除率高達90%。本文來自豬場動力網。

　　3沼氣池的運行與管理

　　沼氣池建成后需要進行污泥接種+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反應器和lC反應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反應器污泥接種量一般為6~8kgVSS/m³⁽按反應器總有效容積計)。lC反應器污泥接種量最好大于10kgVSS/m。新建的沼氣池從進料開始列能夠正常運行的過程為沼氣池的啟動過程。啟動初期一般將反應器的容積負荷控制在設計值的30%左右，當反應器在該負荷條件下穩定運行一段時間后(COD去除率連續3d達到70%以上)將負荷提10%~15%，直到反應器滿負荷運行即為啟動成功。

　　影響沼氣池處理效果的因 素主要有溫度、pH、碳氮磷的比例等，沼氣池啟動成功后一般將溫度控制在35C左右(普通水壓式沼氣池在冬季可增加保溫措施，設有加熱裝置的UASB和lC反應器可調節溫控裝置使微乍物保持良好的活性)。甲烷菌生活的最佳pH為6.8 ~7.2，通過定期檢查，當反應器內pH達小到要求時可加酸或加堿進行調節。厭氧反應器內的碳氮磷比例維持有(100—200):5:1時能夠使微生物的產氣率達到最高，通過定期檢測反心器內的碳氮磷含量，實時添加營養元素以保證沼氣池在微和物最佳生活條件下運行。

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