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【技术推介】畜禽粪污资源化利用技术(四) 液体粪污沼气发酵技术

发布时间:2025年06月25日 

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  为进一步提升畜禽粪污资源化综合利用水平,促进全省畜牧业绿色可持续发展,参照国家相关文件要求,向广大养殖场(户)推介畜禽养殖粪污资源化利用——液体粪污沼气发酵技术,以便参考应用。

  【技术简介】

  液体粪污沼气发酵技术是指将畜禽养殖液体粪污,经过除杂、调质等预处理后,置于密闭设施中在厌氧微生物作用下进行稳定化、无害化处理,所产生沼气作为能源、沼液沼渣作为肥料(沼肥);需配套原料预处理、进出料、沼气贮存和净化以及沼肥贮存设施等。

  【技术要点】

  液体粪污沼气发酵处理系统一般包括厌氧发酵反应器、沼气收集与处置系统、沼液和沼渣处置系统等。建设时确保沼气发酵处理系统选址、工艺、设施、容积等设计合理,可以委托给专业机构进行设计、施工;运行时确保使用安全规范,长期科学管理比初期建设更重要,注意要三分建设七分管理。

  影响厌氧发酵效果的因素主要有物料配比、总固体浓度、发酵温度、搅拌、发酵周期等。养殖场液体粪污厌氧发酵的总固体浓度以不超过8%为宜,推荐采用常温(环境温度)和中温发酵(36℃左右);常温发酵周期(水力留时间)不少于8周、中温发酵周期不低于3周,可通过发酵设施保温和加温(如太阳能加温)保证发酵温度稳定。

  该技术对粪污稳定化无害化处理效果好,每方粪污产沼气30m³以上,病虫害和杂草种子杀灭率可达90%以上,粪污养分损失小于10%,甲烷减排80%以上;但对稳定运行、安全管理等技术要求较高,适宜粪污产生量稳定充足、清洁能源需求大、有害气体排放控制要求高的地区。

  该技术产生的沼液还田利用的,宜通过敞口或密闭贮存设施进行后续处理,贮存容积不小于沼液日产生量(立方米/天)×贮存周期(天),贮存周期不得低于当地农作物生产用肥最大间隔期,推荐贮存周期最少在60天以上,确保充分发酵腐熟,处理后蛔虫卵、粪大肠杆菌、镉、汞、砷、铅、铬、铊和缩二脲等物质应达到《肥料中有毒有害物质的限量要求》。 

  该技术产生的沼渣还田利用或基质化利用的,宜通过堆肥方式进行后续处理。堆肥设施发酵容积不小于(沼渣日产生量+辅料添加量)(立方米/天)×发酵周期(天),确保充分发酵腐熟,处理后蛔虫卵、粪大肠杆菌、镉、汞、砷、铅、铬、铊和缩二脲等物质应达到《肥料中有毒有害物质的限量要求》。 

  【典型范例】

  (一)红星天野第六现代牧业有限公司。

  黑龙江省红星天野第六现代牧业有限公司,引进德国韦斯特生物能源公司“混合中温发酵、全程自动控制、沼气热电联产”的技术模式,遵循减量化、资源化、无害化和生态化原则,利用奶牛养殖粪污生产沼气,再将厌氧发酵过程中产生的沼气进行收集、净化后送入沼气内燃发电机组,进入发电机组的沼气经防爆电磁阀和调压阀进入机组气缸、由火花塞点火,混合气体燃烧,带动发电机发电。所发电力经变压器并入国家电网,产生余热可用于厌氧发酵罐加温,也可用于沼气办公室供热。最终实现化学能—热能—机械能—电能的转化过程。攻克了粪污处理沼气发电在东北地区冬季无法正常运行的技术难题,成功通过冬季严寒的低温运行测试,成为东北地区首例无需外部供暖即可正常运行的沼气发电项目。沼气用于发电,沼渣用作农作物底肥,沼液用作叶面肥或滴灌肥,形成“养殖—生物质能源(沼气)—肥料—种植—养殖”的良性循环运行模式,实现了牧场2000头奶牛粪污的无害化处理。

  (二)河南省鹤壁市浚县小河镇。

  该范例养殖场(户)将养殖粪水汇入贮存池暂存,然后泵入太阳能辅助加温沼气池进行厌氧发酵,加快生产沼气速率及沼肥转化速率,比传统沼气池工艺处理周期减少6天以上。其养殖场每100-300头存栏生猪配套建设30m³粪污贮存池和70m³沼气池,沼气供养殖户或周边农户使用,沼肥还田;每亩地节省复合肥用量4公斤,粮食增产增收100斤,每亩地收益增加150元。畜禽粪污处理后转变为可利用的能源,降低了畜禽养殖对环境污染的影响。

 

 


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