规模化养猪场粪污处理新工艺技术集成研究

徐义强

(河南省西华县农业农村局，河南 西华 466600)

近年来，随着我国经济的持续稳定增长，国家扶贫政策也日益完善，特别是在农业发展方面，投入了大量资金。生猪养殖是农业发展的一个重点项目，目前来看，养猪的规模越来越大，养殖技术也逐渐提高，粪污问题随之而来，如果不及时处理，对整个农业发展也有很大影响，提高粪污处理新工艺技术刻不容缓。

1 养猪场粪污处理新技术工艺流程

1.1 工艺沉渣

建立沉渣池，主要实现粪污的沉淀。

1.2 粪水分离

建立相应的工艺池，粪水为广义概念，主要是指固态和液态物质分离。

1.3 酸化

该过程也要借助相应的酸化池完成，能够使粪污中的一些物质发生水解反应，从其原理来看，可称之为发酵。

1.4 厌氧发酵

该过程是在厌氧环境下发生的，主要借助特定的细菌完成整个发酵反应，该过程能够实现粪污有利转化，最终通过一系列反应生成沼气。

1.5 蓄水

生成的沼气通过管道释放出去能够被用于其它地方，剩余的分离残渣和一些液体也能被再次利用，提高能源利用率。

该工艺流程主要有五个创新点。第一，通过粪污分离实现固体与液体的分离，能够发挥这些物质各自的优势，提高资源利用率。第二，生成的沼气能够随着管道自行排出发挥其最佳效果，能够减少人工作业，降低成本。第三，相比于传统的沼气发酵，整个装置中运用了上流序批式沼气池，沼气发酵的效率显著提高。第四，沼气利用率提高，沼气存储借助可调压玻璃钢储气柜完成，该装置能够调节沼气的压力和供气量，实现自动化控制。最后，厌氧发酵过程中，利用太阳能集器能够加快发酵速度，相当于加热整个反应，促进沼气生成。

2 粪污处理新工艺技术

粪污处理新工艺通过运用多种新工艺技术，增加沼气产量，同时还能有效去除沼气中的杂质，扩展其用途，增加经济效益。大量实践证明，粪污处理新工艺技术的应用能够实现废物利用，还能降低环境负荷，实现污水无害化处理，体现了生态与发展同步的理念。

2.1 预处理技术

预处理工艺主要用到4个关键设施，即格栅、沉砂池、固液分离池与酸化调节池。格栅上有专门的工作平台，能够将粪污中的固体进行清理。沉砂池一般设两个，主要将粪污进行初步过滤，过滤出一些杂质，其过滤后的液体进入固液分离池后进一步分离，固液分离池一般也设两个，经沉砂池过滤后的污水分都经管道流到固液分离池中，固液分离池中有专门的网筛，能够实现固液分离，进一步过滤。为了避免污水进入酸化调节池中被堵塞，在固液分离池中还专门设置了格栅，对于部分残留的粪渣，需人工清理。

2.2 上流序批式沼气处理技术

粪污处理过程中，专门建立了上流序批式沼气池，为了避免传输过程中沼气损失，采用密封性好且具有保温性能的材料，如有机玻璃钢材料。为使沼气纯度更高，在该池中还要增设相应的水气分离器，能够吸取沼气中的水分，起到干燥作用。此外，还要设置排渣装置，最终使生成的沼气更加纯净，其他分离出的物质也能被用于其他地方。

2.3 沼气池后固液分离工艺

以往的固液分离一般设于沼气池前，该工作的主要目的是过滤污水中的一些有害物质，实现污水的正常排放，但是在该过程中污水中的一些有机物也被过滤，一定程度上影响了后续厌氧发酵过程，未能为厌氧细菌提供充足的养分，从能源角度来看，也降低了能源利用率。

2.4 沼气利用技术

沼气利用需借助相应的沼气利用系统完成，该系统主要有五个部分。第一，贮气罐，主要负责沼气的存储。第二，脱硫器，能够实现脱硫，避免后续生成硫氧化物对空气造成污染。第三，阻火器，该装置与贮气罐连接，能够避免沼气传输过程中爆炸。第四，输配管道，主要负责沼气输送，将沼气输送到需要的地方，如发电、锅炉等，使其方便更多人。第五，用能设备，如沼气发电机，能够将沼气用于发电，维持整个养殖场的供电，节约成本；如锅炉，沼气可用于锅炉助燃，节约了煤炭资源，而且生成物为二氧化碳与水，不会污染空气。

3 养猪场粪污处理新技术工艺应用前景

3.1 需要思考的问题

部分养猪场使用的储气设备为钢制的，长期使用过程中其性能会受到一定影响，而且这种材料的设施维修起来也比较困难等。

3.2 应用前景分析

3.2.1 预处理系统 粪水分离借助的材料为有机材料，利用化学反应进行分离，分离过程较简单，效果也较好。而且该系统操作简单，不需要专业技术操控，整个系统流畅性比较好。

3.2.2 上流序批式沼气池 该池通过建立集热站广泛收集太阳能，主要用于加入厌氧细菌发生反应，加之在外层覆盖有机玻璃材料能够防止内部热量散发，而且该材质密度比较高，具有良好的密封性，能够增加沼气产量。

3.2.3 储气装置 沼气储存在特定的储气装置中，可选择可调压玻璃钢储气柜，能够调节沼气的气压控制使用量。一般该装置能够完成近距离供气，对于一些远距离运气，就要适当增加增压装置，增长沼气的输送距离，使更多的沼气服务于城乡居民，而且还能从一定程度上提升其商业价值，为养猪场增加更多的可调动资金。

3.2.4 沼液利用 沼液的用途有很多，一般情况下可用于农业生产，将其灌溉于植物根部能够促进植物生长，为其提供更多养分。一些水果种植园也可用沼液。

3.2.5 规范沼气生产 在沼气形成过程中，相关人员要做好监督管理工作，使每个工序都能有条不紊地进行，保证每个环节的工作质量，对沼气生产全过程进行监管。同时还要控制沼气用量，提高其使用率，使其更好地服务于养猪场以及周围居民，产生更大的经济效益。

粪污处理新工艺技术的应用使沼气产量增多，不仅可用于养猪场，而且还能服务于周围的居民，增加其商业价值，一举两得，能够促进农业的可持续发展，进一步提高了资源利用率。