1.1 沼氣發(fā)酵原料介紹

1.1.1 畜禽養(yǎng)殖場的污染物排放

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，畜禽產(chǎn)品需求量不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，我國畜禽養(yǎng)殖模式已從每家每戶養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖，集約化程度已發(fā)展到相當高的水平，大的養(yǎng)豬場已突破50×10⁴頭，養(yǎng)雞場100×10⁴只。然而隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，排放的糞便帶來的污染也越嚴重。國家環(huán)?？偩謱θ珖?3個省、自治區(qū)、直轄市進行規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查，結(jié)果顯示：一是糞便排放量大；二是畜禽污染物波及面廣且危害大，畜禽糞便的COD排放量已經(jīng)遠遠超過工業(yè)與生活污水排放量之和；三是呈現(xiàn)較為嚴重的生態(tài)壓力。調(diào)查還顯示，我國畜禽糞便的總體土地負荷警戒值已經(jīng)達到0.49（正常值應(yīng)小于0.4）；這個值已體現(xiàn)出一定的環(huán)境脅迫水平和比較嚴重的環(huán)境壓力。對環(huán)境影響比較大的大中型畜禽養(yǎng)殖場80%主要分布在人口比較集中、水系比較發(fā)達的東部沿海地區(qū)和諸多大城市周圍；中部地區(qū)不到總數(shù)的20%；而整個西部地區(qū)僅占總量的1%左右。這些畜禽養(yǎng)殖場多靠近水源；畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題愈來愈多，嚴重影響人畜健康及畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

畜禽養(yǎng)殖場所排放的污染物主要是畜禽的排泄物，如果得不到妥當處理，將會造成嚴重的環(huán)境污染。

畜禽養(yǎng)殖所引起的污染主要有以下幾個方面：

一、對大氣的污染

畜禽排泄物迅速腐爛發(fā)酵，產(chǎn)生H₂S、NH₃、硫醇、苯酚、揮發(fā)性有機酸等上百種有害物質(zhì)，加上畜禽體內(nèi)排出的有害氣體，對大氣環(huán)境造成污染，嚴重影響?zhàn)B殖場周圍居民的健康。氮沉降是構(gòu)成當前環(huán)境危害的重大因素，它可造成酸雨、水體富養(yǎng)化，甚至導(dǎo)致同溫層臭氧濃度的變化。

二、對水體的污染

畜禽糞便淋溶性極強，若不及時處理，便通過經(jīng)流污染地表水，進而通過土壤滲濾污染地下水。畜禽糞便和廢水中含有大量的有機物N、P、K、S及致病菌等污染物并有惡臭。

未經(jīng)處理的高濃度有機廢水的集中排放，大量消耗水體中的溶解氧，使水體變黑發(fā)臭。水中N、P等營養(yǎng)物促使水體富營養(yǎng)化，或使地下水中的硝態(tài)氮或亞硝氮濃度增高，例如，北京市集約化禽畜養(yǎng)殖廢水中BOD₅含量每年為30萬t，為全市工業(yè)和生活污水中BOD₅含量的3倍；僅有不足3%的糞尿廢棄物在排放前經(jīng)過無害化處理，絕大部分就近排入水渠匯入河道或滲入地下，一些養(yǎng)殖場距地面100m地下水中的氨、氮含量已超出正常值的2—3倍，嚴重危及養(yǎng)殖場周圍地下水水體的質(zhì)量和居民的健康，也影響了養(yǎng)殖業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。

三、對農(nóng)田環(huán)境的污染

當前畜禽糞便主要的消耗途經(jīng)是作為有機肥料直接還田。畜禽糞便中含有的N、P、K是作物生長必不可少的營養(yǎng)元素，但是畜禽糞便中還含有大量的病源微生物和有害物質(zhì)，如果不加限制地還田，其負荷超出了農(nóng)田環(huán)境的消化能力，對環(huán)境構(gòu)成了污染威脅。

四、傳播人畜共患病

據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織的有關(guān)資料報道，目前全世界人畜共患疾病如炭疽、禽流感、結(jié)核病等約有250種，我國有120種，其傳染途徑主要是通過感染動物的糞尿、分泌物、污水、飼料和畜欄內(nèi)墊草等。

五、影響畜禽的自身生長

畜禽生長的環(huán)境衛(wèi)生狀況與畜禽的正常生長發(fā)育有很大關(guān)系，比如由糞便產(chǎn)生的氨、硫化氫等氣體可使豬的生產(chǎn)性能下降，嚴重時會造成仔豬中毒死亡，氨還影響豬的繁殖性能。

除了家畜、家禽糞便外，農(nóng)作物秸稈、酒精廢醪和餐廚垃圾及生活垃圾等都可以作為沼氣工程的發(fā)酵原料，其他各種發(fā)酵原料的特點如下。

農(nóng)作物秸稈是一種重要的富含有機質(zhì)（80%-90%）的生物質(zhì)能量源。因此，利用現(xiàn)代技術(shù)將作物秸稈轉(zhuǎn)化為高效、潔凈、方便的高品位能源—沼氣，對緩解我國常規(guī)能源緊張具有重要意義。但因為秸稈中含有大量纖維素、木質(zhì)素、所以其發(fā)酵速率低，需進行預(yù)處理。

釀酒生產(chǎn)中產(chǎn)生的甑底鍋水和酒糟廢液，含有大量的蛋白質(zhì)、氨基酸等有機物，為高濃度污水，COD值高達15000mg/L以上，完全可以滿足沼氣發(fā)酵的關(guān)鍵條件（COD濃度≥1000mg/L），因此，用釀酒廢水制沼氣是完全可行的。

餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵工藝源于工業(yè)污水、污泥的厭氧處理技術(shù)，是一種較成熟的應(yīng)用技術(shù)，國內(nèi)外關(guān)于餐廚垃圾的厭氧處理也屢見報導(dǎo)。餐廚垃圾厭氧生物處理的優(yōu)點在于厭氧微生物的高有機負荷承受能力，全封閉的生物反應(yīng)器減少了處理過程對環(huán)境的二次污染，更為重要的是在處理廢棄物的同時回收生物質(zhì)能(氫氣、甲烷) ，這對于能源日益緊張的現(xiàn)今社會具有更為重要的現(xiàn)實意義。

2.2厭氧消化器介紹

近年來，厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現(xiàn)，包括適宜處理高固含量原料的完全混合式厭氧反應(yīng)器（CSTR）、升流式厭氧固體反應(yīng)器(USR）和適宜處理溶解性有機物原料的升流式厭氧污泥床（UASB）、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）和厭氧接觸工藝等?，F(xiàn)對常用的工藝進行介紹。

USR即升流式固體厭氧反應(yīng)器（Upflow Solids Reactor），是一種在升流式厭氧微生物污泥床理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)簡單、適用于高懸浮固體有機物原料的反應(yīng)器。

原料從底部進入反應(yīng)器內(nèi)，與反應(yīng)器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的有機物固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于反應(yīng)器內(nèi)，上清液從反應(yīng)器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期（SRT）和微生物滯留期（MRT），從而提高了固體有機物的分解率和反應(yīng)器的效率。

在畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的沼氣工程中，先對各類畜禽糞便及其它有機物進行預(yù)處理，除去大顆粒和粗纖維物質(zhì)，進料TS濃度范圍可以在1-6%，然后進入USR反應(yīng)器，USR反應(yīng)器采用上流式污泥床原理，容積產(chǎn)氣率視溫度不同在0.4-1.2之間。沼渣沼液COD濃度含量很高，不適宜好氧處理達標排放，一般用于農(nóng)電施肥進行生態(tài)化處理，是典型的能源生態(tài)型沼氣工程工藝。

2.2.3 CSTR反應(yīng)器

CSTR反應(yīng)器即完全混合厭氧反應(yīng)器（Complete Stirred Tank Reactor），全混式厭氧發(fā)酵技術(shù)是在常規(guī)厭氧消化器內(nèi)安裝了攪拌裝置。使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合的狀態(tài)，其效率比傳統(tǒng)常規(guī)反應(yīng)器明顯提高。

CSTR反應(yīng)器常采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運行，適用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理。在反應(yīng)器內(nèi)，新進入的原料由于攪拌作用很快與反應(yīng)器內(nèi)的全部發(fā)酵液混合，使發(fā)酵底物濃度始終保持相對較低狀態(tài)。該反應(yīng)器可采用發(fā)酵罐和儲氣柜一體化的設(shè)計，即在反應(yīng)器的上部安裝貯氣膜用以儲存沼氣。

2.2.4 UASB反應(yīng)器

UASB即升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed) ，UASB系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)使氣、液、固三相得到分離。UASB的技術(shù)關(guān)鍵是三相分離器、布水系統(tǒng)及該裝置的運行條件，形成和保持沉淀性能良好的污泥。

廢水首先被盡可能均勻的引入反應(yīng)器底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程中，在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣引起了內(nèi)部循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利，在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升，其上部設(shè)置專用的氣、液、固三相分離器，可使反應(yīng)器中保持高活性及良好的沉淀性能的厭氧微生物，經(jīng)分離污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體進入集氣室。

2.2.5 IC反應(yīng)器

IC即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（Internal Circulation），主要由混合區(qū)、顆粒污泥膨化區(qū)、深處理區(qū)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、出水區(qū)五部分組成，核心部分由布水器、下三相分離器、上三相分離器、提升管、泥水回流管、氣液分離器、罐體及溢流系統(tǒng)組成。

基本原理如下：兩層三相分離器人為的將整個反應(yīng)區(qū)分為上、下兩個區(qū)域，下部為高負荷區(qū)域，上部為深處理區(qū)。廢水在進入IC反應(yīng)器底部時，與從下三相氣液分離器回流的水混合，混合水在通過反應(yīng)器下部的顆粒污泥層時，將廢水中大部分的有機物分解，產(chǎn)生大量的沼氣。通過下三相分離器的廢水由于沼氣的提升作用被提升到上部的氣水分離裝置，將沼氣和廢水分離，沼氣通過管道排出，分離后的廢水再回流到罐的底部，與進水混合；經(jīng)過下三相分離器的廢水繼續(xù)進入上部的深處理區(qū)，進一步降解廢水中的有機物。最后廢水通過上三相分離器進入分離區(qū)將顆粒污泥、水、沼氣進行分離，污泥則回流到反應(yīng)器內(nèi)以保持生物量，沼氣由上部管道排出，處理后的水經(jīng)溢流系統(tǒng)排出。

2.2.6 厭氧接觸工藝

在消化池后設(shè)沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成了厭氧接觸法（anaerobic contact process)。通過污泥回流，保持消化池內(nèi)污泥濃度較高，一般為10-15g/L，耐沖擊能力強；消化池的容積負荷較普通消化池高，中溫消化時，一般為2-l0kgCOD/m3·d，水力停留時間比普通消化池大大縮短，如常溫下，普通消化池為15-30天，而接觸法小于10天。

工藝名稱

優(yōu)點

缺點

適用范圍

升流式固體反應(yīng)器（USR）

a、 工藝較簡單，反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器不需要污泥回流，投資較??；

b、 池形結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，運行管理方便，維修量少；

c、 無需攪拌，運行費用較低；

d、 SRT和MRT較長，處理效率較高。

a、 對進料均布性要求較高，在設(shè)計施工中技術(shù)要求較高；

b、 當含固量高時，要采取強化攪拌措施。

豬糞、雞鴨糞等纖維含量少的糞種

完全混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）

a、 投資省、運行管理簡單；

b、 具有攪拌裝置，避免了浮渣結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢現(xiàn)象；

c、 耐沖擊負荷能力強。

a、 由于該反應(yīng)器無法做到使SRT和MRT在大于HRT的情況下運行，所以需要反應(yīng)器體積較大；

b、 要有足夠的攪拌，能量消耗較高；

c、 底物流出該系統(tǒng)時未完全消化，微生物隨出料而流失。

各種糞種，主要適用于牛糞

升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）

a、 反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高；一般平均污泥濃度為30-40mg/L；

b、 有機負荷高，水力停留時間短；

c、 反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應(yīng)區(qū)，一般無污泥回流設(shè)備；

d、 無混合攪拌設(shè)備；

e、 污泥床內(nèi)不填載體，節(jié)省造價及避免堵塞問題。

a、 反應(yīng)器內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力；

b、 進水中的懸浮物應(yīng)比普通消化池低得多，特別是難消化的有機物固體不宜太高；

c、 運行啟動時間長，對水質(zhì)和負荷突然變化比較敏感。

適合處理懸浮物濃度小于1500mg/L、COD濃度在2000mg/L～20000mg/L之間的原料。

內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）

a、 容積負荷高

b、 節(jié)省投資和占地面積

c、 抗沖擊負荷能力強

d、 抗低溫能力強

e、 具有緩沖pH值的能力

f、 內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力

a、IC反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應(yīng)器復(fù)雜，設(shè)計施工要求高

b、 由于IC厭氧反應(yīng)器相對較短的水力停留時間將會影響不溶性有機物的去除效果。

適用于有機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。

厭氧接觸反應(yīng)器

a、 投資較省、運行管理簡單；

b、 容積負荷率高，

c、 耐沖擊負荷能力強。

a、 停留時間相對較長；

b、 需要設(shè)置污泥回流裝置；

c、 需要外加一個沉淀池來收集污泥。

各種糞種

3.3 平面布置和工藝選擇

3.3.1工藝模式介紹

能源生態(tài)模式

該模式依靠現(xiàn)代化的設(shè)備組成比較完善的處理系統(tǒng)，將畜禽糞便經(jīng)過一系列的生物發(fā)酵處理，產(chǎn)生沼氣，最大限度地回收能源，以能源開發(fā)（供熱、發(fā)電）為核心，以沼液、沼渣的綜合利用為紐帶，以現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)利用為依托，大幅度提高畜禽養(yǎng)殖場廢棄物綜合利用效益，消除畜禽養(yǎng)殖場廢棄物造成的環(huán)境污染。

能源環(huán)保模式

該模式是先對畜禽場糞便進行固液分離，固體部分厭氧處理后制成沼氣供暖或發(fā)電，液體部分處理后達標排放。該模式工程投資較大，運行費用、管理、操作技術(shù)要求較高。

能源環(huán)保復(fù)合型

我國南方養(yǎng)殖場用水量較大，糞污產(chǎn)量大，且灌溉要求較高，因此多采用能源環(huán)保型方式處理糞污。以傳統(tǒng)能源環(huán)保型處理方式為主，引入能源生態(tài)型高濃糞污發(fā)酵，將高濃發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣發(fā)電，為污水處理提供電能，并利用高濃發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣制取有機肥料，用高濃發(fā)酵產(chǎn)生的經(jīng)濟效益來抵消污水處理的運行費用，最大限度的提高糞污綜合處理的效益，實現(xiàn)“以糞治水”。

3.3.2 工藝選擇

一、進料方式的選擇

進料系統(tǒng)：一般根據(jù)糞源的不同可以分為鉸刀潛污泵進料，螺桿泵進料和

切割泵+螺桿泵進料。

鉸刀潛污泵進料：

適用范圍：濃度小于6%的豬糞和雞糞。

優(yōu)點：整體投資較低，供貨商較多。不需要單獨的泵房。

缺點：進料濃度低，故障率較高。

螺桿泵進料：

適用范圍：濃度在6-8%的牛糞，且長纖維較少。

優(yōu)點：進料濃度比潛污泵高。

缺點：螺桿泵吸程不穩(wěn)定，啟動前需要加水保證泵腔內(nèi)充滿液體。雜草需提前處理。

切割泵+螺桿泵進料：

適用對象：進料濃度在10%左右的含雜草或者雞毛較多的糞污。

優(yōu)點：進料濃度較高。切割泵對雜草和雞毛有較好的切割效果，不需前處理去除。

比地上螺桿泵模式運行穩(wěn)定。

缺點：整體造價高，運行費用較高。設(shè)備操作要求高。

二、工藝的選擇

常用的發(fā)酵模式有單體發(fā)酵罐(搪頂)，一體化（發(fā)酵罐+儲氣膜）以及二次發(fā)酵模式（發(fā)酵罐+一體化發(fā)酵罐）。

單體發(fā)酵罐：

常用的工藝有：USR和CSTR

適合土地不緊張，氣候條件惡劣的地區(qū)，高寒，多風(fēng)等。

特點：保溫性能好，抗風(fēng)效果好。需要配套的儲氣膜和沼液池。

一體化模式

常用的工藝有：USR和CSTR

適合占地面積小，投資相對少的工程。

特點：需要配套沼液池。儲氣容積受限制，較適合發(fā)電項目。節(jié)約占地面積，減少投資。

二次發(fā)酵模式

一級發(fā)酵罐常用：USR和CSTR

適合對工程形象和產(chǎn)氣率要求較高的工程。

特點：儲氣容積受限制，不適合大規(guī)模供氣工程。無需配置站內(nèi)沼液池和儲氣裝置。工程形象好。環(huán)保效果好。產(chǎn)氣量增加。

三、沼氣的儲存

目前在養(yǎng)殖場沼氣工程中常采用的供氣方式有三種：低壓濕式儲氣系統(tǒng)、低壓干式初期系統(tǒng)和高壓干式初期系統(tǒng)，除高壓干式儲氣方式外，低壓濕式儲氣系統(tǒng)和低壓干式儲氣系統(tǒng)儲氣柜容積按產(chǎn)氣量的50%~60%計算；民用、發(fā)電或燒鍋爐各一半時，按產(chǎn)氣量的40%計算。在選用工程儲氣方式時，要根據(jù)沼氣工程的建設(shè)區(qū)域氣候條件、用氣方式、供氣距離和用氣戶數(shù)，綜合考慮供氣壓力、建設(shè)投資、運行管理費用等因素，合理選擇適當?shù)膬夥绞健?/p>

（一） 低壓濕式儲氣系統(tǒng)

低壓濕式儲氣柜屬可變?nèi)莘e金屬柜，它主要由水槽、鐘罩以及升降導(dǎo)向裝置所組成，當沼氣輸入氣柜內(nèi)儲存時，被水密封的鐘罩隨之逐漸升高，當沼氣從氣柜導(dǎo)出時，鐘罩隨之漸漸降低，利用水封將沼氣與大氣隔絕，形成密閉的儲氣空間。其儲氣的特點是結(jié)構(gòu)簡單、冬天水槽易結(jié)冰，需要采取一定的保溫加溫措施；另外鐘罩常年處于干濕交替的狀態(tài)，必須進行防腐處理。

（二） 低壓干式儲氣系統(tǒng)

低壓干式儲氣系統(tǒng)是今年來國內(nèi)外應(yīng)用發(fā)展較快的一種儲氣系統(tǒng)，已經(jīng)有超過25年的應(yīng)用歷史。采用雙層柔性膜儲存沼氣，可以實現(xiàn)比濕式氣柜方式更遠的沼氣運輸距離，設(shè)備簡單，運行費用相對較低，但沼氣配送需進行增壓，否則沼氣無法輸送到用戶，另外再特別寒冷地區(qū)（極端溫度再-40攝氏度以下）慎用。

（三） 高壓干式儲氣系統(tǒng)

高壓干式儲氣系統(tǒng)的特點是儲氣不受溫度影響，根據(jù)沼氣可壓縮的特點和目前工程使用的情況，最大壓縮比可達到1：8，大大減小了儲氣容積，其氣體輸送距離遠，儲氣設(shè)備投資費用低。但該儲氣系統(tǒng)相對其他儲氣系統(tǒng)電耗較大，運行費用高，每年需進行安檢，工程運行需有備用電源。

高壓沼氣輸配系統(tǒng)工藝路線如下:

厭氧發(fā)酵罐—水封—脫水—脫硫—緩沖罐—空壓機—高壓氣柜—一級減壓（0.2MPa）—二級減壓（5kPa）—供氣管網(wǎng)—戶用

高壓沼氣輸配系統(tǒng)需要配備0.8MPa的高壓儲氣柜，由于是高壓運行，每年高壓儲氣柜必須要技術(shù)監(jiān)督局復(fù)審，并且高壓運行具有一定的危險性，其設(shè)計和安裝應(yīng)有專門的具有壓力容器設(shè)計生產(chǎn)資質(zhì)的單位完成。

3.3.3 平面布置

一、工程選址

大中型沼氣工程站址的選擇應(yīng)符合經(jīng)濟實用、有利生產(chǎn)的原則。

大中型沼氣工程站址的選擇應(yīng)滿足下列要求：

1、應(yīng)根據(jù)工程建設(shè)的總體規(guī)劃、沼氣站規(guī)模、運行特點和綜合利用要求，考慮地形、地質(zhì)、水源、電源、樞紐布置、對外交通、占地、拆遷、施工、管理等因素以及擴建的可能性，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選定，其中：

1）在山丘區(qū)建站時，宜選擇在地形開闊、岸坡適宜、有利于工程布置的地點；

2）沼氣站站址應(yīng)根據(jù)地質(zhì)測繪資料，選擇在巖土堅實、抗?jié)B性能良好的天然地基上，不應(yīng)設(shè)在大的和活動性的斷裂構(gòu)造帶以及其它不良地質(zhì)地段。

2、大中型沼氣工程站址的選擇應(yīng)靠近沼氣發(fā)酵原料的產(chǎn)地，用于集中供氣的項目應(yīng)根據(jù)用氣區(qū)域分布特點選擇合理的站址，用于發(fā)電上網(wǎng)的項目應(yīng)靠近輸供電線路；

3、在廠區(qū)或場區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；

4、滿足環(huán)境影響評價和審批文件的要求。

二、平面布置

原則

1、要求滿足人流（生產(chǎn)和參觀人員流動）、物流（原料、煤炭、碳渣和沼渣沼液的運輸）和能流（沼氣輸配）這“三流”的安全性、獨立性和合理性；

2、要求滿足沼氣站同站外的養(yǎng)殖場整體環(huán)境風(fēng)格、養(yǎng)殖場周邊整體環(huán)境風(fēng)格和業(yè)戶的企業(yè)文化理念等大環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一；

3、本著節(jié)省投資、布置緊湊、工藝流暢、便于建設(shè)實施的原則，按功能區(qū)分布置，一次規(guī)劃用地，充分考慮到業(yè)主遠期發(fā)展的需要。

具體要求

(1)沼氣工程的總體布置應(yīng)考慮到養(yǎng)殖場遠期生產(chǎn)規(guī)模擴展的可能性，如必要，應(yīng)依此作出分期建設(shè)方案。

(2)總體布置應(yīng)滿足沼氣工程工藝的要求，布置緊湊，便于施工、運行和管理。應(yīng)結(jié)合地形、氣象和地質(zhì)條件等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析確定。

(3)豎向設(shè)計應(yīng)充分利用原有地形坡度，并達到排水暢通、降低能耗、土方平衡的要求。

(4)構(gòu)筑物的間距應(yīng)緊湊、合理，并應(yīng)滿足施工、設(shè)備安裝與維護、安全的要求。

(5)附屬建筑物宜集中布置，并應(yīng)與生產(chǎn)設(shè)備和處理構(gòu)筑物保持一定距離。

(6)厭氧反應(yīng)器、貯氣柜、輸氣管道的設(shè)計及防火要求見GBJ16中的相關(guān)規(guī)定。

(7)各種管線應(yīng)全面安排，避免迂回曲折和相互干擾，輸送污水、污泥和沼氣管線布置應(yīng)盡量減少管道彎頭，以減少能量損耗和便于清通。各種管線應(yīng)用不同顏色加以區(qū)別。

(8)應(yīng)設(shè)置廢渣等物料堆放及停車的場地。

(9)平面布置應(yīng)留有汽車進出通道，各建筑物間應(yīng)留有連接通道，其設(shè)計應(yīng)符合下列要求：

①主要車行道的寬度：單車道為3m，雙車道為5m，并應(yīng)有回車道。車行道轉(zhuǎn)彎半徑不小于6m；

② 人行道的寬度為1m ～1.5m；

③ 通向建筑物頂端的扶梯與水平面夾角不大于40°,其寬度0.8 m～1.0 m；

④ 高架物上不經(jīng)常通行的部位可設(shè)置爬梯,其寬度為0.4m；

⑤ 綠地面積不宜小于總面積的30％。

(10)沼氣工程應(yīng)設(shè)圍墻(欄)。

(11)各建筑物和構(gòu)筑物群體效果應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。

(12)主要畜禽污水處理設(shè)施應(yīng)設(shè)置溢流口、排泥管、排空閥和檢修人孔。厭氧消化器和貯氣柜應(yīng)設(shè)有安全窗，確保裝置正常運轉(zhuǎn)。

(13)應(yīng)設(shè)置給水和排水系統(tǒng)，攔截暴雨的截水溝和排水溝應(yīng)與場區(qū)排水通道相連接。

(14)應(yīng)配置簡單的化驗設(shè)備和必要的儀器、儀表、自動控制設(shè)備及沼氣流量計。

(15)處理構(gòu)筑物和貯氣柜應(yīng)設(shè)置護欄等安全設(shè)施，護欄高度不宜低于1.1m。

(16)沼氣工程應(yīng)有保溫防凍措施。

(17)沼氣工程供電應(yīng)按三類負荷設(shè)計，站區(qū)內(nèi)設(shè)置操作控制間、獨立的動力和照明配電系統(tǒng)。

(18)沼氣工程的安全、防爆、防雷與接地參照GB12801、GB50028、GBJ50016-2006 、GB50057、GBJ65等的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

(19)控制室應(yīng)有良好的照明，設(shè)有監(jiān)控所有設(shè)備運轉(zhuǎn)、故障、程序操作、顯示的控制屏（臺），操作應(yīng)具有集中與就地操作的功能。應(yīng)有緊急狀態(tài)報警裝置。應(yīng)采用可靠的自動控制系統(tǒng)進行自動控制、自動檢測。并應(yīng)設(shè)有值班人員休息室。

4.4 三沼綜合利用

4.4.1 沼氣凈化

沼氣作為一種能源在使用前必須經(jīng)過凈化，使沼氣的質(zhì)量達到標準要求。

沼氣的凈化一般包括沼氣的脫水、脫硫。

沼氣從厭氧發(fā)酵裝置產(chǎn)出時，攜帶大量的水分，特別是在中溫或高溫發(fā)酵時，沼氣具有較高的濕度。一般來說1m³干沼氣中飽和含濕量，在30℃時為35g，而到50℃時則為111g。當沼氣在管路中流動時，由于溫度、壓力的變化露點降低，水蒸氣冷凝增加了沼氣在管路中流動的阻力，而且由于水蒸氣的存在，還降低了沼氣的熱值。而水與沼氣中的硫化氫共同作用，更加速了金屬管道、閥門和流量計的腐蝕或堵塞。另外，沼氣中硫化氫燃燒后生成二氧化硫，與燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣結(jié)合成亞硫酸，使燃燒設(shè)備的低溫部位金屬表面產(chǎn)生腐蝕，還會造成對大氣環(huán)境的污染，影響人體健康。因此，需要對沼氣中的冷凝水及硫化氫進行脫除。

一、 沼氣脫水

根據(jù)沼氣用途不同，可用兩種方法將沼氣中的水分去除。

（一）、脫水方法

① 為了滿足氧化鐵脫硫劑對濕度的要求，對高、中溫的沼氣溫度應(yīng)進行適當降溫，通常是采用重力法，即常用沼氣氣水分離器的方法，將沼氣中的部分水蒸氣脫除。

② 在輸送沼氣管路的最低點設(shè)置集水器，將管路中的冷凝水排出。

（二）、脫水裝置

為了使沼氣的氣液兩相達到工藝指標的分離要求，常在塔內(nèi)安裝水平及豎直濾網(wǎng)，當沼氣以一定的壓力從脫水裝置上部以切線方式進入后，沼氣在離心力作用下進行旋轉(zhuǎn)，然后依次經(jīng)過水平濾網(wǎng)及豎直濾網(wǎng)，促使沼氣中的水蒸氣與沼氣分離，水滴沿內(nèi)壁向下流動，而積存于裝置底部并定期排除。

二、 沼氣脫硫

1.干法脫硫

干法脫除沼氣氣體中硫化氫（H2S）的設(shè)備基本原理是以O(shè)2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一種方法，也可稱為干式氧化法。干法設(shè)備的構(gòu)成是，在一個容器內(nèi)放入填料，填料層有活性炭、氧化鐵等。氣體以低流速從一端經(jīng)過容器內(nèi)填料層，硫化氫（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料層中，凈化后氣體從容器另一端排出。

2.濕法脫硫

濕法脫硫可以歸納分為物理吸收法、化學(xué)吸收法和氧化法三種。物理和化學(xué)方法存在硫化氫再處理問題，氧化法是以堿性溶液為吸收劑，并加入載氧體為催化劑，吸收H2S，并將其氧化成單質(zhì)硫，濕法氧化法是把脫硫劑溶解在水中，液體進入設(shè)備，與沼氣混合，沼氣中的硫化氫（H2S）與液體產(chǎn)生氧化反應(yīng)，生成單質(zhì)硫吸收硫化氫的液體有氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸亞鐵等。成熟的氧化脫硫法，脫硫效率可達99.5%以上。

在大型的脫硫工程中，一般采用先用濕法進行粗脫硫，之后再通過干法進行精脫硫。

3.生物脫硫

生物脫硫技術(shù)包括生物過濾法、生物吸附法和生物滴濾法，三種系統(tǒng)均屬開放系統(tǒng)，其微生物種群隨環(huán)境改變而變化。在生物脫硫過程中，氧化態(tài)的含硫污染物必須先經(jīng)生物還原作用生成硫化物或H2S然后再經(jīng)生物氧化過程生成單質(zhì)硫，才能去除。在大多數(shù)生物反應(yīng)器中，微生物種類以細菌為主，真菌為次，極少有酵母菌。常用的細菌是硫桿菌屬的氧化亞鐵硫桿菌，脫氮硫桿菌及排硫桿菌。最成功的代表是氧化亞鐵硫桿菌，其生長的最佳pH值為2.0～2.2。

目前國內(nèi)生物脫硫技術(shù)還未形成一定規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。預(yù)計優(yōu)化脫硫工藝，更有效地控制溶解氧，提高單位硫的產(chǎn)率，并與目前已得到廣泛應(yīng)用的濕法脫硫技術(shù)相結(jié)合，是今后生物煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的方向。

4、干法脫硫、濕法脫硫特、生物脫硫的比較

（1）干法脫硫的特點

①結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

②工作過程中無需人員值守，定期換料，一用一備，交替運行。

③脫硫率新原料時較高，后期有所降低。

④與濕式相比，需要定期換料。

⑤運行費用偏高。

（2）濕法脫硫的特點

①設(shè)備可長期不停的運行，連續(xù)進行脫硫。

②用PH值來保持脫硫效率，運行費用低。

③工藝復(fù)雜需要專人值守。

④設(shè)備需保養(yǎng)。

（3）生物脫硫的特點

①不需催化劑和氧化劑(空氣除外)。

②不需處理化學(xué)污泥。

③產(chǎn)生很少生物污染，低能耗，回收硫，效率高，無臭味。

④缺點是過程不易控制，條件要求苛刻等。

4.4.2 沼氣發(fā)電及CDM簡介

一、沼氣發(fā)電

1、概述

構(gòu)成沼氣發(fā)電系統(tǒng)的主要設(shè)備有沼氣發(fā)動機、發(fā)電機和熱回收裝置。沼氣經(jīng)脫硫器由貯氣罐供給燃氣發(fā)動機，從而驅(qū)動與沼氣內(nèi)燃機相連接的發(fā)電機而產(chǎn)生電力。沼氣發(fā)動機排出的冷卻水和廢氣中的熱量通過熱回收裝置進行回收后，作為沼氣反應(yīng)器的加溫?zé)嵩础?/p>

2、沼氣發(fā)動機裝置

在我國，有全部使用沼氣的單燃料沼氣發(fā)動機及部分使用沼氣的雙燃料沼氣-柴油發(fā)動機。下表為兩種發(fā)動機的性能比較。

將“空氣沼氣”的混合物在氣缸內(nèi)壓縮，用火花塞使其燃燒，通過火塞的往復(fù)運動得到動力

將“空氣燃燒氣體”的混合物在氣缸內(nèi)壓縮，用點火燃料使其燃燒，通過火塞的往復(fù)運動得到動力，是復(fù)合燃料發(fā)動機

優(yōu)點：

① 不需要輔助燃料油及其供給設(shè)備

② 燃料為一個系統(tǒng)，在控制方面比可燒兩種燃料的發(fā)動機簡單

③ 發(fā)動機價格較低

① 用液體燃料或氣體燃料都可工作

② 對沼氣的產(chǎn)量和甲烷濃度的變化能夠適應(yīng)

③ 如由用氣體燃料轉(zhuǎn)為用柴油燃料在停止工作，發(fā)動機內(nèi)不殘留未燃燒的氣體，因為餓耐腐蝕性好

缺點：

工作受到供給的沼氣的數(shù)量和質(zhì)量的影響

① 用氣體燃料工作時也需要液體輔助燃料

② 需要液體燃料供給設(shè)備

③ 控制機構(gòu)稍復(fù)雜

④ 借個較單燃料式發(fā)動機稍高

近十幾年由于農(nóng)村家庭責(zé)任制、大中型的工廠化畜牧場的建立及環(huán)境保護等原因，我國的沼氣機、沼氣發(fā)電機組已向兩極方向發(fā)展。農(nóng)村主要向3～10千瓦沼氣機和沼氣發(fā)電機組方向發(fā)展，而酒廠、糖廠、畜牧場、污水處理廠的大中型環(huán)保能源工程，主要向單機容量為50～200千瓦的沼氣發(fā)電機組方向發(fā)展。國外，絕大多數(shù)小型沼氣發(fā)電機均有原汽油機改裝而成，其功率大都下降，一般下降15%～20%，而柴油機改裝成小功率的沼氣機很少，原因在于其控制系統(tǒng)均采用電子調(diào)速系統(tǒng)來控制混合器，增加了成本。在國內(nèi)，大多數(shù)小功率沼氣機的改裝都以柴油機為主，功率相對下降10%～15%，主要原因為沼氣中含甲烷量少，發(fā)動機工作容積不變，不能增加混合氣熱值所致，熱效率在33%～36%之間。

3、沼氣發(fā)電余熱回收方法

為了提高沼氣發(fā)電系統(tǒng)對沼氣的利用率，應(yīng)對沼氣發(fā)電過程中廢氣和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生的余熱加以充分利用，具體如下：

（1）發(fā)動機廢氣的余熱利用有三種

a發(fā)動機廢氣的余熱→通過廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽→加熱消化器

b發(fā)動機廢氣的余熱→通過換熱器產(chǎn)生熱水→加熱消化器

c發(fā)動機廢氣的余熱→通過廢氣吸收式冷熱水熱水器→用于空調(diào)系統(tǒng)

（2）發(fā)動機冷卻水中余熱利用

發(fā)動機冷卻水中余熱→通過換熱器產(chǎn)生熱水以加熱消化器

沼氣發(fā)電系統(tǒng)能積極、有效地利用沼氣，可以將沼氣中約30%的能量變?yōu)殡娏Γ?0%的能量變?yōu)闊崮?。沼氣發(fā)動機在完全滿足人們對環(huán)保嚴格要求的同時，利用四沖程、高壓點火、渦輪增壓、中冷器、稀釋燃燒等技術(shù)，通過沼氣在汽缸內(nèi)燃燒做功，將沼氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機械能。于此同時，利用熱回收技術(shù)可將燃氣內(nèi)燃機中潤滑油、中冷器、缸套水和尾氣排放中的熱量充分回收利用而組成熱動機組。一般從發(fā)動機熱回收系統(tǒng)中吸收的熱量以90℃的熱水形式供給熱交換中心使用。內(nèi)燃機正?；厮疁囟葹?0℃。在污水處理廠中可利用這一熱量給消化池進行加熱。燃氣內(nèi)燃機機械效率通常達40%，熱效率可達50%，總效率高達90%。通常在O2為5%的情況下燃燒后排放的NOx500毫克/米，完全滿足環(huán)保的要求。因此，通過沼氣發(fā)動機利用沼氣是一種非常理想的途徑。

三、 CDM簡介

清潔發(fā)展機制是《京都議定書》第十二條確定的一個基于市場的靈活機制，其核心內(nèi)容是允許發(fā)達國家與發(fā)展中國家合作，在發(fā)展中國家實施溫室氣體減排項目。

清潔發(fā)展機制的設(shè)立具有雙重目的：促進發(fā)展中國家的可持續(xù)發(fā)展和為實現(xiàn)公約的最終目標做出貢獻；協(xié)助發(fā)達國家締約方實現(xiàn)其在《京都議定書》第三條之下量化的溫室氣體減限排承諾。通過參與清潔發(fā)展機制項目，發(fā)達國家的政府可以獲得項目產(chǎn)生的全部或者部分經(jīng)核證的減排量，并用于履行其在《京都議定書》下的溫室氣體減限排義務(wù)。對于發(fā)達國家的企業(yè)而言，獲得的CERs可以用于履行其在國內(nèi)的溫室氣體減限排義務(wù)，也可以在相關(guān)的市場上出售獲得經(jīng)濟收益。由于獲得CERs的成本遠低于其采取國內(nèi)減排行動的成本，發(fā)達國家政府和企業(yè)通過參加清潔發(fā)展機制項目可以大幅度降低其實現(xiàn)減排義務(wù)的經(jīng)濟成本。對于發(fā)展中國家而言，通過參加清潔發(fā)展機制項目合作可以獲得額外的資金和／或先進的環(huán)境友好技術(shù)，從而可以促進本國的可持續(xù)發(fā)展。因此，清潔發(fā)展機制是一種“雙贏”的機制。清潔發(fā)展機制合作也可以降低全球?qū)崿F(xiàn)溫室氣體減排的總體經(jīng)濟成本。

4.4.3 沼氣供戶

沼氣作為一種生活能源當向居民供氣時需要輸配系統(tǒng)。沼氣的輸配系統(tǒng)是指自沼氣站至用戶前一系列沼氣輸配設(shè)施的總稱。對于較大工程來說，主要由中低壓力的管網(wǎng)、居民小區(qū)的調(diào)壓器組成。對于小規(guī)模居民區(qū)或大中型沼氣工程站內(nèi)的供氣系統(tǒng)，主要包括低壓管網(wǎng)及管路附件。

輸氣管道在工程建設(shè)中占有相當重要的位置，它在輸配系統(tǒng)總投資中約占60%，因此，合理選擇性能可靠、施工方便、經(jīng)濟耐用的管材，對安全供氣和降低工程造價有著重要意義。

一、常用管材

（一）鋼管

鋼管是燃氣輸配工程中使用的主要管材，它具有強度大、嚴密性好、焊接技術(shù)成熟等優(yōu)點，但它耐腐蝕性差，需進行防腐。鋼管按制造方法分為無縫鋼管及焊接鋼管。在沼氣輸配中，常用直縫卷焊鋼管，其中用得最多的是水煤氣輸送鋼管。鋼管按表面處理不同分為鍍鋅（白鐵管）和不鍍鋅（黑鐵管）；按壁厚不同分為普通鋼管、加厚鋼管及薄壁鋼管三種。

小口徑無縫鋼管以鍍鋅管以鍍鋅管為主，通常用于室內(nèi)，若用于室外埋地敷設(shè)時，也必須進行防腐處理。大于?150mm的無縫鋼管為不鍍鋅的黑鐵管。沼氣管道輸送壓力不高，采用一般無縫管或由碳素軟鋼制造的水煤氣輸送鋼管；但大口徑燃氣管通常采用對接焊縫和螺旋焊縫鋼管。

（二）塑料管

在沼氣輸送工程中主要采用聚乙烯管，有的南方地區(qū)也常使用聚丙烯管，雖然聚丙烯管比聚乙烯管表面硬度高，耐溫較高，但耐磨性、熱穩(wěn)定性較差，其脆性較大，又因這種材料極易燃燒，故不宜在寒冷地區(qū)使用，也不宜安裝在室內(nèi)。

四、沼氣管網(wǎng)的運行管理

（一）運行管理的基本任務(wù)

①把沼氣安全地、不間斷地供給所有用戶。

②經(jīng)常對沼氣官網(wǎng)及其附屬構(gòu)筑物進行檢查、維修，保證沼氣設(shè)施的完好。

③迅速地消除沼氣官網(wǎng)中出現(xiàn)的漏氣、損壞和故障。

④負責(zé)新用戶的接線。

⑤負責(zé)對沼氣管線的施工質(zhì)量監(jiān)督，并參加管線竣工驗收工作。

⑥負責(zé)其他單位施工時與正在運行的沼氣管線發(fā)生矛盾或需要配合的事宜處理。

⑦排除沼氣官網(wǎng)中的冷凝水。

（二）沼氣管網(wǎng)的運行和安全技術(shù)

①運行中的沼氣管道的檢修和搶修工作，常是帶氣作業(yè)，因此，要嚴禁明火，戴好防毒面具。當在沼氣管道帶氣操作時，沼氣壓力應(yīng)控制在200~800Pa范圍之內(nèi)。帶氣操作時，必須兩人以上，溝槽上留一人觀察。

②對低壓沼氣管道每月至少兩次巡視，對閘井、地下構(gòu)筑物的定期預(yù)防檢查應(yīng)同時進行。主要檢查閘井的完好程度，沿線凝水器定期排除以及其他地下設(shè)施被沼氣污染的程度。在閘井打開時，禁止吸煙、點火、使用非防爆燈等。

③沼氣管道日常維護管理的主要工作之一是管道的檢漏。可以根據(jù)沼氣味的濃淡程度，初步確定出一個大致的漏氣范圍，可選用下列方法進行查找：

a.鉆孔查漏。沿著沼氣管道的走向，在地面上每隔一定距離（2~6m）鉆一孔眼，用嗅覺或檢漏儀進行檢查。

b.挖探坑。在管道位置或接頭位置上挖坑，露出管道或接頭，檢查是否漏氣。

c.井室檢查。在敷設(shè)沼氣管道的道路下，可利用沿線下水井、上水閥門井、電纜井、雨水井等井室或其他地下設(shè)施的各種護罩或井蓋，用嗅覺來判斷是否有漏氣。

d.觀察植物生長。地下管道漏出的燃氣到土壤中將引起樹林及植物的枝葉變黃和枯干。

e.利用凝水器（抽水缸）判斷漏氣。在按周期有規(guī)律性的抽水時，如突然發(fā)現(xiàn)水量大幅度增多，有可能沼氣管道產(chǎn)生縫隙，地下水滲入抽水缸，從而也可以預(yù)測到沼氣的泄漏。

巡查檢漏的周期、次數(shù)應(yīng)根據(jù)管道的運行壓力、管材、埋設(shè)年限、土質(zhì)、地下水位、道路的交通量以及以往的漏氣記錄等全面考慮后決定。巡查檢漏工作應(yīng)有專人負責(zé)、常年堅持、形成制度，除平時的檢漏處，每隔一定年限還應(yīng)有重點地、徹底地檢漏一次，檢漏方法可結(jié)合管道的具體情況適當選定。

4.4.4 沼氣提純

沼氣提純工作原理是將系統(tǒng)外送來的10-25KPa的沼氣通過初步除水后,進入脫硫系統(tǒng),本系統(tǒng)根據(jù)原料氣的特點,提供最合理的反應(yīng)條件，可經(jīng)濟地將硫化氫脫除至 3ppm以下。脫硫后的氣體除塵后加壓進入吸收塔，在特定的吸收劑和反應(yīng)條件下，調(diào)整氣體中甲烷濃度到90%，同時全部或部分除去氨、氮氧化物、硅氧烷等多種雜質(zhì)。氣體得到調(diào)整和凈化后，經(jīng)冷卻、分離送入天然氣管網(wǎng)；溶液經(jīng)自凈系統(tǒng)將雜質(zhì)分離出來，并在再生系統(tǒng)解吸出純度≥95%的二氧化碳氣體，該氣體可考慮做相關(guān)產(chǎn)品的原料。

4.4.5 沼液沼渣綜合利用

沼氣發(fā)酵不僅是一個生產(chǎn)沼氣能源的過程，也是一個造肥的過程。在這個過程中，作為生長所需的氮、磷、鉀和微量元素本身上都保留下來，同時，存留了豐富的氨基酸、B族維生素、各種水解酶、生長素、對病蟲害有抑制作用的物質(zhì)或因子。因此，沼肥是很好的有機肥料，具有廣泛的綜合利用前景。同時，由于厭氧發(fā)酵主要消耗碳水化合物，特別是淀粉、糖類等碳水化合物，基質(zhì)總量變小，相對提高了不易損失的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量，使得沼肥可作為淡水養(yǎng)殖和腐食動物的營養(yǎng)餌料。

一、沼肥在種植中的利用

農(nóng)業(yè)上，用來提高農(nóng)作物產(chǎn)量的化肥（氮肥、磷肥和鉀肥）由于長期過量施用和施用不當，結(jié)果造成了環(huán)境污染，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，尤其是土壤中的大量化肥給人類健康構(gòu)成威脅。一般農(nóng)家肥帶有大量的病原體和寄生蟲卵，常常由于腐熟不充分施入土壤中對農(nóng)作物造成感染而發(fā)生病蟲害，而沼肥因其獨特的成分和性能，使其具有生物肥料和生物農(nóng)藥的功效，能夠代替部分化肥、農(nóng)藥的功效，在種植業(yè)中廣泛應(yīng)用。

（一） 沼液的利用

1． 沼液浸種

沼液浸種就是利用沼液中所含的營養(yǎng)組分、生理活性物質(zhì)以及相對穩(wěn)定的溫度對種子進行播種前的處理。

沼液除含有沼肥三要素（氮、磷、鉀）外，還含有種子萌發(fā)和發(fā)育所需的多種養(yǎng)分和微量元素，且大多數(shù)呈速效狀態(tài)。在浸種期間，鉀離子、銨離子、磷酸根離子等都能因滲透作用或生理特性，不同程度地被種子吸收，同時，微生物再分解發(fā)酵原料時分泌出的多種活性物質(zhì)能有效激活種胚和胚乳中的酶源，增強酶的活力，使養(yǎng)分運轉(zhuǎn)和新陳代謝過程加速，具有催芽和刺激生長的作用。因此，幼苗“胎里壯”，抗病、抗蟲、抗逆能力強，為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

水稻、小麥、玉米、棉花、甘薯、花生等采用沼液浸種實驗開展較多，實踐證明沼液浸種優(yōu)于單純的溫湯浸種、藥物浸種，具有出芽率高、幼苗生長旺盛、能防治某些病蟲害、作物產(chǎn)量高以及簡便易行，經(jīng)濟實用等優(yōu)點。

2． 沼液用做無土栽培的營養(yǎng)液

沼液與其他元素配制成無土栽培的營養(yǎng)液，用于水培蔬菜，比較適合植物的營養(yǎng)需求，且來源廣，成本低。水培用的沼液從水壓間取出后需放置3天。由于沼液成分變化較大，需要根據(jù)目前國內(nèi)水培蔬菜采用的營養(yǎng)配方補充各種元素，并用98%磷酸調(diào)節(jié)pH值到5.5~6.0。沼液添加其他營養(yǎng)元素做的培養(yǎng)液，種植的番茄、黃瓜產(chǎn)量與人工合成營養(yǎng)也相當，采收期也大致相同。

3． 沼液葉面噴施

沼液中營養(yǎng)成分相對富集，是一種速效的水肥，葉面噴灑后，其所含的營養(yǎng)物質(zhì)、厭氧微生物的代謝產(chǎn)物，尤其是其中的生理活性物質(zhì)，還有大量水分可被作物葉面快速吸收，利用率高。一般噴施后24h內(nèi)，葉片可吸收噴施量的80%左右，從而能及時補充作物生長對營養(yǎng)的需要。葉面噴施沼液不僅可調(diào)節(jié)作物生長代謝，為作物提供營養(yǎng)，同時可抑制某些病蟲害。

4． 沼液與水耦合灌溉根部追施

結(jié)合農(nóng)業(yè)灌溉，沼液與水按適當比例對作物進行耦合灌溉，能夠使沼肥和水結(jié)合在一起，均勻地施入田里，有利用作物吸收，并節(jié)省人力、物力、時間?？梢圆捎脺喜酃喔?，也可以采用滴灌方式灌溉。采用節(jié)水灌溉時，要首先對沼液進行處理，以去除其中的固形物，防治滴孔堵塞。

5． 沼液防治作物病蟲害

沼液是一種溶肥性質(zhì)的液體，不僅含有較豐富的可溶性無機鹽類，而且含有抑菌和提高植物抗逆性的激素、抗生素等有益物質(zhì)，具有營養(yǎng)、抑菌、刺激、抗逆等功效。將沼液及其沼液與農(nóng)藥配合制備的生化劑用于農(nóng)作物、果樹等植物的浸種、頁面噴施和灌根等，不僅能夠及時補充植物生長期的養(yǎng)分需要，而且具有抗病防蟲的效果。

（二） 沼渣的利用

1． 作為基肥

沼渣一般作為基肥直接潑灑田里，立即翻耕入土，提高肥效。連續(xù)多年施用沼渣，可提高土壤有機質(zhì)含量，使活土層加厚，明顯改良土壤。

2． 作為追肥

在作物生長期內(nèi)，沼渣還可以再作物根部周圍直接開溝挖穴施入土壤，并覆土以提高肥效。

3． 沼渣與氮肥配合施用

氨水與碳酸氫銨呈堿性，肥分易揮發(fā)損失，若施用不當，肥效利用率就不高。將沼渣與其配合施用，能促進化肥再土壤中的溶解、吸附、并刺激作物吸收，這樣可減少氮素損失，提高化肥的利用率。

4． 沼渣堆漚腐殖酸銨肥、腐植酸磷肥

沼渣中腐植酸含量較高，將氨水或碳酸氫銨注入沼渣堆漚堆中，氨水或碳酸氫銨溶液與腐植酸分子結(jié)構(gòu)中的酸性集團生成腐植酸銨，可以增加腐殖質(zhì)的火星，增強肥效。也可將沼渣與磷礦粉或過磷酸鈣一起堆漚制成腐植酸磷肥。腐植酸磷肥堆漚過程中加入氨水即成腐植酸磷銨復(fù)合肥。腐植酸類肥料是一種有機肥與無機肥相結(jié)合的復(fù)合肥料，同時這種堆漚方法，還具有殺滅寄生蟲卵的作用。一般腐植酸銨肥料作為底肥施入，也可再苗期作為追肥使用。

5． 制作營養(yǎng)土、營養(yǎng)缽

營養(yǎng)土和營養(yǎng)缽主要用于蔬菜、花卉和特種作物的栽培和大田作物的育苗，因此，對營養(yǎng)條件要求高，自然土壤往往難以滿足，而沼渣營養(yǎng)全面，來源廣泛，可以代替泥炭、廄肥配制營養(yǎng)土、營養(yǎng)缽。用沼渣配制營養(yǎng)土和營養(yǎng)缽，應(yīng)采用腐熟度號、質(zhì)地細膩的沼渣，其用量占混合物總量的20%~30%，再摻入50%~60%的泥土、5%~6%的鋸屑、0.1%~0.2%的氮、磷、鉀化肥及微量元素、農(nóng)藥等拌勻即可。如果要壓制成營養(yǎng)缽，則配料時要調(diào)節(jié)黏土、砂土、鋸屑的比例，使其具有適當?shù)酿そY(jié)性，以便于壓制成型，同時要有一定的松散性。

二、沼肥在養(yǎng)殖中的利用

沼渣、沼液作為有機復(fù)合肥料應(yīng)用于作物種植中是沼肥的主要利用方式。但近年來，隨著沼肥成分檢測的進展，發(fā)現(xiàn)沼肥中含有動物所需的較全面的氨基酸、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、微量元素等，可作為動物的飼料添加劑。注意必須使用正常產(chǎn)氣的沼氣池，池內(nèi)不要有有毒物質(zhì)和農(nóng)藥。

（一） 沼肥養(yǎng)魚

魚池投入沼肥后，可改善魚池的營養(yǎng)條件，促進浮游生物繁殖，耗氧量減少，水質(zhì)改善，而且常用沼液，水面能保持茶褐色，易吸收光熱，提高水溫，價值沼液的pH為中性偏堿，能使魚池保持中性，這些有利因素能促進魚類更好生長，并減少魚病，改善魚肉品質(zhì)。

（二） 沼肥飼養(yǎng)畜禽

實驗證明，用沼肥（沼渣和沼液）作為飼料添加劑飼喂豬、雞等，可增加替中國，提高肉質(zhì)（或產(chǎn)膽量），提早上市期，提高飼養(yǎng)料報酬率。

（三） 沼渣養(yǎng)殖蚯蚓

蚯蚓是一種富含高蛋白質(zhì)和高營養(yǎng)物質(zhì)的低等環(huán)節(jié)動物，以攝取土壤中的有機殘渣和微生物為生，繁殖力強。可將出池的沼渣晾干，讓氨氣、硫化氫、沼氣逸出后，按不超過80%的比例與樹葉、菜葉、瓜果皮、秸稈等有機物混合，堆放20~25cm，并保持水分含量再60%~70%之間，控制溫度再15~20℃范圍內(nèi)，進行蚯蚓培養(yǎng)。蚯蚓糞含有較高的腐殖酸，能活化土壤，促進作物增產(chǎn)。用沼渣養(yǎng)蚯蚓，方法簡單易行，投資少，效益大。尤其是把沼渣養(yǎng)蚯蚓與飼養(yǎng)畜禽結(jié)合起來，能最大限度地利用有機物質(zhì)，并凈化環(huán)境。