宁夏由于其特殊的自然气候、地理因素导致其生态环境非常脆弱。其农业收入占地区经济比重较大。宁夏地区对农业的整体管理较为粗放，资源合理利用率较低。

沼气的开发和利用为农村提供了清洁的生物质能源，提高了农民生活水平，促进了农村经济可持续发展[5]。

研究内容及方法

以“畜禽养殖一废弃物资源化一生态农业”为基本理念， 进行养殖场废弃生物质制备甲烷的沼气工程工艺设计。以牲畜粪便、清洁废水、生活污水作为发酵原料制取沼气，并实现沼气配套供户燃气，预计可对彭阳县养殖场周边入网的 600 余户进行燃气供应。沼渣、沼液经进一步处理后制备成高校有机肥料，应用于新型有机农业。本论文以循环经济的理念为核心，对沼气工程设计及应用过程进行了研究，并进行了工程化设计，该研究对于我国畜牧养殖产业实现循环经济具有较高的理论和实践意义。

研究方法：

1、本设计结合宁夏某地区的畜牧养殖行业的特点提出了畜牧养殖厂配套沼气工程方案：

养殖厂主要养殖无抗猪，现存栏 10000 余头。每天产生猪粪约 15~16t，猪舍清洁冲洗污水以及生活区污水约 20t 左右，沼气生产设计主要方案如下：

①预处理系统：格栅沉沙池约 100m3，预处理调节池 50m3；

②设计一体式双膜完全混合式厌氧消化器（CSTR）一座，发酵罐和储气柜设计组建一体化，反应罐（约 800m3）→储气（800m3）一体化沼气生产储存系统；

③沼渣、沼液单元：沼渣存放池 60m3，沼液储存池 700m3；

④设计带有配套设施的余热回收系统一组；

⑤沼气预计供应 600 余户。

2、将牲畜粪便、冲洗废水和生活污水作为发酵原料生产沼气，并且对发酵残渣（沼液、沼渣）进行资源化利用，通过对温度、发酵原料固体物质含量、进料量等工艺条件对发酵生产沼气的具体影响，选择适宜的生产工艺，对猪粪污厌氧反应制取沼气（CH4） 的工艺进行工程化设计。

该沼气工程的预计产气量 600~800m3/d，有效容积产气率可达到 0.75~1.0m3/（m3

容积·d ），进料浓度在 8%~12%（TS%），原料发酵温度可控制在 33~35℃。

生物质制甲烷工艺——养殖场配套沼气工程工艺流程

沼气工程在设计建造过程中，要充分考虑发酵原料、场地条件、气候环境、技术水平以及沼气、发酵余料的利用形式，根据实际情况，选择适宜的工艺类型和工程设备。通过对周边环境的前期调研，结合当地的养殖特点提出设计了以养殖产生的大量粪便和污水，这种废弃生物质资源作为发酵......