粪污处理及综合利用技术

粪污处理及综合利用技术粪污处理及综合利用技术2二、畜禽粪污现状三、畜禽养殖污染处理存在问题 四、规模猪场粪污处理技术 五、规模牛场粪污处理技术六、规模鸡场粪污处理技术 主主 要要 内内 容容一、提出背景3一、提出背景4u 当前我国畜禽养殖正发变化，散养户加速退出，规模养殖迅猛开展。规模养殖场增加，养殖粪污集中排放，成为影响养殖场及周边环境质量，增加畜产品质量平安风险的隐患。引起了社会、有关部门及企业的关注和重视。u 近四年来全国开展了畜禽养殖标准化示范创立活动，提出了规模养殖场要实现“粪污处理无害化要求，并取得较好效果。但各地情况不同、畜禽粪污特点各异，也存在技术不到位问题。u 回忆历史，畜禽粪污始终是农业生产重要肥源。只是因畜禽规模化水平提高、人力本钱上涨，打破了这种规律和平衡。总体来讲，粪污是放错地方的资源。要用循环经济理念，推进农牧结合，种养循环，将畜禽粪污进行资源化利用。u 保护三峡库区生态环境是中央交给重庆的政治任务，我们不能以牺牲环境为代价来开展产业。5值得注意的3个概念u 生化需氧量BODBiochemical Oxygen Demand的简写：有机污染物经微生物分解所消耗溶解氧的量。表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标，它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，BOD单位以ppm或毫克升表示。其值越高，说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。u 化学需氧量CODChemical Oxygen Demand：是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中复原性物质多少的一个指标。COD的单位为ppm或毫克升，其值越小，说明水质污染程度越轻。u 1公顷=10000平方米=15亩6二、粪污处理现状7u 畜牧业产值占比逐步提高，畜产品总量逐年增长，规模养殖快速扩张，优势产区正在形成。粪污总量增长，治污难度加大，污染不断加重。粪污污染严峻。粪污污染严峻。一、畜禽粪污处理现状-全国8一、畜禽粪污处理现状-全国92021年全国COD排放量分布图一、畜禽粪污处理现状-全国102021年全国总氮排放量分布图一、畜禽粪污处理现状-全国112021年全国总磷排放量分布图一、畜禽粪污处理现状-全国1220212021年世界、中国主要畜禽粪尿产生量及占比表年世界、中国主要畜禽粪尿产生量及占比表单位：万吨一、畜禽粪污处理现状-全国13单位：万吨 全国畜禽粪尿年产量及增长表全国畜禽粪尿年产量及增长表一、畜禽粪污处理现状-全国1420212021年我国畜禽粪尿主要污染物年产量年我国畜禽粪尿主要污染物年产量单位：万吨 据2021年中国统计年鉴显示，我国氮肥、磷肥的施用量分别为2353.7万吨、805.6万吨。一、畜禽粪污处理现状-全国15全国废弃物与畜禽粪尿比照表全国废弃物与畜禽粪尿比照表一、畜禽粪污处理现状-全国16 数据来源于中国统计年鉴和中国畜牧业统计年鉴。经估算：畜禽尿液COD排放量已超过全国废水排放总量的1.11倍，超过全国河流水体废水接纳总量的1.34倍，畜禽尿液氮氨排放量是全国全国废水排放总量的3.01倍，超过全国河流水体废水接纳总量的3.59倍。全国全国CODCOD、NH3-NNH3-N排放量分折表排放量分折表 单位：万吨单位：万吨一、畜禽粪污处理现状-全国17注：引用氮肥施用标准是：1、耕地、引自荷兰；2、林地引自?森林培育学?；3、果园来自赵佐平等发表于中国生态农业学报的?渭北旱塬苹果园施肥现状分析评估?文献；4、茶园来自吴全等发表于土壤肥料的?四川茶园土壤中脲酶活性研究?的文献。各类土地的畜禽粪尿各类土地的畜禽粪尿N N源承载量源承载量 单位：头单位：头/公顷公顷一、畜禽粪污处理现状-全国18各类土地的畜禽粪尿各类土地的畜禽粪尿N N承载量承载量 单位单位 头头项目项目耕地耕地牧草地牧草地林地林地果园果园茶园茶园施氮标准施氮标准（kg/hm2 ）170170250250112.5112.5240240225225猪承载量猪承载量14.4914.4921.3121.319.599.5920.4620.4619.1819.18牛承载量牛承载量2.462.463.623.621.631.633.473.473.263.26羊承载量羊承载量12.3512.3518.1718.178.188.1817.4417.4416.3516.35416.67416.67禽承载量禽承载量314.81314.81462.96462.96208.33208.33444.44444.44兔承载量兔承载量175.26175.26257.73257.73115.98115.98247.42247.42231.96231.96每公顷耕地的猪只承载量每公顷耕地的猪只承载量=耕地的氮肥施用限量耕地的氮肥施用限量每头猪年排放粪尿中的氮之和每头猪年排放粪尿中的氮之和 =17011.73=14.49头头一、畜禽粪污处理现状-全国19欧盟规定：粪肥年施氮(N)量的限量标准为170kg/hm2，磷P35kg/hm2。中国现无标准：有学者推荐畜禽粪便施用限量为30t/hm2，朱兆良研究说明，大面积化肥年施氮(N)量应该控制在 150-180kg/hm2，有研究说明：2003年全国耕地畜禽粪便的平均负荷为24t/hm2。其中，北京居全国之首，高达 49t/hm2，7 个省区超过 30t/hm2；畜禽粪便纯磷(P)养分平均值为 29kg/hm2，8 个省区超过了极限值 35kg/hm2。北京和上海虽然粪尿磷资源总量不如其他省份多，但单位面积Kg/hm2承载磷量却较其他省份高，分别为98.7、86.7，其次为广东、湖南、天津、山东、福建，分别是57.3、44.3、44.0、43.2、38.5。一、畜禽粪污处理现状-全国20类 别 耕地（18.258亿亩）可用草地（47亿亩）可用林地（29.3亿亩）现况理论盈缺现况理论盈缺现况理论盈缺猪349282176405-172876349282 667796318513318513349282 187451-161830 牛59622 29954-29668 59622 113393537715377159622 31829-27792 羊225019 150380-74639 225019 569276344256344256225019 159797-65222 禽75456813831925-3713755 7545681 14506018696033769603377545681 4071870-3473811兔42108252133237-2077588 4210825 8075515 3864689 3864689 4210825 2266814-1944011 N N kg/hm2170引自荷兰标准250引自荷兰标准112.5引自沈国舫主编森林培育学20212021年中国各类土地畜禽估测承载量年中国各类土地畜禽估测承载量以氮肥为标准单位：万头、只以氮肥为标准单位：万头、只 注：1、畜禽存出栏量引自中国统计年鉴。2、粪尿产量按公式计算。3、各畜禽粪N含量依文献报道。4、盈缺指所有畜禽饲养量换算成单个畜种的饲养总量与指定土地资源的畜禽承载量之间的差值一、畜禽粪污处理现状-全国21类别引果园（1.73亿亩）茶园（0.2亿亩）农作物总播种（24.1亿亩）耕地、林地、果园、茶园现况理论盈缺现况理论盈缺现况理论盈缺现况理论盈缺猪349282 22792-3264893492823546-345736349282229911-119371 349282 1057993708710牛59622 3870-5575259622602-590205962239039-2058259622179650120028羊225019 19430-2055892250193023-221996225019195992-29027225019901908676888禽75456811 495111-7050570 7545681 77037-7468644 7545681 4994185-2551496 7545681 2298196215436281兔4210825 275628-3935197 4210825 42886-4167939 4210825 2780268-1430557 4210825 12794082 8583256 氮肥kg/hm2240引自同延安等渭北旱塬苹果园施肥现状分析评估225引自吴全四川茶园土壤中脲酶活性研170引自荷兰标准注：1、畜禽存出栏量引自中国统计年鉴。2、粪尿产量按公式计算。3、各畜禽粪N含量依文献报道。4、盈缺指所有畜禽饲养量换算成单个畜种的饲养总量与指定土地资源的畜禽承载量之间的差值。续前表续前表 2021 2021年中国各类土地的畜禽承载量年中国各类土地的畜禽承载量以氮肥为标准单位：万头、万只以氮肥为标准单位：万头、万只 一、畜禽粪污处理现状-全国22重庆市畜禽粪污产生概况重庆市畜禽粪污产生概况一、畜禽粪污处理现状-重庆2320102010年中国及重庆主要畜禽粪尿产生量及占比表年中国及重庆主要畜禽粪尿产生量及占比表（单位：万吨）（单位：万吨）畜种区域猪牛羊禽兔总计重庆550522645126071879075中国20273019600978731307082704510882重庆/中国3%1%1%2%7%2%畜禽存出栏数来自2010年中国畜牧业年鉴，粪尿排泄量按公式计算一、畜禽粪污处理现状-重庆2420102010年重庆各畜禽年粪尿产量及权重年重庆各畜禽年粪尿产量及权重 （单位：万吨、（单位：万吨、%）项目猪牛羊禽兔粪尿总量粪尿产量550522645126071889075占比60.6624.955.646.682.07100猪、牛占到全市畜禽粪尿总量的85.61%。粪污治理重点应放在猪和牛。一、畜禽粪污处理现状-重庆2520102010年重庆市畜禽粪尿主要污染物年产量年重庆市畜禽粪尿主要污染物年产量 （单位：万吨）（单位：万吨）类别氮磷BODCODNH3-N猪粪19.211.1121.5169.410.0猪尿7.41.211.220.23.2牛粪7.11.939.750.12.8牛尿5.20.32.63.92.2羊粪2.60.91.41.60.3羊尿2.40.30.70.80.1禽粪7.53.329.027.32.9兔粪0.80.30.40.50.1兔尿1.10.20.30.40.1据重庆统计年鉴显示，2021年我市氮肥、磷肥的施用量分别为49.31万吨、17.49万吨，经估算我市畜禽污染物中氮肥、磷肥分别占施用量的75.4%、100%。一、畜禽粪污处理现状-重庆26序号区县猪牛羊禽兔粪尿粪尿粪尿粪粪尿1万州区1339990.5933884.3479847.3191938.948942.824471.4157523.617982.513187.22涪陵区1166156.2819919.8411647164658.83044215221225170.610816.87932.33大渡口15052.512656.7994.6397.9584.6292.34493.2004江北区35944.427423.945834.9183343000.71500.47441133.297.75沙坪坝46951.832532.617574.87029.92165.61082.813847.4179.3131.56九龙坡91874.669666.75456.82182.73852192631489.71963.71440.17南岸区53028.536426.6103664146.41140.7570.49788354.8260.28北碚区219563.3148766.916726.16690.513625.76812.961605.1159011669万盛区12825089754.81752070086926.83463.426764.125821893.410双桥区12918.89141.92345.1938.1313.2156.61856.212.59.211渝北区513744.9359710.5115221.446088.624565.812282.9193001.54037229606.112巴南区882233.9633534.9110576.844230.712867.56433.8230489.96638.2486813黔江区1227203.98458841212666.9485066.827035.113517.631597.5465.4341.314长寿区1021119.5707073.6157451.962980.86702.83351.4304623.58197.26011.315江津区1439069.71012087.410198140792.426123.113061.6386191.860790.744579.816合川区1694809.51164161.3129383.451753.439712.819856.4275628.232643.823938.817永川区1278899.4904514.9161667.664667.126982.913491.5388580.8115693.184841.618南川区1136244.2766401.3358877.1143550.942361.521180.7187959.25168.43790.119綦江县1059975.6743775.5400797.416031975993.137996.5120823.515075.911055.620212021年重庆市各区县畜禽粪尿产生量年重庆市各区县畜禽粪尿产生量一、畜禽粪污处理现状-重庆27序号区县猪牛羊禽兔粪尿粪尿粪尿粪粪尿20潼南县1057238.2739153.8140141.856056.715812.27906.1105543.312942.59491.221铜梁县811168.2599919.46445925783.647479.423739.754629442224.430964.622大足县1030802.8711597.643608.417443.443664.421832.2248410.19303.36822.423荣昌县1273060.3852694.9138690.955476.417142.78571.4286161.443239.831709.224璧山县438491.8305700.619481.97792.821581.210790.658409877693.25697525梁平县1142191.8782545.7216572.886629.135835.217917.6204086.53458.72536.426城口县342878238897.3227723.591089.490022.145011.199724.23086.32263.327丰都县834120.4558581.92722790.51089116.172220.786110.4233444.23053.52239.328垫江县1193839828697.6192957.377182.920109.310054.7149363.712416.89105.729武隆县718523.5490772.5601510.9240604.4208394.7104197.439304.81597.11171.230忠 县1076663.1742395.2492740.9197096.474496.537248.3136539.473569.953951.331开 县16526301134630335581134232.4469755234877.5143910181344.613298632云阳县1378040936547.9933396.3373358.5538343269171.5105882.530394.522289.333奉节县1200867.4816538.6576426.3230570.5227480.111374089707.511053.48105.834巫山县753203521798.8172818.469127.4191490.295745.1434142016.41478.735巫溪县966472644735.7144859.457943.8196471.598235.7100424.6973713.636石柱县558443.1383091.71321619.4528647.826318.613159.358405.1247677.5181630.237秀山县800631.5533133.7592303.8236921.566477.533238.778557.81102.6808.638酉阳县1121148753035.91896512.6758605.1480984.5240492.3888671327973.139彭水县854652.85891131578333631333.276581.538290.764502.52536.71860.320212021年重庆市各区县畜禽粪尿产生量续年重庆市各区县畜禽粪尿产生量续一、畜禽粪污处理现状-重庆2820102010年重庆市各区域畜禽粪尿量年重庆市各区域畜禽粪尿量 （单位：万吨、（单位：万吨、%）序号区县粪污产生量占比%1渝东南地区2109.1 23.252渝东北地区3426.4 37.773渝西地区3102.8 34.184主城九区436.5 4.8u 重庆市畜禽粪污产生概况一、畜禽粪污处理现状-重庆29类别氮（TN）磷（TP）BODCODNH3-N猪11111牛0.170.410.230.260.2羊0.851.489.2511.835.05禽21.7220.9225.7339.5627.43兔12.0922.82138.56177.1172以猪为例各畜种污染物的当量比值以猪为例各畜种污染物的当量比值说明：将猪的氮、磷、BOD、COD及NH3-N设为1。以猪年排放粪尿中的含氮总量为例：1头猪当量=0.17头牛=0.85头羊=21.72只禽=12.09只兔一、畜禽粪污处理现状-重庆30序号区县农作物播面序号区县农作物播面1大渡口250321荣昌县799622江北区498522璧山县509883沙坪坝1064523万州区1690594九龙坡1421524梁平县958555南岸区524025城口县474776北碚区3386026丰都县1083007渝北区6734627垫江县816608巴南区9691828忠县1059169万盛区2044429开县17123910双桥区156730云阳县13794011涪陵区16913931奉节县12627012长寿区8572632巫山县8753913江津区15071133巫溪县8289814合川区16030934黔江区8862315永川区9905735武隆县8073816南川区8605736石柱县8576417綦江县10450237秀山县9551118潼南县13100338酉阳县12753919铜梁县8328939彭水县11271720大足县9587740渝中区-20212021年重庆市各区县的农作物播种面积年重庆市各区县的农作物播种面积 单位单位:公顷公顷一、畜禽粪污处理现状-重庆31畜禽粪便负荷预警值分级表畜禽粪便负荷预警值分级表预警值预警级别对环境影响0.4无0.4-0.7稍有0.7-1.0有1.0-1.5较严重1.5-2.5严重2.5非常严重一、畜禽粪污处理现状-重庆32l 经测算，我市各区县畜禽粪便猪粪当量负荷量在11.54t/haa51.43t/haa之间，全市平均负荷量已达25.74t/haa。l 全市畜禽粪便平均负荷量承受程度到达0.6，重庆市各区县畜禽粪便负荷量承受程度中最高的区县已到达1.1，警报级数最高的区县已处于级。l 全市共有18个区县超过了全市平均值，约占全市的47.4%l 分布上呈现远郊区多于中心城区和近郊区的状况。一、畜禽粪污处理现状-重庆33 超过全市畜禽粪便猪粪当量负荷量的区县超过全市畜禽粪便猪粪当量负荷量的区县一、畜禽粪污处理现状-重庆34类 别农用地资源（10368万亩）耕地面积（3356万亩）牧草地面积（355万亩）现况理论盈缺现况理论盈缺现况理论盈缺猪6848.8210017.833169.016848.823242.9-36066848.82505.33-6343牛1168.881701.06532.181168.88550.65-6181168.8885.81-1083羊5007.538539.913532.385007.532764.48-22435007.53430.78-4577禽147947.76217609.4469661.68 147947.76 70442.96-77505 147947.76 10976.85-136971兔82561.49121143.438581.9182561.49 39215.67-43346 82561.496110.82-76451氮肥标准（kg/hm2）170（荷兰标准）170（荷兰标准）250（荷兰标准）20212021年重庆市各类土地的畜禽粪尿年重庆市各类土地的畜禽粪尿N N承载量承载量 单位：万头、万只单位：万头、万只 注：1、各类土地资源面积来源于2021年重庆统计年鉴；2、根据2021年重庆畜禽存出栏统计数据及各畜禽粪N含量计算，引用欧盟土地N肥限量标准；3、盈缺指所有畜禽饲养量换算成单个畜种饲养总量与指定土地资源的畜禽承载量之间的差值。一、畜禽粪污处理现状-重庆35一、畜禽粪污处理现状-重庆类别林地面积（4932万亩）园地面积（358万亩）农作物总播种面积（4962万亩）现况理论盈缺现况理论盈缺现况理论盈缺猪6848.823153.55-36956848.82489.62-63596848.824794.20-2054.62牛1168.88535.48-6331168.8883.14-10861168.88814.07-354.81羊5007.532688.31-23195007.53417.38-45905007.534086.92-920.61禽147947.76 68502.08-79446147947.76 10635.56-137312 147947.76 104140.74-43807.02兔82561.49 38135.18-4442682561.495920.82-7664182561.4957975.26-24586.23氮肥标准（kg/hm2）112.5（沈国舫主编森林培育学）240按苹果园计算；数据来自同延安等渭北旱塬苹果园施肥现状分析评估170（荷兰标准）续前表续前表 2021 2021年重庆市各类土地的畜禽粪尿年重庆市各类土地的畜禽粪尿N N承载量单位：万头、承载量单位：万头、万只万只 注：1、各类土地资源面积来源于2021年重庆统计年鉴；2、根据2021年中国畜禽存出栏统计数据及各畜禽粪N含量计算，引用欧盟土地N肥限量标准；3、盈缺指所有畜禽饲养量换算成单个畜种饲养总量与指定土地资源的畜禽承载量之间的差值。36 三、畜禽养殖污染处理存在问题 37u 实用技术研发和推广不够，u 畜禽养殖废弃物综合利用和污染治理的根底设施缺乏u 畜禽养殖污染防治的扶持引导政策不完善，资金投入缺乏u 畜禽粪污资源化利用的途径没有根本突破畜禽养殖污染处理存在的问题38畜禽养殖污染处理存在的问题l以安徽为例1006家规模养殖场39畜禽养殖污染处理存在的问题40四、规模猪场粪污处理技术 41u 水泡粪l工艺：在在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水，粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排放缝隙地板下的粪沟中，储存一定时间后一般为12个月，待粪沟装满后，翻开出口的闸门，将沟中粪水排出。粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。l优点：比水冲粪工艺节省用水。l缺点：由于粪便长时间在猪舍中停留，形成厌氧发酵，产生大量的有害气体，粪水混合物的污染物浓度更高，后续处理难度大、费用高。一、猪场粪污清理 技术42u 水泡粪一、猪场粪污清理技术43u 干清粪u 粪便一经产生就将粪、尿和污水别离，并分别去除，干粪由机械或人工收集、清扫、运至粪便堆放场，尿及冲洗污水那么从下水道流进污水池贮存。为了便于粪污与尿水别离，排粪区地面要有坡度，尿液、污水顺坡流入尿沟，粪尿沟上设铁篦子，防止猪粪落入。粪尿沟内每隔一定距离设一沉淀池，尿和污水由地下排出舍外。一、猪场粪污清理技术44u 干清粪l机动铲式清粪 机动铲式清粪机适用于南方开放式或半开放式畜舍，也适合于北方各种舍外排粪猪场的清粪工作l刮板清粪 大型机械化养猪场大多采用刮板清粪设备；缺点是一次性投资较大,维护费用高,国产的清粪机可靠性存在欠缺,故障率较高，噪声大一、猪场粪污清理技术45u 雨污别离l对猪场已有的户外粪水排放明沟,对其进行封闭改造,防止雨水进入其中,实现雨污别离。l对新建猪场,在猪舍屋檐雨水侧,修建雨水明渠,雨水明渠的根本尺寸为0.3米0.3米；在猪舍的粪污排放口或集粪池排放口,铺设污水输送管道,管道直径在200毫米以上，粪污通过管道直接输送至粪污处理系统,对于重力流输送的粪污管道,管底坡度不低于2%，雨污别离,可以减少进入猪场粪污处理系统的污水量。一、猪场粪污清理技术46一、猪场粪污清理技术u 发酵床养殖l猪的污染主要来自粪尿的排放,微生物发酵床养猪,将谷壳、锯末、米糠等和微生物添加剂按一定比例混拌均匀调整其水分后,进行堆积,促进有益微生物菌群繁殖,发酵后将垫料放进猪舍里。猪在生长过程中,粪尿都排泄到垫料上,生猪粪尿可以歼中的有益菌提供营养,保持有益菌的生长繁殖,垫料里的有益微生物能够迅速有效审粪尿进行降解、消化。l猪舍不需要每天清扫和冲洗,不会产生冲洗圈舍的污水；垫料使用一段时间后清出,清出的垫料进行高温发酵,进一步无害化处理和腐熟,生产有机肥。l通风良好的猪舍内,粪尿被微生物迅速分解,不会产生臭气,冬季垫料在微生物用下可以提高猪舍温度,但夏季猪舍需要采取一定的降温措施。由于发酵床养猪过程中无需人工清粪、冲洗猪床、清扫圈舍,一方面可以减少饲养人员,节省人工支出,另一方面可减少水资源消耗,节省水费。47二、猪场粪污贮存技术l猪场粪便要及时进行无害化处理和资源化利用,应建造专门的畜禽粪便贮存设施,贮存是粪污管理过程中的关键环节之一。l粪便污水贮存设施应远离湖泊、小溪、水井等水源地,建造在猪场生产区及生活管理区的下风向或侧风向,并尽量远离风景区以及住宅区。粪便污水贮存设施不能建在坡度较低、水灾较多的地方,以免在雨量较大或洪水爆发时,池内污水溢出而污染环境。l贮存设施要有防渗措施和较高的抗腐蚀性能,以防止粪便污水贮存过程渗漏对地下水产生污染。l粪便污水贮存设施的容积应按照日收集粪便污水量、降水情况和贮存期来确定。48三、沼气工程技术u 技术开展概况l沼气工程技术是以厌氧发酵为核心的畜禽粪污处理方式。20世纪70年代末期,国外 开始研发沼气处理技术,主要用于城市生活污水和畜禽养殖场粪污处理。l我国于20世纪70年代建设了一批沼气发酵的研究工程和示范工程。20世纪80年代开始,农村户用沼气开始逐渐在全国局部省市进行示范与推广。到2021年年底,全国建有大中型沼气工程在4700个,年产沼气16 亿立方米。l随着沼气处理技术的不断完善和开展,厌氧发酵(沼气)技术已成为我国大中型畜禽养殖场粪污处理的主要方式之一。49u 工程技术优缺点三、沼气工程技术l优点：减少疾病；变废为宝；改善猪场环境。l缺点：沼气发酵受温度影响；沼气工程设施投资大、运行本钱高；沼渣和沼液如不进行适当的处理或利用,将导致二次污染；对建筑材料、建设工艺、施工要求等较高，容易造成漏气或不产气。50三、沼气工程技术u 主要技术形式l上流式厌氧污泥床UASB51三、沼气工程技术u 主要技术形式l升流式厌氧固体反响器USR52三、沼气工程技术u 主要技术形式l全混式厌氧反响器(CSTR)53三、沼气工程技术u 主要技术形式l厌氧折流反响器(ABR)54l 沼气厌氧还田模式三、沼气工程技术u 工程技术应用 适用范围：远离城市,土地宽广,有足够农消纳养殖场粪污的地区,特别是菜、经济类等作物种植地区。55l 沼气厌氧自然处理模式三、沼气工程技术u 工程技术应用 适用范围：远离城市,气温较高,土地宽广,地价较低,有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统的地区,采用人工清粪的规模猪场。56l 沼气厌氧达标排放模式三、沼气工程技术u 工程技术应用 适用范围：该模式适用于地处大城市近郊,经济兴旺,土地紧张地区的猪场粪污处理。57l 生物质能源利用模式三、沼气工程技术u 工程技术应用 适用范围：一般适用于中大型猪场58四、固体粪便堆肥工艺技术u 堆肥根本原理l堆肥是在人工控制水分、碳氮比(c/N)和通风条件下,通过微生物作用,对固体粪便的有机物进行降解,使之矿质化、腐殖化和无害化的过程。l堆肥过程中的高温不仅可以杀灭粪便中的各种病原微生物和杂草种子,使粪便到达无 害化,还能生成可被植物吸收利用的有效养分,具有土壤改进和调节作用。堆肥处理具有运行费用低、处理量大、无二次污染等优点l堆肥分好氧和厌氧堆肥,好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧微生物的作用,使有机物降 解的生化过程,好氧堆肥分解速度快、周期短、异味少、有机物分解充分;厌氧堆肥是依 靠专性和兼性厌氧微生物的作用,使有机物降解的过程,厌氧堆肥分解速度慢、发酵周期长、且堆制过程中易产生臭气,目前,主要采用好氧堆肥。59四、固体粪便堆肥工艺技术u 好氧堆肥60四、固体粪便堆肥工艺技术u 好氧堆肥61四、固体粪便堆肥工艺技术u 好氧堆肥62五、猪粪污原位降解技术u 工艺类型l 按发酵床的雕制工艺分 湿式发酵床是将垫料原料与发酵菌剂搅拌均匀,参加适量水分,提前发酵一定时间,再摊开散热后铺进猪圈,然后进猪饲养的方法。干撒式发酵床是将干垫料原料与发酵菌剂掺匀后不加水分,也不提前发酵,直接铺进猪圈,铺好后即可进猪饲养的方法。随着垫料发酵菌剂休眠性提高和使用条件的放宽,长效可靠的干撒式工艺类型显现出更强的生命力63五、猪粪污原位降解技术u 工艺类型l 按猪群与垫料接触情况分 接触型工艺是将猪直接饲养在发酵床之上,猪群与垫料直接接触,普及应用较广的形。优点在于猪舍建设可因地制宜,本钱相对较低,。缺点在于发酵床垫料质量要求较高,维护需要大量人力,密度不宜过大,适宜适度规模养猪。非接触型工艺是在接触型工艺的根底上结合生猪漏缝地板饲养技术,利用漏缝地板将猪群与发酵床隔离开,猪群不与垫料直接接触。优点是可节省维护人工本钱,垫料来源广泛,可实现大规模工厂化养猪生产。缺点在于猪舍建设标准要求较高,建设投资较大。64五、猪粪污原位降解技术u 猪舍设计与建设l猪粪污原位降解猪舍内发酵床与屋檐的距离不低于2米,具体高度应依据屋顶结构、猪舍跨度、当地光照条件及是否配备环境控制设备等因素决定。l猪舍建筑结构与传统猪舍一样,根据当地气候条件可建成封闭式、半开放式或开放式,因地制宜。l猪舍单栏面积应根据猪场规模大小而定,一般为25-40平方米,两栏之间直接用栅栏隔开，利于圈舍内通风和采光。65五、猪粪污原位降解技术u 发酵池设计与建设l发酵床的垫料厚度 发酵池深度主要受垫料厚度影响,而垫料厚度又受到发酵类型、养殖对象、气候、季 节等多种因素影响,如干撒式发酵床垫料厚度比湿式发酵床可降低40%;饲养育成猪比饲 养保育猪垫料厚度应至少增加 30%;南方地区的厚度可适当降低,北方地区的厚度可适当增加;夏季适当降低,冬季适当加高。总的来说,发酵池深度一般保持在40-100厘米不得低于40厘米。66五、猪粪污原位降解技术u 发酵池设计与建设l发酵床的形式 地上式发酵池建在地面上,垫料槽底部与猪舍外地面持平或略高,硬地平台及操作通道需垫高40-100厘米,保育猪40厘米左右、育成猪100厘米左右。地上模式主要 适宜大局部雨量充分的南方地区以及江、河、湖、海等地下水位较高的地区。地下式发酵池建在地面以下,池深保持40厘米以上,冬季越寒冷越要加大发酵池深度非常适宜老旧猪舍改建。地下模式的优点是冬季保温性能好,适宜北方寒冷枯燥地区及地下水位较低的地区。半地下式发酵池一半建在地下、一半建在地上,池深与地上式根本一致。其优点在于 建设本钱相对地上式低,又比地下式便于养护,同时解决了季节性地下水位过高问题,适 宜北方大局部地区、南方坡地或高台地区。67五、猪粪污原位降解技术u 养殖设备l粪污原位降解技术的饲养设备主要包括饲喂设备、饮水设备、降温设备和垫料养护设 备等。68五、猪粪污原位降解技术u 垫料选择与制作l垫料原料选择 垫料原料要求碳氮比高,木质粗纤维含量较高,不容易被分解、疏松 多空透气、吸水吸附性能良好、细度适当、无毒无害、无明显杂质等。发酵床垫料的原料以木材锯末碳氮比最高,疏松多孔,透气性、保水性最好,最耐发酵,使用年限最长。稻壳、棉籽壳粉,棉秆粗粉等也是很好的垫料原料,透气性能比锯末好,但吸附性能稍次于锯末。玉米秆、麦秸、稻草等秸秆也可以作为垫料使用,但由于秸秆的粉碎费用较高,而且粉碎后的透气性能不佳,吸水后透气性能更差,且容易腐烂,因此,不宜粉碎使用。69五、猪粪污原位降解技术u 垫料选择与制作l垫料发酵菌剂的选择 发酵床的发酵过程是通过不同温区活性菌种的相互配合、多种功能菌群系统的分工协作，由多种物质参与化学转化的复杂的生物化学反响过程。发酵床功能菌剂来源有两方面,一是土著菌种，二是商品菌剂，实际生产过程中，建议选择商品菌剂。发酵床功能菌剂使用时一般要先用麸皮、玉米粉或米糠等稀释,一是确保菌剂与垫料混合均匀，二为菌群提供快速复活、发酵的高浓度营养物质70五、猪粪污原位降解技术u 垫料选择与制作l发酵床的铺设 湿式发酵床的铺设首先要调制加工垫料,可在猪舍内进行,但如果垫料数量较大,建议使用搅拌设备,选择专用场地进行加工。南方地区多项选择用发酵车间式结构,利于通风透气,北方地区多项选择用发酵棚式结构,便于冬季保温。干撒式发酵床铺设可以逐次增加厚度,初次铺设30厘米厚度即可。垫料原料可以单独用锯末或稻壳,也可锯末与稻壳任意比例混合使用,除此之,可用刨花、棉花秆、玉米秸、玉米芯和花生壳等多种原料替代,特别是最下层可完全使用其他替代原料,甚至碎木块、断树枝等也不影响使用效果。为了使发酵床中发酵菌剂分布均匀,可将垫料分5层铺填,每一层用菌剂总量的1/5。71五、猪粪污原位降解技术u 发酵床的养护l垫料通透性管理 发酵床发酵过程需要保持正常水平氧气含量,以保持发酵床较高粪尿分解能力和 抑制 病原微生物繁殖,垫料要保持适当的通透性。为了促使猪群对垫料的拱掘翻动,减少人工翻动的劳动强度,肉猪群最好采用限饲分餐饲喂，适当减少正常饲料喂量的5%-10%,迫使猪为寻找食物增加拱掘。72五、猪粪污原位降解技术u 发酵床的养护l疏粪管理l通风管理 要适时将明显集中的粪尿疏散分撒,与垫料混合均匀，填埋入发酵层,即疏粪管理。原那么上,每天要将集中的粪尿与垫料混合填埋。通风的原那么是尽可能采用自然通风,当自然通风不能满足要求时,采用机械通风，炎热季节,那么使用由湿帘、喷雾等设备与风机组合成的降温系统,对发酵床猪舍进行降温。73五、猪粪污原位降解技术u 发酵床的养护l水分调节 发酵床适宜的水分含量应根据地域、气候、垫料及发发菌剂的特点来适当调整。在核心发酵层,一般情况通过填埋粪尿即可满足水分含量要求,而不需要额外添加水分，即便干撒式发酵床的表层垫料,除了使用初期可能需要喷水压尘外,正常饲养过程很 很少出现垫料水分过低问题。发酵床适宜的水分含量应根据地域、气候、垫料及发发菌剂的特点来适当调整。74五、猪粪污原位降解技术u 发酵床的养护l垫料补充 发酵床在消化分解粪尿的同时,垫料也会逐步损耗,及时补充垫料是保持发酵床性能稳定的重要措施。垫料补充有集中补充、定期补充和随时补充等形式。补充垫料的质量要以首次铺设时的要求为准,补充的新料要与发酵床上的垫料混合均匀，并调节好水分。75五、猪粪污原位降解技术u 发酵床的养护l猪群出栏后的垫料管理 垫料的管理和养护直接关系到发酵床的使用寿命，如果管理和养护得当，发酵床可使用3年以上，可以饲养多批次的生猪 每一批猪群出栏后,对垫料的管理应包括3方面工作:首先为使老旧垫料能重新被利用，要彻底翻倒垫料，做到完全松散透气，粪料与垫料混合均匀；其次发酵床不能使用任何化学消毒剂；其三在原有垫料的上层补充新垫料,到达要求厚度,间隔24小时后再进猪饲养。76五、规模牛场粪污处理技术77一、规模牛场粪污清理技术u 人工清粪 人工利用用铁锨、铲板、笤帚等将粪便收集成堆,人力装车运至堆粪场或直接施入农田，是小规模牛场普遍采用的清粪方式。人工清粪无需设备投资、简单灵活;但工人工作强度大、环境差,工作效率低。逐渐被取代。78一、规模牛场粪污清理技术u 半机械清分粪 半机械清粪将铲车、拖拉机改装成清粪铲车,或者购置专用清粪车辆、小型装载机进行清粪。采用这种方式清粪，操作灵活、方便，提高了工作效率，降低人工本钱；但是运行本钱高，噪音大，易对牛造成伤害和惊吓。79一、规模牛场粪污清理技术u 刮粪板清粪 新建的规模牛场主要使用刮粪板清粪,该系统主要由刮粪板和动力装置组成 该清粪方式能随时清粪,机械操作简便,工作平安可靠,刮板高度及运行速度适中，根本没有噪音。设备安装方便。80一、规模牛场粪污清理技术u 水冲清分粪 水冲清粪多在水源充足，气温较高的南方地区使用。污水排除系统，一般由排尿沟、降扣、地下排出管及粪水池组成。此外，牛舍地面必须有一定的坡度、宽度和深度，牛舍温度必须在0以上。优点；所需人人力少、劳动强度小、效率高。缺点：冲洗用水量大，产生污水量也大；粪水贮存、管理、处理工艺复杂；北方地区冬季易出现污水冰冻的情况。81一、规模牛场粪污清理技术u“软床饲养 所谓软床，就是在牛舍地面上铺设稻草或是锯末做成的垫料，垫料中添加生物制剂。82二、牛场粪污贮存技术u 堆肥场 贮粪池一股在地下,且用水泥预制板封顶,用来贮存固液混合的粪便和污水。u 贮粪池u 污水池 污水池用来贮存从牛舍排尿沟排出的尿液和冲洗污水,堆粪场排水沟的污水也通过管道送至污水池。堆粪场多建在地上,为倒梯形,地面用水泥、砖等修建而成,且具有防渗功能，墙面用水泥或其他防水材料修建，顶部为彩钢或其他材料的遮雨棚，防止雨水进入。83三、牛粪沼气生物制能技术u 厌氧发酵的根本条件l沼气池 沼池是与空气隔绝的厌氧装置,保证沼气微生物生活在严格的厌氧环境中,同时便于收集和贮存沼气。l沼气微生物 是沼气的生产者。沼气微生物是一些种类繁多、习性各异的专性和兼性的细菌。l发酵原料 能够被沼气微生物分解利用的有机物。84三、牛粪沼气生物质能技术u 沼气池的根本构造与设计施工l沼气池结构l沼气池选择l大中型沼气工程l沼气池建筑材料l沼气池的施工 85三、牛粪沼气生物质能技术u 牛粪发酵工艺流程86四、牛粪的无害化处理技术u 堆肥化u 蚯蚓堆肥化 堆肥技术是牛粪无害化处理和资源化利用的重要途径 利用蚯蚓处理畜禽废弃物是一项古老而新生的生物技术87四、牛粪的无害化处理技术u 催化氧化处理 用催化氧化方法降解牛粪,使其未消化分解的粗纤维、粗蛋白质、粗脂肪和腐植酸类物质转化为水可溶的有机物质和氨基酸-黄腐酸。反响在全封闭条件下进行，全过程过程无废气、废液、废渣排放。u 牛粪制备汽油 将牛粪放进容器，加进几种金属催化剂，通过使高压和高温处理，成功提取出汽油。88四、牛粪的无害化处理技术u 牛粪制备型煤和活性炭 用成型技术将含有大量植物纤维的牛粪与煤炭混合制成生物质型煤,不但可以提升煤燃烧性能,而且可以降低燃烧时硫的排放量。u 用于水产养殖 牛粪养鱼时不需要发酵,用新鲜粪肥更好。投放次数和量要根据天气、水色、鱼类生长和浮头情况灵活把握。89五、牛场污水的处理技术u 物理处理法u 化学处理法 用物理处理是利用格栅、化粪池或滤网等设施进行简单的处理方法。经物理处理的污水,可除去40%-65%的悬浮物,并使BOD5(生化需氧量)下降25%-35%。混凝沉淀：采用混凝剂,使污水中的悬浮物和胶体物质沉淀 化学消毒：以用氯化消毒法最为方便有效,经济实用u 生物处理法 用利用污水中微生物代谢作用分解其中的有机物，对污水进行处理。90六、牛粪的卧床垫料利用技术u 牛粪作为牛床垫料的优点 将奶牛场的粪污经固液别离,固体牛粪再经堆积发酵或条垛发酵无害化处理后作为卧床垫料既卫生又平安,具有保障奶牛健康,提高奶牛卧床舒适度,减少肢蹄疾病，易于粪污处理的特点。91u 牛粪垫料制作工艺六、牛粪的卧床垫料利用技术l牛粪枯燥及无害化处理方法固液别离堆积发酵 92u 牛粪垫料制作工艺六、牛粪的卧床垫料利用技术l床建造设计隔栏卧床排水口活动颈杠牛粪垫料的使用 93u 牛粪养殖无菌蝇蛆七、牛粪的生物利用技术u 牛粪养殖蚯蚓94六、规模鸡场粪污处理技术95u 机械清粪技术一、规模鸡场清粪技术l刮板清粪l输送带清粪96u 人工清粪技术一、规模鸡场清粪技术u 半机械清粪 人工清粪即通过人工清理出鸡舍地面的固体粪便,人工清粪只需用一些清扫工具、手推粪车等简单设各即可完成,主要用于网养鸡场。该清粪方式的优点是不用电力，一次性投资少,还可做到粪尿别离;缺点是劳动量大,生产效率低。是从人工清粪到机械清粪的一种过渡清粪方式。优点是:灵活机动,一台机器可清理多栋鸡舍;结构简单,维护保 养方便;清粪铲不是经常浸泡在粪尿中,受粪尿腐蚀不严重;不靠电力,尤其适用于 缺少电力的养殖场。铲式清粪机的缺点是:该机器燃油,运行本钱较高;不能充分发挥原装载车的功 能,造成浪费;机器体积大,需要的工作空间大,作噪音较大。97二、规模鸡场粪污堆肥技术 条垛堆肥操作简单灵活，运行本钱低，被广泛应用与鸡场粪污处理。98二、规模鸡场粪污堆肥技术 条垛堆肥通常由前处理、一次发酵主处理或主发酵、二次发酵后熟发酵以及后续加工、贮藏等工序组成。u 发酵工艺99二、规模鸡场粪污堆肥技术u 工艺参数要求l碳氮比(C/N)：20:1-30:1 l水分含量：起始含水量60%左右为佳。l供氧：采用翻堆或强制通风方式。l温度：最适温变45-60度。l有机质含量：30%-40%。lPH值：6-9最正确；7.84为适宜范围。100u 堆肥腐熟程度的评判与质量控制l外观l 堆肥不再进行剧烈的分解,呈茶褐色或黑色,结构疏松，没有恶臭。l工艺参数l 当堆肥到达腐熟时,堆温通常低于40。l化学指标l 当堆料的c/N从(25-35)：1下降至 20:1以下时,肥堆将到达稳定。l生物学指标l 当水芹种子发芽指数到达50%以上时,说明植物毒性已消除,堆肥根本稳定。二、规模鸡场粪污堆肥技术101u 主要设备和菌剂物料处理设备 粉碎设备、混合设备、输送设备、别离设备堆肥除臭方法 有效的臭味控制是衡量堆肥工厂成功运转的重要标志，臭味处理系统包括化学除臭器、生物过滤器等菌剂 常用于接种的菌剂有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、黑曲霉、白腐菌、木霉、链霉菌 和沼泽红假单孢菌混剂等。为了缓解鸡粪高温好氧堆肥过程中产生臭气的问题,可以对堆肥接种除臭菌株酵母菌、丝状真菌、高温放线菌二、规模鸡场粪污堆肥技术102u 发酵工艺特点 槽式好氧发酵是目前处理鸡粪最有效的方法,也适合鸡粪有机肥商品化生产,有利于标准化生产。该工艺发酵时间短,一般15天就能使鸡粪完全发酵腐熟,而且易实现工厂化规模生产,不受天气季节影响,对环境造成的污染小。槽式自动搅拌机可在发酵槽沿上自动行走,对槽内发酵物进行通气、送氧,调节水分,本工艺不用大量掺入秸秆(季节性粪便稀时,才参加少量秸秆),菌种使用一年后可降低使用量,生产出的有机肥无害化程度强,本钱低。三、规模鸡场粪污槽式好氧发酵技术103u 工艺参数要求三、规模鸡场粪污槽式好氧发酵技术l鸡粪与辅料混合比 根据发酵水分的要求,鸡粪与发酵辅料配比为3：1,堆肥辅料可选用碳氮比在:20：1:-80：1的原料。l机械搅拌 鸡粪堆肥发酵属于好氧性发酵,在发酵槽中,因为物料湿度在60%-65%,黏度大,其通气性极差,需要进行人工辅助通气,一般常采用机械搅拌方式。l堆肥发酵腐熟周期 鸡粪、辅料和接种物料进槽混合后,第一次搅拌记为发酵周期开始时间,一般经过3-4天升温期(冬季7-10天),进入高温发酵阶段。104u 主要设施、设备或菌剂三、规模鸡场粪污槽式好氧发酵技术l发酵槽l 发酵槽是鸡粪发酵处理平台。一般建于彩钢棚或阳光温室棚内。根据鸡粪处理量和生产需要,发酵槽宽度一般为3-8米,深度1.2-1,5米,长度30-100米,或同时建造3-5条发酵槽(这可根据实际情况设计)。l自动搅拌机l 又称槽式翻抛翻堆机,是目前应用得最为广泛的一种发酵翻抛翻堆设备。它包括行走发酵槽体、行走轨道、取电装置、翻抛翻堆局部以及转槽装置(也叫转运车,主要是用于多槽使用的情况)。105三、规模鸡场粪污槽式好氧发酵技术u 主要设施、设备或菌剂l专用造粒机 对水分在40%左右的发酵物进行球形造粒,颗粒的成品率在70%以上,坚硬适中,小规模生产可通过晾晒后装袋。106三、规模鸡场粪污槽式好氧发酵技术u 案例介绍 重庆燎原家禽养殖安胜有机肥分公司以鸡粪为主要原料,利用微生物发酵技术,通过高温好氧发酵,除臭、脱毒、杀灭病原菌、寄生虫卵而生产成优质有机肥。107四、农户简易堆肥技术 农户自行堆肥技术,只是简单地将原料进行长时间的堆置,很少进行通风和管理,是一种以厌氧发酵为主,结合好氧发酵过程的堆肥方式。优点为:有机废物处理量大,适用于分散处理;人工干预少;投资少,工艺简单。缺点为:发酵周期长,有机质转化率低,存在二次污染,占地面积大,受气候和天气影响大。108四、农户简易堆肥技术u 主要设备或菌剂l主要设备 主要设备包括铁锹、平板车、农膜、堆肥场地(槽)和小型翻堆机等。l菌剂 菌剂包括HM系列菌种腐熟剂、VT-1000堆肥接种剂、速腐宝微生物腐熟剂、RW酵素涮及一些专用功能性菌剂。109四、农户简易堆肥技术u 案例介绍 福建福州北峰农户自行生产有机肥。具体作法是选择地势较高、运输方便、靠近水源的地方,先整平夯实地面,再铺一层厚10-15厘米的细草或泥炭,以吸收下渗液体;其上均匀铺上一层(20-30厘米)铡短的秸秆、杂草等;然后加人畜粪尿(每1000千克慷钭加人粪尿200-300千克),撒少量草木灰或石灰;再盖一层(厚70-10厘米)细韭和鸡粪便。如此层层堆积到2米左右高度,外表用稀泥封好。1个月后翻堆一次,重新龌好,再用泥土封严。普通堆肥材料到达完全腐熟夏季约需2个月,冬季那么需3-4个月。110谢 谢