规模猪场粪污水处理技术管理材料

规模猪场粪污水处理技术规模猪场粪污水处理技术中国农业大学中国农业大学林聪林聪1讲课课件农业有机废水排放及环境影响农业有机废水排放及环境影响u随着农业生产的发展产生了大量有机废弃物随着农业生产的发展产生了大量有机废弃物u粪污的排放随着畜禽生产的增加而增加粪污的排放随着畜禽生产的增加而增加 u农业有机废弃物污染已成为紧迫的环境问题农业有机废弃物污染已成为紧迫的环境问题 2讲课课件农业部有关材料表明：农业部有关材料表明： u近年来全国畜牧业生产继续保持了持续稳定的发近年来全国畜牧业生产继续保持了持续稳定的发展。与此同时，由畜牧养殖业所产生的畜禽粪便废展。与此同时，由畜牧养殖业所产生的畜禽粪便废弃物总量也同步增加。目前我国畜牧养殖的大头主弃物总量也同步增加。目前我国畜牧养殖的大头主要是猪、牛和禽类，其中养猪和禽类生产是畜禽粪要是猪、牛和禽类，其中养猪和禽类生产是畜禽粪便排放的主要来源。便排放的主要来源。u根据农业部畜牧业发展规划，我国畜牧业在未来根据农业部畜牧业发展规划，我国畜牧业在未来的五年中，仍会保持持续稳定发展的趋势，因此粪的五年中，仍会保持持续稳定发展的趋势，因此粪便排放会逐年增加。便排放会逐年增加。3讲课课件 根据根据20022002年我国生猪、家禽和牛的存栏量年我国生猪、家禽和牛的存栏量计算，全年畜禽养殖业粪便排放总量已接近计算，全年畜禽养殖业粪便排放总量已接近1818亿亿t t，再加上规模化生产的冲洗水，实际排出，再加上规模化生产的冲洗水，实际排出的污水总量远远超过的污水总量远远超过200200亿亿t t。 4讲课课件地区地区猪，百万头猪，百万头/ /百万百万吨吨鸡，百万只鸡，百万只/ /百万吨百万吨牛，百万头牛，百万头/ /百万吨百万吨合计排放合计排放百万吨百万吨存栏存栏粪便排放粪便排放存栏存栏粪便排放粪便排放存栏存栏粪便排放粪便排放北京北京4.833.62 60.0760.072.19 27.402.007.817.81河北河北35.4137.85 533.58533.5819.48 703.2051.33108.66108.66上海上海4.503.50 60.2860.282.20 6.200.456.156.15江苏江苏29.5629.62 365.39365.3913.34 63.604.6447.647.6浙江浙江17.1916.74 90.2990.293.30 39.602.8922.9322.93福建福建14.8816.35 86.5786.573.16 109.307.9827.4927.49山东山东38.0340.44 735.95735.9526.86 1018.9074.38141.68141.68河南河南44.9853.61 420.92420.9215.36 1330.6097.13166.1166.1广东广东31.6231.24 222.42222.428.12 413.0030.1569.5169.51四川四川62.0376.94 217.02217.027.92 1067.4077.92162.78162.78全国全国566.84667.95 4636.784636.78169.24 13084.90955.201792.391792.392002年全国养殖业粪便排放量年全国养殖业粪便排放量5讲课课件uu环境形势非常严峻环境形势非常严峻 。u畜禽粪便污染已经上升为主要污染畜禽粪便污染已经上升为主要污染 。u畜禽养殖场畜禽粪由宝变为废弃物畜禽养殖场畜禽粪由宝变为废弃物 。u处理、运输、施用不方便，更加剧了处理、运输、施用不方便，更加剧了畜禽粪直接还田的难度畜禽粪直接还田的难度 。6讲课课件u根据测算，根据测算，2002年全国畜禽粪便年产生量达到约年全国畜禽粪便年产生量达到约17.92亿亿t，其中各种污染成分的年产生量：氮约为，其中各种污染成分的年产生量：氮约为1654.2万万t；磷约；磷约为为376.0万万t；COD约为约为6629.4万万t，BOD约为约为5593.5万万t。u畜禽粪便进入水体流失率高达畜禽粪便进入水体流失率高达5%30%；COD排放总量、排放总量、粪便中的氮、磷流失量已经超过化肥。我国畜禽粪便的总粪便中的氮、磷流失量已经超过化肥。我国畜禽粪便的总体土地负荷警戒值已经达到体土地负荷警戒值已经达到0.49，已表现出一定的环境胁迫，已表现出一定的环境胁迫水平（小于水平（小于0.4为宜）。为宜）。 7讲课课件粪污水污染对农业生产产生严重影响粪污水污染对农业生产产生严重影响 u高浓度污水灌溉，会使作物徒长、倒伏、晚熟或不熟，造高浓度污水灌溉，会使作物徒长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，甚至毒害作物，出现大面积腐烂。成减产，甚至毒害作物，出现大面积腐烂。u规模化畜禽养殖场规模化畜禽养殖场“肥水肥水”造成周围农作物危害而赔偿的造成周围农作物危害而赔偿的现象经常发生。现象经常发生。u高浓度污水可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性高浓度污水可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结，严重影响土壤质量。下降及板结，严重影响土壤质量。8讲课课件粪污水污染对畜牧生产产生严重影响u在氨的浓度为在氨的浓度为50 60 mg/l的猪舍内饲喂小猪周的猪舍内饲喂小猪周,其采其采食量下降食量下降15.6%,增重下降增重下降20%,饲料利用率降低饲料利用率降低18%。u当猪舍内氨的浓度达到当猪舍内氨的浓度达到19.3 mg/l时时,母猪的繁殖性能就母猪的繁殖性能就会受到一定影响会受到一定影响,小母猪常常表现为持续性不发情。小母猪常常表现为持续性不发情。u北京、上海两地猪场的调查资料表明，近年来，规模化北京、上海两地猪场的调查资料表明，近年来，规模化养殖场的仔猪和产仔母猪的病死率一直居高不下，使用循养殖场的仔猪和产仔母猪的病死率一直居高不下，使用循环污染的地下水是主要原因。环污染的地下水是主要原因。u规模化养鸡场也发现了同样的结果，近年来鸡的死亡淘规模化养鸡场也发现了同样的结果，近年来鸡的死亡淘汰率也呈现上升趋势，严重地影响了畜牧业自身的发展。汰率也呈现上升趋势，严重地影响了畜牧业自身的发展。 9讲课课件饮用水和健康安全受到严重威胁饮用水和健康安全受到严重威胁 u65.4%的人口饮用不合乎标准的水，有的人口饮用不合乎标准的水，有48%的地表水源、的地表水源、20%的地下水源达不到标准。的地下水源达不到标准。 u淮河流域污染严重地区几年都检不出合格的义务兵，居民的淮河流域污染严重地区几年都检不出合格的义务兵，居民的肠道疾病率、癌症发病率（主要肝癌）及婴儿先天性畸变、畸肠道疾病率、癌症发病率（主要肝癌）及婴儿先天性畸变、畸胎的发生率比对照区有明显的增高。胎的发生率比对照区有明显的增高。 u畜禽粪尿及废水造成的水体、土壤和空气的严重污染，最终畜禽粪尿及废水造成的水体、土壤和空气的严重污染，最终会导致畜禽传染病和寄生虫病的蔓延与发展。会导致畜禽传染病和寄生虫病的蔓延与发展。 u人畜共患传染病，其中较为严重的至少有人畜共患传染病，其中较为严重的至少有89种，即可由猪传种，即可由猪传染的约染的约25种。种。 10讲课课件有机废弃物处理与资源化有机废弃物处理与资源化项目支持项目支持u大中型沼气工程产业化发展国家行动计划大中型沼气工程产业化发展国家行动计划u规模化畜养禽场大中型沼气工程规模化畜养禽场大中型沼气工程u规模化养殖场粪污水处理与资源化综合利用规模化养殖场粪污水处理与资源化综合利用11讲课课件有机废弃物资源化模式有机废弃物资源化模式u开发有机废弃物具有燃料、肥料、饲料和原料四种使用功能，开发有机废弃物具有燃料、肥料、饲料和原料四种使用功能，利用现代技术把废弃物转化为资源。利用现代技术把废弃物转化为资源。 u利用有机废弃物生产沼气利用有机废弃物生产沼气一种清洁、高效的能源是资源一种清洁、高效的能源是资源化利用的另一种有效途径。化利用的另一种有效途径。u利用现代污水处理技术，实现达标排放和污水灌溉。利用现代污水处理技术，实现达标排放和污水灌溉。u采取合理转化的途径，摒弃废弃物的观念是现代文明生产的采取合理转化的途径，摒弃废弃物的观念是现代文明生产的飞跃，使之成为人类赖以生存的有用的物质资源，也就是现在飞跃，使之成为人类赖以生存的有用的物质资源，也就是现在提倡的提倡的“循环经济循环经济”模式。模式。 12讲课课件猪粪尿中营养成分含量（） 成分成分粪别粪别水分水分有机质有机质氮氮磷磷钾钾钙钙猪猪 粪粪828215.015.00.560.560.400.400.440.440.090.09猪猪 尿尿96962.52.50.310.310.120.120.950.95-13讲课课件猪场粪污水量猪场粪污水量：不同清粪工艺污水量不同不同清粪工艺污水量不同（升（升/ /头头. .日）日） 工艺水冲粪 水泡粪 干清粪用水量 30402025510 14讲课课件干清粪工艺粪污水 项目 样品 氨氮 COD BOD5 TP SS 猪舍出口 1909 6726 395236.15 596贮存池 1483 6076 326435.99 464猪舍出口 1922 4158 1936 贮存池 1240 1069 836 15讲课课件种猪场猪粪污水水质种猪场猪粪污水水质名 称CODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH4-Nmg/LPH数 据6000300020005006.5-816讲课课件各类猪的饲养周期、饲料消耗及粪污排放量一览表 项项目目饲饲养养周周期期( (天天) )周周期期重重量量( (公斤公斤) )饲饲料料消消耗耗( (公斤公斤/ /天天) )饮饮水水量量( (公斤公斤/ / 天天) ) 排粪污量（排粪污量（kg/kg/天）天）粪尿粪尿固体固体含量含量冲洗水冲洗水合计合计母母 猪猪3653651401401601603.153.1512.2912.296.726.720.660.6629.4429.4436.1636.16公公 猪猪3653651201201401402.742.7410.6910.696.416.410.580.5826.3826.3832.7632.76仔仔 猪猪49497 730301.001.003.903.902.912.910.200.209.999.9912.9012.90育肥猪育肥猪10510530301001002.292.298.938.935.955.950.500.5019.0619.0625.0125.0117讲课课件畜禽粪便的利用价值畜禽粪便的利用价值新鲜畜禽粪便的养分平均含量新鲜畜禽粪便的养分平均含量( () )种类水分粗有机物 NP2O5K2OC/N鸡粪52.3 23.81.030.410.7214.0鸭粪51.1 20.00.710.360.5517.9鹅粪61.7 18.40.540.220.5219.7猪粪猪粪 68.7 18.30.550.240.2921.0牛粪 75.0 14.90.380.100.2323.2马粪 68.5 20.90.440.130.3825.6羊粪 50.7 32.31.010.220.5316.618讲课课件各种适宜模式各种适宜模式 根据现场条件和对发酵残留物处理利用方式和根据现场条件和对发酵残留物处理利用方式和要求的不同，沼气工程可以有两大类，即生态类型要求的不同，沼气工程可以有两大类，即生态类型和环保类型。在实际工程设计中，根据现场条件、和环保类型。在实际工程设计中，根据现场条件、沼气利用和排放等方面的要求，可以有沼气利用和排放等方面的要求，可以有3种模式种模式。 19讲课课件一、生态型沼气工程一、生态型沼气工程 畜禽粪便沼气工程，首先要将养殖业与种植业合理配畜禽粪便沼气工程，首先要将养殖业与种植业合理配置，这样既不需要后处理的高额花费，又可促进生态农业置，这样既不需要后处理的高额花费，又可促进生态农业建设，沼气工程周边的农田、鱼塘、植物塘等能够完全消建设，沼气工程周边的农田、鱼塘、植物塘等能够完全消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液，使沼气工程成为生态农业纳经沼气发酵后的沼渣、沼液，使沼气工程成为生态农业园区的纽带。所以说生态型沼气工程是一种理想的工艺模园区的纽带。所以说生态型沼气工程是一种理想的工艺模式。生态型沼气工程的特点是，由于后处理过程比较简单，式。生态型沼气工程的特点是，由于后处理过程比较简单，因此投资和运行成本均较低。因此投资和运行成本均较低。20讲课课件生态型生态型 气体净化气体净化 贮气柜贮气柜 民用、烧锅炉、发电民用、烧锅炉、发电 污水污水 沼气沼气 养殖场养殖场 固液分离固液分离 沉淀沉淀 酸化调节酸化调节 厌氧反应器厌氧反应器 沉淀沉淀 稳定塘稳定塘 排放排放 粪便粪便 粪渣粪渣 简易生物堆肥发酵简易生物堆肥发酵 有机肥料有机肥料 生态型工艺流程图生态型工艺流程图 21讲课课件生态型生态型养猪场规模养猪场规模年出栏，头年出栏，头日处理日处理粪污吨粪污吨厌氧罐厌氧罐规模规模m3稳定塘面积稳定塘面积（亩）（亩）日产沼日产沼气量气量m3工程投工程投资万元资万元5000502501025060100001005003050010015000150700507501501、生态型工程规模及投、生态型工程规模及投资资 22讲课课件2、工艺适用条件、工艺适用条件u养殖场规模：年出栏养殖场规模：年出栏500015000头的猪场，头的猪场，日处理污水量日处理污水量50150t。u养殖场周围应配套有较大稳定塘面积。养殖场周围应配套有较大稳定塘面积。u养殖场周围应有一定的环境容量，环境不太敏养殖场周围应有一定的环境容量，环境不太敏感。感。u排水要求一般的地区。排水要求一般的地区。23讲课课件二、环保型沼气工程二、环保型沼气工程 适于周边环境无法消纳沼气发酵后的沼渣、沼液，必须适于周边环境无法消纳沼气发酵后的沼渣、沼液，必须将沼渣制成商品肥料，将沼液经后处理达标排放的情况。该将沼渣制成商品肥料，将沼液经后处理达标排放的情况。该模式既不能使资源得到充分利用，并且工程和运行费用较高，模式既不能使资源得到充分利用，并且工程和运行费用较高，应尽量避免使用。但由于采用了沼气发酵工艺可回收一定量应尽量避免使用。但由于采用了沼气发酵工艺可回收一定量的沼气做为能源，并通过沼气发酵又去除了污水中的大部分的沼气做为能源，并通过沼气发酵又去除了污水中的大部分有机物，这比单纯使用好氧曝气的方法来处理污水，既产能有机物，这比单纯使用好氧曝气的方法来处理污水，既产能又节能。又节能。24讲课课件环保环保(废水达标废水达标)型型 气体净化气体净化 贮气柜贮气柜 发电、烧锅炉、民用发电、烧锅炉、民用 污水污水 沼气沼气 养殖场养殖场 固液分离固液分离 沉淀沉淀 酸化调节酸化调节 厌氧反应器厌氧反应器 SBR 混凝沉淀混凝沉淀 排放排放 粪便粪便 粪渣粪渣 污泥脱水污泥脱水 污泥浓缩池污泥浓缩池 好氧连续式生物堆肥发酵好氧连续式生物堆肥发酵 复合有机肥料复合有机肥料 环保废水达标型工艺流程图环保废水达标型工艺流程图25讲课课件环保废水达标型环保废水达标型养猪场规模养猪场规模 / /年出栏年出栏/ /头头日处理污水日处理污水 /t/t厌氧罐规模厌氧罐规模/m/m3 3SBRSBR反应器反应器/m/m3 3日产沼气量日产沼气量/m/m3 3工程投资工程投资* * / /万元万元100001000080100801002403002403002503002503003603601201501201501500015000120150120150360450360450400450400450540540180220180220200002000016020016020050060050060055060055060072072025030025030040000400003004003004009001200900120010001200100012001500150030035030035060000600004505004505001200150012001500140015001400150018001800400500400500800008000060080060080018002400180024002200240022002400300030006007006007001000001000009001000900100027003000270030002800300028003000360036008009008009001、排放达标型工程规模及投资、排放达标型工程规模及投资26讲课课件2、工艺适用条件、工艺适用条件u养殖场规模：年出栏养殖场规模：年出栏5000100000头的猪头的猪场，以及场，以及100000头以上的猪场。头以上的猪场。u日处理污水量日处理污水量501500t，甚至，甚至1500t以上。以上。u养殖场周围应有配套稳定塘的面积。养殖场周围应有配套稳定塘的面积。u排水要求高的地区。排水要求高的地区。27讲课课件三、综合利用型三、综合利用型 气体净化气体净化 湿式贮气柜湿式贮气柜 生产和民用燃气生产和民用燃气 粪便污水粪便污水 沼气沼气 沼液沼液 鱼塘鱼塘 格栅格栅 酸化调节池酸化调节池 厌氧罐厌氧罐 沉淀池沉淀池 综合利用综合利用 农田灌溉农田灌溉 沼渣沼渣 果园果园 无公害蔬菜无公害蔬菜 肥料肥料 综合利用型工艺流程图综合利用型工艺流程图28讲课课件综合利用型综合利用型养猪场规模养猪场规模年出栏，头年出栏，头日处理日处理粪污吨粪污吨厌氧罐厌氧罐规模规模m3综合利用配套面积综合利用配套面积日产沼日产沼气量气量m3工程投工程投资万元资万元10001010080亩农田、鱼塘和亩农田、鱼塘和果园果园10010300030300250亩农田、鱼塘和亩农田、鱼塘和果园果园25025500050500400亩农田、鱼塘和亩农田、鱼塘和果园果园400451、综合型沼气工程规模及投资、综合型沼气工程规模及投资 29讲课课件2、工艺适宜条件、工艺适宜条件u养殖场规模：年出栏养殖场规模：年出栏5000头以下的猪场，日头以下的猪场，日处理污水量处理污水量50t以下。以下。u养殖场周围应有较大规模的鱼塘、农田、果养殖场周围应有较大规模的鱼塘、农田、果园和蔬菜地，可供沼液、沼渣的综合利用。园和蔬菜地，可供沼液、沼渣的综合利用。u沼气用户与养殖场距离较近。沼气用户与养殖场距离较近。u养殖场周围环境容量大，环境不太敏感和排养殖场周围环境容量大，环境不太敏感和排水要求不高的地区。水要求不高的地区。30讲课课件万头猪养殖场沼气初始投资估算万头猪养殖场沼气初始投资估算 类型类型日处理污日处理污水水/t厌氧规模厌氧规模/m3日产沼气日产沼气/m3工程投资工程投资/万元万元能源能源环保环保型型80100240300360120150能源能源生态生态型型100500500100综合利用型综合利用型10010008009031讲课课件u按照目前沼气工程建设实际，只有当畜禽养按照目前沼气工程建设实际，只有当畜禽养殖达到一定规模以上时，采用沼气工程技术处殖达到一定规模以上时，采用沼气工程技术处理粪便才是适宜的。此规模一般定为年出栏理粪便才是适宜的。此规模一般定为年出栏3000头猪（或相当于此数量的畜禽）以上。头猪（或相当于此数量的畜禽）以上。 32讲课课件甲烷八叠球菌甲烷八叠球菌33讲课课件建设中的沼气站建设中的沼气站34讲课课件北京王致和腐乳厂厌氧曝气污水处理工程北京王致和腐乳厂厌氧曝气污水处理工程35讲课课件北京房山区南韩继猪场沼气工程北京房山区南韩继猪场沼气工程36讲课课件留民营沼气站的高温发酵沼气工程留民营沼气站的高温发酵沼气工程37讲课课件厌氧发酵罐和湿式储气罐厌氧发酵罐和湿式储气罐38讲课课件北京蟹岛生态度假村沼气站北京蟹岛生态度假村沼气站39讲课课件40讲课课件平谷沼气发酵罐平谷沼气发酵罐41讲课课件平谷水压式储气罐平谷水压式储气罐42讲课课件河北固安太阳能沼气池河北固安太阳能沼气池43讲课课件谢谢谢谢44讲课课件