畜禽糞便處理技術(shù)

1、畜禽糞便處理利用畜禽糞便處理利用 農(nóng)業(yè)固體廢物的處理與綜合利用農(nóng)業(yè)固體廢物的處理與綜合利用 畜禽糞便處理利用畜禽糞便處理利用 研究背景研究背景 處理技術(shù)現(xiàn)狀處理技術(shù)現(xiàn)狀 存在的主要問題存在的主要問題 發(fā)展趨勢和展望發(fā)展趨勢和展望 Text Text Text 一、研究背景一、研究背景 改革開放以來，中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，極大豐富了市場 供給，增加了農(nóng)民收入，但隨之產(chǎn)生的畜禽糞便所造成的環(huán)境污 染十分嚴(yán)重。 量大而集中的畜禽糞便由于未能得到及時有效處理，在非用 肥季節(jié)大量隨意露天堆放道路兩旁、溝渠水塘，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污 染加劇。 在中國部分地區(qū)暴發(fā)的高致病性禽流感，再一次向世人警示 了集約化畜禽

2、養(yǎng)殖業(yè)存在的環(huán)境污染問題，己經(jīng)嚴(yán)重制約了畜禽 養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并威脅著廣大人民群眾的身體健康和生命 安全。 畜禽糞便處理意義重大畜禽糞便處理意義重大 welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience 多年來，畜禽糞便是中國傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料。增施 有機(jī)肥，可減少化肥使用量，改良土壤結(jié)構(gòu)，顯著提高農(nóng) 產(chǎn)品品質(zhì)，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、生產(chǎn)無公害農(nóng)產(chǎn)品的 重要措施。對集約化養(yǎng)殖場畜禽糞便進(jìn)行無害化處理與肥 料化利用，不僅可有效解決集約化畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境污染問 題，防治農(nóng)業(yè)面源污染，實

3、現(xiàn)畜牧業(yè)清潔生產(chǎn)，還可生產(chǎn) 優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料產(chǎn)品，推動有機(jī)肥料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，實現(xiàn)生態(tài) 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到區(qū)域“養(yǎng)殖業(yè)”與“種植業(yè)”有機(jī) 結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物處理利用良性循環(huán)。 二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀 自然堆漚發(fā)酵法自然堆漚發(fā)酵法 自然堆漚發(fā)酵法將畜禽糞便堆放在發(fā)酵池里，用秸稈 將表面覆蓋，經(jīng)過長時間的自然厭氧發(fā)酵(有的長達(dá)幾年)， 到施肥季節(jié)時，直接施入地里。這種方式在偏遠(yuǎn)地區(qū)的小 農(nóng)場曾廣泛采用，其主要原因:一是小農(nóng)場地處偏遠(yuǎn)地區(qū)， 遠(yuǎn)離居民區(qū)，地域遼闊;二是自然堆漚發(fā)酵好的肥料在小農(nóng) 場內(nèi)部就近使用，不必遠(yuǎn)距離運輸。但中國集約化畜禽養(yǎng)殖 場大多集中在城市郊區(qū)

4、，離居民區(qū)很近，周圍沒有大量土地 可以就近消納源源不斷產(chǎn)生的畜禽糞便。 二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀 晾曬干燥法晾曬干燥法 晾曬干燥法是將畜禽糞便均勻攤放在場地上，利用太 陽能進(jìn)行自然干燥。該方法投資少，成本低，但占地面積 大，環(huán)境污染嚴(yán)重，肥料養(yǎng)分損失多，且雨雪季節(jié)難以正 常生產(chǎn)，產(chǎn)品較難達(dá)到無害化要求。該方法適合于畜禽散 養(yǎng)戶處理零星畜禽糞便，不適合于集約化畜禽養(yǎng)殖場處理 量大而集中的畜禽糞便。 二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀 直接快速烘干法直接快速烘干法 直接快速烘干法是采用高溫?zé)釤煹罋鈱⑿笄菁S便直接 烘干、滅菌，并將產(chǎn)品含水率控制在安全貯存水分以下

5、的 快速處理方法。直接快速烘干法具有快速加工、操作簡單 、產(chǎn)品質(zhì)量好、不受氣候限制和可連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點，20世 紀(jì)90年代曾被廣泛應(yīng)用于集約化養(yǎng)雞場的糞便處理。但該 方法能耗較高，烘干尾氣處理不當(dāng)易造成二次污染。因此 ，當(dāng)畜禽糞便含水率高或在煤炭資源短缺、環(huán)保要求高的 地區(qū)，其使用性受到限制。 二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀 塔式好氧發(fā)酵法塔式好氧發(fā)酵法 采用塔樓式鋼架結(jié)構(gòu)，先將調(diào)節(jié)好水分的新鮮畜禽糞 便移送到塔樓最上層的承料翻板上。承料翻板每天翻動一 次，將畜禽糞便從最上層移動到下一層的翻板，如此類推 ，實現(xiàn)畜禽糞便從塔樓最上層逐層下移，經(jīng)過15d左右的發(fā) 酵過程，水分可降至

6、40%左右。該方法的優(yōu)點是發(fā)酵效果好 ，二次污染小。但其致命的缺點是塔樓主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)， 一次性投資很大;畜禽糞便直接和承料翻板接觸，設(shè)備腐蝕 嚴(yán)重，甚至有的存在安全隱患，發(fā)酵塔使用壽命短;北方寒 冷地區(qū)冬季需加溫才能保證好氧發(fā)酵正常運行。 二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀 沼氣厭氧發(fā)酵法沼氣厭氧發(fā)酵法 是以畜禽場的糞便為原料，在沼氣發(fā)酵裝置中，在隔 絕氧氣的條件下，通過微生物的作用，最終將其中的碳元 素分解為可燃?xì)怏w（沼氣）。沼氣厭氧發(fā)酵法適于處理集 約化畜禽養(yǎng)殖場采用水沖式(或水泡式)清糞工藝的液態(tài)畜 禽糞尿。 集約化畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程 （2）主要設(shè)備 目前主要工藝

7、類型有第一代厭氧反應(yīng)器：AC(全混合接觸式厭氧 )；第二代厭氧反應(yīng)器：AF(厭氧生物濾床)、UASB(上流式污泥固定床 )、USR(升流式固體反應(yīng)器)、UBF(升流式厭氧復(fù)合床)、厭氧混合反 應(yīng)器、厭氧折流反應(yīng)器等；第三代厭氧反應(yīng)器：EGSB(顆粒污泥膨脹 床)、IC(內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器)等。 （3）推廣該項技術(shù)需要注意的事項 畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程的設(shè)計應(yīng)該符合當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃，與當(dāng)?shù)乜?觀實際緊密結(jié)合，正確處理集中與分散、處理與利用、近期與遠(yuǎn)期的 關(guān)系。應(yīng)以減量化、無害化、資源化為目標(biāo)，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和工藝， 實行清潔生產(chǎn)，從源頭上減少糞污排放量。 畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程的原料是養(yǎng)殖場的污水和糞便，應(yīng)有充

8、足和穩(wěn) 定的來源，嚴(yán)禁混入其他有毒、有害污水或污泥。 畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程必須科學(xué)設(shè)計，以節(jié)省投資和降低運行費用。 畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程的設(shè)計應(yīng)由具有相應(yīng)設(shè)計資質(zhì)的單位承擔(dān)。運 行管理人員必須熟悉沼氣工程處理工藝和設(shè)施、設(shè)備的運行要求與技 術(shù)指標(biāo)，并應(yīng)持有職業(yè)資格證書(沼氣生產(chǎn))。操作人員必須了解本工 程處理工藝，熟悉本崗位設(shè)施、設(shè)備的運行要求和技術(shù)指標(biāo)。 。 畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程運行、維護(hù)及安全規(guī)定應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的 規(guī)定。應(yīng)建立日常保養(yǎng)、定期維護(hù)和大修三級維護(hù)保養(yǎng)制度。 圖1 集約化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程基本工藝流程 圖2 畜禽養(yǎng)殖場能源環(huán)保型沼氣工程工藝流程 這種工藝既可以實現(xiàn)糞污資源的合理開發(fā)

9、與利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和 改變經(jīng)濟(jì)增長方式的戰(zhàn)略目標(biāo)，還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)走向產(chǎn)業(yè)化，真正 實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益的高度和諧與統(tǒng)一。 據(jù)估計，當(dāng)前中國正在運行的畜禽場沼氣工程每天每立方米產(chǎn)氣達(dá) 0.4立方米。這一水平比農(nóng)村家用沼氣池的產(chǎn)氣水平提高了3倍。近年來 興建的一些沼氣工程，由于一般都采取了加熱增溫的措施，產(chǎn)氣率普遍 較高，詳見表1。 圖3 畜禽養(yǎng)殖場能源生態(tài)型沼氣工程工藝流程 工藝類型 裝置規(guī)模(m3) 發(fā)酵溫度。 C 產(chǎn)氣率 (m3/m3.d) 備注 雞糞 塞流式2 * 16035-502.4-4.0 實驗室研 究50。C條 件下產(chǎn)達(dá) 5-6L/L 塞流式100503.0 * 3.6

10、UASB+AF200301.35-2.08 豬糞 USR3001.7-2.21.7-2.2 UASB+AF2 * 1300.8-1.30.8-1.3 牛糞 USR1.51.5 表1 中國部分畜禽場沼氣工程的產(chǎn)氣水平 注： UASB即升流式厭氧污泥床，AF即厭氧過濾器，USR即升流式固體反應(yīng)器。 表中數(shù)據(jù)表格根據(jù)中國沼氣學(xué)會出版物中國沼氣（1995-1997）所載數(shù)據(jù)整理。 表中數(shù)據(jù)表格根據(jù)中國農(nóng)村能源年鑒（1997）數(shù)據(jù)計算。 三、畜禽糞便處理利用存在的主要問題三、畜禽糞便處理利用存在的主要問題 技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高 中國畜禽糞便處理利用技術(shù)的總體水平不高，與發(fā)達(dá) 國家

11、相比，大部分畜禽糞便處理技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高。 以好氧堆肥發(fā)酵為例，目前國內(nèi)堆肥發(fā)酵技術(shù)普遍存在堆 肥周期長、營養(yǎng)損失大和堆肥發(fā)酵熱不能得到充分利用等 問題。有必要開發(fā)高效好氧堆肥技術(shù)，通過優(yōu)化控制堆肥 的環(huán)境參數(shù)，為微生物的生長培養(yǎng)最佳的生存條件，促使 其旺盛生長，加快其消化過度，從而明顯縮短堆肥周期， 提高堆肥效率，并較好貯存肥料養(yǎng)分。 技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高 三、畜禽糞便處理利用存在的主要問題三、畜禽糞便處理利用存在的主要問題 糞便、污水和臭氣是畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境污染的三大問題 。目前固體糞便和液態(tài)污水的處理和利用已經(jīng)退到較多的 重視，但畜禽糞便的臭氣控制沒有引起足夠

12、的重視。臭氣 若隨風(fēng)飄散，可傳播到幾公里以外的地方，其影響范圍比 較大。氣味對人的心理和身體健康有不良的影響，帶有臭 味氣體的塵粒還會向動物和人頭傳播疾病。近年來，發(fā)達(dá) 國家對養(yǎng)殖場臭味氣體污染全國農(nóng)業(yè)面源污染與綜合防治 學(xué)術(shù)研討會論文集問題十分重視，開展了很多研究。但限 于環(huán)境保護(hù)立法、執(zhí)法和環(huán)保投入等方面條件的制約，目 前中國在畜禽糞便臭味氣體污染控制方面沒有引起足夠的 重視。 臭氣氣體污染沒有引起足夠重視臭氣氣體污染沒有引起足夠重視 三、畜禽糞便處理利用存在的主要問題三、畜禽糞便處理利用存在的主要問題 尚未建立完備的標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立完備的標(biāo)準(zhǔn)體系 目前，中國大多數(shù)畜禽糞便處理利用技術(shù)和設(shè)

13、備缺乏 完善的國家(或行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)體系。由于沒有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范 ，市場上銷售的畜禽糞便處理利用設(shè)備良芳不齊，單位 能耗、制造質(zhì)量、設(shè)備材質(zhì)和性能指標(biāo)千差萬別。特別 某些不良廠家采用廢銅爛鐵拼湊制造假冒偽劣設(shè)備，單 位能耗高，生產(chǎn)能力低，制造質(zhì)量差，存在不少勞動安 全隱患，坑農(nóng)害農(nóng)事件時常發(fā)生。 四、畜禽糞便處理利用發(fā)展趨勢的展望四、畜禽糞便處理利用發(fā)展趨勢的展望 單一采用生物發(fā)酵法或快速烘干法處理畜禽糞便，或 處理能力小，或有二次污染，若將生物發(fā)酵與快速烘干工 藝結(jié)合起來，將經(jīng)過發(fā)酵除臭后的畜禽糞便再快速烘干， 既提高了生產(chǎn)能力，又消除了臭味二次污染，還可利用太 陽能與烘干機(jī)尾氣余熱為微生物發(fā)酵增溫保溫，以維持發(fā) 酵設(shè)施在氣候寒冷地區(qū)冬季連續(xù)生產(chǎn)。 生物技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合生物技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合 四、畜禽糞便處理利用發(fā)展趨勢的展望四、畜禽糞便處理利用發(fā)展趨勢的展望 目前，發(fā)達(dá)國家對畜禽糞便處理利用和達(dá)標(biāo)排放已經(jīng) 制訂或正在制定更加嚴(yán)格和完善的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，如美國對空 氣質(zhì)量的控制有清潔空氣法，對水資源的控制有清 潔水法。中國的發(fā)展趨勢也是如此。通過制定相應(yīng)的環(huán) 境法律法規(guī)，可促進(jìn)集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)高度重視并開展畜 禽糞便的處