第三章畜禽糞便的綜合利用

1、 第三章第三章 畜禽糞便的綜合利用畜禽糞便的綜合利用第一節(jié)第一節(jié) 畜禽糞便資源及污染現(xiàn)狀畜禽糞便資源及污染現(xiàn)狀1、畜禽糞便污染現(xiàn)狀、畜禽糞便污染現(xiàn)狀 養(yǎng)殖業(yè)糞便廢棄物的產(chǎn)量迅速增長，已經(jīng)成為我國面源污染的主要原因之一。資料顯示，全國畜禽糞便年產(chǎn)生量已達到約17.3億噸，是工業(yè)廢物的2.7倍。其中各種污染成分的年產(chǎn)生量，氮約為1597萬噸，磷約為363萬噸，COD約為6400萬噸已經(jīng)接近工業(yè)廢水 ( 1, 隨著胡敏酸比率的增加, 發(fā)酵后腐殖質(zhì)品質(zhì)亦有改善。（3）生物活性法）生物活性法 n 呼吸作用呼吸作用n 堆肥過程中微生物吸收O2 和釋放CO2 的強度, 通常用來判斷微生物代謝活動的程度、堆肥

2、的穩(wěn)定性。Epstein 總結(jié)堆肥呼吸過程的數(shù)據(jù), 提出當(dāng)堆肥釋放的CO2 在5 m g (C) g-1(堆肥碳) 以下時, 達到相對穩(wěn)定; 在2 m g (C) g-1 (堆肥碳) 以下時, 達到腐熟。張所明等(1998) 提出當(dāng)堆肥達到腐熟時, 耗氧速率為0. 02% - 0. 10%m in-1 。n 微生物量微生物量n 堆體中微生物量及種群的變化,也是反映堆肥代謝情況的依據(jù)。n 酶學(xué)分析酶學(xué)分析n 堆肥過程中, 多種氧化還原酶和水解酶與C、N、P 等基礎(chǔ)物質(zhì)代謝密切相關(guān)。分析相關(guān)的酶活力, 可間接反映微生物的代謝活性和酶特定底物的變化情況。研究表明, 水解酶的較高活性反映了堆肥的降解代

3、謝過程, 酶活性較低時反映堆肥達到了腐熟。（4） 波譜分析法n 為了從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度認識堆肥過程, 研究者們采用了波譜分析法, 迄今為止, 使用較多的方法有13C-核磁共振法和紅外光譜法。紅外光譜法可以辨別化合物的特征官能團。核磁共振可提供有機物骨架的信息。紅外光譜法與核磁共振對堆肥有機成分的轉(zhuǎn)化提供了有利的證據(jù)。11、堆肥化中的注意事項n （1）惡臭）惡臭 n 硫化合物(反應(yīng)初期發(fā)生)和氨等(堆溫上升有機物分解明顯時發(fā)生)是出現(xiàn)惡臭的原因。其對策是用硝化菌的生物脫臭，有效地降低成本。 n （2）水分調(diào)節(jié)材料）水分調(diào)節(jié)材料 n 家畜糞及食品等廢棄物的初期水分是85以上的高水分,堆肥化時需要水分

4、調(diào)節(jié)。 高水分時材料間隙被水分填充著,對于存在于材料內(nèi)部的堆肥化微生物的氧氣供應(yīng)變得困難,其增殖受到阻礙。 木片、木屑、稻皮等因水分小，能確?？諝馔ǖ?，所以現(xiàn)實當(dāng)中多被作為水分調(diào)節(jié)的輔助材料?？墒?，添加輔助材料處理大量廢棄物時，易帶來堆肥量和運行成本的增加。三、能源化技術(shù)三、能源化技術(shù) 畜禽糞便轉(zhuǎn)化成能源在草原上采用的是直接燃燒。目前對于集約化養(yǎng)殖場，大多是水沖式清除畜禽糞便的，例如，養(yǎng)豬業(yè)采用漏縫地板、水沖豬糞系統(tǒng)，糞便含水量高，對這種高濃度的有機廢水，目前常采用沼氣厭氧發(fā)酵法。 沼氣厭氧發(fā)酵的原理是利用厭氧細菌的分解作用，將有機物 (碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪)經(jīng)過厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二

5、氧化碳。沼氣法具有生物多功能性，既能夠營造良性的生態(tài)環(huán)境、治理環(huán)境污染，又能夠開發(fā)新能源，為農(nóng)戶提供優(yōu)質(zhì)無害的肥料，從而取得綜合利用效益。 四、除臭技術(shù)四、除臭技術(shù)n 畜禽糞便的除臭主要包括物理除臭、化學(xué)除臭、生物除臭三方面。 n 1、吸收法n 吸收法是使混合氣體中的一種或多種可溶成分溶解于液體之中，依據(jù)不同對象而采用不同方法。n 液體洗滌。對于耗能烘干法臭氣的處理，常用的除臭方法是用水結(jié)合采用化學(xué)氧化劑，如高錳酸鉀、次氯酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鈉等，該法能使硫化氫、氨和其他有機物有效地被水汽吸收并除去，存在的問題是需進行水的二次處理。n 凝結(jié)。堆肥排出臭氣的去除方法是當(dāng)飽和水蒸汽與較冷的表面接

6、觸時，溫度下降而產(chǎn)生凝結(jié)現(xiàn)象，這樣可溶的臭氣成分就能夠凝結(jié)于水中，并從氣體中除去。n 2、吸附法n 吸附是將流動狀物質(zhì) (氣體或液體)與粒子狀物質(zhì)接觸，這類粒子狀物質(zhì)可從流動狀物質(zhì)中分離或貯存一種或多種不溶物質(zhì)?；钚蕴俊⒛嗵渴鞘褂米顝V的除臭劑，熟化堆肥和土壤也有較強的吸附力，國外近年來采用如Sweeten等 (1991)、Kowalewsky(1981)等研制開發(fā)的折疊式膜、懸浮式生物墊等產(chǎn)品，用于覆蓋氧化池與堆肥，減少好氧氧化池與堆肥過程中散發(fā)的臭氣，用生物膜吸收與處理養(yǎng)殖場排放的氣體。n 3、氧化法n 有機成分的氧化結(jié)果是生成二氧化碳和水或是部分氧化的化合物。無機物的氧化則不太穩(wěn)定，例如硫

7、化氫可以氧化成硫或硫酸根。熱的、化學(xué)的和生物的處理過程都是可以利用的。n 加熱氧化。如果提供足夠的時間、溫度、氣體擾動紊流和氧氣，那么氧化臭氣物質(zhì)中的有機或無機成分是很容易做到的，要徹底地破壞臭氣，操作溫度需達到650850、氣體滯留時間0.3-0.55S。此法能耗大，應(yīng)用受到限制。n 化學(xué)氧化。如向臭氣中直接加入氧化氣體，如臭氧，但成本高，無法大規(guī)模運用。n 生物氧化。在特定的密封塔內(nèi)利用生物氧化難聞氣流中的臭氣物質(zhì)。 n 4、掩蔽劑n 在排出氣流中可以加入芳香氣味以掩蔽或與臭氣結(jié)合。這種產(chǎn)物通常是不穩(wěn)定的，并且其味可能較原有臭味還難聞，目前已很少應(yīng)用。n 5、高空擴散n 將排出的氣體送入高空，利用大氣自然稀釋臭味，適宜用