畜禽糞便處理技術(shù)

1、,畜禽糞便處理利用,農(nóng)業(yè)固體廢物的處理與綜合利用,畜禽糞便處理利用,研究背景,處理技術(shù)現(xiàn)狀,存在的主要問(wèn)題,發(fā)展趨勢(shì)和展望,,,,,一、研究背景,改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，極大豐富了市場(chǎng)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(shí)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(guó)部分地區(qū)暴發(fā)的高致病性禽流感，再

2、一次向世人警示了集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)存在的環(huán)境污染問(wèn)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~,welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience,,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)酵法將畜禽糞便堆放在發(fā)酵池里，用秸稈將表面覆蓋，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)

3、間的自然厭氧發(fā)酵(有的長(zhǎng)達(dá)幾年)，到施肥季節(jié)時(shí)，直接施入地里。這種方式在偏遠(yuǎn)地區(qū)的小農(nóng)場(chǎng)曾廣泛采用，其主要原因:一是小農(nóng)場(chǎng)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(chǎng)內(nèi)部就近使用，不必遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。但中國(guó)集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大多集中在城市郊區(qū)，離居民區(qū)很近，周?chē)鷽](méi)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,晾曬干燥法,晾曬干燥法是將畜禽糞便均勻攤放在場(chǎng)地上，利用太陽(yáng)能進(jìn)行自然

4、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(wú)害化要求。該方法適合于畜禽散養(yǎng)戶(hù)處理零星畜禽糞便，不適合于集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)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,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的快速處理方法。直接快速烘干法具有快速加工、操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好、不受氣候限制

5、和可連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)90年代曾被廣泛應(yīng)用于集約化養(yǎng)雞場(chǎng)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,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(dòng)一次，將畜禽糞便從最上層移動(dòng)到下一層的翻板，如此類(lèi)推，實(shí)現(xiàn)畜禽糞便從塔樓最上層逐層下移

6、，經(jīng)過(guò)15d左右的發(fā)酵過(guò)程，水分可降至40%左右。該方法的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)酵效果好，二次污染小。但其致命的缺點(diǎn)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(yùn)行。,二、畜禽糞便處理技術(shù)現(xiàn)狀,沼氣厭氧發(fā)酵法,是以畜禽場(chǎng)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(guò)微生物的作用，最終將其中的碳元素分解為可燃?xì)?/p>

7、體（沼氣）。沼氣厭氧發(fā)酵法適于處理集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)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(chǎng)大中型沼氣工程技術(shù) 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程技術(shù)是以規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)禽畜糞便污水的污染治理為主要目的，以禽畜糞便的厭氧消化為主要技術(shù)環(huán)節(jié)，集污水處理、沼氣生產(chǎn)、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程技術(shù)。主要由前處理、厭氧消化、后處理、綜合利用四個(gè)環(huán)節(jié)組成。 （1）工藝系統(tǒng) ①前處理裝置。包括預(yù)處理池、調(diào)節(jié)池、增濕裝置

8、和固液分離設(shè)備等裝置和設(shè)備。這些裝置和設(shè)備對(duì)于保證沼氣工程系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用。②厭氧消化器。包括厭氧生物濾床(AF)、上流式污泥固定床(UASB)等消化裝置，對(duì)提高工程系統(tǒng)技術(shù)功能作用顯著。③沼氣的收集、貯存及輸配系統(tǒng)。包括氣液分離、凈化脫硫、貯氣輸氣和沼氣燃燒等設(shè)備。對(duì)于保證向用戶(hù)穩(wěn)定供氣和高效率使用具有關(guān)鍵性的作用。④沼液后處理裝置。包括發(fā)酵液沉淀池、好氧厭氧處理設(shè)施以及廢液的排放設(shè)施等，是確保達(dá)標(biāo)排放不可缺少的組成

9、部分。⑤沼渣處理系統(tǒng)。包括發(fā)酵后固體殘余物的干燥、固液分離和制造顆粒肥料和飼料等設(shè)備，是改善整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的主要技術(shù)措施。,集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程,（2）主要設(shè)備 目前主要工藝類(lèi)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)

10、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(xiàng)技術(shù)需要注意的事項(xiàng) ①畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的設(shè)計(jì)應(yīng)該符合當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃，與當(dāng)?shù)乜陀^(guān)實(shí)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(wú)害化、資源化為目標(biāo)，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和工藝，實(shí)行清潔生產(chǎn)，從源頭上減少糞污排放量。②畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的原料是養(yǎng)殖場(chǎng)的污水和糞便，應(yīng)有充足和穩(wěn)定的來(lái)源，嚴(yán)禁混入其他有毒、有害污水或污泥。③畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)

11、沼氣工程必須科學(xué)設(shè)計(jì)，以節(jié)省投資和降低運(yùn)行費(fèi)用。④畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的設(shè)計(jì)應(yīng)由具有相應(yīng)設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位承擔(dān)。運(yùn)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(yùn)行要求與技術(shù)指標(biāo)，并應(yīng)持有職業(yè)資格證書(shū)(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(yùn)行要求和技術(shù)指標(biāo)。 。⑤畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程運(yùn)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(jí)維護(hù)保養(yǎng)制度。,,圖1 集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程

12、基本工藝流程,圖2 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)能源—環(huán)保型沼氣工程工藝流程,這種工藝既可以實(shí)現(xiàn)糞污資源的合理開(kāi)發(fā)與利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和改變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的高度和諧與統(tǒng)一。 據(jù)估計(jì)，當(dāng)前中國(guó)正在運(yùn)行的畜禽場(chǎng)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(lái)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(jiàn)表1。,,圖

13、3 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)能源—生態(tài)型沼氣工程工藝流程,表1 中國(guó)部分畜禽場(chǎng)沼氣工程的產(chǎn)氣水平,注：① UASB即升流式厭氧污泥床，AF即厭氧過(guò)濾器，USR即升流式固體反應(yīng)器。        ② 表中數(shù)據(jù)表格根據(jù)中國(guó)沼氣學(xué)會(huì)出版物《中國(guó)沼氣》（1995-1997）所載數(shù)據(jù)整理。       ③ 表中數(shù)據(jù)表格根據(jù)《

14、中國(guó)農(nóng)村能源年鑒》（1997）數(shù)據(jù)計(jì)算。,三、畜禽糞便處理利用存在的主要問(wèn)題,,技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高,中國(guó)畜禽糞便處理利用技術(shù)的總體水平不高，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，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(guó)內(nèi)堆肥發(fā)酵技術(shù)普遍存在堆肥周期長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)損失大和堆肥發(fā)酵熱不能得到充分利用等問(wèn)題。有必要開(kāi)發(fā)高效好氧堆肥技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化控制堆肥的環(huán)境參數(shù)，為微生物的生長(zhǎng)培養(yǎng)最佳的生存條件，促使其旺盛生長(zhǎng)，加快其消化過(guò)度，從而明顯縮

15、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,三、畜禽糞便處理利用存在的主要問(wèn)題,,糞便、污水和臭氣是畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境污染的三大問(wèn)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(méi)有引起足夠的重視。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(duì)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(huì)向動(dòng)物和人頭傳播疾病。近年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)臭味氣體污染全國(guó)農(nóng)業(yè)

16、面源污染與綜合防治學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集問(wèn)題十分重視，開(kāi)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(guó)在畜禽糞便臭味氣體污染控制方面沒(méi)有引起足夠的重視。,臭氣氣體污染沒(méi)有引起足夠重視,三、畜禽糞便處理利用存在的主要問(wèn)題,尚未建立完備的標(biāo)準(zhǔn)體系,,目前，中國(guó)大多數(shù)畜禽糞便處理利用技術(shù)和設(shè)備缺乏完善的國(guó)家(或行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)體系。由于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，市場(chǎng)上銷(xiāo)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

17、能指標(biāo)千差萬(wàn)別。特別某些不良廠(chǎng)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(dòng)安全隱患，坑農(nóng)害農(nóng)事件時(shí)常發(fā)生。,四、畜禽糞便處理利用發(fā)展趨勢(shì)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(lái)，將經(jīng)過(guò)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(yáng)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)

18、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,四、畜禽糞便處理利用發(fā)展趨勢(shì)的展望,,目前，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)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(guó)對(duì)空氣質(zhì)量的控制有《清潔空氣法》，對(duì)水資源的控制有《清潔水法》。中國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)也是如此。通過(guò)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(kāi)展畜禽糞便的處理利用各種，改善養(yǎng)殖場(chǎng)自身和周?chē)h(huán)境狀況，減少農(nóng)業(yè)面源污染，并開(kāi)發(fā)可再生