畜禽養(yǎng)殖污染控制技術

1、畜禽養(yǎng)殖污染控制技術發(fā)展現(xiàn)狀,王凱軍 博士清華大學環(huán)境工程與科學系2009.06,資源化畜禽糞污治理技術路線,減量化畜禽糞污治理技術路線,畜禽糞污治理技術確定原則,我國畜禽養(yǎng)殖及養(yǎng)殖場污染現(xiàn)狀,無害化畜禽污染治理技術路線,生態(tài)化畜禽糞污治理技術路線,目錄,我國畜禽養(yǎng)殖及養(yǎng)殖場污染現(xiàn)狀,近年來，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到快速發(fā)展，呈現(xiàn)幾大特點:,規(guī)?；B(yǎng)豬場內部,我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模及畜禽產品數量變化情況,,,,畜禽養(yǎng)殖規(guī)模產值持續(xù)遞增；畜禽養(yǎng)

2、殖業(yè)占農業(yè)比重增加；畜禽養(yǎng)殖逐漸呈規(guī)?；l(fā)展。,我國畜禽養(yǎng)殖及養(yǎng)殖場污染現(xiàn)狀,我國畜禽養(yǎng)殖集約化發(fā)展程度,國家環(huán)境保護總局2000年對全國規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)集中的23個省、直轄市、自治區(qū)的養(yǎng)殖情況進行了調查。,調查規(guī)模（年平均存欄數）：200頭及以上的養(yǎng)豬場；40頭及以上的奶牛場；80頭及以上的肉牛場；2000只及以上的養(yǎng)雞場；1000只及以上的養(yǎng)鴨和養(yǎng)鵝場。,全國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場數量為35814個,畜禽養(yǎng)殖主要集中在河南、浙江、

3、山東、廣東、遼寧、福建、河北、廣西、吉林、上海等地區(qū)。,各類養(yǎng)殖場數量調查結果,我國畜禽養(yǎng)殖及養(yǎng)殖場污染現(xiàn)狀,畜禽糞污引起的污染問題已成為社會關注焦點,環(huán)境污染問題（COD、N、P）；人畜共患?。ㄇ萘鞲校琀1N1）；種養(yǎng)脫節(jié)，區(qū)域面源污染。,,養(yǎng)豬場廢水排放池,,,各類固體廢棄物年產量,面源污染嚴重（滇池）,我國畜禽養(yǎng)殖及養(yǎng)殖場污染現(xiàn)狀,畜禽養(yǎng)殖污染問題,,我國畜禽糞污年產量,豬糞/尿中主要污染物濃度,畜禽糞污總量持續(xù)增加；污染物

4、濃度高，對環(huán)境危害大；微量污染物引起社會關注。,畜禽糞污治理技術確定原則,,我國國土范圍跨越5個基本溫度帶,不同區(qū)域間溫度差異較大；,,不同區(qū)域畜禽養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖方式存在區(qū)別，可穩(wěn)定供應的沼氣原料不同；,,不同區(qū)域經濟發(fā)展程度不同，對工程占地、技術先進性等要求不同；,,不同區(qū)域環(huán)保要求、承載力不同，沼氣、沼液、沼渣的最適宜消納方式存在區(qū)別；,中國溫度帶,畜禽糞污治理過程存在的問題,我國地域廣闊，不同區(qū)域間氣候、原料特性、經濟發(fā)展程度等

5、存在較大區(qū)別。針對區(qū)域特點，宏觀規(guī)劃全國范圍畜禽污染控制技術的發(fā)展方向，優(yōu)選適宜各地不同特點的工藝路線，具有實際意義。,畜禽糞污治理技術確定原則,,畜禽糞污治理技術確定的幾個原則,,處理優(yōu)先資源化的原則,結果達到無害化的原則,,整個系統(tǒng)生態(tài)化的原則,,管理實現(xiàn)減量化的原則,,畜禽糞污治理技術確定原則,減量化畜禽糞污治理技術,,畜禽糞污治理技術確定的幾個原則,,處理優(yōu)先資源化的原則,結果達到無害化的原則,,整個系統(tǒng)生態(tài)化的原則,,管理實現(xiàn)

6、減量化的原則,,畜禽糞污治理技術確定原則,減量化畜禽糞污治理技術,生物發(fā)酵舍“零排放”養(yǎng)豬技術,豬舍內設生物發(fā)酵床墊層，喂食豬洛東酵素，糞尿在墊層內分解。發(fā)酵床定期更換，墊料可制有機復合肥。,生物發(fā)酵豬舍,減量化畜禽糞污治理技術,干清糞集糞方式,污水處理，糞便堆肥,減量化畜禽糞污治理技術,常規(guī)堆肥-干燥-造粒工藝路線,造粒裝置a、滾筒式造粒機b、轉盤式造粒機c、擠壓式造粒機d、壓縮造粒法,發(fā)酵裝置a、立式多段發(fā)酵槽

7、b、筒倉式發(fā)酵槽c、臥式旋轉發(fā)酵槽d、臥式敞口發(fā)酵槽,堆肥,干燥,造粒,篩分,減量化畜禽糞污治理技術,快速堆肥工藝路線及應用示范,采用生物接種、配方優(yōu)化、條件控制、設備創(chuàng)新等綜合措施使一次堆肥時間縮短到1到2周，二次堆肥縮短到2-3周的堆肥工藝。,,畜禽糞污治理技術確定的幾個原則,,處理優(yōu)先資源化的原則,結果達到無害化的原則,,整個系統(tǒng)生態(tài)化的原則,,管理實現(xiàn)減量化的原則,,畜禽糞污治理技術確定原則,資源化畜禽糞污治理技術,資

8、源化畜禽糞污治理技術,小規(guī)模養(yǎng)殖戶糞污治理技術,農村小沼氣數量變化,農村小沼氣的建設,農村沼氣利用模式,自上個世紀50年代開始，農業(yè)部長期致力于我國農村小沼氣的建設與推廣。將農民日常生產、生活所產生的廢棄物進行簡單處理，同時回收沼氣作為能源。,至2006年底，我國已建戶用沼氣池2200萬座，根據《全國農村沼氣工程建設規(guī)劃（2006－2010年）》，到2010年我國戶用沼氣池數量將達到4000萬座。,中等規(guī)模養(yǎng)殖場的還田模式,中等規(guī)模養(yǎng)殖

9、戶糞污治理技術,缺點：受條件限制，適應性不強， 存在著傳播畜禽疾病和人畜共患病的危險， 施用量/施用頻率 導致硝酸鹽、磷及重金屬沉積，污染地表/地下水， 惡臭、氨、硫化氫等有害氣體的釋放會對大氣構成威脅。,優(yōu)點：實現(xiàn)零排放，投資省，不耗能，無需專人管理，基本無運行費,資源化畜禽糞污治理技術,資源化畜禽糞污治理技術,集約化養(yǎng)殖場-資源回收工藝路線,,,,1、厭氧生物處

10、理段,2、沼氣發(fā)電段,3、沼液，沼渣利用段,資源回收工藝路線,針對規(guī)?；B(yǎng)殖場或養(yǎng)殖小區(qū)建設的，以產沼氣為主要目的的一類糞污治理工程，所產沼氣用于發(fā)電或作為居民生活用氣，沼液沼渣回歸農田。,高固體反應器,針對高含固率物料的厭氧發(fā)酵開發(fā)的一類完全混合反應器,升流式固體反應器,推流式固體反應器,,資源化畜禽糞污治理技術,集中處理23家養(yǎng)殖場糞便沼氣發(fā)電廠1. 存欄種雞130萬羽，肉雞370萬羽。2. 雞糞資源量：500 t/d，TS

11、20%3. 工程規(guī)模：3,200 m3厭氧罐×8座。4. 設計沼氣產量：1,000萬m3/年（30,000 m3/d）5. 設計發(fā)電量：2,000萬kW·h/年（60,000 kW·h/ d）6. 年產有機肥：沼肥30萬噸，供果園、葡萄基地。7. 年減排溫室氣體：67,000 t CO2當量。8. 現(xiàn)該項目已并網發(fā)電。,一、項目概況,案例：山東民和牧業(yè)3MW集中型沼氣發(fā)電工程,資源化畜禽糞污治理

12、技術,預處理部分:集水池6,000 m31座水解池2,000 m32座厭氧發(fā)酵:厭氧罐3,200 m38座二次發(fā)酵罐 2,000 m31座沼氣凈化:生物脫硫塔 2座雙膜干式貯氣柜2,150 m3 1座沼氣利用:1,064 kW發(fā)電機組3臺余熱利用裝置3套沼液利用:沼液貯存池 50,000 m31座,二、建設規(guī)模,資源化畜禽糞污治理技術,工藝流程圖,資源化畜禽

13、糞污治理技術,,畜禽糞污治理技術確定的幾個原則,,處理優(yōu)先資源化的原則,結果達到無害化的原則,,整個系統(tǒng)生態(tài)化的原則,,管理實現(xiàn)減量化的原則,,畜禽糞污治理技術確定原則,無害化畜禽糞污治理技術,,1、廢水達標處理段,2、沼氣發(fā)電段,3、糞便堆肥利用段,集約化養(yǎng)殖場-清潔生產工藝路線,清潔生產工藝路線,針對規(guī)?；B(yǎng)殖場或養(yǎng)殖小區(qū)建設的，以達標排放為目的的糞污治理工程，基于干清糞集糞方式，糞便直接堆肥，污水通過厭氧+好氧方式實現(xiàn)達標排放。,

14、無害化畜禽糞污治理技術,氧化塘又稱為生物穩(wěn)定塘，利用水體的天然自凈能力來去除污染物?；ㄍ顿Y和運行費用都很低，維護管理簡單，出水可綜合利用；人工好氧處理方法通常與厭氧處理方法并用，用于畜禽廢水的好氧處理方法主要有活性污泥法和生物膜法兩種。,出水無害化—達標排放深度處理,無害化畜禽糞污治理技術,未使用砂粒,60d,105d,反應器內結晶顆粒變化,可結晶元素一覽表,重金屬結晶反應器,糞便重金屬瀝浸+重金屬結晶組合工藝；紫外+臭氧高級氧化

15、工藝。,出水無害化—達標排放深度處理,無害化畜禽糞污治理技術,達標深度處理問題,,,,脫氮工藝,除磷工藝,污泥處理工藝,無害化畜禽糞污治理技術,,畜禽糞污治理技術確定的幾個原則,,處理優(yōu)先資源化的原則,結果達到無害化的原則,,整個系統(tǒng)生態(tài)化的原則,,管理實現(xiàn)減量化的原則,,畜禽糞污治理技術確定原則,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,厭氧消化產物及其利用現(xiàn)狀,成分CH4(40-70%)、CO2 (30-50% )、H2S、水等，通常作為燃料使用,屬

16、于高懸浮物、高有機物污水，含有植物所需多種養(yǎng)分，一般作為農肥或處理后達標排放。,富含有機質，通?？芍苯永?。,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,發(fā)酵產物傳統(tǒng)利用方式,沼氣發(fā)電機組,沼氣直燃鍋爐,沼液回田,沼渣堆肥,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,通過技術改進，提高發(fā)酵產物附加值，實現(xiàn)其高值利用，提高畜禽糞污治理工程經濟效益，增強項目運行的穩(wěn)定性。,發(fā)酵產物高值利用技術,沼氣分離提純沼液濃縮/脫鹽制肥有機肥安全利用,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,通過化學

17、/物理方法將沼氣進行分離提純，達到天然氣級別?？芍瞥蓧嚎s天然氣并入市政管網或運至加氣站。,發(fā)酵產物高值利用技術-沼氣分離提純,沼氣分離提純技術路線,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,發(fā)酵產物高值利用技術-沼液濃縮技術,基于膜技術，對所產生的沼液進行濃縮，不僅降低了沼液儲存體積，提高沼液肥效，通過組合膜濃縮工藝，還可以同步脫除沼液中的鹽分，減少沼液回田風險。,沼液分離提純技術路線,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,發(fā)酵產物高值利用技術示范工程,山東莒縣及博興

18、精制天然氣項目，日處理沼氣達50000立方, 沼氣經常規(guī)脫硫、脫水處理后，采用變壓吸附工藝深度處理，處理后沼氣達到天然氣水平，通過CNG加壓輸送運送到汽車加氣站,北京某大型養(yǎng)雞場沼液濃縮項目，日處理沼液20噸，沼液經濃縮后體積減少為原來的1/5,加工后用于大棚種植，作物長勢良好。,生態(tài)化畜禽糞污治理技術,1. 存欄蛋雞260萬只。 2. 雞糞資源量：212 t/d，TS 30%。3. 工程規(guī)模：3,000 m3厭氧罐×4座