周永亮河南畜牧规划设计研究院1养殖场污染物收集处理技术养殖场污染物收集处理技术l l基本原则：源于农业，回到农业。基本原则：源于农业，回到农业。基本原则：源于农业，回到农业。基本原则：源于农业，回到农业。l l（一）粪污收集：粪便与污水分收、分治；（一）粪污收集：粪便与污水分收、分治；（一）粪污收集：粪便与污水分收、分治；（一）粪污收集：粪便与污水分收、分治；l l（二）粪便处理：无害化（二）粪便处理：无害化（二）粪便处理：无害化（二）粪便处理：无害化/ / / /堆肥处理后还田；堆肥处理后还田；堆肥处理后还田；堆肥处理后还田；l l（三三三三）污污污污水水水水处处处处理理理理：首首首首先先先先采采采采用用用用厌厌厌厌氧氧氧氧处处处处理理理理，如如如如USRUSRUSRUSR、 CSTRCSTRCSTRCSTR、BFRBFRBFRBFR工工工工艺艺艺艺等等等等；出出出出水水水水用用用用于于于于灌灌灌灌溉溉溉溉/ / / /人人人人工工工工湿湿湿湿地地地地/ / / /基质栽培法处理。基质栽培法处理。基质栽培法处理。基质栽培法处理。2（一）畜禽场粪污收集技术1、猪场粪污收集技术2、鸡场粪污收集技术3、牛场粪污收集技术4、羊场粪污收集技术3（1 1）水冲粪工艺）水冲粪工艺（2 2）干清粪工艺）干清粪工艺（3 3）水泡粪工艺）水泡粪工艺（4 4）生态发酵床工艺）生态发酵床工艺（5 5）不同工艺的对比）不同工艺的对比4（1 1）水冲粪工艺（已淘汰）水冲粪工艺（已淘汰） 工艺特点：工艺特点：水冲粪工艺是20世纪80年代中国从国外引进规模化养猪技术和管理方法时采用的主要清粪模式。 该工艺的主要目的是及时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，保持畜舍环境卫生，减少粪污清理过程中的劳动力投入，提高养殖场自动化管理水平。 猪排放的粪、尿和污水混合进入粪沟，每天数次放水冲洗，粪水顺粪沟流入粪便主干沟或附近的集污池内，用排污泵经管道输送到粪污处理区的清粪工艺。 优点：水冲粪方式可保持猪舍内的环境清洁，有利于动物健康。劳动强度小，劳动效率高，有利于养殖场工人健康，在劳动力缺乏的地区较为适用。 缺点：耗水量大，一个万头养猪场每天需消耗约200250 吨水。污染物浓度高，处理难度大，COD为1100013000 mg/L，BOD为50006000 mg/L，SS为1700020000 mg/L。经固液分离出的固体部分养分含量低，肥料价值低。 5（2 2）干清粪工艺）干清粪工艺 工艺特点：工艺特点：该工艺的主要目的是及时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，保持畜舍环境卫生，充分利用劳动力资源丰富的优势，减少粪污清理过程中的用水、用电，保持固体粪便的营养物，提高有机肥肥效，降低后续粪尿处理的成本。 干清粪工艺的主要方法是，粪尿一经产生便粪尿分流，干粪由机械或人工收集、清扫、运走，尿及冲洗水则从下水道流出，分别进行处理。 优点优点 ：人工清粪只需用一些清扫工具、人工清粪车等。设备简单，不用电力，一次性投资少，还可以做到粪尿分离，便于后面的粪尿处理。机械清粪可以减轻劳动强度，节约劳动力，提高工效。 缺点：缺点：人工清粪劳动量大，生产率低。 机械清粪包括铲式清粪和刮板清粪，一次性投资较大，故障发生率较高，维护费用及运行费用较高。6实地面人工干清粪（农户养殖采用）全漏缝机械干清粪半漏缝人工干清粪全漏缝人工干清粪7（3 3）水泡粪工艺）水泡粪工艺 工艺特点：工艺特点：水泡粪清粪工艺是在水冲粪工艺的基础上改造而来的。工艺流程是在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水，粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排入漏粪地板下的粪沟中，储存一定时间后（一般为12个月），待粪沟装满后，打开出口的闸门，将沟中粪污排出，流入粪便主干沟或经过虹吸管道，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。 优点：优点：可保持猪舍内的环境清洁，有利于动物健康。劳动强度小，劳动效率高，有利于养殖场工人健康比水冲粪工艺节省用水。 缺点：缺点：由于粪便长时间在猪舍中停留，形成厌氧发酵，产生大量的有害气体，如H2S（硫化氢），CH4（甲烷）等，恶化舍内空气环境，危及动物和饲养人员的健康，需要配套相应的通风设施。经固液分离后的污水处理难度大，固体部分养分含量低。8 水泡粪池工艺动画（双击图片）9（4 4）生态发酵床工艺）生态发酵床工艺工工艺艺特特点点：生态发酵床养殖是指综合利用微生物学、生态学、发酵工程学、热力学原理，以活性功能微生物作为物质能量“转换中枢”的一种生态养殖模式。该技术的核心在于利用活性强大的有益功能微生物复合菌群，长期、持续和稳定地将动物粪尿废弃物转化为有用物质与能量，同时实现将畜禽粪尿完全降解的无污染、零排放目标，是当今国际上一种最新的生态环保型养殖模式。优优点点：节约清粪设备需要的水电费用，节约取暖费用，地面松软能够满足猪的拱食习惯，有利于猪只的身心健康。缺缺点点：粪便需要人工填埋，物料需要定期翻倒，劳动量大；温湿度不易控制；饲养密度小，使生产成本提高。不适于规模猪场。10生态发酵床养殖模式生态发酵床养殖模式11（5 5）不同粪污收集工艺的比较）不同粪污收集工艺的比较 清粪清粪工艺工艺耗水耗水耗电耗电耗工耗工维护维护费用费用投资投资粪污后粪污后处理难处理难易度易度舍内舍内环境环境人工干清粪少少多少少易中机械干清粪少多中高高易中水冲粪多少少少中难好水泡粪中中少少高难差生态发酵床少少多高中易中122 2、鸡场粪污收集技术、鸡场粪污收集技术l（1 1）即时清粪工艺）即时清粪工艺l（2 2）集中清粪工艺）集中清粪工艺l（3 3）生态养殖工艺）生态养殖工艺l（4 4）不同工艺的对比）不同工艺的对比13（1 1）即时清粪工艺）即时清粪工艺 即时清粪大都采用机械清粪，投资大，舍内空气质量较好，常用的机械有两类：刮刮粪粪机清粪机清粪：用于阶梯式笼养鸡舍及少数网上平养鸡舍。系统组成主要由控制器、电动机、减速器、刮板、钢丝绳等设备组成。履带式清粪：履带式清粪：用于叠层式笼养鸡清粪。系统由控制器、电机、履带等组成。常几个配合使用，直接将粪便输送到运粪车上。14网上平养刮粪机清粪网上平养刮粪机清粪阶梯式饲养刮粪机清粪阶梯式饲养刮粪机清粪叠层式饲养履带式清粪叠层式饲养履带式清粪履带式清粪（直接装车）履带式清粪（直接装车）15 主要适用于高床单层笼养或高床网上平养的方式。机械设备投资较少。劳动效率高；鸡粪在舍内堆积发酵产生霉败臭气，影响鸡生长发育和正常产蛋。（2 2）集中清粪工艺）集中清粪工艺 集中清粪（在建高床平养鸡舍）集中清粪（在建高床平养鸡舍）集中清粪集中清粪（高床平养）（高床平养）16（3 3）生态养殖法）生态养殖法 主要有生态发酵床养殖和野外散养两类。 生态发酵床养殖生态发酵床养殖 是一种舍饲散养模式，是将菌种、米糠、锯末、玉米粉等按比例混合作为鸡舍的垫料，再利用鸡的翻扒习性使鸡粪、尿和垫料充分混合，通过垫料的分解发酵，使鸡粪、尿中的有机物质得到充分的分解和转化的养殖工艺。 野外散养野外散养 是利用林下昆虫或牧草等食物进行饲养的方式。 特点：特点：节水、节约饲料、患病少、肉质好。但发酵床饲养夏季温度太高，饲养密度小，占地多，不易维护。野外散养，要注意轮牧，保持鸡、草、林之间食物供应及粪便消纳的生态平衡。 17野外散养林下养鸡野外散养林下养鸡生态发酵床养鸡生态发酵床养鸡18（4 4）不同粪污收集工艺的比较）不同粪污收集工艺的比较 清粪清粪工艺工艺耗电耗电耗工耗工维护维护费用费用投资投资舍内舍内环境环境适用适用范围范围即时清粪多中高高中规模鸡场集中清粪少少少中差饲养期短的肉鸡饲养生态养殖少多中低好适于小规模饲养193 3、牛场粪污收集技术、牛场粪污收集技术l（1 1）人工清粪工艺）人工清粪工艺l（2 2）机械清粪工艺）机械清粪工艺l（3 3）水泡粪工艺）水泡粪工艺l（4 4）不同工艺的对比）不同工艺的对比20 特点特点：用铁锨、笤帚等工具将粪便收集成堆或直接装入小粪车，运到舍外集粪点或粪便处理场。 国内拴系式的肉牛育肥场采取人工清粪的相当普便，由于人工清粪，工具简单，操作方便，粪尿分离彻底，在牛场规模较小及拴系饲养的条件下，仍具有一定的生命力。肉牛育肥场采用这种清粪方式的较多。 （1 1）人工清粪工艺人工清粪工艺21 特点特点：采用刮粪板前粪便刮进粪沟或贮粪池，再运到粪污处理场或用铲车直接装车运出的清粪方式。舍外运动场的粪便清理常用机械清理。 刮粪板多用于奶牛舍内使用。舍外多用铲车、刮板车等机械收集。工作效率较高，设备投资大。 （2 2）机械）机械清粪工艺清粪工艺22 特点特点：在牛床及牛通道区域设漏缝地板，让牛排出的粪尿直接漏进下面的贮粪池，当有粪便不能漏下时，可采用刮粪板。在耕种时抽出直接施于农田，或进行深度处理。优点是：地面相对较干，比较卫生，节约劳动力，缺点是：要有较多的土地相配套，基建投资较大。在土地多、劳力少的一些欧州国家较多。 （3 3）水泡）水泡粪工艺粪工艺23（4 4）不同粪污收集工艺的比较）不同粪污收集工艺的比较 清粪清粪工艺工艺耗电耗电耗工耗工维护维护费用费用投资投资粪污后粪污后处理难处理难易度易度 主要对象主要对象人工清粪少多低低易小牛，拴系舍饲牛机械清粪多中高高中封闭式（大跨度）散养牛舍、运动场水泡粪中少低高难封闭式散养牛舍244 4、羊场粪污收集技术、羊场粪污收集技术（1 1）即时清粪工艺）即时清粪工艺（2 2）集中清粪工艺）集中清粪工艺（3 3）不同工艺的对比）不同工艺的对比25l（1 1）即时清粪工艺）即时清粪工艺 即时清粪工艺，分人工清粪和羊床下机械清粪两种。前者不设羊床，采用扫帚、小推车等简易工具清扫运出，特点是投资少，劳动量大。后者采用刮粪板将粪便集中到一端，用粪车运走，容易实现机械化，但适于较长的羊舍，设备投资大，易损坏。26高床养羊集中清粪加垫料集中清粪27羊场清粪工艺优缺点即时的人工清粪和加垫料集中清粪即时的人工清粪和加垫料集中清粪 基建投资较低，但每天清粪及加垫料用工较多。适于小规模、有运动场的羊场清粪。每人只能管理100只商品羊左右。即时的刮粪板清粪即时的刮粪板清粪 要增加羊床、粪槽和刮粪板，每平方米建筑面积要增加投资 120元，且需要一定的维护及运营 成本。羊体与粪便 不接触，一人可养300只母羊。高床集中清粪高床集中清粪 增加羊床及粪池投资，尿液排出舍外。干湿分离。每平方米建筑面积增加投资120元，维护费用低，无运营成本。接约劳动力，每人可养1000只商品羊，适于工厂化养羊。28（4 4）不同粪污收集工艺的比较）不同粪污收集工艺的比较 清粪清粪工艺工艺耗电耗电耗工耗工维护维护费用费用投资投资舍内空舍内空气质量气质量即时清粪（人工）少多低低好即时清粪（机械）多中高高好集中清粪（加垫料）少中低低差集中清粪（高床）少少低高好29（二）（二）养殖场固体污染物养殖场固体污染物 减排技术减排技术l1 1、自然发酵后直接还田自然发酵后直接还田l2 2、好氧堆肥法生产有机肥好氧堆肥法生产有机肥l3 3、自动化高温生产有机肥、自动化高温生产有机肥l4 4、有机肥深加工生产工艺、有机肥深加工生产工艺l5 5、病死牲畜处理工艺、病死牲畜处理工艺30l1 1、自然发酵后直接还田自然发酵后直接还田 是指粪便在堆粪场或储粪池自然堆腐熟化，符合GB18596要求后，作为肥料供农作物吸收消化的处理方式。该处理方法简单，成本低，但机械化程度低，占地面积大，劳动效率低，卫生条件差。 该模式适用于远离城市、土地宽广且有足够农田消纳粪便污水的经济落后地区，特别是种植常年需施肥作物的地区，规模较小养殖场。 31l2 2、好氧堆肥法生产有机肥好氧堆肥法生产有机肥 常温发酵工艺常温发酵工艺 好氧微生物在适宜的水分、酸碱度、碳氮比、空气、温度环境因素下，将畜禽粪便中各种有机物分解产热生成一种无害的腐植质肥料的过程。特点是设备采用机械化操作，主要流程为：加菌、混合、通气、抛翻、烘干、筛分、包装。比自然堆肥生产效率高，占地较少。 生产方式生产方式 1、条形堆腐处理：在敞开的棚内或露天将畜禽粪便堆积成宽1.5米、高1米的条形，进行自然发酵，根据堆内温度，人工或机械翻倒，堆制时间约需3-6个月。 2、大棚发酵槽处理：修筑宽8-10米，长60-80米，高1.3-1.5米水泥槽，畜禽粪便置入槽内并覆盖塑料大棚，利用翻倒机翻倒，堆腐时间20天左右。 3、密闭发酵塔堆腐处理：利用密闭型多层塔式发酵装置进行畜禽废弃物堆腐发酵处理，堆腐时间7-10天。 4、烘干处理：大多利用横式圆通装置，烧煤直接烘干的处理方法，多用于鸡粪处理。32好氧堆肥好氧堆肥法法生产有机肥的工艺流程生产有机肥的工艺流程水分调节材料发酵菌种新鲜畜粪机械搅拌混合有机肥发酵机械抛翻有机肥干燥及后加工生物除臭预处理预处理有机肥深加工有机肥深加工堆肥发酵堆肥发酵33干湿分离干湿分离抛翻发酵抛翻发酵抛翻发酵抛翻发酵筛分包装筛分包装34（3 3）自动化高温发酵生产有机肥）自动化高温发酵生产有机肥 混合、搅拌、控温、通气，实现自动控制，使产品质量易于控制。 从原料混合到发酵采用一体化，节约空间。 采用90-95度高温处理，使病菌、寄生虫卵、草籽被彻底杀灭，避免了二次污染。 主发酵时间只需24小时完成。节约时间，生产效率高。35自动化高温发酵生产有机肥工艺流程自动化高温发酵生产有机肥工艺流程水分调节材料发酵菌种畜粪自动化机械混合、搅拌、加热、高温发酵1天有机肥干燥及后加工预处理预处理有机肥深加工有机肥深加工混合发酵混合发酵36混合安阳和旺有机肥加有限公司生产车间制粒制粒烘干烘干筛分筛分包装包装37（4）有机肥深加工主要是将发酵腐熟的有几肥进一步进行深加工，根据不同植物对营养的需求，加入辅料，制成各种专用肥。38（5）病死牲畜处理工艺1、填埋井填埋处理（或化尸池）2、焚烧炉焚烧处理3、无害化处理（加工有机肥）39有机肥生产工艺的比较工艺工艺主发主发酵温度酵温度主发主发酵时间酵时间产品生产品生产时间产时间配套配套占地占地臭气臭气味味有机肥有机肥设施投资设施投资自然发酵60-7015天40天少大小常温发酵60-707天14天大大较大自动化高温发酵90-951天5天少小大40（三）养殖场污水减排技术l1、直接还田利用l2、厌氧沼液沼渣农业综合利用l3、厌氧好氧深度处理l4、沼液循环利用l5、沼气利用技术41l1、还田利用 这是一种采用物理沉淀和自然发酵来达到粪污减排目的的方法。猪场内的污水/尿液在储存池内进行沉淀和自然发酵，沉淀后出水供周边农田或果园利用，池底沉积粪污作为有机肥直接利用或和固体粪便一起进行有机肥生产。 该方法建设简单，操作方便，成本较低，但对粪污处理不够彻底，处理效率低下，需要经常清淤，且周边要有大量农田消纳粪污，部分小型养殖场采用。生态轮牧，粪污直接还田，舍内粪便收集后自然发酵直接利用42l2、厌氧发酵沼液沼渣农业综合利用 污水/尿液经过格栅（固液分离），将残留的干粪和残渣出售或生产有机肥。而污水则进入厌氧池进行发酵。发酵后的沼液还田利用，沼渣可直接还田或制造有机肥。 特点：“养-沼-种”结合，没有沼渣、沼液的后处理环节，投资较少，能耗低，需专人管理，运转费用低。需要有大量农田（蔬菜大棚、水生作物）来消纳沼渣和沼液，要有足够容积的储存池来贮存暂时没有施用的沼液。 该方法适用于气温较高、土地宽广、有足够的农田消纳养殖场粪污的农村地区，特别是种植常年施肥作物，如蔬菜、经济类作物的地区。43l3、厌氧好氧深度处理（工艺） 污水/尿液经厌氧发酵后，厌氧出水再经好氧及自然处理系统处理，达到国家和地方排放标准，既可以达标排放，也可以作为灌溉用水或场区回用。工艺流程如下。44 特点：占地少，适应性广，几乎不受地理位置、气候条件的限制，治理效果稳定，处理后的出水可达行业排放标准。缺点是投资大，能耗高，运行费用大，机械设备多，维护管理复杂，虽然大、小规模的养殖场都可以采用这种方法，但规模小的养殖场在经济上较难承受。 自然处理工艺有人工湿地、土地处理和稳定塘技术。反应器名称优点缺点适用范围CSTR投资小、运行管理简单容积负荷率低，效率较低，出水水质较差适用于SS含量很高的污泥处理UASB处理效率高，耐负荷能力强，出水水质相对较好投资相对较大，对废水SS含量要求严格适用于SS含量适低的有机水USR处理效率较高，投资较省、运行管理简单，容积负荷率较高。对进料均布性要求高，当含固率达到一定程度时，必须采取强化措施。适用于含固量高的有机废水45（4）沼液循环利用红泥沼气红泥沼气沼液暂存沼液暂存利用沼液进行无土栽培利用沼液进行无土栽培种植莲菜消纳沼液种植莲菜消纳沼液蔬菜大棚蔬菜大棚46污水处理站-供农户-发电-液化-加气站（5）沼气利用技术污水处理站污水处理站供农户供农户发电发电液化液化47处理后的能源利用发电机组与并网设施48沼气纯化压缩用于车用燃气或并入天然气管网 1m3的CH4相当于1.2升汽油的能量，沼气提纯CNG（95%CH4再生天然气）用于车用燃气，替代汽油，减少温室气体排放。49