畜禽粪便处理利用畜禽粪便处理利用农业固体废物的处理与综合利用农业固体废物的处理与综合利用畜禽粪便处理利用畜禽粪便处理利用研究背景研究背景处理技术现状处理技术现状存在的主要问题存在的主要问题 发展趋势和展望发展趋势和展望TextTextText一、研究背景一、研究背景 改革开放以来，中国畜禽养殖业迅猛发展，极大丰富了市场供给，增加了农民收入，但随之产生的畜禽粪便所造成的环境污染十分严重。 量大而集中的畜禽粪便由于未能得到及时有效处理，在非用肥季节大量随意露天堆放道路两旁、沟渠水塘，导致农业面源污染加剧。 在中国部分地区暴发的高致病性禽流感，再一次向世人警示了集约化畜禽养殖业存在的环境污染问题，己经严重制约了畜禽养殖业的可持续发展，并威胁着广大人民群众的身体健康和生命安全。畜禽粪便处理意义重大畜禽粪便处理意义重大welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience多年来，畜禽粪便是中国传统的优质有机肥料。增施有机肥，可减少化肥使用量，改良土壤结构，显著提高农产品品质，是促进农业可持续发展、生产无公害农产品的重要措施。对集约化养殖场畜禽粪便进行无害化处理与肥料化利用，不仅可有效解决集约化畜禽养殖场环境污染问题，防治农业面源污染，实现畜牧业清洁生产，还可生产优质有机肥料产品，推动有机肥料产业化进程，实现生态农业可持续发展，达到区域“养殖业”与“种植业”有机结合、协调发展，促进农业废弃物处理利用良性循环。二、畜禽粪便处理技术现状二、畜禽粪便处理技术现状自然堆沤发酵法自然堆沤发酵法 自然堆沤发酵法将畜禽粪便堆放在发酵池里，用秸秆将表面覆盖，经过长时间的自然厌氧发酵(有的长达几年)，到施肥季节时，直接施入地里。这种方式在偏远地区的小农场曾广泛采用，其主要原因:一是小农场地处偏远地区，远离居民区，地域辽阔;二是自然堆沤发酵好的肥料在小农场内部就近使用，不必远距离运输。但中国集约化畜禽养殖场大多集中在城市郊区，离居民区很近，周围没有大量土地可以就近消纳源源不断产生的畜禽粪便。二、畜禽粪便处理技术现状二、畜禽粪便处理技术现状晾晒干燥法晾晒干燥法 晾晒干燥法是将畜禽粪便均匀摊放在场地上，利用太阳能进行自然干燥。该方法投资少，成本低，但占地面积大，环境污染严重，肥料养分损失多，且雨雪季节难以正常生产，产品较难达到无害化要求。该方法适合于畜禽散养户处理零星畜禽粪便，不适合于集约化畜禽养殖场处理量大而集中的畜禽粪便。二、畜禽粪便处理技术现状二、畜禽粪便处理技术现状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温热烟道气将畜禽粪便直接烘干、灭菌，并将产品含水率控制在安全贮存水分以下的快速处理方法。直接快速烘干法具有快速加工、操作简单、产品质量好、不受气候限制和可连续生产等优点，20世纪90年代曾被广泛应用于集约化养鸡场的粪便处理。但该方法能耗较高，烘干尾气处理不当易造成二次污染。因此，当畜禽粪便含水率高或在煤炭资源短缺、环保要求高的地区，其使用性受到限制。二、畜禽粪便处理技术现状二、畜禽粪便处理技术现状塔式好氧发酵法塔式好氧发酵法 采用塔楼式钢架结构，先将调节好水分的新鲜畜禽粪便移送到塔楼最上层的承料翻板上。承料翻板每天翻动一次，将畜禽粪便从最上层移动到下一层的翻板，如此类推，实现畜禽粪便从塔楼最上层逐层下移，经过15d左右的发酵过程，水分可降至40%左右。该方法的优点是发酵效果好，二次污染小。但其致命的缺点是塔楼主体结构为钢结构，一次性投资很大;畜禽粪便直接和承料翻板接触，设备腐蚀严重，甚至有的存在安全隐患，发酵塔使用寿命短;北方寒冷地区冬季需加温才能保证好氧发酵正常运行。二、畜禽粪便处理技术现状二、畜禽粪便处理技术现状沼气厌氧发酵法沼气厌氧发酵法 是以畜禽场的粪便为原料，在沼气发酵装置中，在隔绝氧气的条件下，通过微生物的作用，最终将其中的碳元素分解为可燃气体（沼气）。沼气厌氧发酵法适于处理集约化畜禽养殖场采用水冲式(或水泡式)清粪工艺的液态畜禽粪尿。 集约化畜禽养殖场大中型沼气工程 （2）主要设备 目前主要工艺类型有第一代厌氧反应器：AC(全混合接触式厌氧)；第二代厌氧反应器：AF(厌氧生物滤床)、UASB(上流式污泥固定床)、USR(升流式固体反应器)、UBF(升流式厌氧复合床)、厌氧混合反应器、厌氧折流反应器等；第三代厌氧反应器：EGSB(颗粒污泥膨胀床)、IC(内循环厌氧反应器)等。 （3）推广该项技术需要注意的事项 畜禽养殖场沼气工程的设计应该符合当地总体规划，与当地客观实际紧密结合，正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。应以减量化、无害化、资源化为目标，应用先进技术和工艺，实行清洁生产，从源头上减少粪污排放量。畜禽养殖场沼气工程的原料是养殖场的污水和粪便，应有充足和稳定的来源，严禁混入其他有毒、有害污水或污泥。畜禽养殖场沼气工程必须科学设计，以节省投资和降低运行费用。畜禽养殖场沼气工程的设计应由具有相应设计资质的单位承担。运行管理人员必须熟悉沼气工程处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标，并应持有职业资格证书(沼气生产)。操作人员必须了解本工程处理工艺，熟悉本岗位设施、设备的运行要求和技术指标。 。畜禽养殖场沼气工程运行、维护及安全规定应符合现行有关标准的规定。应建立日常保养、定期维护和大修三级维护保养制度。图1 集约化畜禽养殖场沼气工程基本工艺流程图2 畜禽养殖场能源环保型沼气工程工艺流程这种工艺既可以实现粪污资源的合理开发与利用、生态环境保护和改变经济增长方式的战略目标，还能促进农业畜牧业走向产业化，真正实现经济、社会和生态效益的高度和谐与统一。 据估计，当前中国正在运行的畜禽场沼气工程每天每立方米产气达0.4立方米。这一水平比农村家用沼气池的产气水平提高了3倍。近年来兴建的一些沼气工程，由于一般都采取了加热增温的措施，产气率普遍较高，详见表1。 图3 畜禽养殖场能源生态型沼气工程工艺流程工艺类型 装置规模(m3) 发酵温度。C 产气率(m3/m3.d) 备注 鸡粪 塞流式2 * 16035-502.4-4.0实验室研究50。C条件下产达5-6L/L 塞流式100503.0 * 3.6UASB+AF200301.35-2.08猪粪 USR3001.7-2.21.7-2.2UASB+AF2 * 1300.8-1.30.8-1.3牛粪 USR1.51.5表1 中国部分畜禽场沼气工程的产气水平注： UASB即升流式厌氧污泥床，AF即厌氧过滤器，USR即升流式固体反应器。 表中数据表格根据中国沼气学会出版物中国沼气（1995-1997）所载数据整理。 表中数据表格根据中国农村能源年鉴（1997）数据计算。三、畜禽粪便处理利用存在的主要问题三、畜禽粪便处理利用存在的主要问题技术水平有待进一步提高技术水平有待进一步提高 中国畜禽粪便处理利用技术的总体水平不高，与发达国家相比，大部分畜禽粪便处理技术水平有待进一步提高。以好氧堆肥发酵为例，目前国内堆肥发酵技术普遍存在堆肥周期长、营养损失大和堆肥发酵热不能得到充分利用等问题。有必要开发高效好氧堆肥技术，通过优化控制堆肥的环境参数，为微生物的生长培养最佳的生存条件，促使其旺盛生长，加快其消化过度，从而明显缩短堆肥周期，提高堆肥效率，并较好贮存肥料养分。技术水平有待进一步提高技术水平有待进一步提高 三、畜禽粪便处理利用存在的主要问题三、畜禽粪便处理利用存在的主要问题粪便、污水和臭气是畜禽养殖场环境污染的三大问题。目前固体粪便和液态污水的处理和利用已经退到较多的重视，但畜禽粪便的臭气控制没有引起足够的重视。臭气若随风飘散，可传播到几公里以外的地方，其影响范围比较大。气味对人的心理和身体健康有不良的影响，带有臭味气体的尘粒还会向动物和人头传播疾病。近年来，发达国家对养殖场臭味气体污染全国农业面源污染与综合防治学术研讨会论文集问题十分重视，开展了很多研究。但限于环境保护立法、执法和环保投入等方面条件的制约，目前中国在畜禽粪便臭味气体污染控制方面没有引起足够的重视。臭气气体污染没有引起足够重视臭气气体污染没有引起足够重视 三、畜禽粪便处理利用存在的主要问题三、畜禽粪便处理利用存在的主要问题尚未建立完备的标准体系尚未建立完备的标准体系目前，中国大多数畜禽粪便处理利用技术和设备缺乏完善的国家(或行业)标准体系。由于没有标准进行规范，市场上销售的畜禽粪便处理利用设备良芳不齐，单位能耗、制造质量、设备材质和性能指标千差万别。特别某些不良厂家采用废铜烂铁拼凑制造假冒伪劣设备，单位能耗高，生产能力低，制造质量差，存在不少劳动安全隐患，坑农害农事件时常发生。四、畜禽粪便处理利用发展趋势的展望四、畜禽粪便处理利用发展趋势的展望 单一采用生物发酵法或快速烘干法处理畜禽粪便，或处理能力小，或有二次污染，若将生物发酵与快速烘干工艺结合起来，将经过发酵除臭后的畜禽粪便再快速烘干，既提高了生产能力，又消除了臭味二次污染，还可利用太阳能与烘干机尾气余热为微生物发酵增温保温，以维持发酵设施在气候寒冷地区冬季连续生产。生物技术与工程技术相结合生物技术与工程技术相结合 四、畜禽粪便处理利用发展趋势的展望四、畜禽粪便处理利用发展趋势的展望 目前，发达国家对畜禽粪便处理利用和达标排放已经制订或正在制定更加严格和完善的法规标准，如美国对空气质量的控制有清洁空气法，对水资源的控制有清洁水法。中国的发展趋势也是如此。通过制定相应的环境法律法规，可促进集约化畜禽养殖业高度重视并开展畜禽粪便的处理利用各种，改善养殖场自身和周围环境状况，减少农业面源污染，并开发可再生资源。加强环境保护的立法加强环境保护的立法结语结语近年来，中国畜禽粪便处理利用方面取得了一定的进展，但和发达国家相比，无论在技术层面、政策层面或法律层面都有较大的差距。为进一步促进中国畜禽粪便处理利用产业的健康发展，建议加强技术研究开发，完善法律法规，制定优惠政策，以期解决畜禽粪便环境污染问题，较少农业面源污染，促进生态农业的可持续发展。Thank you!