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畜禽糞污處理技術
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畜禽糞污處理技術【1】
摘要：環(huán)境問題一直是困擾我國養(yǎng)殖健康生產(chǎn)的重要難題。
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國畜禽糞便、尿液年產(chǎn)生量約4億噸，甚至部分未經(jīng)處理直接排放，成為環(huán)境污染的原因之一。
不僅制約了畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
還使畜禽養(yǎng)殖可能成為農(nóng)村新的環(huán)境污染和潛在的疫病傳染源。
因此，加快畜禽糞污處理相關技術的研究和推廣，對促進現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展，具有重大意義。
關鍵詞：糞污 處理 技術
一、畜禽糞便、尿液的主要成分
畜禽糞便受畜禽種類、年齡、飼料等因素影響，主要有水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維和無氮浸出物等成分，糞便的微生物種類和數(shù)量也很多，除含有正常微生物群外，還含有病原微生物，從各種畜禽糞中幾乎都能檢出沙門氏菌屬、志賀氏菌屬、埃希氏菌屬及各種曲霉屬的致病菌。
糞便中還含有多種激素和抗生素等。
尿的成分主要來源于血液，其成分隨動物種類、年齡、性別、飼料成分、飲水量、季節(jié)、氣候和機體代謝強度等不同而不同，包括無機物和有機物，尿中的無機物主要是鉀、鈉、鎂和氨的各種鹽。
尿中的含氮物質(zhì)全部為非蛋白質(zhì)含氮物，主要有尿素、尿酸、尿囊素等。
尿素是尿中的主要含氮物，在尿中的含量為1.5%-2.5%，約占尿中固體物總量的50%。
二、糞污的收集與貯存
養(yǎng)豬場的清糞方法主要有刮板式清糞、輸送帶式清糞和水沖式清糞，刮板式清糞和輸送帶式清糞主要應用于高床或網(wǎng)上養(yǎng)豬，依靠機械作用，把豬糞收集到指定位置，這兩種方法幾乎可實現(xiàn)糞、尿分離，但是清糞設備的購置和維護成本大。
水沖式清糞是從欄舍的高端，用高壓沖洗的方法，糞水一起流入主干溝，再進入貯糞池，每天每頭豬大約用水20升。
這種清糞方法的優(yōu)點是：可保持豬舍內(nèi)環(huán)境清潔，有利于動物健康。
勞動強度小，勞動效率高。
在南方水源充足的地方，被廣泛應用。
1、畜禽糞便貯存池已有相應國家標準，基本要求如下：
(1)地面混凝土結構。
地面向Ⅱ形槽的開口方向傾斜，坡度為1°，坡底設排污溝;污水排入污水貯存設施，地面應能滿足承受糞便運輸車以及所存放糞便荷載的要求;地面應進行防水處理，防滲性能要求滿足GB18598相關規(guī)定。
(2)墻體：墻高不宜超1.5m，采用磚混和混凝土結構、水泥抹面;墻體厚度不小于240mm，墻體防滲按GB50069相關規(guī)定執(zhí)行。
(3)頂部設置雨棚，雨棚下玄與設施地面凈高不低于3.5米。
(4)其他要求：設施周圍應設置排雨水溝，防止雨水徑流進入貯存設施內(nèi)，排雨水溝不得與排污溝并流。
2、畜禽養(yǎng)殖污水貯存池也有相應國家標準，基本要求如下：
(1)內(nèi)壁和底面應做防滲處理，具體參照GB50069相關規(guī)定執(zhí)行。
(2)底高于地下水位0.6米以上。
(3)高度或者深度不超過6米。
(4)地下污水貯存設施周圍應設置導流渠，防止徑流、雨水進入貯存設施內(nèi)。
(5)進水管道直徑最小為300毫米。
(6)進、出水口設計應避免在設施內(nèi)產(chǎn)生短流、溝流、返混和死區(qū)。
(7)地上污水貯存設施應設有自動溢流管道。
(8)污水貯存設施周圍應設置明顯的標志和圍欄等防護設施。
三、糞污處理技術
糞污經(jīng)過固液分離后，固體部分便于運輸、干燥、制作有機肥料或墊料等等，液體部分要求經(jīng)過后續(xù)處理。
糞污的處理方法很多，這里主要介紹好氧堆肥和沼氣發(fā)酵。
好氧堆肥，是在有氧條件下，依靠好氧微生物(主要是好氧細菌)的作用，使糞便中有機物質(zhì)穩(wěn)定化的過程。
根據(jù)糞便原料和輔料的特性，按照堆肥要求的碳氮比(一般為20-40：1)和水分含量，對糞便和輔料一定比例混合，并對堆體中氧氣和溫度進行適當控制，使糞便快速發(fā)酵生產(chǎn)有機肥。
這種方法處理糞便的優(yōu)點在于最終產(chǎn)物臭氣少，且較干燥，容易包裝、保存、使用，廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
沼氣發(fā)酵，是固體、液體混合的最常用糞污處理方法之一。
根據(jù)畜禽糞便中有機物含量高的特點，在一定的水分、溫度(35-55℃)和厭氧條件下，通過各類微生物的分解代謝，最終形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合氣體(沼氣)，同時殺滅某些細菌和寄生蟲及蟲卵等。
沼氣是清潔能源，可作為燃料用于家庭生活，大量沼氣也可進行發(fā)電并網(wǎng);沼渣沼液中含有關氮、磷等成分，可作為肥料農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也可用于養(yǎng)魚和作物浸種等等。
(一)好氧堆肥和沼氣發(fā)酵技術要點
好氧堆肥技術要點：
1、注意保持供氧量
糞便堆肥是一個好氧過程，堆體中必須有足夠的氧氣才能使好氧微生物正�；顒印�
2、確定糞便與敷料的混合比
3、堆肥過程的溫度
堆肥過程大致可分成升溫階段、高溫維持階段和腐熟階段。
(1)升溫階段堆肥初期，堆層基本呈中溫，嗜溫性微生物較為活躍，利用堆肥中可溶性有機物旺盛繁殖。
(2)高溫維持階段當好堆肥溫度升高到45℃以上時，即進入高溫階段。
在此階段，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物逐漸替代了嗜溫性微生物。
(3)腐熟階段在內(nèi)源呼吸后期，只剩下部分較難分解及難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì)，此時微生物活動下降、發(fā)熱量減小、溫度下降。
4、堆肥過程中注意減少臭氣揮發(fā)。
(二)沼氣發(fā)酵技術要點：
沼氣工程，是一項以開發(fā)利用養(yǎng)殖場糞污為對象，以獲取能源和治理環(huán)境污染為目的，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的農(nóng)村能源工程技術。
它包括厭氧發(fā)酵主體及配套工程技術，主要是通過厭氧發(fā)酵及相關處理降低糞水有機質(zhì)含量，達到或接近排放標準并按設計工藝要求獲取能源——沼氣;沼氣利用產(chǎn)品與設備技術，主要是利用沼氣或直接用于生活用能，或發(fā)電、或燒鍋爐、或直接用于生產(chǎn)供暖、或作為化工原料等;沼肥制成液肥和復合肥技術，則主要通過固液分離，添加必要元素和成分，使沼肥制成液肥和復合肥，供自身使用或銷售。
畜禽養(yǎng)殖糞污處理方法現(xiàn)狀【2】
摘要：在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，闡述了目前畜禽養(yǎng)殖廢水處理的各種方法。
關鍵詞：畜禽養(yǎng)殖糞污;處理方法;生態(tài)
1. 前言
隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程，規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)日益發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖污染問題越來越嚴重。
畜禽糞便污染物造成的污染，包括對大氣的污染，對水體、土壤等的污染。
因為畜禽糞污中的有機物經(jīng)厭氧分解會產(chǎn)生CH4、NH3、H2S、(NH4)2S、糞臭素等惡臭和有害氣體。
且養(yǎng)殖廢水是一種高濃度有機廢水，CODCr負荷在2000~20000mg/L之間，平均達到6000~10000mg/L，BOD5濃度高達上萬mg/L，并含有大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì) 。
2.畜禽養(yǎng)殖糞污的處理方法
當前，國內(nèi)外畜禽糞污的處理主要按照“資源化”的原則進行。
綜合利用的主要方式可概括為制沼氣，或用作肥料、飼料、燃料等，并采用了不同的工藝(如生物法、物理法或化學法)。
2.1制沼氣
將畜禽廢棄物在一定的溫度、濕度、酸堿度、碳氮比條件下厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生可燃性氣體(沼氣)，其主要成分是甲烷。
此法在我國生態(tài)農(nóng)業(yè)中已得到成功應用，國外把它作為一種生物能，其優(yōu)點是能充分利用能源，但造價高。
殘余的沼渣、沼液必須再加以合理利用(如作肥料等)，否則會造成二次污染。
目前，以沼氣工程為紐帶的生態(tài)農(nóng)業(yè)已越來越多的為人們所應用。
沼氣可直接為農(nóng)戶提供能源、氣肥等;沼液可直接肥田、養(yǎng)魚等;沼渣制作高效優(yōu)質(zhì)有機肥等，從而形成一個物質(zhì)多層次高效利用的良性循環(huán)系統(tǒng) 。
由于沼氣工程的建設一次性投資大，回收期較長，且沼氣池長期受溫度影響較大，冬季產(chǎn)氣量小，夏季產(chǎn)氣量大，集約化畜禽場遠離居民點，使沼氣的利用遇到困難。
沼渣、沼液在管理、處理和利用上還得投資，尤其是夏天雨季和冬天封凍期不能利用，畜禽糞便的污染問題會更嚴重，導致已建的大型沼氣池不能得到充分利用 。
因此沼氣工程還有待改進，并根據(jù)各養(yǎng)殖場的實際情況進行推廣和建設，而且一定要遵循“最大可能的利用污廢資源，遵循生態(tài)規(guī)律，減少對環(huán)境的污染”的原則。
2.2 用作肥料
在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，畜禽糞污一直被當作“莊稼寶”作為肥料，廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。
畜禽糞便含有豐富的植物所需的營養(yǎng)元素和有機物質(zhì)，然而動物糞便并不適于直接用作肥料，在還田前要求作一定處理，才不至于對環(huán)境造成危害。
目前方法主要有：
1.堆肥化，即在糞便中添加適當?shù)奈锪?鋸末、糠、稻草等)進行好氧分解，以使其中的復雜有機質(zhì)降解為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)和殺死病菌等，用作肥料和改良土壤。
2.生產(chǎn)復合肥料，指將高溫堆肥產(chǎn)品經(jīng)殺滅病原菌、蟲卵和雜草種子等無害化處理和穩(wěn)定化處理后與經(jīng)粉碎后的N、P、K化肥混合后，經(jīng)篩分、干燥可制成顆�；瘡秃戏省�
3.干燥，將其含水量降到15%以下，有利于貯藏，用作肥料。
目前采用的干燥方式有微波干燥、籠舍內(nèi)自然干燥、塑料大棚發(fā)酵干燥、高溫快速烘干等，后兩種方法我國較常用，主要用于烘干雞糞。
日本的Miyanaga，Toshiaki等人提出，經(jīng)微生物分解后的糞污主要是廢水和主要成分為CO2的氣體，廢水可以經(jīng)過消化塔、除氮儀器等進行處理，主要為CO2的氣體可用于促進植物生長。
該系統(tǒng)為農(nóng)作物提供了低成本、高效率的具有解毒作用的肥料。
韓國的Cho，Jae Do等介紹了將糞污制成肥料的具體過程。
先將經(jīng)處理的畜禽糞污與垃圾煅燒成粉末狀，直徑約為30~50mm，再將它與CaO、MgO以1:2:1的含量比例在混合塔中混合一小時，反應溫度為60℃。
通過噴射技術后將產(chǎn)物噴入混合塔，混合15分鐘，最后產(chǎn)物可適用于肥料。
韓國的Kim，YongSung;Song，Min Hon等人 又介紹了一套畜禽糞污處理系統(tǒng)。
生物有機肥兼有微生物接種劑及有機肥的作用，具有微生物肥與有機肥的雙重優(yōu)點而克服了它們的缺點。
2.3 飼料化技術
畜禽糞便飼料化主要是雞糞的飼料化，雞糞中絕大部分氨以氨化物的形式存在。
國外畜禽糞污飼料化已商品化。
以美國為例，1972年從畜禽糞便中排出的總氮量約為223萬噸，與該國同年大豆產(chǎn)量的總氮量相等。
我國對此也開展了相關研究工作，積累了一些經(jīng)驗，但與商品化還有一定距離。
主要技術難題是飼料化的安全性。
畜禽糞污既含有豐富的營養(yǎng)成分，雞糞可以喂牛、喂魚和喂雞等，但又是一種有害的潛在來源。
必須對其進行某些技術處理，殺死病原菌等，同時應使其便于貯存、運輸。
一般有干燥法、青貯法和需氧發(fā)酵法等。
2.4 用作燃料
用作燃料的方法主要有兩種。
一種是進行厭氧發(fā)酵，生成沼氣，為生產(chǎn)生活提供能源。
經(jīng)測算，含水率20%的雞糞熱值相當于標準煤的40%，10萬只雞的年產(chǎn)糞便轉(zhuǎn)化為沼氣熱值約等于232 t標準煤。
另一種是將畜禽糞污干燥后直接燃燒，用來取暖和發(fā)電。
世界上第一家大規(guī)模的以畜禽糞為燃料的發(fā)電廠已建于美國加利福尼亞南部的Imperial Valley。
英國薩�？丝そ⒌陌岭u糞發(fā)電站，裝機容量達12.5MW，每年可以消耗雞糞12.5萬噸 。
2.5 利用昆蟲和低等動物處理
豬糞是腐生昆蟲的好餌料。
取食豬糞的昆蟲種類有10類以上，大多屬雙翅目麗蠅科和水虻科，可以利用豬糞飼養(yǎng)這些昆蟲，以凈化豬場生態(tài)環(huán)境。
也有利用低等動物(如北京家蠅、大平2號蚯蚓和褐云瑪瑙蝸牛等)處理畜禽糞便等有機廢棄物的實踐經(jīng)驗。