沼气可作为生活燃气或发电供应废弃物处理系统

2019-10-07 12:27 来源:未知

近年来,随着国家对环保的重视,畜禽养殖环保问题日益成为行业关注的热点和焦点、并成为一个社会性问题,一系列政策和法令相继出台、“三区”划分不断推进,使得养殖环保形势越来越紧迫,广大养殖者感受到了前所未有的压力,政府部门协调保供给与保生态的压力也越来越大。那么,对于畜禽粪便等排泄物该如何进行处理呢?

工欲善其事,必先利其器。                       孔子--《论语·魏灵公》

猪粪中含有大量的有机物质和无机物质,如果适当加以处理,不仅可以消除污染,又可以产生可观的经济效益。 1.猪粪直接还田。新鲜猪粪尿中含氮元素0.5%,含磷元素0.25%,含钾元素0.5%,另外,还有一种胡敏酸的成分,它具有胶性,能改良土壤的团粒结构,增强土壤的蓄水和通气,有利于庄稼的生长。1头猪1年排粪尿2-2.5t,如折合成化肥,则相当于硫酸铵50kg,过磷酸钙27.5kg硫酸钾20kg,施到地里约可增产粮食50kg。可增加土壤肥力而提高作物产量,实现资源化利用。但是,畜禽粪便含水量高、有恶臭,而且氨的大量挥发造成肥效降低,病原微生物还会对环境构成威胁。土壤的自净能力有限,施用过多粪便容易造成污染,所以施用量受到很大的限制。 2.猪粪作饲料。猪粪当作饲料来利用亦即粪便资源的饲料化,是畜禽粪便综合利用的重要途径,是节约粮食资源的重要措施。猪粪便中的粗蛋白质含量几乎比猪采食的饲料中的粗蛋白质都高。此外,还含有其他基础养分,如粗纤维、钙、磷、其他矿物质和微量元素、各种维生素和一些未识别的营养因子。猪粪便中的大多数维生素的含量均高于它们采食的基础饲料。猪粪便要立即加工处理以防止迅速分解和营养价值迅速下降,目前加工的主要方法有干燥法、青贮法和发酵法。加工后的猪粪可以作为反刍动物、猪、鱼类的饲料进行饲喂。尤其是猪粪喂鱼效果良好,10~23.61kg猪粪可产1kg肥水性鱼或杂食性鱼类,1头猪的粪尿大约产鱼50kg。3.沼气发酵。沼气发酵是微生物在厌氧条件下,将有机质通过复杂的分解代谢,最终产生沼气和污泥的过程。沼气发酵后可以除去猪粪尿的臭味,猪粪尿中的寄生虫及有害微生物通过厌氧发酵而大部分被杀灭,对改善农村的生活条件极为有益。发酵产生的甲烷,可用作燃料,发酵后的沼液沼渣含有大量的有机质,可以做很好的有机肥料,可以返田增加肥力,改良土壤,防止土地板结,减少化肥的用量。 4.好氧堆肥。未腐熟的猪粪施入土壤后,由于不稳定有机物的强烈分解,消耗根际土壤的氧气,并产生有机酸等有毒物质,抑制作物生长,有害于作物的发芽和发育。猪粪好氧堆肥是使猪粪在有氧条件下利用好氧微生物的作用使有机物分解,形成腐殖质同时灭活病原微生物,将猪粪转变为有利于土壤性状改良并对作物生长有益和容易吸收利用的有机肥的方法。腐熟的猪粪作为有机肥不仅可以提高作物的产量和品质,而且可以增加土壤有机质含量,改善土壤的理化性质。目前,好氧堆肥方法得到了越来越广泛的应用。 5.动物处理。用蚯蚓处理有机垃圾是一种古老而又新生的生物技术。蚯蚓有很强的处理垃圾的能力,能分解粪便中的物质合成生物蛋白及多种营养物质,为人类所利用,不仅具有环保价值,而且具有经济价值。所以经蚯蚓处理后的蚓粪不仅肥效好,而且避免直接施用畜禽粪便造成的污染。蝇蛆,含有丰富的蛋白质,是鱼、蟹等水产动物和各种畜禽极为理想的优质蛋白质饲料。蝇蛆生长快,食性杂而且嗜食畜粪,能产生具有较强免疫功能的抗菌肽,抗病力强。其养殖方法简单、投入少成本低,可获得较高的养殖效益。家蝇蛆生态处理猪粪,可减少粪的排放量和粪中的大肠埃希菌,也可有效地减少粪臭素和有机污染,有利于改善环境。

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1厌氧发酵模式

目前,针对畜禽粪便一般有以下几种处理方法:

畜禽粪污固液分离,经厌氧细菌分解后,释放出沼气(甲烷),沼气可作为生活燃气或发电供应废弃物处理系统做能量循环,沼渣做有机肥可还田或出售,沼液利用管网输送周围农户或运输车销售。此法,投入成本较高,效益较好。

(1)肥料化处理法 就是将畜禽粪便经过处理后,将畜禽粪便作为有机肥料,应用于土地。该种方法主要包括:土地还原法(粪便处理后施用于土地)、腐熟堆肥法(粪便堆放发酵,利用自身产生的温度来杀死虫卵和病原菌)、生物处理法(微生物无害化活菌制剂发酵技术处理畜禽粪便)。随着人们对无公害农产品的需求增加和可持续发展的要求,对于优质有机肥的需求量也在不断扩大,畜禽粪便制造有机肥的市场潜力很大。 

2异位发酵模式

(2)饲料化处理法  由于畜禽粪便含有大量未消化的蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物,特别是粗蛋白质含量较高, 具有很高的营养价值,主要的处理方法有微波法、 高温干燥法、青贮法、化学法(用福尔马林、乙烯、 氢氧化钠)等,将畜禽粪便经过高温高压、热化、 灭菌、脱臭等过程制成饲料添加剂。 

异位发酵模式是传统发酵床的升级模式,传统的发酵床在栏舍内部,容易导致细菌繁殖和猪群呼吸道疾病。异位发酵模式通过污水通道进入集污池,粪污在集污池充分混合搅拌后,输送到垫有发酵基质的发酵池,平均每立方基质每日可消纳粪污30kg,发酵渗出液重新循环到集污池,发酵基质一般可连续使用3年,之后简单加工制成有机肥。此法,成本低、占地小。处理中温度掌控是关键。

(3)能源化处理法  畜禽粪便的厌氧消化处理, 是在厌氧细菌的作用下,有机物转化为价值很高的沼气和二氧化碳,具有能耗低、占地少、负荷高等优点,是一种理想有效的处理粪便和资源回收利用的技术。该技术可以提供清洁能源沼气,解决中国广大农村能源压力,还能消除臭气、杀死致病菌和虫卵,在一定程度上解决大型畜牧养殖场粪便污染的问题。另外,还可以提供优质无害的肥料,其发酵原料或产物可以生产优质饲料,发酵液可作为农

3养殖蚯蚓、虻,蝇

作物生长所需的营养添加剂。畜禽粪便中含有大量的能量,利用发酵沼气不仅可使畜禽粪便中的能量转化成可燃气体,还可避免粪尿的肥分损失。 

利用畜禽粪便和食用菌生产中产生的菌渣废弃物养殖蚯蚓、虻、蝇类,可作为动物性饲料,带动水产养殖业。也可代替鱼粉做为饲料添加剂。而经过蚯蚓等养殖后的废弃物可直接作为有机肥。

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4好氧发酵模式

(4)低等动物处理法  利用低等动物(家蝇、 蛆、蜗牛等)饲喂处理畜禽粪便等废弃物。采用封闭方式培养蝇蛆,立体套养蚯蚓、蜗牛,在分解大量废弃物的同时,也提供了优质的动物蛋白饲料(蝇蛆和蛆)及有机肥来达到处理畜禽粪便的目的。 这种处理方法经济、生态效益显著,缺点是前期畜禽粪便需进行脱水等处理,后期蝇蛆收集不易,饲喂蚯蚓、蜗牛的技术难度高,所需温度苛刻,难以全年生产,劳动力投人大,故尚未广泛推广应用。 

畜禽粪便经过干燥处理后堆积起来,利用微生物的好氧发酵,堆肥温度会逐渐升高,杀死其中的有害病原菌及虫卵,再经过简单处理可转化为有机肥。 此法,投资成本、运行成本高。

(5)其他治理利用技术 可以利用生物学及生态学方法,综合治理环境污染,以减小或消除环境污染物的排放,尽可能地利用养分和能源,将几种方法组合起来。

5饲料化模式

畜禽粪便排泄物虽然是一种污染源,但如果将其合理有效地处理,进行开发利用,变废为宝,会成为一项重要的和可利用的资源。探索畜禽粪便生态循环利用,是近年来南通推进畜禽养殖业规模化经营、实现可持续发展、促进社会和谐的创新之举,并形成了规模养殖分布式沼气发电并网、非规模养殖粪便集中沼气发电并网、畜禽粪便肥料化利用等多种利用模式,实现了经济效益、社会效益、生态效益共赢的生动局面,有力推动了传统畜牧业转型升级,走出了一条与生态文明建设要求相适应的现代畜牧业绿色发展道路。

利用畜禽粪便含有的粗蛋白、矿物质等营养物质。 经过杀菌、除臭等处理后,作为其它动物的饲料或饲料添加剂。但制成饲料的适口性及副作用等可能存在问题,技术需进一步研究。

6土壤型生物填料滤床技术

这个技术主要是两部分,预处理就是固液分离,主要技术是处理沼液。利用微生物过滤床、微生物分解原理,将滤床由下至上共分为7层,形成高效的微生物载体单元,形成好氧、兼氧、厌氧多个微生物床层,达到同位COD降解,氨氮硝化反硝化的效果。

7微藻处理技术

微藻是在厌氧发酵技术基础上的升级,利用微藻可除去猪场粪便厌氧发酵后污水中的污染物,并使其循环成为可供猪场使用的干净水源。

8沼气可作为生活燃气或发电供应废弃物处理系统做能量循环,(3)能源化处理法  畜禽粪便的厌氧消化处理。猪粪变沥青

通过重新调整猪粪的生物结构,改变其粘性,进而加压成为“沥青”。猪粪沥青技术理念入围美国清洁能源商业计划书大赛,但离实践还有很远的路。

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