规模养殖场畜禽粪污无害化处理技术.pptx
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1、规模养殖场畜禽粪污无害化处理技术西安市 技术推广中心一、概述n2012年农业部 业工作要点指出:大力推进标准化规模养殖。加强标准化示范场的宣传,总结推广各地推进适度规模养殖的有效模式,突出畜禽粪污无害化处理和资源化利用。n畜禽标准化生产提出的“六化其中主要一点就是粪污处理无害化,在标准化验收打分中所占分值较高,并且往往是一些规模场的弱项。n因此,可见国家对于畜禽粪污无害化处理的重视,粪污无害化处理成为制约 业健康持续开展的主瓶颈之一。一、概述n1、国内畜禽粪污产生情况及应对措施 n 业开展现状:目前,我国已成为世界最大的肉、蛋生产国,禽肉、猪肉、鸡蛋产量均居世界第一。据统计,2010 年全国
2、业收入占全部农业总收入超过33%全国生猪存栏4.6亿头,牛存栏1亿头,羊存栏2.8亿只,家禽存栏53.5亿只,全国现有猪、牛、鸡三大类畜禽规模化养殖场约400 万处。畜产品产量 开放以来增长近10倍。一、概述n养殖污染问题十分严重:目前我国畜禽养殖业每年产生约30 亿吨粪污每个规模场平均500吨左右。2007年畜禽粪污化学需氧量 COD排放量到达1268.3万吨,占全国COD总排放量的41.9%。2010年畜禽养殖业的COD排放总量已超过工业和生活排放总量。畜禽粪便污染物不仅污染了地表水,其有毒、有害成分还易进入到地下水中,严重污染地下水。在集约化畜禽养殖过程中,如果对粪便没有进行有效处理,畜
3、禽粪便发酵后会产生大量的NH3、H2S、粪臭素、CH4、CO2 等有害气体,这些气体不但会影响动物生长,还会严重影响人类健康和周围环境。随着养殖行业集约化程度的提高,下一阶段我国畜禽污染将主要来自于集约化养殖场和养殖小区,预计到2015 年,我国仅规模化养殖场畜禽粪便产量将到达32.5 亿吨。规模化畜禽养殖场污染物的排放具有集中度强、排放数量大、污染物浓度高等特点,带来了不容无视的环境污染问题,并成为阻碍禽畜养殖业持续稳定开展的重要因素。一、概述n国家采取的措施:国家先后制定了畜禽养殖业污染物排放标准、畜禽养殖业污染治理工程技术标准和畜禽粪便无害化处理技术标准,并在“十二五期间以规模化养殖场和
4、养殖小区为重点,加快建设养殖场沼气工程和畜禽养殖粪便资源化利用工程,防治畜禽养殖污染。到2015年,力争全国80%以上的规模畜禽养殖场和养殖小区配套完善固体废物和污水贮存处理设施,并保证设施正常运行。一、概述n2、国外畜禽粪污治理情况n 畜禽养殖粪污污染问题是兴旺国家和开展中国家共同关心的问题。早在6070 年代,世界上许多 业兴旺的国家和地区,就出现了畜禽粪便污染问题。在畜禽高度密集的地区,畜禽粪污已成为主要的环境污染源。荷兰、法国都出现过畜禽粪污造成的环境污染案件。早于60 年代就用“畜产公害概括了畜禽养殖业污染这一严重局面。目前,世界上许多兴旺国家和地区制定了相关的法律、法规或规定,有效
5、地遏制了畜产公害事件的发生。规定的主要内容为粪便和污水的贮存、处理和利用设施的建立;污水的排放去向;粪肥施入耕地的条件等。一、概述3、开展畜禽粪污治理其重要意义:一是可促进 业向资源节约型和环境友好型转变,进而实现 业的可持续开展。二是实现节能减排目标,到达削减COD 的目的。三是实现 业循环经济。二、常见术语和定义 n1、规模养殖场 指常年存栏量为500头以上的猪、1万羽以上的鸡和100头以上的牛的畜禽养殖场,以及到达规定规模标准的其他类型的畜禽养殖场。n2 、粪污 畜禽养殖场产生的废水和固体粪便的总称。n3 、畜禽养殖污水 指冲洗畜禽养殖粪污及清洗动物身体、饲养场地、器具等所产生的污水。n
6、4、堆肥 将畜禽粪便等有机固体废物集中堆放并在微生物作用下使有机物发生生物降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质过程。二、常见术语和定义n5、厌氧消化 利用厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧状态下,将有机物质分解的处理方法。n6、无害化处理 利用高温、好氧或厌氧等技术杀灭畜禽粪污中病源菌、寄生虫和杂草种子的过程。n7、恶臭气体 指畜禽排泄或饲养场所散发出的臭气,一般由氨、硫化氢、吲哚等物质组成.二、常见术语和定义n8 BOD生化需氧量或五日化学需氧量 表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。n9 COD化学
7、需氧量 指在一定严格的条件下,水中的复原性物质在外加的强氧化剂的作用下,被氧化分解时所消耗氧化剂的数量,以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受复原性物质污染的程度,这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。可作为有机物质相对含量的一项综合性指标。三、畜禽粪污无害化处理原则 根据清洁生产和循环经济的理念和指导思想,规模畜禽养殖场应采用先进的工艺、技术与设备,紧密结合畜禽养殖的特点,因地制宜,尽可能选择最合理可行技术方案,坚持综合利用,推广干清粪工艺,粪污到达排放标准后才能排放和施用,从而做到粪污减量化、资源化和无害化。四、畜禽粪污无害化处理技术路线 目前,国内外对畜禽养殖废水的处理基本
8、上是综合利用和达标排放两种形式。畜禽养殖粪污的处理首先应考虑种养结合,尽量做到污染物资源化,实现综合利用。近年来,随着我国新农村建设目标的提出,在一些经济比较兴旺的农村地区,已广泛开展了利用畜禽养殖粪便发酵的沼气能源工程,农业部还公布了规模化畜禽养殖场沼气工程设计规程NY/T1168。在我国集约化畜禽养殖场粪污处理技术主要分两种:一种为“达标排放模式,一种为“综合利用模式。四、畜禽粪污无害化处理技术路线n1、达标排放处理工艺n 达标排放模式主要是针对一些周边既无一定规模的农田,又无闲暇空地可供建造鱼塘和水生植物塘的畜禽养殖场,畜禽废水在经厌氧消化处理后,必须再经过适当的好氧处理或自然处理等,到
9、达规定的环保标准排放或回用。这种模式多用于城市的近郊区。与综合利用模式相比,达标排放模式的工程造价和运行费均相对较高。n是一种较难到达的工艺。四、畜禽粪污无害化处理技术路线n2、综合利用处理工艺n 综合利用模式强调的是种养结合,适合于一些周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽养殖场,它是以生态农业的观点统一筹划、系统安排,使周边的农田、鱼塘或水生植物塘将厌氧消化处理后的废水完全消纳。畜禽粪便废水在经厌氧消化处理和进一步固液别离后,沼渣用来生产有机肥料,沼液则排灌到农田、鱼塘或水生植物塘,使粪便得到能源、肥料多层次的资源化利用,最终到达粪污的“零排放。这种模式遵循了生态农业原则,具有良好的经济
10、效益和环境效益。n农牧结合工艺,但粪污还需要一定处理 畜禽粪污无害化处理技术路线n总的来说:n要结合实际情况,采取不同的处理工艺,实施干清粪、雨污别离改造,从源头上减少污水产生量;对于具备粪污消纳能力的畜禽养殖区,按照生态理念统一筹划,以综合利用为主,推广种养结合模式,实现粪污资源化利用,开展循环农业;对于畜禽养殖集中地区,可建设粪污处理厂,生产有机肥;对粪污量大而周边耕地少,消纳有限的养殖场可采取达标排放。五、粪污处理区建设n1、粪污处理区选址n 新建、扩建和改建的规模畜禽养殖场必须设置粪污处理区并配置相关设施。粪污处理区禁止设置在生活饮用水源保护区、风景名胜区、自然保护区的核心区及缓冲区,
11、城市和城镇中的居民区、文教科研区、医疗区等人口集中区域,各级人民政府依法划定的禁养区域,国家或地方法律、法规规定需特殊保护的其他区域。n不得忧民,不得影响水源,与场址选择相同。五、粪污处理区建设n2、粪污处理区布局n粪污处理区的设置及设施按照NY/T 682畜禽场场区设计技术标准的规定设计。粪污处理区按常年主导风向设置在养殖场生产区的下风向或侧风向处,与生产区之间保持100米以上的距离。六、粪污的收集与贮存 n1 粪污收集n 目前我国集约化养殖场采用的清粪工艺主要有水冲式、水泡粪和干清粪三种形式。水冲粪和水泡粪都是耗水量大的工艺,排出的污水和粪尿混合在一起,粪便中的大局部可溶性有机物进入到废水
12、中,给废水处理带来很大困难。相对而言,干清粪是比较理想的清粪工艺,多采用这种工艺,欧美等国家也已开始采用这种方式。在我国北京、天津、上海等一些地方的养殖场也已经广泛得到应用,并显示出其明显优越性。六、粪污的收集与贮存n1 粪污收集n 针对畜禽养殖开展迅速、污染排放大的特点,按照畜禽养殖污染防治工程技术标准HJ/T 81的有关规定,畜禽养殖业污染治理应改变过去的末端治理观念,首先从生产工艺上引入清洁生产的理念,强调污染物减量化,要求新建、改建、扩建的养殖场采用用水量少的干清粪工艺,已建养殖场逐步进行工艺改造实现干清粪;使固体粪污的肥效得以最大限度的保存;同时要求做到畜禽粪污日产日清。并通过建立排
13、水系统,实现雨污分流等手段减少污染物产生和数量,降低污水中的污染物浓度,从而降低处理难度和处理成本。六、粪污的收集与贮存n2、粪污贮存n为了便于适应土地的季节性利用,在粪污处理前、后根据作物用肥季节宜设置适量的贮存池;此外,当畜禽养殖场废水量大且集中,而处理设施要求进水量基本恒定时也应考虑设置贮存池。六、粪污的收集与贮存n2、粪污贮存n根据畜禽养殖业污染防治技术标准HJ/T 81的有关规定,贮存池容积应根据贮存期贮存时间确定,种养结合的养殖场,贮存池的总容积应不得低于当地农作物生产用肥的最大间隔时间内本养殖场所产生粪污的总量,确保不外溢造成污染。为了便于粪水从贮存池内排出,一般应配备泵。粪污贮
14、存设施必须距离地表水面400米以上。粪污贮存容积要满足要求,贮存池的设计容量须到达能够容纳6个月粪污的贮存量。粪污贮存设施应设置明显标志和围栏等防护设施,保证人畜安全,同时,粪污贮存设施应采取防渗漏、防溢流、防雨水、防恶臭、水泥硬化等措施。七、粪污无害化处理常见工艺技术n1、干清粪工艺n通过漏缝地板等实行干清粪工艺。将干粪及时、单独收集,运至堆粪场处理,实现日产日清。尿水及时冲洗从下水道流出,分别进行集中处理。干清粪工艺清理粪便,清粪比例宜控制在70%。七、粪污无害化处理常见工艺技术n2、格栅n畜禽粪便水中通常含有大量的动物毛发、剩余饲料、粪渣、粗砂及杂物等悬浮物,浓度非常高。这些悬浮物不仅可
15、导致水泵、阀门和管道等机械设备损坏,而且可以导致管道堵塞、在厌氧器内发生淤积,减小有效容积,还会严重影响后续处理工艺的处理效果。因此畜禽粪污的处理必须强化预处理。养牛场粪污采用综合利用处理工艺时,预处理应有粪草别离装置。养鸡场粪污采用综合利用处理工艺时,粪水混合前应先去除鸡粪中的羽毛。格栅的主要功用是去除杂质。七、粪污无害化处理常见工艺技术n3 沉砂池n养鸡场和散放式奶牛场废水处理工程设计中,应考虑由于粪污中通常含有较多砂砾等杂质对处理系统的不利影响。因此为了防止机械设备的磨损,减少管渠和处理构筑物内的沉积,防止排泥困难,防止对生化处理系统运行的产生干扰,以上两种类型的养殖废水一般应在调节池前
16、设沉砂池沉砂池可和格栅合建;采用能源环保处理工艺不设沉砂池时,初沉池应具有沉砂功能。七、粪污无害化处理常见工艺技术4、调节池n厌氧反响对水质、水量和冲击负荷较为敏感,相对稳定的水质、水量是厌氧反响器稳定运行的保证,因此厌氧反响器前应设置适当尺寸的调节池。由于养殖场一般每天上下午各冲水一次,因而其最小容积宜为每日废水产生量的50%。且因畜禽粪便废水中通常掺杂有较多的粪渣,因此调节池应设置去除浮渣装置和水下搅拌混合装置防止沉淀的发生。七、粪污无害化处理常见工艺技术n5、固液别离n采用达标排放工艺必须强化预处理工艺,尽可能降低悬浮物浓度。其主要目的在于,一方面由于厌氧反响器和厌氧复合床反响器,对水中
17、的悬浮物浓度要求较严格,当浓度高时易造成布水器的堵塞;另一方面,通过固液别离将畜禽粪污中的大量悬浮物提前别离出来,可大大减轻废水的处理难度,有利于缩短粪水处理时间,减少粪污处理设施的投资费用,降低水处理设施的运行费用。七、粪污无害化处理常见工艺技术n5、固液别离n目前,我国已拥有成熟的固液别离技术和设备,设备类型主要有筛网式、卧式离心机、压滤机以及水力旋流器、旋转锥形筛和离心盘式别离机等。固液别离机的选用应考虑被别离物料的性质、流量、脱水要求,经技术经济比较后确定,用于固液别离机处理的污水含水率一般不应小于98。固液别离机七、粪污无害化处理常见工艺技术n6、固体粪便处理技术 n1 进行固体粪便
18、处理的原因 n虽然粪便中含有大量的有机质和氮磷钾等植物必需的营养物质,是很好的有机肥料,但其中的营养成分必须经微生物降解腐熟后才能被植物吸收利用。同时,还有病原微生物和寄生虫,如果不加处理直接施用鲜粪尿,则有机质在被土壤微生物降解过程中产生的热量、氨和硫化氢等物质会对植物根系产生不利,并有可能对环境造成恶臭和污染,因此必须经过无害化处理后才能施用。七、粪污无害化处理常见工艺技术n6、固体粪便处理技术n常见的固体粪便处理方法有堆肥法、枯燥法、燃烧法等。由于高温好氧堆肥法与其它无害化方法相比,具有省能源、低成本、发酵产物活性强、处理过程养分损失少等优点,并且也可到达去除臭味、灭菌的目的,处理的最终
19、产物较枯燥,易包装、施用,因此,鉴于我国目前技术水平的局限及经济条件的制约,对固体粪便采用高温好氧堆肥法处理是最正确的处置方式。但同时考虑到目前集约化养殖场的分布情况,提出根据养殖种类、地理环境、经济条件等具体情况,也可适中选用其它综合利用措施例如鸡粪枯燥处理法、燃烧法等。6、固体粪便处理技术总的来说:畜禽固体粪廉价采用条垛式、机械强化槽式和密闭仓式堆肥等技术进行无害化处理,养殖场、养殖小区和畜禽粪便处理场可根据资金,占地等实际情况选用。采用机械强化槽式和密闭仓式堆肥时,保持发酵温度以上时间不少于,或发酵温度以上的时间不少于。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术 n1工艺说明n高温
20、好氧堆肥有静态堆肥和动态堆肥两种形式,动态堆肥通常采用自动化程度较高的专用设备进行。高温好氧堆肥通常由预处理、发酵、后处理和贮存等工序组成。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n2 预处理n由于畜禽粪便含水率较高,堆肥时预处理主要是调整水分和碳氮比。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n3 发酵n 好氧发酵堆肥过程由一级发酵和二级发酵两个阶段组成,堆肥是一系列微生物活动的过程,包含着矿质化和腐质化过程,一般利用堆肥温度作为堆肥过程的评价指标。堆肥可以分为升温、高温、降温和腐熟四个阶段。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n3 发酵n一级发酵是指从温度升高到开
21、始降低为止的阶段,是堆肥发酵的第一阶段,是以堆肥粪便中易分解的有机组分被微生物迅速分解为特征的发酵过程。在该阶段通常需要向堆积层或发酵装置中供氧,堆肥原料中存在的微生物吸取有机物中的碳、氮等营养成分,在合成细胞质自身繁殖的同时,将细胞中吸收的物质分解而产生热量。一级发酵可露天进行也可在发酵装置中进行。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n3 发酵n二级发酵,也称腐熟阶段,一级发酵后,微生物以较低的速度分解较难降解有机物和发酵中间产物的发酵过程。在该阶段,将一级发酵未分解的易分解及较难分解的有机物进一步分解,使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全成熟的堆肥成品。此阶段通常
22、不需要通风,但应定期进行翻堆。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n4 后处理n 堆肥成品需要经过分选去除杂物,并根据需要例如生产精制堆肥还要进行再枯燥、破碎、造粒以及打包、压实选粒等过程,在实际操作中应根据需要确定后处理的有关工序。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n5高温好氧堆肥参数确定n 影响堆肥过程的因素包括含水率、供氧、C/N 比、温度、pH 等。七、粪污无害化处理常见工艺技术n高温好氧堆肥技术n6水分n 水分是微生物生存繁殖所必需的物质,因此含水率是控制堆肥过程的一个重要的参数。在预处理阶段,堆肥粪便的起始含水率一般应为40%60%,当有机物含量低且环境温
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