豬糞無害化處理技術(shù)

豬糞無害化處理技術(shù)豬糞無害化處理技術(shù)豬糞無害化處理技術(shù)豬糞無害化處理的必要性糞便資源及其分布

根據(jù)2005年農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒資料，估算出2005年畜禽糞便產(chǎn)生總量為26億t，其中牛糞、豬糞、雞糞資源分別為102732.10萬t，28720.693萬t、22609.03萬t，主要分布在河南、四川、山東、河北、云南、內(nèi)蒙古、湖南等省。畜禽糞便資源最高的省份為河南、四川、山東，2005年三省全年畜禽糞便產(chǎn)量均超過1億t；其次為河北、云南、內(nèi)蒙古、湖南、廣西、貴州、新疆、黑龍江、西藏、安徽等省、自治區(qū)，畜禽糞便年產(chǎn)生量超過5000萬t。生豬產(chǎn)業(yè)是黑龍江省最大的畜牧養(yǎng)殖品種，生豬產(chǎn)值占整個畜牧業(yè)總產(chǎn)值的三分之一，居于六畜之首，2005年末出欄生豬2238萬頭，豬肉產(chǎn)量177.1萬噸?！笆濉逼陂g，我省生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，養(yǎng)豬專業(yè)戶已達(dá)14.3萬個，養(yǎng)豬場（戶）1.7萬個，養(yǎng)豬小區(qū)850個，養(yǎng)豬業(yè)的規(guī)模飼養(yǎng)比重已超過50%。到2005年末，全省年屠宰生豬能力已超過2000萬頭，并培育或引進(jìn)了北大荒、金鑼、雨潤、肉聯(lián)等十余家生豬深加工企業(yè)。

表1不同體重豬的糞尿排放量豬體重/kg糞尿排放量相當(dāng)體重的比例/%糞尿排放量/kg.(頭.d)-140~6024±310~1460~8023±216~1880~10021±218~20100~12019±120~22120~14016±121~22140~16014±121~23160~18013±122~24對環(huán)境的影響1、對空氣的污染動物飼料中的蛋白質(zhì)、糖類、脂類物質(zhì)代謝中間產(chǎn)物和代謝最終產(chǎn)物經(jīng)微生物分解會產(chǎn)生氨氣、硫化氫、吲哚、硫醇、硫醚、甲醛、乙醛、丙烯醛、甲胺、乙胺、苯酚、硫酚、揮發(fā)性脂肪酸等具有惡臭氣味的物質(zhì)。這些惡臭物質(zhì)會刺激人的神經(jīng)系統(tǒng)，對呼吸中樞產(chǎn)生毒害，使人感到頭痛、惡心。同時也有害于畜禽生長，使畜禽生產(chǎn)性能下降。在這些惡臭氣體中，氨氣和硫化氫對人畜影響最為嚴(yán)重。畜禽養(yǎng)殖場所積壓、貯存的糞便和其他廢棄物，經(jīng)風(fēng)吹日曬，受人工或夜深動物的啄食、翻動，有的被弄成碎片、碎屑，即可被風(fēng)吹散到遠(yuǎn)處，甚至成為飄塵，長期在大氣中懸浮，附著其上的病原微生物、寄生蟲卵被廣泛傳播，也對大氣造成了一定的污染。2、對土壤環(huán)境的污染在飼料中添加一些可以調(diào)節(jié)動物代謝的元素，如銅、鋅、鐵、砷等微量元素在一定程度上可以增強(qiáng)畜禽抗病能力，提高畜禽的生長性能，但這些元素被畜禽直接吸收利用的很少，更多的是通過糞便排出體外。這些含在畜禽糞便中的金屬元素如不合理處理，會造成嚴(yán)重的后果。一旦土壤受到污染,作物在污染的土壤中生長時，有害元素被作物大量吸收后會殘留在收獲的農(nóng)產(chǎn)品中，通過食物鏈進(jìn)入動物或人體，對人體健康造成威脅。大型養(yǎng)殖場和專業(yè)戶都建有貯盛舍內(nèi)排出的畜禽糞尿和污水的貯糞池。然而，有些貯糞池的底部并不放水，其中的糞尿水和污水可以深入地低下的土層中，有的貯糞池盛滿時不進(jìn)行凈化處理，隨意排放場外，對土壤造成了污染。土壤受到污染后，其化學(xué)成分和物理性狀也相應(yīng)發(fā)生改變，使自凈能力遭到破壞，也為蠅類和寄生蟲等提供了寄生場所，給健康畜群和人類生活帶來嚴(yán)重危害。3、對水環(huán)境的污染畜禽糞便淋溶性極強(qiáng)，若不及時處理，便通過徑流污染地表水，進(jìn)而通過土壤滲濾污染地下水，畜禽糞便和廢水中含有大量的有機(jī)物：N、P、K、SS及致病菌等污染物并有惡臭。未經(jīng)處理的高濃度有機(jī)廢水的集中排放，大量消耗水體中的溶解氧，使水體變黑發(fā)臭。水中N、P等營養(yǎng)物促使水體富營養(yǎng)化或使地下水中的硝態(tài)氮或亞硝氮濃度增高。嚴(yán)重影響了水體的質(zhì)量和居民的健康，也影響了養(yǎng)殖業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。４重金屬的污染隨著飼料工業(yè)的發(fā)展，一些飼料加工企業(yè)在宣傳媒介中對無機(jī)制劑（如砷、汞）有片面強(qiáng)調(diào)促生長及醫(yī)療效果一面，而忽視其導(dǎo)致環(huán)境污染的一面。據(jù)預(yù)測，一個萬頭養(yǎng)豬場按美國ＦＤＡ允許使用的砷制劑計量推算，若連續(xù)使用含砷飼料５～８年后，將可能向豬場周邊排放近1t砷，16年后土壤中砷含量則可翻一番。土壤中砷含量每升高１ｍｇ／ｋｇ，則甘薯塊根中砷含量上升０．２８ｍｇ／ｋｇ。按此計算不超過１０年，該地產(chǎn)甘薯中砷含量會全部超過國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，此耕地只能廢棄或改種其它作物。５抗生素的污染飼料中添加的抗生素在腸道中未被完全吸收的部分從豬的糞尿中排出。在以豬糞作為肥料的地里種植洋蔥、玉米和洋白菜做試驗(yàn)，結(jié)果顯示，三種作物只吸收氯四環(huán)素（金霉素）而不吸收泰樂菌素，雖然植物組織中吸收的氯四環(huán)素含量不高（鮮重中含量為２~1７ｎｇ／ｇ），但是其含量隨著氯四環(huán)素在飼料中添加量的增加而提高。畜禽糞便同許多工業(yè)污染源不同，其中含有豐富的作物所需的養(yǎng)分(豬、雞、牛糞及化肥的換算見表1-9)。以1995年為例，全年畜禽糞便的N、P量分別為1597萬t和363萬t，同期我國化肥施用量折純量分別為2021.9和632.4萬t。畜禽糞便中的N、P含量相當(dāng)于我國同期化肥量的78.9%和57.4%，可見畜禽糞便是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的寶貴資源。當(dāng)前研究最多的是堆肥法。堆肥化系統(tǒng)有三種分類方法。按需氧程度分，有厭氧和好氧堆肥；按溫度分，有中溫和高溫堆肥；按技術(shù)分，有露天和機(jī)械密封堆肥。習(xí)慣上都按好氧和厭氧來區(qū)分。目前常規(guī)堆肥存在的問題是處理過程中的氮損失，不能完全控制臭氣，而且堆肥需要的場地大，處理所需要的時間長。很多學(xué)者正在嘗試采用發(fā)酵倉加上微生物制劑的方法，可以減少氨的損失并能縮短堆肥時間。豬糞尿的成分

豬牛雞糞及化肥的換算表50kg糞肥換算化肥硫酸銨碳酸氫銨硝酸銨氯化銨尿素過磷酸鈣鈣鎂磷肥硫酸鉀豬糞1.451.250.95120.71.51.70.6牛糞1.51.750.851.20.650.80.90.15雞糞3.94.82.553.251.754.14.551.7.畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理遵循的原則

無害化原則：即將畜禽養(yǎng)殖業(yè)的廢棄物進(jìn)行無害化處理，減少和消除其對環(huán)境、人畜健康的威脅和隱患，它是畜禽廢棄物污染治理的前提。減量化原則：是畜禽廢棄物污染治理的基礎(chǔ)，即在畜禽養(yǎng)殖過程中通過各種方法的綜合減少廢棄物的發(fā)生。減量化技術(shù)必須從畜禽養(yǎng)殖的全過程通盤考慮以減少排污量。從養(yǎng)殖源頭角度考慮，主要有兩點(diǎn)，一、合理規(guī)劃養(yǎng)殖場的結(jié)構(gòu)，采取農(nóng)牧結(jié)合的方式以地定畜，減少畜禽廢棄物的土壤負(fù)荷量；二、利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)畜禽品種改良，科學(xué)飼養(yǎng)，科學(xué)配料。從養(yǎng)殖過程來考慮，也有兩點(diǎn)，⑴采用氨基酸平衡的日糧，使日糧的配制符合畜禽實(shí)際的營養(yǎng)需要，使用環(huán)保型飼料和飼料添加劑提高飼料的消化和吸收率，減少畜禽廢棄物的排泄量；⑵采用人工干掃豬糞的方式，同時做到雨污分離、飲污分離，減少污染物的產(chǎn)生量，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。從養(yǎng)殖末端來看，一、采取高效的固液分離技術(shù)達(dá)到污染物減量化的目的；二、對干糞進(jìn)行發(fā)酵處理生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，并將生產(chǎn)出的有機(jī)肥用于綠色、有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。資源化利用原則：它是畜禽糞便污染治理的核心。畜禽糞便不同于一般的工業(yè)污染物含有未消化的營養(yǎng)物質(zhì)和作物所需的多種養(yǎng)分，經(jīng)適當(dāng)處理后可用作肥料、飼料和燃料等。生態(tài)化發(fā)展原則：將生態(tài)工程學(xué)原理用于畜禽廢棄物的處理和利用是實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。它是遵循生態(tài)學(xué)原理，通過食物鏈建立生態(tài)工程處理系統(tǒng)，以農(nóng)牧結(jié)合、漁牧結(jié)合、農(nóng)牧漁果結(jié)合等多種方式建立魚、果、蔬、糧并舉的生態(tài)畜牧農(nóng)場，積極發(fā)展無公害食品、綠色食品和有機(jī)食品生產(chǎn)，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)種植、退耕還林、還草等生產(chǎn)模式有機(jī)結(jié)合，走生態(tài)農(nóng)業(yè)的道路是最適合解決畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題的經(jīng)濟(jì)有效途徑。污染治理的經(jīng)濟(jì)適用原則：畜禽養(yǎng)殖業(yè)總體上講是一個污染重、利潤較低的行業(yè)，過高的治理成本必然減少養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，嚴(yán)重?fù)p害畜禽養(yǎng)殖業(yè)主的利益，最終影響到畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。今后，我國應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)對化肥生產(chǎn)、銷售加以征稅；對畜禽養(yǎng)殖場主在污染防治方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼；對產(chǎn)業(yè)化的有機(jī)肥加工及銷售企業(yè)實(shí)行免稅或少征稅的政策。豬糞污的無害化處理技術(shù)豬糞便的收集及節(jié)水處理(1)干清糞法:其豬舍地面結(jié)構(gòu)為架空式的半漏或全漏縫水泥板條地面，豬只所排出的糞便由漏縫地板落人地下斜坡上，每3一5d對落人的豬糞用刮糞機(jī)或人工收集，運(yùn)送到集糞池內(nèi)集中堆放，待處理。尿水從地下邊溝流人排污溝中，再流人污水池。豬舍地面不沖水，保持干燥，既有利于豬只生長，又節(jié)約了大量的水資源，大大地減少污水排放量。(2)固液分離法:豬舍結(jié)構(gòu)勺浸泡式全漏縫水泥板條地面，豬只排出的糞、尿經(jīng)漏縫地板落入舍內(nèi)地下儲糞溝內(nèi)蓄積起來，儲糞溝深1.2m,糞尿水在溝內(nèi)發(fā)酵，分解產(chǎn)生發(fā)酵熱，有效地殺死了病原微生物和寄生蟲卵，確保豬只的健康生長。待一批豬飼養(yǎng)周期結(jié)束全部轉(zhuǎn)走后，再把舍內(nèi)儲糞溝內(nèi)的經(jīng)發(fā)酵處理后的污水排人舍外集糞池中，進(jìn)行固液分離，把干物質(zhì)集中堆放處理，污水流人污水池中等待處理。在整個飼養(yǎng)期內(nèi)都不沖洗豬舍，節(jié)約了用水量75%，是節(jié)水型畜牧業(yè)的一項(xiàng)有效措施，同時也減少了污水的排放量，減輕污水對環(huán)境的壓力。豬糞的處理利用技術(shù)目前國內(nèi)對豬糞的處理利用方法主要有以下幾種：直接返田處理、堆肥處理和沼氣發(fā)酵。雖然有些報道稱可以將豬糞飼料化處理，但是對于豬糞飼料化利用的安全性問題還有待進(jìn)一步的研究，同時豬糞飼料化處理利用是綠色、生態(tài)養(yǎng)豬所不提倡的，因此，豬糞的最合理有效的利用方式是返田作為有機(jī)肥。１直接返田處理豬糞直接返田是豬糞最原始的利用方式，豬糞中所含量的大量的氮和磷可以供作物利用。通過土層的過濾、土壤粒子和植物根系的吸附、生物氧化、離子交換、土壤微生物間的拮抗，使進(jìn)入土壤的糞肥水中的有機(jī)物降解、病原微生物失去生命運(yùn)力或被殺滅，從而得到凈化；同時，還可增加土壤肥力而提高作物產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)資源化利用。２堆肥處理為避免長期、過量使用未經(jīng)處理的鮮糞尿，而造成其中所含微生物、寄生蟲等會對土壤造成污染以及寄生蟲病和人畜共患病的蔓延，糞便采用發(fā)酵或高溫腐熟處理后再使用，一般采用堆肥技術(shù)。堆肥處理是在微生物作用下通過高溫發(fā)酵使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化和無害化而變成腐熟肥料的過程。在微生物分解有機(jī)物的過程中，不但生成大量可被植物利用的有效態(tài)氮、磷、鉀化合物，而且又合成新的高分子有機(jī)物腐殖質(zhì)，它是構(gòu)成土壤肥力的重要活性物質(zhì)。國內(nèi)外利用現(xiàn)狀日本的高品質(zhì)堆肥技術(shù)采用好氧發(fā)酵處理，產(chǎn)品腐熟度高，易于儲存。該方法目前已在日本普遍使用。在反應(yīng)槽內(nèi)，添加木屑等作為載體供高溫好氧微生物附著生長，這些微生物可以將原料中的有機(jī)物分解為二氧化碳和水。有機(jī)物幾乎完全礦化，污泥產(chǎn)生量極低。有機(jī)物分解過程中產(chǎn)生的熱量可以將水分完全蒸發(fā)；及中溫菌相比，高溫菌的基質(zhì)攝取速度及自身分解速度都有明顯的提高。目前加拿大牧場豬糞利用使用較多的方法有：①用農(nóng)作物秸稈作為吸收糞便載體的混合堆肥。其方法是選擇混凝土溝槽，一般長７０～ｍ、寬２～４ｍ、高１．５～２ｍ，溝槽邊上設(shè)有通氣孔，８０可用鼓風(fēng)機(jī)通入空氣，以調(diào)節(jié)溫度，保持有氧發(fā)酵。在溝槽內(nèi)先填上秸稈（麥草、玉米秸等），然后用機(jī)器在溝槽上一邊噴射糞尿，一邊翻騰秸稈，使其充分拌勻，糞尿液體及秸稈的比例為３：１～６：１，堆肥溫度控制在５５～６０℃；一般經(jīng)４０ｄ可發(fā)酵腐熟，變成商品肥。有氧發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)是可減少臭氣散發(fā)，防止養(yǎng)分損失。②用木屑作載體堆肥。用木屑作豬欄墊料，當(dāng)木屑吸收糞尿后，就可出欄用做堆肥。美國有５７００個豬場使用豬糞堆肥，而且數(shù)量在增加。堆肥可以殺死糞中的病原微生物和草種，是很好的肥料資源。但是在堆肥過程中氮、磷、和碳水化合物的損失很高（平均超過６．５％）。試驗(yàn)表明按碳氮比為２５：１￣３０：１，在豬糞中添加含碳水化合物類物質(zhì)，可以降低上述營養(yǎng)素的損失。堆肥后的豬糞及化肥相比，糞肥中磷的損失比化肥中磷的損失小，從而可以達(dá)到減輕對環(huán)境污染的目的我國利用現(xiàn)狀在我國，農(nóng)民一直把畜禽糞尿作為重要的、優(yōu)良的有機(jī)肥料，用以保持和提高土壤肥力。但近二三十年來，隨著現(xiàn)代化封閉型規(guī)模化養(yǎng)殖技術(shù)的應(yīng)用，畜禽養(yǎng)殖業(yè)逐步向高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)發(fā)展，其發(fā)展速度及規(guī)模是過去一家一戶分散飼養(yǎng)模式不能比擬的。但這種封閉型規(guī)?；B(yǎng)殖技術(shù)存在一個致命的缺陷，即養(yǎng)殖業(yè)及種植業(yè)分離，造成一方面養(yǎng)殖場的糞尿污染環(huán)境，另一方面農(nóng)業(yè)生產(chǎn)失去了畜禽糞尿提供的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，而使土壤肥力逐年下降。對于規(guī)?；i場來說，由于對豬糞尿進(jìn)行綜合處理及利用意味著大量的投資，直接產(chǎn)生的效益又不明顯，因此許多規(guī)?；i場在建設(shè)時只著眼于短期的經(jīng)濟(jì)效益，而忽視了長期的環(huán)境及生態(tài)效益和持續(xù)性發(fā)展，這種做法對維護(hù)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)十分不利。豬糞尿的綜合利用1國外豬糞尿綜合利用的現(xiàn)狀美國、日本、荷蘭、加拿大、澳大利亞等世界上畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視豬糞尿的綜合利用，并已進(jìn)行了大量的研究。如充分利用厭氧及好氧發(fā)酵技術(shù)來降解豬糞尿中的有害物質(zhì)，以降低其污染危害；另外，對發(fā)酵后的殘留物再利用也進(jìn)行了大量研究。如對固形物研制了各種撒播機(jī)，將其均勻地撒播于草地和農(nóng)田，對發(fā)酵后的液體，也研制了各種液體噴灑機(jī)。最早的噴糞車由于向空中噴灑而引起空氣的污染，經(jīng)改進(jìn)后可水平噴灑、向下噴灑、貼地噴灑，并能通過控制噴灑速度和霧滴大小來減少對空氣的污染。還發(fā)明了注射機(jī)，能把發(fā)酵液注入地下10~15深處，既全面利用了營養(yǎng)，又減少雨水沖刷而污染水源。還有的將豬糞尿處理后作庭院花肥、降解熱量后再利用、深度處理后的糞液作灌溉等，都是對糞尿的充分利用。1物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程該工程技術(shù)是一種按照生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流和物質(zhì)流的循環(huán)規(guī)律而設(shè)計的一種生態(tài)工程系統(tǒng)。其原理是某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)出(如糞尿及廢水)可作為另一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的投入(如圈舍的沖洗)，使系統(tǒng)中的物質(zhì)在生產(chǎn)過程中得到充分的循環(huán)利用，從而提高資源的利用率，預(yù)防廢棄污物等對環(huán)境的污染。國內(nèi)外常用的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)系統(tǒng)主要有種植業(yè)-養(yǎng)殖業(yè)-沼氣工程三結(jié)合的生態(tài)工程；養(yǎng)殖業(yè)-漁業(yè)-種植業(yè)三結(jié)合的生態(tài)工程；養(yǎng)業(yè)-漁業(yè)-林業(yè)三結(jié)合的生態(tài)工程等。其中種植業(yè)-養(yǎng)殖業(yè)-沼氣工程三結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程應(yīng)用最為普遍，效果最好。2健康及能源型綜合系統(tǒng)該系統(tǒng)的運(yùn)作方式是將豬糞尿先進(jìn)行厭氧發(fā)酵，形成氣體、液體和固體三個部分，然后利用氣體分離裝置把沼氣中甲烷和二氧化碳分離出來，甲烷可以作為燃料、照明，也可進(jìn)行沼氣發(fā)電，獲得再生能源，二氧化碳可用于培養(yǎng)螺旋藻等經(jīng)濟(jì)藻類。沼氣池中的上層液體經(jīng)過一系列的沼氣能源加熱管消毒處理后，可作為培養(yǎng)藻類的礦質(zhì)營養(yǎng)成分。沼氣池下層的泥漿及其他肥料混合后，作為有機(jī)肥料可改良土壤；用沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電能，可用來照明，還可帶動藻類養(yǎng)殖池的攪拌設(shè)備，也可以給蓄電池充電。過濾后的螺旋藻等藻體含有豐富、齊全的營養(yǎng)元素，既可以直接加入魚池中喂魚、拌入豬飼料中喂豬，也可以經(jīng)小型的干燥設(shè)備烘干、滅菌，然后作為廉價的蛋白質(zhì)和維生素源，供人們食用，補(bǔ)充人體所需的氨基酸、稀有維生素等營養(yǎng)元素。該系統(tǒng)的其他重要環(huán)節(jié)還包括一整套的凈水系統(tǒng)和植樹措施。這一系統(tǒng)的實(shí)施，可以有效地改善豬場周圍的衛(wèi)生和生態(tài)環(huán)境，提高人們的健康和營養(yǎng)水平。同時，豬場還可以從混