生猪养殖粪便集中处理方法

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1、生猪养殖粪便集中处理方法畜禽粪便的资源化利用主要有五种方式： 直接还田、高温烘干制作肥料、沼气发酵、粪便饲料化以及堆肥处理。 尽管畜禽 粪便处理方法很多， 但根据发达国家和我国的经验， 经过堆肥处理 后进行资源化利 用是其中比较经济可行，并且适合我国国情的处理方式。堆肥处理可以杀灭畜禽粪便中携带的病原菌和杂草种子， 使畜禽粪便得以腐 熟，养分含量得到提高，解决畜禽粪便直接利用的烧苗等问题。目前，堆肥处理正朝着自动控制工业化快速堆肥方向发展， 因为其技术稳定 性 好，操作简便，适用于大规模推广应用 !具有良好的产业化前景，因此， 2003 年科 技部和财政部曾专门列项， 重点支持中国科学院地理科

2、学与资源研究所环境 修复中 心开展畜禽废弃物自动化控制堆肥技术的推广和应用。 目前在产业化方面 所面临的 主要问题是： 如何尽快解决规模化畜禽养殖废弃物综合利用及污染防治 技术的规范 化、标准化，使之真正满足产业化发展的需要。1、沼气发酵1）、增加优质可再生能源供应，缓解国家能源压力 我国能源工业面临着经济增 长和环境污染的双重压力， 开发利用可再生新能 源具有重大意义。沼气是各种有机 物质在隔绝空气（还原条件） 、适宜的温度湿 度条件下，经过微生物作用产生的一 种可燃烧气体。作为一种高能优质的能源， 沼气越来越受到人们的欢迎。 沼气的主 要成分是甲烷， 约占所产生的各种气体的 60% 80%

3、。甲烷是一种理想的气体燃料， 它无色无味，与适量的空气混合后即 可燃烧。 1 立方米沼气完全燃烧后，能产生相当 于于 0.7kg 无烟煤提供的热量。沼气是一种清洁能源， 可以替代煤炭， 起到减少排放二氧化碳的效果， 燃烧1立方米沼气可相当于减少排放二氧化碳2.13kg -3.8kg,燃烧1立方米甲烷相当于减少排放21立方米二氧化碳。相对于煤矿瓦斯、焦炉煤气、高炉煤气等富含氢、 成分易变的可燃气体而言，沼气成分稳定、更便于利用。农村沼气工程，被誉为建设资源节约型社会的能源工程，建设环境友好型社会 的生态工程，增加农民收入的富民工程，改善农村生产生活条件的清洁工程，为农民 办实事办好事的民心工程。

4、本项目建设沼气工程，有利于促进项目区循环经济发 展，改善生态环境，促进农业结构调整和农民增收节支。2）、有利于实现生态养殖，促进节能减排和区域循环经济发展随着养殖量不断增加，养殖场每天排放的粪便等废弃物日益增多，不仅造成严 重的环境污染，而且容易引起畜禽致病，直接影响养殖的防疫卫生，降低生产力 水平，从而制约养殖场的扩大再生产和安全生产。建设沼气工程，在不完全的农业循环中加入了沼气应用这一环节，就可以使之 变成一个闭合的完全农业循环。沼气工程在完全的农业循环体系中，可以加速农业 各部门之间的综合发展，比较充分地利用农业生产收获的能量和物质，可以调节能 源、饲料、肥料三者之间的关系，净化环境，减

5、少污染，保护水资源，提高土壤肥 力，减少化肥的施用，从而达到节能减排，保护农业生态平衡，促进农牧业的发展。使用畜禽粪便产生沼气，为居民提供燃料。目前，这种工艺已经成熟，很多地方 已经建立了沼气池，据调查，全国已建成大中型沼气工程460多座，池容积达到13 万m ,年处理农业废弃物3000万t,全年产气达2000万m。但是用于制作沼气时需要 使粪便处于无氧环境，有机物碳氮比例一般为25：1，沼气菌活动最适温度为 35 。 c以及需保持沼液pH在6. 57. 5等，对此很多农村居民往往不易把握， 成为用畜禽粪便制作沼气的一个障碍。此外,沼气技术是一次性投人大、成本回收 慢的污染治理技术，加大了推行

6、的困难。沼气法是利用自然微生物或接种微生物， 在缺氧条件下， 将有机物转化为二 氧 化碳与甲烷气。 优点是处理的最终产物恶臭味减少， 产生的甲烷气可以作为能 源使 用。沼气法处理粪便，国内有不少的研究，张翠丽 等人得出了 4 种粪便厌 氧消化的 最优消化温度在 2536C 范围内，作为消化原料的优劣依次是：猪粪、 牛粪、鸡粪、 人粪的结论；赵国明 5 等人的混推式高效畜禽粪便沼气系统研究 虽然解决了一次性 投资过大， 沼气池长期效果受温度影响较大， 季节产气量不稳 定的难题，但是厌氧 发酵处理悬浮物的去除率为 88 ，COD 去除率为 821 ， 处理始终不彻底，仍 需和好氧法联合起来处理。厌

7、气池即沼气池， 是利用自然微生物或接种微生物， 在缺氧条件下， 将有机 物转化为 CO 和 CH 。其优点是处理的最终产物恶臭味减少，产生的 cH4 可以 作为 能源利用，缺点是 NH 挥发损失多，处理池体积大，而且只能就地处理与 利用。美国 开发了一种厌氧消化器， 可以有效地控制恶臭气体产生， 其体积仅为 厌气处理池的 1。它的缺点是需要一定的投资，且操作要十分小心。我国各地 均有采用沼气池处 理畜禽粪便的做法， 但受到一次性投资过大、 沼气池长期效果 受温度影响较大、 冬季产气量小、 夏季产气量大、 集约化畜禽场远离居民区等条 件的制约，使沼气的 利用遇到困难。2、粪便堆沤处理生产有机肥技

8、术通过调节畜禽粪便中的碳氮比和人工控制水分、 温度、 酸碱度等条件， 利用 微生物的发酵作用处理畜禽粪便， 生产有机肥料。 在堆沤过程中， 伴随着有机物 分解和腐殖质形成的过程 有机质由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质。 由于 碳素等挥发性成分分解转化， 堆沤原料在体积和重量上发生了明显的变化， 重量 和 体积均会减少 1 2 左右一、主要设备 畜禽粪便堆沤处理和制肥过程需要采用大量的通用设备和非标准设备。 1前处理设备：主要有地磅秤、堆料场、卸料台、进料门 、贮存塘或装载 机 械、运输机械等。2堆肥设备：主要有翻堆机、发酵池、多段竖炉式发酵塔、筒式发酵仓、 螺旋 搅拌式发酵仓等3造粒设备：主

9、要有滚筒式造粒机、转盘式造粒机、挤压式造粒机、压缩 式造 粒机等。4筛分和包装设备：主要有同定筛、筒形筛、振动筛等。 二、推广注意事项1堆肥时间：堆肥时间随碳氮比、湿度、天气条件、堆肥运行管理类型及 废物 和添加剂的不同而不同。 运行管理良好的条垛发酵堆肥在夏季堆肥时间一般 为 14 30 天，复杂的容器内堆肥只需 7 天即可完成。2 温度：要注意对堆肥温度的监测，堆肥温度要超过 55 C ，这样才能既 有利 于微生物发酵又能杀灭病原体。3湿度：注意阶段性监测堆肥混合物的湿度，过高和过低都会使堆肥速度 降低 或停止。4 气味：气味是堆肥运行阶段的良好指示器，腐烂气味可能意味着堆肥由 好氧转 为

10、厌氧 。目前，我国畜禽粪便的利用方式用主要作为饲料、 制作沼气、 用作肥料 等，但粪便的适口感差 （有臭味），含有病原菌、 寄生虫及可消化性低而受到限制； 沼气工程的造价一般比较高， 投资大， 并且运行效果受气温、 季节的影响较大而 限制了粪便制作沼气的推广；而畜禽粪便作为肥料是世界 各国传统上常用的方 法 。这一利用方式不仅可以有效的利用畜禽粪便中的 有机质、氮、磷及一些微 量元素。而且还具有费用低、处理数量大、效果好 等优点。但粪便中含有多种有 害成分，如重金属、病原菌、有机物及各种激 素、抗生素等，至今还没有一套特 别有效的方法可以将重金属从粪便中除 去， 因此，施用畜禽粪便不仅要看到有

11、利 的方面还要考虑到施用后的环境 效应。 畜禽粪便是优质的有机肥料， 可以作为肥 料直接施用， 但是由于 水分含量高， 使用不方便、 易造成二次污染等原因而限制 了它的使用。 高温堆肥是处理畜禽粪便的有效方法， 通过微生物降解畜禽粪便中 的有机 质，从而产生高温，杀死其中的病原菌，使有机物腐殖质，提高肥效 。畜禽粪便发酵后就地还田施用， 是减轻其环境污染、 充分利用农业资源最经 济 的措施。 从我国畜禽粪便的利用情况来看， 不同畜禽粪便使用差异较大。 鸡粪 由 于含有的营养成分比较高、 含水量较低， 大中型养鸡场、 养鸡专业户的鸡粪充 分 供给农民作为肥料， 得到充分的利用； 而牛粪和猪粪由于

12、含水量较高、 运输不 方 便，在一些地区猪、 牛粪堆放没有固定的场所， 随意堆放的现象极为普遍， 猪、 牛粪的还田利用率较低， 据对部分地区调查， 一些地区的猪、 牛粪还田利用率仅 达 30 一 50 ，有一半以上的粪便没有得到利用 。随着集约化畜禽养殖的发展， 畜禽粪便的日趋集中， 以及种植业逐渐转向省 工、省力、高效、清洁的栽培模式转变，传统的有机肥料积、制、保、用技术已 不能 适应现代农业的发展， 于是在一些地区也兴建了一批畜禽有机肥生产厂。 采 用的方 法有厌氧发酵法、快速烘干法、微波法、膨化法、充氧动态发酵法 。目 前，在北京地区广泛应用的主要是采用快速烘干法，用这种方法可以将排出的

13、大量湿鸡粪及时 进行烘干、避免了污染、减少了堆放场所，便于贮存、运输、出售，及时烘干的鲜 鸡粪也可以用于再生饲料。目前用畜禽粪便制作有机肥作为资源化利用所占的比例 仍较低。据对上海市有机肥生产的调查，上海市商品有机肥的产量仅占畜禽粪便总 量的2一3 19j 。而初级的及简易工程型的直接还田形式占畜禽粪便处理利用 量的90 。所谓堆肥发酵，就是将畜禽粪便在施肥之前利用粪便中的需氧菌在有氧时大量繁 殖、发酵的特点，分解粪便中对作物有害的物质，即让畜禽粪便中的有机物大量发 酵分解，产生热量（每千克干物质产热量为16 720 9MJ ，促进有机物的分 解、蒸发水分。堆肥发酵时的温度高达60 C, 可杀

14、灭材料中的病原菌、寄生虫卵、杂 草种子等对作物有害的物质，确保对植物无害、稳定，同时还有维持土壤肥沃的能 力。堆肥化可分为好氧堆肥和厌氧堆肥,好氧堆肥又称高温堆肥,由于高温堆肥具有 耗时短、异味少、有机物分解充分等突出优点,目前正成为研究开发处理粪便的热 点。采用堆肥方法处理畜禽粪便的好处是：处理的最终产物臭气较少,且较干燥,容 易包装、施肥。缺点是处理过程中有氨气缺失,不能完全控制臭气,堆肥需要的场地 大,处理时间长,经济效益不佳。3、1 作为肥料 鸡粪是优质的有机肥料。据相关部门测定，一羽鸡每年可产鲜粪便50 80 kg， 鸡粪中含有机物25 . 5%、氮素1. 63%、磷酸1. 54 %

15、、钾0. 82 % ,还含有钙等微 量元素。1 t鸡粪相当于81 . 5 kg的硫酸铵、85. 6 kg的过磷酸钙、17 kg 的硫酸钾，还含有若干克微量元素。目前，鸡粪作为肥料主要有两种不同的处理方法：(1)堆肥发酵法。通过堆肥发酵后的鸡粪，是葡萄、西瓜、果树和蔬菜的好肥 料。广泛应用于各种作物，是生产无公害、绿色和有机产品的优质肥料。选择在通风 好、地势高的地方，最好远离居住区及鸡舍500 m以上的下风向，将清理出的带垫 料鸡粪堆积成堆，外面用泥浆封闭。一般夏季10 d左右，冬季2个月左右。该方 法不能彻底除臭。(2)烘干(或风干)粉碎后用于肥料。将鲜鸡粪用鸡粪烘干设备干燥(因为鲜鸡粪 有

16、很强的粘稠性，需要添加大量分散辅料)。鸡粪烘干粉碎后，还可以加工成颗粒肥 料。2 作为饲料 鸡粪是家畜的好饲料。鸡粪中含氮多，先将鸡粪烘干或风干，除去有害物质 和异常气味，再在喂猪的常规饲料中加入1O %鸡粪，既可代替精饲料，又能促进生 猪生长。在牛、羊的玉米、米糠等饲料中加入15%至30%的鸡粪，其效果与棉籽饼 相似。鸡粪同时还是喂鱼的优质饲料。在喂鱼的饲料中加入30 %鸡粪，或在喂鱼的化 肥中加入20%的鸡粪，能提高饲料、化肥的利用率。鸡粪作为饲料目前主要有以下几种处理方法： (1)热喷饲料法。新鲜纯鸡粪通过 热喷工艺设备处理，能够大幅度提供饲料营养价值，相当于棉饼、菜饼和芝麻饼 等，可以

17、作为蛋白饲料，替代部分豆粕，配制配合饲料，经济效益显著。该方法能够 彻底除臭。(2)发酵饲料法。新鲜纯鸡粪添加少量麦麸、饼粕、发酵菌等辅料，然 后通过发酵工艺设备处理，能够彻底改变其饲料营养价值，成为优良的蛋白源，相 当于脱毒棉饼和脱毒菜饼，替代部分豆粕，配制配合饲料，经济效 益显著。该方法不仅能够彻底除臭，动物适口性也很好。 (3)青贮氨化法。新鲜 纯鸡粪青贮后可以作为饲料，喂牛、羊，有的也可以喂猪。将新鲜纯鸡粪与切碎的饲 草、水果和蔬菜废物，或马铃薯、甘薯秧、谷物等混合后进行青贮，其中以非豆科饲 草的青贮最好。青贮时，保持含水40 % 70 %，可添加玉米等谷实，并添加适量的氨 水，以提高

18、饲草与鸡粪贮料的消化率和适口性。将新鲜鸡粪风干后，按30%的比例 在青玉米中进行青贮，然后喂养肉牛，粗蛋白含量较高。该方法不能彻底除臭。 (4) 烘干(或风干)粉碎后用于饲料。将鲜鸡粪在塑料大棚内摊开晾晒，粪层厚度小于 15 em ，用钉齿耙搅动，同时用高速鼓风机吹风。鸡粪晒干后，粉碎加工成颗粒饲 料，可以喂牛、羊、禽，一般添加量不大于10%。该方法不能除臭，动物适口性较 差。 (5)直接饲喂法。新鲜纯鸡粪可以少量直接喂猪、喂鱼，在饲喂时根据不同鸡 粪含不同有效成分来添加，如幼鸡粪含粗蛋白较高，可做精饲料，而产蛋鸡粪由于 灰分含量较多，添加时要注意。喂猪时，每日饲料粮中按10%的比例，将新鲜纯

19、鸡粪 直接加入，平均1头猪约可消耗8羽成年鸡的粪便。喂鱼时，直接加入鱼塘。该方 法不能除臭，动物适口性较差，注意严禁过量。畜禽粪便不仅是优质的有机肥料，还是畜禽较好的饲料资源。畜禽粪便经过科 学的加工处理后，是饲喂畜禽的一种优质再生饲料，这不仅有效地开辟饲料资源， 减少环境污染，缓解人畜争粮矛盾，降低养殖成本，提高经济效益等具有明显的效 果。畜禽粪便特别是鸡粪中含有大量未消化的粗蛋白，B族维生素、矿物质元素、 粗脂肪和一定数量的碳水化合物，经过加工处理可成为较好的饲料资源。目前主要 是鸡粪精加工后饲喂猪、牛和羊等。目前国内外对鸡粪的处理主要采用高温干燥 法、化学处理法、青贮法、发酵法、氨化法和

20、分离法等近年来，随着水产业及庭院经济的发展，畜禽粪便开始大量用作喂鱼的饲料。同时也有畜禽 粪便养殖蝇蛆、 蚯蚓的报道。 但由于畜禽粪便作饲料存在能量低， 矿 物质含量较 高等营养不平衡， 此外，畜禽生产过程中大量使用各种添加剂， 其大部 分残留在 粪便中，粪便再作为饲料使用时，可能会出现超标甚至中毒的问题 ，所以 目前 发达国家已不主张使用畜禽粪便作饲料 。中国数千年的农业生产中早已通过利用粪便来提高土壤肥力， 传统的方式采 用 填土、垫圈的方法或堆肥方式将畜禽粪便制成农家肥。 当前研究最多的仍是堆 肥 法。堆肥目前仍是处理各种有机废弃物的有效方法之一， 堆肥产生的有机肥施 于农 田有助于改良

21、土壤结构，提高土壤的有机质含量，促进农作物增产。堆肥的基本步骤见图 1。图 1 堆肥流程常规堆肥方法为自然堆积发酵，存在的问题是处理过程中有 NH 的损失， 不能完 全控制臭气， 而且堆肥需要的场地大， 处理所需要的时间长。 因此目前有 很多研 究在堆肥中掺人高效发酵微生物如 EM（ 有效微生物菌群 ）或物理、化学调 理剂如 木屑、锯末、稻壳等，调节粪便中的碳氮比，控制在适当的水分、温度、 氧气、酸碱 度下进行发酵，可减少氨气的挥发，缩短堆肥时间，控制恶臭产生。 采用堆肥方法处 理畜禽粪便的好处在于：处理的最终产物臭气较少，且较干燥， 容易包装、撒施。缺 点仍是处理过程中有氮素的损失，不能完全

22、控制臭气，堆肥 需要的场地大， 处理时 间长。 有人提出采用发酵仓加上微生物制剂的方法， 可以 减少 NH 的损失并能缩短 堆肥时间。但也有研究表明在发酵过程中添加外源微 生物对堆肥过程及堆肥质量影响 不大，反而会增加堆肥成本 E6 。一些畜禽有机 肥生产厂在常规的发酵方法基础上 增加使用的方法有厌氧发酵法、快速烘干法、 微波法、充氧动态发酵法等。 随着人 们对无公害农产品需求的不断增加和可持续 发展的要求， 对优质商品有机肥料的需 求量也在不断扩大，用畜禽粪便制成有机肥具有很大的市场潜力。3 作为沼气池的原料 鸡粪是沼气发酵的原料之一，尤其是含水量大的冲水鸡粪，可以用来制取沼气。建立中小型发

23、酵池，约20 d发酵便可生产出沼气。沼气可用做生活取暖，沼渣 用来做鱼饵或肥料。4 利用鸡粪来发电将鸡粪与谷壳混合物为原料通过燃烧产生能量发电。鸡粪发电不仅能将巨量的 污染源完全消灭，还能化害为利，发电后所产生的灰粉是一种非常好的钾肥原料， 也可用作有机肥原料。鸡粪发电开创了养殖业污染源综合利用的示范先例，符合循环 经济的要求。我国是世界养鸡大国，鸡粪资源十分丰富。它的有效开发与利用，不仅可缓 解饲料粮的紧张状况，降低养殖成本，提高经济效益，而且可解决长期以来鸡粪 对环境的污染、对人畜健康的威胁等问题，使之变废为宝。焚烧法焚烧法是利用空气中的氧作助燃剂，借以燃烧废弃物中的可燃性成分，以减少 废

24、弃物体积，废弃物在燃烧后产生的残渣、灰渣性质稳定，其体积和重量分别减 少95 和75左右；焚烧法还能彻底消除病原菌，并使有毒有害物质无害化，焚 烧中产生的热量可供发电和作热源利用。这一技术在我国主要用于生活垃圾的处 理，很少用于畜禽粪便处理，但在国外的养殖业中有一定的应用畜禽粪便的 利用现状及发展前景孙军德韩泽治1,2初兆娴(1沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳 110161 ；2抚顺市环境科学研究 院，抚顺 113006虽然大部分养殖场开始利用各项技术对畜禽粪便进行减量化处理、 资源化利 用，但是存在内部环境管理粗放，投资力度明显不足，技术单一，粪便利用率低，遗留问题难 解决 等不足。 对于畜

25、禽粪便一方面是污染源， 另一方面又是可再生资源， 必须把 现有 的资源化技术在一定程度上进行科学组合， 遵循“资源化、减量化、无害化、 生态 化”的原则，使畜禽粪便得到多层次的循环利用，进行综合治理，才能有效 地解决养 殖业的环境污染问题。 目前，把几种方法有机地结合起来使用已成为畜 禽粪便资源 化技术发展的主要方向 19。通过上述固液分离技术的综合处理，既 提高了对畜禽粪 便处理的效果和综合利用率， 又取得了良好的环境效益、 经济效 益和社会效益。对 于各种利用方法的主要综合应用前景的叙述见图 2。目前在图 2 所示的技术中， 仍有一些技术问题需要解决， 如好氧堆肥过程中 如何缩短发酵周期， 提高产品品质。 在处理粪便过程中， 迅速除臭也是亟待解决 的问题，目前有关除臭技术方面多集中在单一的措施研究， 而任何单一措施是难 以 达到理想的除臭效果的， 从系统的角度解决臭气问题应该是今后的一个研究方 向 l1 。液体厌氧发酵生产叶面喷施剂喷施于作物叶面之后，对小麦全蚀病的预 防效果 显著， 对小麦根腐病菌、 赤霉病的防治效果也有提高， 对玉米大斑病和小 斑病有 良好的抑制作用， 喷施之后病害不会再发展。 但厌氧发酵液体产物作为叶 面喷施肥 对植物的作用研究在国内鲜有报道，这方面的研究前景广阔。