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畜禽养殖粪污资源化利用

畜禽养殖废水主要由尿液、冲洗水(主要有圈舍冲粪水,饮槽冲洗水,地面冲洁洗涌水,设备和设施清洁涌水等),少量的工人生产过程中产生的废水组成。
畜禽废水产生与养殖种类、品种、性别、生长期、饲料、天气条件等诸多因素有关,各种养殖场的生产方式和管理水平不同,废水排放存在较大的差异。

源头减排 -三改两分离

改水冲粪为干清粪,改无限用水为控制用水,改明沟排污为暗道排污;固液分离、雨污分流 。
干清粪工艺设施     
定时清除干粪(通过人工清除或采用机械自动刮粪除),并将干清粪集中至贮粪棚。尿液和生产污水流入污水收集池,干粪和污水分别处理。  
人工清粪,机械分离,自动清粪系统。


拦舍改造



自动清粪系统


普通鸭嘴式饮水器滴漏会造成污水量增加,可通过安装自动感应式饮水器或碗式饮水器进行改进。


雨污分流

雨污分流,是指将天然雨水和生产污水分开,各用一条管道输送,进行排放或后续处理的排污方式,使雨水、污水分流,减少污染治理量。天然雨水可以通过雨水管网直接排至下水道,生产污水需要通过污水管网(暗沟)收集后,输入污水处理池进行后续处理。污水管道应采取封闭式管网,输送管径不低于20厘米,且间隔15-20米设置活动式盖板,以便于疏通。


雨污分离工艺设施模式:
1·管道式改造。实施条件:有一定的坡度,便于管道铺设。
2·预制件覆盖。实施条件:现有雨污沟较窄,坡度达不到管道施工要求。
3·雨污沟分流。实施条件:现有雨污沟较宽,并且屋檐滴水靠内,可以改造成污水沟和雨水沟两列。
4·屋檐雨水收集改造。实施条件:地面不便与雨污分流施工,通过延长屋顶或屋檐加挂雨水收集槽改进。


雨污分流改造

02.中端处理技术

沼气池工

污水经沉淀后进入沼气池,利用厌氧发酵处理粪污,经过有机质水解,发酵酸化和产酸产气三个阶段,最终产生甲烷和二氧化碳,可减少生物需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)90%,参照常年存栏每100头生猪配套建设30立方米沼气池。

(1)根据原料量计算:
V=(G×TLS×Hrt)/(r×m)
式中:
G——每天可供发酵的原料湿重(kg);
TLS——原料中干物质的百分比(%);
Hrt——原料在池中的滞留天数(d,水力滞留期);
r——发酵原料浓度换算成的容重(kg/m³),r=原料浓度×发酵液容重,发酵液容重一般取水的容重,即1000kg/m³;
m池内装料有效容积;
取值说明:取每头猪每天产生新鲜猪粪4kg,干物质含量TLS=20%,发酵原料容重6%×1000kg/m³,发酵滞留期=30天,池内有效容积m=85%。


池容选择时可按2-4猪当量/m³估算选用。20只蛋鸡折算成1头猪当量,35只肉鸡折算成1头猪当量,1头奶牛折算成10头猪当量,1头肉牛折算成7头猪当量,3只羊折算成1头猪当量。


沼气池工程


CSTR工艺

完全混合厌氧反应器(CSTR)是在常规反应器内安装搅拌装置,使发酵料和微生物处于完全混合状态,与常规反应器相比其活性区域遍布整个反应器,其效率比常规反应器有明显提高。该反应器采用恒温连续投料或半连续投料运行,适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理CSTR工艺流程是先对各类畜禽粪便及其它有机物进行粉碎处理,调整进料TS浓度8-13%范国内,进入CSTR一体化后,CSTR体化采用下进料上出料方式,并带有机械拌。产气率视原料和温度不同在0.8~5.0之间。原沼液COD浓度和BOD5浓度含量高,一般不经固液分离即可直接用于农田施肥,是典型的能源生态型沼气工程工艺。


采用圆柱形厌氧发酵罐,底部进料、上部溢流出料,顶部机械搅拌,罐内热水循环加热,水力滞留期15d,中高温消化,有效容积产气率大于1。


采用混合原料发酵,主要原料有畜禽粪污,进入集污池混合后经进料池调温、调质处理,统一通过螺杆泵输送至CSTR反应器;反应器内使用立式搅拌机进行搅拌,保证物料浓度和温度的均一。厌氧发酵后,沼渣从发酵底部排出;沼液经发酵顶部溢流装置部分回流用预处理的稀释水,剩余部分排入沼液沉淀池净化处理后,排入沼液储存池,排出液态有机肥,沼渣经固液分离机分离出来加工成固态有机肥,供给周边的传统种植业及设施农业使用厌氧发酵产生的沼气储存在发酵顶部的储气膜内,经脱水和脱硫处理后,部分用于集中供气,部分用于发电,发电机组的余热用于料液的增温和保温。




异位发酵床

养殖场厂实行“三改两分离”,以减少各种处理设施负荷。养殖场粪污通过集污池收集后采用渣浆及喷淋管道喷淋异位发酵床,异位发酵床中添加垫料(谷壳· 锯末· 菌种)并用翻耙机定期翻耙,剩余污水回流至集污池。发酵后有机肥用于菜地、茶(果) 园、草地、林(竹)等地用作基肥、追肥或者外销。

异位发酵床技术

异位发酵床/室外发酵床/独立式发酵床处理是指养猪与粪污发酵分开,猪舍外另建垫料发酵舍,猪场粪污收集后通过潜污泵均匀喷撒在垫料上,并投加生物菌发酵的粪污处理方法。发酵床按常年存栏500头生猪需要发酵床面积为90-100平方米的比例计算。

异位发酵床技术要点
1、占地:垫料池大小按0.2-0.4m³头的比例计算,不能冲洗地面,只有粪尿全部混合,适合刮粪板育肥猪养殖场;
2、要求有透光的顶棚屋顶,既保证阳光照射,又防止雨水进入池内,墙体采用矮墙,保证通风,阳光棚能提高温度,有利于发酵床工作;
3、发酵床采用下位槽式,从地面深挖1·0米切水泥槽,池底用水泥固化,以防渗透。槽的宽度与翻堆机匹配,有4、8、12米,多条发醇槽组成发酵床;
4、整料制作采用谷売、锯末(根据当地资源而定)添加有机肥发酵剂,混合铺平成发酵床。用排污管引粪污浇灌在发酵床上,边浇灌边用翻抛机进行翻抛,每两天添加粪污一次。每个月添加发酵床发酵剂一次,每年更换垫料一次,被更换的垫料即为生物有机肥成品


生态氧化塘

养殖场实行三改两分离,以减少各处处理设施负荷,固体粪污进入储粪池经干湿分离后,固体粪渣经过发酵成有机肥,通过干粪运输车运至消纳地消纳;尿液及洗栏污水则进入沼气池或厌氧发酵池发酵后贮存于沼液贮存池,施肥季节通过管道或者车辆运输至消纳地消纳,一般沼液贮存池大于90天储存量。

氧化塘设计结果应满足水力停留时间的要求。污染物(BOD5)面积负荷、污染物(BOD5)容积负荷和水力停留时间应按下列公式计算:
(1)污染物面积负荷
NA=Qx(SO-S1)/A
式中:
NA--污染物面积负荷(以BOD5计)【g/(m2·d)】;
Q-氧化塘污水设计处理流量(m³/d)
S-进水污染物浓度(g/m³)
S1-出水污染物浓度(g/m³)
A-氧化塘的表面积(m2)。

(2)污染物容积负荷
Nv =Qx(So -S1) ∕ V
式中:
NV--污物容积负简(以BOD5计)【g/(m³·d)】
V--氧化塘的有效容积(m³)
(3)水力停留时间:T=V/Q
式中:
T-水力停留时间(d)。
氧化塘工艺没计参数应根据试结果或按相似条件下稳定塘的运行经验确定,无上还资料时,可按表中的参数选用。



畜禽粪便处理
农业利用:直接农用、干化后储存农用、简单堆肥后农用、食用菌种植等;
生产有机肥:指有专用有机肥生产设备,生产产品作为商品销售;
生产沼气:必须是粪、污水分离后粪便厌氧发酵生产沼气;

畜禽粪便直接农业利用要求:
粪便农业利用减排原则要求:保证畜禽养殖连续产生的粪便有足够的干化场、发酵池、储存场,其中发酵池、储存场必须防雨防渗,干化场必须防渗处理;
农业种植用地与养殖规模匹配,且减排项目要求对应的农业用地必须是连片的集中种植区。


禽粪便农业利用基本技术
1、干燥技术:
太阳能大棚自然干燥(直接农业利用的主要干燥方法)
        充分利用自然条件,成本较低,干燥的速度慢,且占地面积较大;
高温快速干燥(主要用于专业有机肥生产)
        干燥速度快,可批量生产,杀菌、除臭熟化快,但能耗高,投资大;
烘干膨化干燥(应用较少)
          干燥过程中易产生恶臭气体。
           从目前掌握的情况看,畜禽粪便干燥处理尚无较完善的技术。各规模化养殖场,尤其是养鸡场只能根据自己的资金情况及所拥有的土地面积,选择相应的干燥技术。



2、堆肥技术:
自然堆肥法 (直接农业利用的主要使用方法)
              无需设备和耗能,但占地面积大、腐熟慢、效率低
现代堆肥法 (主要用于专业有机肥生产)
             利用发酵罐(塔)等设备,效率高,堆制时间短 ,便于控制,自动化控制连续生产,处理量大,对周边无污染;一次性投资大。
              堆肥法比干燥法具有省燃料、成本低、发酵产物生物活性强、粪便处理过程中养分损失少且可达到去臭,灭菌的目的,处理的最终产物臭气少且较干燥,容易包装、撒施。因此对于畜禽场的干粪和由粪水中分离出的干物质,进行堆肥化处理是最佳的固体粪便处置方式。

粪便处理


畜禽养殖粪污资源化利用案例
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