畜禽养殖场粪污收集处理技术

畜禽养殖场粪污收集处理技术,周永亮河南畜牧规划设计研究院,养殖场污染物收集处理技术,基本原则：源于农业，回到农业。（一）粪污收集：粪便与污水分收、分治；（二）粪便处理：无害化/堆肥处理后还田；（三）污水处理：首先采用厌氧处理，如USR、 CSTR、BFR工艺等；出水用于灌溉/人工湿地/基质栽培法处理。,（一）畜禽场粪污收集技术,1、猪场粪污收集技术2、鸡场粪污收集技术3、牛场粪污收集技术4、羊场粪污收集技术,（1）水冲粪工艺（2）干清粪工艺（3）水泡粪工艺（4）生态发酵床工艺（5）不同工艺的对比,1、猪场粪污收集技术,（1）水冲粪工艺（已淘汰）,工艺特点：水冲粪工艺是20世纪80年代中国从国外引进规模化养猪技术和管理方法时采用的主要清粪模式。 该工艺的主要目的是及时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，保持畜舍环境卫生，减少粪污清理过程中的劳动力投入，提高养殖场自动化管理水平。 猪排放的粪、尿和污水混合进入粪沟，每天数次放水冲洗，粪水顺粪沟流入粪便主干沟或附近的集污池内，用排污泵经管道输送到粪污处理区的清粪工艺。 优点：水冲粪方式可保持猪舍内的环境清洁，有利于动物健康。劳动强度小，劳动效率高，有利于养殖场工人健康，在劳动力缺乏的地区较为适用。 缺点：耗水量大，一个万头养猪场每天需消耗约200250 吨水。污染物浓度高，处理难度大，COD为1100013000 mg/L，BOD为50006000 mg/L，SS为1700020000 mg/L。经固液分离出的固体部分养分含量低，肥料价值低。,（2）干清粪工艺,工艺特点：该工艺的主要目的是及时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，保持畜舍环境卫生，充分利用劳动力资源丰富的优势，减少粪污清理过程中的用水、用电，保持固体粪便的营养物，提高有机肥肥效，降低后续粪尿处理的成本。 干清粪工艺的主要方法是，粪尿一经产生便粪尿分流，干粪由机械或人工收集、清扫、运走，尿及冲洗水则从下水道流出，分别进行处理。 优点 ：人工清粪只需用一些清扫工具、人工清粪车等。设备简单，不用电力，一次性投资少，还可以做到粪尿分离，便于后面的粪尿处理。机械清粪可以减轻劳动强度，节约劳动力，提高工效。 缺点：人工清粪劳动量大，生产率低。 机械清粪包括铲式清粪和刮板清粪，一次性投资较大，故障发生率较高，维护费用及运行费用较高。,实地面人工干清粪（农户养殖采用）,全漏缝机械干清粪,半漏缝人工干清粪,全漏缝人工干清粪,（3）水泡粪工艺,工艺特点：水泡粪清粪工艺是在水冲粪工艺的基础上改造而来的。工艺流程是在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水，粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排入漏粪地板下的粪沟中，储存一定时间后（一般为12个月），待粪沟装满后，打开出口的闸门，将沟中粪污排出，流入粪便主干沟或经过虹吸管道，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。 优点：可保持猪舍内的环境清洁，有利于动物健康。劳动强度小，劳动效率高，有利于养殖场工人健康比水冲粪工艺节省用水。 缺点：由于粪便长时间在猪舍中停留，形成厌氧发酵，产生大量的有害气体，如H2S（硫化氢），CH4（甲烷）等，恶化舍内空气环境，危及动物和饲养人员的健康，需要配套相应的通风设施。经固液分离后的污水处理难度大，固体部分养分含量低。,水泡粪池,工艺动画（双击图片）,（4）生态发酵床工艺,工艺特点：生态发酵床养殖是指综合利用微生物学、生态学、发酵工程学、热力学原理，以活性功能微生物作为物质能量“转换中枢”的一种生态养殖模式。该技术的核心在于利用活性强大的有益功能微生物复合菌群，长期、持续和稳定地将动物粪尿废弃物转化为有用物质与能量，同时实现将畜禽粪尿完全降解的无污染、零排放目标，是当今国际上一种最新的生态环保型养殖模式。优点：节约清粪设备需要的水电费用，节约取暖费用，地面松软能够满足猪的拱食习惯，有利于猪只的身心健康。缺点：粪便需要人工填埋，物料需要定期翻倒，劳动量大；温湿度不易控制；饲养密度小，使生产成本提高。不适于规模猪场。,生态发酵床养殖模式,（5）不同粪污收集工艺的比较,2、鸡场粪污收集技术,（1）即时清粪工艺（2）集中清粪工艺（3）生态养殖工艺（4）不同工艺的对比,（1）即时清粪工艺 即时清粪大都采用机械清粪，投资大，舍内空气质量较好，常用的机械有两类：刮粪机清粪：用于阶梯式笼养鸡舍及少数网上平养鸡舍。系统组成主要由控制器、电动机、减速器、刮板、钢丝绳等设备组成。履带式清粪：用于叠层式笼养鸡清粪。系统由控制器、电机、履带等组成。常几个配合使用，直接将粪便输送到运粪车上。,网上平养刮粪机清粪,阶梯式饲养刮粪机清粪,叠层式饲养履带式清粪,履带式清粪（直接装车）,主要适用于高床单层笼养或高床网上平养的方式。机械设备投资较少。劳动效率高；鸡粪在舍内堆积发酵产生霉败臭气，影响鸡生长发育和正常产蛋。,（2）集中清粪工艺,集中清粪（在建高床平养鸡舍）,集中清粪（高床平养）,（3）生态养殖法,主要有生态发酵床养殖和野外散养两类。 生态发酵床养殖 是一种舍饲散养模式，是将菌种、米糠、锯末、玉米粉等按比例混合作为鸡舍的垫料，再利用鸡的翻扒习性使鸡粪、尿和垫料充分混合，通过垫料的分解发酵，使鸡粪、尿中的有机物质得到充分的分解和转化的养殖工艺。 野外散养 是利用林下昆虫或牧草等食物进行饲养的方式。 特点：节水、节约饲料、患病少、肉质好。但发酵床饲养夏季温度太高，饲养密度小，占地多，不易维护。野外散养，要注意轮牧，保持鸡、草、林之间食物供应及粪便消纳的生态平衡。,野外散养林下养鸡,生态发酵床养鸡,（4）不同粪污收集工艺的比较,3、牛场粪污收集技术,（1）人工清粪工艺（2）机械清粪工艺（3）水泡粪工艺（4）不同工艺的对比,特点：用铁锨、笤帚等工具将粪便收集成堆或直接装入小粪车，运到舍外集粪点或粪便处理场。 国内拴系式的肉牛育肥场采取人工清粪的相当普便，由于人工清粪，工具简单，操作方便，粪尿分离彻底，在牛场规模较小及拴系饲养的条件下，仍具有一定的生命力。肉牛育肥场采用这种清粪方式的较多。,（1）人工清粪工艺,特点：采用刮粪板前粪便刮进粪沟或贮粪池，再运到粪污处理场或用铲车直接装车运出的清粪方式。舍外运动场的粪便清理常用机械清理。 刮粪板多用于奶牛舍内使用。舍外多用铲车、刮板车等机械收集。工作效率较高，设备投资大。,（2）机械清粪工艺,特点：在牛床及牛通道区域设漏缝地板，让牛排出的粪尿直接漏进下面的贮粪池，当有粪便不能漏下时，可采用刮粪板。在耕种时抽出直接施于农田，或进行深度处理。优点是：地面相对较干，比较卫生，节约劳动力，缺点是：要有较多的土地相配套，基建投资较大。在土地多、劳力少的一些欧州国家较多。,（3）水泡粪工艺,（4）不同粪污收集工艺的比较,4、羊场粪污收集技术,（1）即时清粪工艺（2）集中清粪工艺（3）不同工艺的对比,（1）即时清粪工艺 即时清粪工艺，分人工清粪和羊床下机械清粪两种。前者不设羊床，采用扫帚、小推车等简易工具清扫运出，特点是投资少，劳动量大。后者采用刮粪板将粪便集中到一端，用粪车运走，容易实现机械化，但适于较长的羊舍，设备投资大，易损坏。,（2）集中清粪工艺 集中清粪工艺，分高床集中清粪和加垫料集中清粪两种。前者设羊床，床下70-80厘米高，池底设一定坡度，尿液排出舍外，粪便自然发酵。此方法，粪尿分离，集中出粪，利于机械化清粪，投资较大。后者不设羊床，经常增加垫料，让粪尿与垫料自然混合发酵，当达到一定高度时，集中清理。此方法投资少，节省劳动力，舍内空气质量较差，在北方寒冷地区，冬季有采取这种模式的。,高床养羊集中清粪,加垫料集中清粪,羊场清粪工艺优缺点,即时的人工清粪和加垫料集中清粪 基建投资较低，但每天清粪及加垫料用工较多。适于小规模、有运动场的羊场清粪。每人只能管理100只商品羊左右。即时的刮粪板清粪 要增加羊床、粪槽和刮粪板，每平方米建筑面积要增加投资 120元，且需要一定的维护及运营 成本。羊体与粪便 不接触，一人可养300只母羊。高床集中清粪 增加羊床及粪池投资，尿液排出舍外。干湿分离。每平方米建筑面积增加投资120元，维护费用低，无运营成本。接约劳动力，每人可养1000只商品羊，适于工厂化养羊。,（4）不同粪污收集工艺的比较,（二）养殖场固体污染物 减排技术,1、自然发酵后直接还田2、好氧堆肥法生产有机肥3、自动化高温生产有机肥4、有机肥深加工生产工艺5、病死牲畜处理工艺,1、自然发酵后直接还田 是指粪便在堆粪场或储粪池自然堆腐熟化，符合GB18596要求后，作为肥料供农作物吸收消化的处理方式。该处理方法简单，成本低，但机械化程度低，占地面积大，劳动效率低，卫生条件差。 该模式适用于远离城市、土地宽广且有足够农田消纳粪便污水的经济落后地区，特别是种植常年需施肥作物的地区，规模较小养殖场。,2、好氧堆肥法生产有机肥 常温发酵工艺 好氧微生物在适宜的水分、酸碱度、碳氮比、空气、温度环境因素下，将畜禽粪便中各种有机物分解产热生成一种无害的腐植质肥料的过程。特点是设备采用机械化操作，主要流程为：加菌、混合、通气、抛翻、烘干、筛分、包装。比自然堆肥生产效率高，占地较少。 生产方式 1、条形堆腐处理：在敞开的棚内或露天将畜禽粪便堆积成宽1.5米、高1米的条形，进行自然发酵，根据堆内温度，人工或机械翻倒，堆制时间约需3-6个月。 2、大棚发酵槽处理：修筑宽8-10米，长60-80米，高1.3-1.5米水泥槽，畜禽粪便置入槽内并覆盖塑料大棚，利用翻倒机翻倒，堆腐时间20天左右。 3、密闭发酵塔堆腐处理：利用密闭型多层塔式发酵装置进行畜禽废弃物堆腐发酵处理，堆腐时间7-10天。 4、烘干处理：大多利用横式圆通装置，烧煤直接烘干的处理方法，多用于鸡粪处理。,好氧堆肥法生产有机肥的工艺流程,堆肥发酵,干湿分离,抛翻发酵,抛翻发酵,筛分包装,（3）自动化高温发酵生产有机肥,混合、搅拌、控温、通气，实现自动控制，使产品质量易于控制。 从原料混合到发酵采用一体化，节约空间。 采用90-95度高温处理，使病菌、寄生虫卵、草籽被彻底杀灭，避免了二次污染。 主发酵时间只需24小时完成。节约时间，生产效率高。,自动化高温发酵生产有机肥工艺流程,混合发酵,混合,安阳和旺有机肥加有限公司生产车间,制粒,烘干,筛分,包装,（4）有机肥深加工,主要是将发酵腐熟的有几肥进一步进行深加工，根据不同植物对营养的需求，加入辅料，制成各种专用肥。,（5）病死牲畜处理工艺,1、填埋井填埋处理（或化尸池）2、焚烧炉焚烧处理3、无害化处理（加工有机肥）,有机肥生产工艺的比较,（三）养殖场污水减排技术,1、直接还田利用2、厌氧沼液沼渣农业综合利用3、厌氧好氧深度处理4、沼液循环利用5、沼气利用技术,1、还田利用 这是一种采用物理沉淀和自然发酵来达到粪污减排目的的方法。猪场内的污水/尿液在储存池内进行沉淀和自然发酵，沉淀后出水供周边农田或果园利用，池底沉积粪污作为有机肥直接利用或和固体粪便一起进行有机肥生产。 该方法建设简单，操作方便，成本较低，但对粪污处理不够彻底，处理效率低下，需要经常清淤，且周边要有大量农田消纳粪污，部分小型养殖场采用。,生态轮牧，粪污直接还田，舍内粪便收集后自然发酵直接利用,2、厌氧发酵沼液沼渣农业综合利用 污水/尿液经过格栅（固液分离），将残留的干粪和残渣出售或生产有机肥。而污水则进入厌氧池进行发酵。发酵后的沼液还田利用，沼渣可直接还田或制造有机肥。 特点：“养-沼-种”结合，没有沼渣、沼液的后处理环节，投资较少，能耗低，需专人管理，运转费用低。需要有大量农田（蔬菜大棚、水生作物）来消纳沼渣和沼液，要有足够容积的储存池来贮存暂时没有施用的沼液。 该方法适用于气温较高、土地宽广、有足够的农田消纳养殖场粪污的农村地区，特别是种植常年施肥作物，如蔬菜、经济类作物的地区。,3、厌氧好氧深度处理（工艺） 污水/尿液经厌氧发酵后，厌氧出水再经好氧及自然处理系统处理，达到国家和地方排放标准，既可以达标排放，也可以作为灌溉用水或场区回用。工艺流程如下。,特点：占地少，适应性广，几乎不受地理位置、气候条件的限制，治理效果稳定，处理后的出水可达行业排放标准。缺点是投资大，能耗高，运行费用大，机械设