畜禽养殖污染综合治理方案

畜禽养殖污染综合治理方案7.6・1加强传统利用方式推广以沼气工程为核心的农业循环、以粪污发酵处理为核心的就地利用、以林牧结合为核心的林下养殖等先进技术。要积极培育有机肥加工企业、排泄物收集中心，强化“三沼”利用，见图7.3-1。要因地制宜推广“养殖-沼气-种植-池塘”生态养殖模式、生物发酵床处理模式、“水泡粪+固液分离”模式、利用畜禽粪便生产有机肥模式、复合生物滤池处理模式等生态环保治污模式，实现畜禽粪尿变废为宝、经济效益和生态效益双丰收。采用种养结合模式治理畜禽养殖污染包括耕地与养殖场（户）就近配套、异地配套两种方式。耕地就近配套的，需要在养殖场铺设地下管道和修建蓄粪池，建立地下管网将畜禽养殖场经过处理生成的液态有机肥输送到周边；异地配套的，在田头、地头建用肥调节池，配套沼液运输槽灌车。在传统利用沼气的基础上，努力开拓沼气生态模式，即将畜禽粪便经过一系列的生物发酵处理，产生沼气，最大限度地回收能源，以能源开发（供热、发电）为核心，以沼渣、沼液的还田利用为纽带，以农业种植利用为依托，大幅度提高畜禽养殖业废弃物综合利用效益，消除畜禽养殖废弃物产生的环境污染。

阳窩舍 *周诙席禽*朮氣消览阳窩舍 *周诙席禽*朮氣消览 曲皓讪i►申优詰樂r^tfe__I- 「斛代发电严鱼赭矚誓遣|—生物旳—^ee图7.6-1沼气生态模式流程示意图此模式占地少、能源回收率和资源综合利用率高，经济效益较好，不产生环境污染；但前期投资较大，对操作人员技术要求高，适用于周边有农田、果林、鱼塘或水生植物的畜禽场。7.6.2开发新型利用模式（1）健康与能源综合利用型该技术是一种按照生态系统内，能量流和物质流的循环规律而设计的，一种生态能源综合利用工程系统。其原理是:某一生产环节的产出（如废水、牲畜粪便）可作为另一生产环节的投入（如圈舍的冲洗、能源等），使系统中的物质在生产过程中，得到充分的循环和开发利用，从而提高资源的利用率，预防废弃污物等对环境的污染。健康和能源综合利用系统模式：将畜禽粪尿先进行厌氧发酵，形成气体、液体和固体三种成份，然后利用气体分离装置把沼气中甲烷和二氧化碳分离出来，分离出来的甲烷可以作为燃料照明，也可进行沼气发电，获得再生能源；二氧化碳可用于培养螺旋藻等经济藻类。沼气池中的上层液体经过一系列的沼气能源加热管消毒处理后，可作为培养藻类的矿物质营养成份。沼气池下层的泥浆与其他肥料混合后，作为有机肥料可改良土壤；用沼气发电产生的电能，可用来照明，还可带动藻类养殖池的搅拌设备，也可以给蓄电池充电。过滤后的螺旋藻等藻体含有丰富、齐全的营养元素，即可以直接加入鱼池中喂鱼、拌入猪饲料中喂猪，也可以经烘干、灭菌后作为廉价的蛋白质和维生素源，供人们食用，补充人体所需的必需氨基酸、稀有维生素等营养要素。该系统的其他重要环节还包括一整套的净水系统和植树措施。这一系统的实施、运用，可以有效地改善猪场周围的卫生和生态环境,提高人们的健康和营养水平。同时，养殖场还可以从混合肥料、沼气燃料、沼气发电、鱼虾和螺旋藻体中获得经济收入。该系统的操作非常灵活，可随不同地区、不同养殖场的具体情况而加以调整。健康与能源综合系统型是对产生的新物资，进行更进一步的开发利用，此技术投资大更适合于规模化养殖场。（2）物质生态循环利用型常用的物质循环利用型生态系统主要有种植业-养殖业-沼气工程三结合（俗称“三位一体”）；养殖业-渔业-种植业三结合；养殖业-渔业-林业三结合等的生态工程类型。其中种植业-养殖业-沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程应用最为普遍，投资少效果也最好。种植业-养殖业-沼气三结合循环利用型（三位一体）模式:养殖场排出的粪便污水进入沼气池，经厌氧发酵产生沼气，供民用炊事、照明、采暖（如温室大棚等）乃至发电。沼液不仅作为优质饵料，用以喂鸡、喂猪、养鱼、养虾等，还可以用来浸种、浸根、浇花，并对作物、果蔬叶面、根部施肥；沼气渣可用作培养食用菌、蚯蚓，解决饲养畜禽蛋白质饲料不足的问题，乘除的废渣还可以返田增加肥力，改良土壤，防止土地板结。此系统实际上是一个以畜禽养殖为中心，沼气工程为纽带，集种、养、鱼、畐I」、加工业为一体的生态系统，它具有与传统养殖业不同的经营模式。在这个系统中，生猪得到科学的饲养，物质和能量获得充分的利用，环境得到良好的保护，因此生产成本低，产品质量优，资源利用率高，收到了经济效益与生态效益双赢的效果。在耕地较多的地方，遵循生态学的原理，通过按土地规模确定畜禽养殖规模，以土地消纳畜禽粪便，制定并实施科学规划，用畜禽粪便作为种植业有机肥料供应源，将畜禽粪便密闭存放腐熟后就地还田。果林、蔬菜、农［D图7.6-2种养平衡模式工艺流程图采用图7.3-2模式投资少、无需专人管理；但需要大面积的土地，粪肥施于农田时要选择合适时机，且粪肥用量受到限制，可能污染地下水并对大气产生一定的污染。适用于在远离城市、经济落后、有足够土地，常年种植施肥量大的作物(如蔬菜、瓜果等)。开发其他利用模式鉴于台山市规模化猪场的废弃物处理尚未得到根本性的解决，大部分猪场废弃物处理工程的关键是处理工艺的改进和提高。综合国内外畜禽废弃物处理技术发展趋势，未来台山市生猪养殖污染物处理可从以下几方面开展工作：是大力推广畜禽粪便堆肥发酵技术堆肥发酵是指在有氧条件下，微生物通过自身的生物代谢活动，对一部分有机物进行分解代谢，以获得生物生长、活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体；同时好氧反应释放的热量形成高温（＞55°C）杀死病原微生物，从而实现畜禽粪便减量化、稳定化和无害化的过程。堆肥发酵过程通常包括前处理、好氧发酵、后处理和贮存等环节。发酵前需与发酵菌剂、秸秆混合，同时调节水分、碳氮比等指标，发酵过程中不断进行翻堆，从而促使其腐熟。堆肥工艺流程及产污环节见图7.6-3。二是进一步推广发酵床+V型刮粪板技术利用高效复合微生物菌，按一定比例将菌种、锯末以及一定量的辅助材料混合、发酵形成有机垫料，将有机垫料填充到经过特殊设计的猪舍里。猪长期生活在有机垫料上，猪的排泄物能够与有机垫料充分混合，并被微生物迅速降解、消化为有机肥料，见图7.6-4。该技术能使猪粪尿在猪圈内充分降解，养殖过程无污染物排放，能够实现养殖过程清洁生产。与传统方法相比，具有操作简单、节约水资源等优点，适用于中小型养猪场。发酵床技术由于有机垫料价格飞涨，使用该技术的成本较大，建议配套使用最新研发的“V型刮粪机”V型刮粪机（漏粪板下面的地面设计采用两边高中间低的“V”型，并在“V”型中间最低处设置隐形导液管，刮粪走向和导液管走向相反）可直接在刮粪过程实现固液分离，省去了单独进行固液分离的成本。三是开发好氧发酵处理取代厌氧发酵处理畜禽废弃物好氧发酵处理的优势在于粪污的资源化利用，如机械化好气槽、筒仓式发酵仓堆肥工艺、达诺式堆肥工艺等。目前好氧发酵处理废弃物的主要研究工作。四是生物和自然生态处理技术取代单纯的物理方法养殖场废弃物主要的特点是所含有机物浓度高，传统的物理处理方法如沉淀池囤积或单纯采用沼气池发酵，所产生的沼渣不能达到排放标准。这时就需要采用厌氧发酵工艺去除无机物后采用好氧工艺去除氨氮等物质，但是运行成本较高。近年来，以过滤膜分离技术为核心的处理技术也开始应用于废弃物处理中。

图7・6-3堆肥工艺流程及产污环节谷芯钢末等 猪粪便发酵菌种图7.6-4生物发酵床工艺流程五是传统方法结合现代技术代替单纯的追求高新技术畜禽养殖业是低利润企业，当前制约规模化养殖场废弃物处理的最主要的因素是废弃处理成本太高。目前高新技术价格昂贵，规模化养殖场无法引进，这就需要由单纯追求高新技术转向传统方法结合现代技术。7.6.3畜禽养殖废弃物综合利用技术推荐方案1、粪便处理及利用新技术畜禽粪便干发酵技术干发酵技术是将高含固率的畜禽粪便直接作为发酵原料，利用厌氧微生物发酵产生沼气，反应体系中的固体含量(TS)通常在20%〜40%左右。干发酵技术具有系统稳定、处理量大、占地面积小等优势，其容积产气率较传统湿式发酵高2〜3倍，且发酵残余物含固率较高，避免了发酵沼液处理处置困难等问题。但是,由于干发酵底物固体含量较高，接种物与底物混合困难，因此导致发酵过程传质、传热均存在一定问题。沼液高值利用技术沼液高值利用是指采用浓缩技术减少沼液产出量，提高液肥中有机质和营养物质含量。在浓缩过程中，浓缩液营养成分不损失，通过性质稳定化、营养元素复配以及添加植物促生剂和微生物防菌剂，生产有机沼液营养液；清液回流到厌氧消化，减少工艺需水量和排放量。沼液浓缩比例一般在4〜5倍左右。沼液高值利用技术适用于大型养殖场沼气工程，可有效实现沼液的减量化，大大降低了运输成本，具有较好的经济效益，缺点是一次性投资较大。3） 沼渣高值利用技术沼渣高值利用是指通过沼渣改性、添加生物菌剂、进行养分的配比调控，制造兼有肥效和防病特性的优质复合有机肥和沼渣人工基质。4） 沼气提纯技术畜禽粪污发酵所产生沼气的二氧化碳含量通常为30%〜45%，通过沼气提纯技术可将沼气的甲烷浓度提高。沼气提纯技术通常包括水洗法、化学吸收法和变压吸附法（PSA），去除率一般在95%以上。化学吸收法是利用吸收液（通常为碱性）吸收沼气中的二氧化碳的方法；变压吸附法主要利用分子筛对混合气体中的二氧化碳和甲烷进行分离；水洗法是利用二氧化碳在水中的溶解度与甲烷的差异，通过物理吸收过程，实现二氧化碳和甲烷的分离。适用于大型养殖场沼气工程，一次性投入较大，但经济效益较好，沼气提纯后可作为天燃气并入城市燃气管网或车用燃料，脱碳前需对沼气进行脱硫、脱水处理。近年来有部分养殖户积极采用成本低、效益高的“黑膜沼气池”工艺值得推广借鉴，这种新型黑膜沼气池采用了膜分离技术，在实现沼气大容量储气的同时，可实现沼气的提纯净化。2、畜禽养殖污染防治最佳可行技术1）畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术主要包括畜禽养殖生产中的污染防治技术、粪污的预处理技术、粪污厌氧消化技术、沼气净化与综合利用技术、沼液沼渣处理及综合利用技术等。畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术工艺流程见图7.6-5、图7.6-6。

图7.6-6畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术组合二畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术指标见表7.6-1。处理工艺技术环节最佳可行技术指标预处理除草、除毛米用机械格栅，冋时定期米取机械或人工方式对调浆池进行清捞处理。养牛场应设置机械破碎装置，对牛粪进行破碎预处理。养鸡场应特别考虑除毛问题。

采用厂区生活污水、养殖场冲洗水或回流沼调浆液调浆，般含固率8〜12%为宜；搅拌应采用机械搅拌方式，搅拌器以中心搅拌为宜除砂采用机械除砂，根据原料含砂程度不同，1〜2周除砂一次；对于养鸡场、养牛场应特别考虑除砂问题。调节应米用蒸汽或热水盘管等方式进行增温，厌氧段米用CSTR，应设置机械搅拌装置，以实现物料均质。调节池停留时间一般为1〜2d。水解大型畜禽养殖场粪污处理工程宜设置水解池，停留时间一般为2〜4d，水解池内pH应维持在5〜6。厌氧消化反应器类型采用升流式厌氧污泥床（UASB）罐体型式应采用全地上式发酵装置运行温度中温（35°C）罐体增保温应采用热水盘管加热物料，热水盘管应设置在罐体内部。罐体外应设保温层，保温层厚度应根据地区气候状况确定。

厌氧消20〜25d化时间pH7.0〜7.6产气率1.0〜1.2m3/m3压力应设置正负压保护装置，维持罐体内压力小于5000Pa搅拌宜采用机械间歇搅拌方式，搅拌型式可以选择顶搅拌、侧壁搅拌等方式，当池内各处温度的变化范围不超过1°C时认为搅拌均匀。厌氧废水处理反应器类型采用升流式厌氧污泥床（UASB）罐体型式应采用全地上式发酵装置运行温度中温（35C）增保温应采用热水盘管加热物料，热水盘管应设置在罐体内部。罐体外应设保温层，保温层厚度应根据地区气候状况确定。污泥床高度3〜8m

沉淀区表面负荷0.7m3/m2・h沉淀槽底流速不大于2m3/m2・h有机负荷5kgCOD/m3・d沼气净化及综合利用脱水般米用冷分离法或固体物理吸水法。脱硫大型可采用生物脱硫或化学脱硫。采用干法脱硫时，接触时间不低于2〜3min；采用湿法脱硫时，宜采用2%〜3%的碳酸钠溶液吸收，沼气用于直燃时，H2S应小于20mg/Nm3,沼气用于发电时，H2S含量应根据发电机组的设备要求而定。沼气储存可根据气候、投资情况选择干式双膜压储气装置或湿式常压储气装置；沼气用于发电或燃烧锅炉使用时，应根据沼气供应平衡曲线确定容积。沼气供居民使用时，储气柜容积不应低于总供气量的40%〜60%。沼气输配沼气管网宜采用低压供气。

沼液沼渣沼液储处理存及综合利沼渣堆用肥沼气工程应建设沼液储存及利用设施。在具备沼液后处理设施时，沼液站内储存时间不应低于5d,沼液回用于农田时，储存时间不低于90d。沼渣经固液分离后含水率小于85%,堆肥时间不小于2周。经厌氧消化后畜禽粪便有机物降解率不小于70%。采用脱水、脱硫等措施对沼气进行净化处理，采用生物脱硫所产生的单质硫应妥善处置，沼气经净化后应采用直燃或发电的方式进行利用。沼气发电机组等设备产生的噪声应采用消声、隔声、减振等措施进行防止，室外设备须加装隔声罩。沼液（渣）池的建设须布设防渗材料。沼气发酵产生的沼液（渣）经沉淀后单独收集，沼渣、沼液储存后回用于周边农田，不具备回田能力的应建设后续污水处理系统。3、畜禽养殖粪污堆肥处理最佳可行技术畜禽养殖粪污堆肥处理最佳可行技术工艺流程见图7.6-7。

除臭技术：物理法、化学法、生物法图7.6-7畜禽养殖粪污堆肥处理最佳可行技术组合最佳可行工艺参数畜禽养殖粪污堆肥处理最佳可行技术指标见表7.6-2。表7.6-2畜禽养殖粪污堆肥处理最佳可行技术指标处理工艺技术环节最佳可行技术指标粪便堆肥处理初始有机物含量20%〜60%初始含水率40%〜65%发酵温度50〜70°C（高温维持时间7天以上）初始碳氮比20〜40:1初始pH中性或弱碱性一次发酵10〜30d翻堆频率2〜10d/次，发酵过程不少于7次污染物削减和防治措施经堆肥处理后的物料含水率小于40%，蠕虫卵死亡率大于95%，粪大肠菌群菌值大于0.01，种子发芽指数不小于70%。堆肥过程中产生的恶臭气体应集中收集后进行除臭处理。硫化氢排放浓度应小于0.06mg/m3，氨排放浓度应小于1.5mg/m3，臭气浓度小于20（无量纲）。粉尘集中收集后采用除尘器进行处理。堆肥场产生的滤液以及露天发酵场的雨水集中收集处理，部分回喷至混合物料堆体，补充发酵过程中的水分要求,回流到城镇污水处理厂或自建处理装置。对于堆肥设备产生的噪声采取消声、隔振、减噪等措施。技术经济适用性该技术适用于采用干清粪生产工艺的畜禽养殖场粪便的堆肥处理，尤其适用于鸡、牛养殖场；具有土地利用条件的,污水部分可经厌氧处理后农业利用，无土地利用条件的应经过达标处理后回用或排放。4、以发酵床养殖工艺为核心的污染防治最佳可行技术技术工艺流程以发酵床养殖工艺为核心的污染防治最佳可行技术工艺

流程见图7.6-8。图7.6-8以发酵床养殖工艺为核心的污染防治最佳可行技

术组合可行工艺参数以发酵床养殖工艺为核心的污染防治最佳可行技术指标见表7.6-3。表7.6-3以发酵床养殖工艺为核心的污染防治最佳可行技术指标处理工艺技术环节最佳可行技术指标生物发酵床技圈体单个圈体宜在20〜40m2,高度为2.5〜3.5m，圈舍跨度9〜13m饲养密度小猪0.75〜1.0m2/头，大猪1.2〜

术 1.5m2/头垫料原料保水性原料（锯末等）与通透性原料（稻壳、花生壳等）重量比例一般为1：1，并经发酵后使用。垫料深度垫料深度为小猪60〜80cm，大猪40〜50cm,当垫料下沉超过10cm时及时补料。地面湿度60%左右垫料管理翻床深度般为25〜30cm，翻床时间7〜15天/次，并适量施用微生物原种与营养剂。采食饮水台宜设置自动料槽及饮水器，水泥台宽度宜为1.2〜1.5m，台面面积般为猪栏面积的20%通风控制应配备强制通风装置，换气率为1〜1.25次/分钟；风速为2.0m/秒以下应严格按相关要求设置病死畜禽尸体安全处理设施。该技术适用于大型及以下养殖场的清洁生产。7.6.4不同养殖规模的污染物减量技术对于不同养殖规模的养殖场，可以选择使用不同形式的污染物减量技术，本规划从本地区实际，提出相应方案。764.1较小规模化养殖场（小区）对于年出栏5000头及以下的肉猪场（小区）或存栏母猪1000头及以下的猪苗生产场（小区）和各种规模的鸡场（小区），推荐以“生态型”粪污处理模式，该模式要求周围有足够的农田、林地或果园等能消纳所产生的粪污，养殖场（小区）不设污水排放口，完全实现污水零排放，且处于养殖业与种植业规模相匹配的地区。“生态型”粪污处理方法又可分为“农牧结合生态型”和“能源利用生态型”两种。“农牧结合生态型”将畜禽养殖与农业生产相结合，畜禽粪污全部还田利用。“能源利用生态型”利用畜禽粪污厌氧发酵生产沼气，供给生产或生活用能，沼液、沼渣全部还田利用。（一）农牧结合生态型“农牧结合生态型”可分为两类，即“舍外集污生态型”和“舍内集污生态型”。（1）“舍外集污生态型”粪污处理方法猪：“舍外集污型”粪污处理方法采用干清粪工艺，在室外建二级防雨防渗漏粪便堆放场、集污池，将猪粪存放于粪便堆放场，猪尿、冲洗和饲养管理用水一并排放入集污池中贮存，贮存时间不低于60天，粪污全部农业利用。种鸡和蛋鸡：采取干清粪工艺，粪便堆沤作有机肥，污水贮存于舍外的二级防渗集污池中，贮存时间不低于60天，粪污全部农业利用。（2）“舍内集污生态型”粪污处理方法猪：舍内集污生态型”粪污处理方法采用水泡粪清粪工艺，粪污在室内漏缝地板下的集污池贮存，池深一般为：配种怀孕舍、生长育成舍1.5米以上，分娩舍、保育舍0.8米以上，集污池容积能贮存粪污3个月以上，待作物或林木等需要施肥时全部农业利用。除此之外，可在室外建一能容纳2个月以上粪污量的防雨防渗漏集污池。新建、改建、扩建的规模化畜禽养殖场（小区），必须采用干清粪工艺，并实现雨水和污水的分流。“舍内集污生态型”粪污处理方法只限于现有养猪场，并应逐步改为干清粪工艺。肉鸡：采取“垫料养殖、干清粪、粪便作有机肥、无废水排放”的粪污处理方法。（二）能源利用生态型（1）处理工艺“能源利用生态型”粪污处理工艺流程如下：气体净化一►湿式贮僦一►生产或±活用能A、- 沼气沼液干清粪出►格栅一►沉砂池f酸化调节池-►鬲反^器—贮存池一►综合利用I ［沼渣干粪 ►堆肥发酵一►有机肥沉砂池：水力停留时间需1小时以上。酸化调节池：水力停留时间需1天以上。厌氧反应器：宜选用升流式固体反应器（USR）、推流式反应器（PFR）全混合厌氧反应器（CSTR）工艺，水力停留时间需8天以上。沼液贮存池：容积为能容纳2个月以上的沼液量。（2）固体粪渣堆肥的相关要求堆肥起始水份应控制在40-60%。堆肥温度应控制在55-65°C、且持续时间不少于5天，最高温度不宜高于75C。固体粪渣堆肥场需防雨防渗，容积为能容纳3个月的粪渣量。规模猪场每出栏10头猪配备1m3粪便堆肥场所，规模化鸡场（小区）每出栏2000只肉鸡或每500只存栏种（蛋）鸡配备1m3粪便堆肥场所。（三）要求匹配的农业土地面积原则上只建有储存设施，无污水排放口，粪便、污水完全农业利用，每出栏5头肉猪需配套1亩土地；建有治污设施，无污水排放口，所生产的废弃物完全农业综合利用，每出栏10头肉猪需配套1亩土地。植物对有机肥量的需要量差异较大的，需配套的农业用地可根据所种植物来决定（可参见表7.3-3）。规模化鸡场（小区）需配套的最低农业用地面积可按鸡场（小区）类型和规模换算成出栏猪来计算，换算比率为：10只存栏种（蛋）鸡、40只出栏肉鸡换算成1头出栏猪。7・6・4・2较大规模化养殖场对于年出栏5000头以上的肉猪场（小区）或存栏母猪1000头以上的猪苗生产场（小区），推荐使用“环保型”粪污处理方式，要求畜禽养殖场（小区）在畜禽粪污综合利用的基础上对污水进行多级处理，达标排放。“环保型”粪污处理模式适用于无条件采用“生态型”粪污处理模式的规模化养猪场（小区）。（一）处理工艺“环保型”又称“能源利用环保型”，采用干清粪的清粪工艺，污水采用“固液分离-厌氧处理-好氧处理-深度处理”的工艺，强调厌氧发酵生产沼气，供生产或生活用能，而且污水经处理后要求最终出水达到国家和省《畜禽养殖业污染物排放标准》的要求。其工艺流程如下:一 沼气污水 沼液干清粪——►格栅f沉^池一固液分离f酸化调节池一厌氧反应器一►好氧妲里一►深度姆里一达标扌橄沼渣干粪W粪渣“粪渣 “* ►堆肥发酵一有机肥料格栅：应设于沉砂池前，栅条间隙为20mm〜40mm去除大型杂物，格栅应便于清除杂物和清洗；污水过栅流速