生态养殖技术之---解决养殖场粪尿环境污染关键设备

刘小任

       养殖污染是我们畜牧行业不可避免的一个重要问题，也是畜牧行业在发展上的难点、痛点问题，我们中小规模养殖户和养殖企业在这方面问题尤其严重。目前各地纷纷画出禁养区，并给出时间不达到环保要求不能进行养殖，解决养殖污染已到了刻不容缓的地步。

      生态养殖技术不仅可以解决养殖场环境卫生大为改善、不对外造成污染、提高动物和饲养人的健康水平，还能够将畜禽养殖的废弃物进行处理结合秸秆等资源形成重要利用循环模式，提高养殖场的经济效益，形成农牧结合，综合利用、循环利用，循环发展、高产优质的大农业生态系统。

      而根据不同的养殖品种与规模可以运用多种解决方案。主要通过猪牛等大型家畜采用“微生物+固液分流”、“微生物+高架网床”、“ 机械粪污集中+微生物”处理的养殖模式等；超大型集中养殖企业采用沼气发电+微生物多级污水池处理等模式；家禽等小动物养殖采用“微生物+发酵型垫料”、“微生物+粪污发酵有机肥”等模式；小型养殖户采用畜禽污染物微生物发酵—沼气—作物或淡水养殖生态循环模式，结合饲养过程中使用微生物制剂（益生菌）、粪污处理使用微生物+进行处理等模式即可基本经济养殖带来的环境污染问题。

养猪场粪污处理技术介绍

（一）干湿分离机处理

干湿分离机（又名猪粪脱水机、猪粪处理机、猪粪固液分离机）是规模化养猪场必备的高效猪粪脱水设备。可广泛用于畜禽粪便（猪粪、鸡粪、鸭粪、兔粪、牛粪等等动物粪便）的脱水处理。

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养猪场粪污处理技术介绍

（一）干湿分离机处理

干湿分离机（又名猪粪脱水机、猪粪处理机、猪粪固液分离机）是规模化养猪场必备的高效猪粪脱水设备。可广泛用于畜禽粪便（猪粪、鸡粪、鸭粪、兔粪、牛粪等等动物粪便）的脱水处理。

1、主要构造：

滤网、螺旋绞龙、螺旋叶片。

2、工作原理：

猪粪处理分离机通过无堵浆液泵将粪水抽送至主机，经过挤压螺旋绞龙将粪水推之主机前方，物料中的水分在边压带滤的作用下挤出网筛，流出排水管，分离机连续不断地将粪水推至主机前方，主机前方压力不断增大，当大到一定程度时，就将卸料口顶开，挤出挤压口，达到挤压出料的目的，通过主机下方的配重块，可根据不同需求调节工作效率和含水率。如果抽入猪粪水过多，会经溢液管排到原猪粪水池，经螺旋挤压过滤分离出的猪粪废水可直接派送至沼气池发酵沼气或排送至其废水沉淀池等；固体干猪粪由出料口挤出。经固液分离后，猪粪水中的COD、BOD大幅降低，便于后续的达标排放。分离出的猪粪水可以直接排放到沼气池进行沼气的发酵，发酵后的猪粪渣液是非常好的有机肥液，也可以排放到曝气池进行曝气环保处理。

3、主要特点：

自动化水平高、操作简单、易维修、日处理量大、动力消耗低、适合连续作业。设备重量半吨左右且外形尺寸较小，能大幅度提高猪粪脱水处理的效率。

4、实用性：

渣液分离速度快，经分离后的粪渣含水量在45-65%之间，出渣量及含水量可调整，可适用不同成份的饲料（如草及精饲料），便于运输，脱水后的猪粪很适合作为鱼饲料和有机肥的原料等。

5、猪粪经干湿分离脱水处理后的用途及作用：

① 经干湿分离后的干猪粪近乎无臭味，粘性小可做基肥、追肥使用，其肥效长，肥性稳定，补充了土壤中的氮磷钾及微量元素，丰富了土壤的有机质，克服了常施化肥使土壤盐碱板结的缺点，起到了改良土壤的作用。经实践证明，在同等生长条件下，较其它肥料肥效更好。

② 经过干湿分离后的固体粪便利于运输，可以以高价格出售；

③ 经过干湿分离后的液体粪便直接排入沼气池，沼气池不会被堵塞，延长沼气池的使用寿命，产生的沼气可供厂区供暖及生活燃料使用；

④ 经过干湿分离后的粪便拌入草糠充分搅拌，加入菌种发酵，造粒可制成复合有机肥；

⑤ 经过干湿分离后的粪便可用于养殖蚯蚓，种植蘑菇，喂鱼等，可为养殖场增加一定经济效益；

⑥ 经过干湿分离后的粪便养分浓度高，容易分解，吸收快，持续时间长；

⑦ 经过干湿分离后的粪便属热性肥料，促进作物根系发达，增强作物光合作用，增加了作物的甜度、靓度，增产增收。

（二）粪便堆肥处理技术

1、堆肥的含义

堆肥就是在人工控制下，在一定的温度、湿度、碳氮比和通风条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物的发酵作用，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程，即人们常说的有机肥腐熟过程。

2、堆肥的分类

堆肥方法通常有三种分法：

一种是，按是否需要氧气划分，有好氧堆肥（有氧状态）和厌氧堆肥（无氧状态）；

一种是，按堆肥温度分，有高温堆肥和中温堆肥；

一种是，按机械化水平分，有露天自然堆肥和机械化堆肥。

习惯上人们都按好氧堆肥和厌氧堆肥区分。现代化堆肥工艺基本都是好氧堆肥，这是因为好氧堆肥具有温度高（一般在55～60℃，极限可达80～90℃，所以好氧堆肥也称为高温堆肥）、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小、可以大规模采用机械处理等优点。厌氧堆肥是利用厌氧微生物完成分解反应，空气与堆肥相隔绝，温度低，工艺比较简单，产品中氮保存量比较多，但堆制周期太长、异味浓烈、产品中含有分解不充分的杂质。

2.1 好氧堆肥

（1）原理

好氧堆肥是在有氧条件下，利用好氧微生物的作用来进行的。在堆肥过程中，畜禽粪便中的可溶性物质通过微生物的细胞膜被微生物直接吸收；而不溶的胶体有机物质，先被吸附在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。整个过程大致可分为三个阶段：

① 中温阶段。中温阶段也称产热阶段，是指堆肥过程的初期，堆层基本呈15～45℃的中温，嗜温性微生物较为活跃并利用堆肥中可溶性有机物进行旺盛的生命活动。这些嗜温性微生物包括真菌、细菌和放线菌，主要以糖类和淀粉类为基质。

② 高温阶段。当堆温升至45℃以上时即进入高温阶段，在这一阶段，嗜温微生物受到抑制甚至死亡，取而代之的是嗜热微生物。堆肥中残留的和新形成的可溶性有机物质继续被氧化分解，堆肥中复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。

③ 降温阶段。在发酵后期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质。此时微生物的活性下降，发热量减少，温度下降，嗜温性微生物又占优势，对残余较难分解的有机物做进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，需氧量大大减少，含水率也降低，堆肥孔隙度增大，氧扩散能力增强，此时只需自然通风。

（2）堆肥施用影响研究

堆肥施用影响研究主要集中在对土壤理化性质改变、重金属含量、作物产量及硝态氮存在形态变化上。猪粪堆肥会向土壤提供较多的Mg2+和Ca2+，使粘土结构趋于松散；降低作物对重金属的吸收；提高作物产量和促进作物早熟。但是，当堆肥过量施入后会因为堆肥中微生物的氧化作用，致使土壤中的有机碳过度矿化。

（3）今后的研究方向

我国是养猪业大国，每年的猪粪产量相当可观，因此猪粪的好氧堆肥也具有广泛的应用前景。综合上述的研究成果，未来此方向的研究重点应在如下几方面：

① 在猪粪好氧堆肥处理过程中如何充分利用生物链（如蝇幼虫、蚯蚓等），以提高腐殖质的含量；

② 有效控制堆肥过程中的臭气，开发快速、高效、安全、无臭的堆肥技术；

③ 工业化应用中工艺条件的优化、菌剂的开发和研制；堆肥施入土壤后对土壤中氮、磷、钾等元素的影响；

④ 猪粪堆肥作为土壤修复剂的机理；

⑤ 根据不同作物及不同土壤条件，开发专用堆肥产品等。

2.2 厌氧堆肥

（1）原理

厌氧堆肥是在缺氧条件下利用厌氧微生物进行的腐败发酵分解，其最终产物除了二氧化碳和水外，还有氨、硫化氢、甲烷和其他有机酸等物质，其中氨、硫化氢等物质有异臭气味，而且厌氧堆肥需要的时间也很长，完全腐熟往往需要几个月的时间。传统的农家肥就是厌氧堆肥。整个厌氧堆肥过程主要分为两个阶段：

第一阶段是产酸阶段。产酸菌将大分子有机物降解为小分子的有机酸和乙酸、丙醇等物质。

第二阶段为产甲烷阶段。甲烷菌把有机酸继续分解为甲烷气体。

厌氧过程没有氧参加，酸化过程产生的能量较少，许多能量保留在有机酸分子中，在甲烷细菌作用下以甲烷气体的形式释放出来。厌氧堆肥的特点是反应步骤多，速度慢，时间长。

（2）今后的研究方向

由于猪场周围通常都会伴随有大面积的农田，而其中种植的蔬菜和水稻产生的废气蔬菜和稻秆等也是一个被忽视但可以利用的生物资源。

随着蔬菜产业的日益发展，在生产过程中产生的大量蔬菜废弃物成为一个急需解决的问题。现阶段，我国蔬菜废弃物主要是弃置或焚烧，造成严重的环境污染，而且是巨大的资源浪费。堆肥作为传统的废物资源化技术，国内外许多学者进行了大量的研究。蔬菜废弃物由于含有较高的水分，在堆肥过程中易造成孔隙度的减少；单纯以蔬菜废弃物堆肥，其中养分含量不足以提供植物生长所需。因此，可以将禽畜粪便和蔬菜废弃物添加一定量的粉碎秸秆，堆肥过程采用厌氧发酵，并接种微生物菌剂，研究不同原料配比堆肥的效果，从而筛选堆肥效果更好的配比。

除此之外，还可以结合某些猪场自身种植的能源草和狐尾藻等能源植物，将其按照一定的比例与猪场粪便配比进行厌氧发酵，一来能提高产气效率，二来也可以减轻能源草和狐尾藻等植物带来的后续处理问题。

                    养殖污水处理设备简介

随着我国养殖业不断的快速发展养殖污水不断加剧，从而养殖污水必须得到合理的处理，才可以缓解地球水资源。

养殖污水的主要特征是：有机物浓度高，悬浮物多，色度深，并含有大量的细菌，氨氮、有机磷含量高，COD高达3000~12000mg/L，氨氮高达800~2200mg/L，SS超标数十倍。

根据水质特点，要先去除悬浮物与色度，采用混凝沉淀工艺，有机物、氨氮、有机磷采用生化处理，因污染物浓度高，从成本及处理效果考虑，采用厌氧+好氧处理工艺。

养殖一体化污水处理设备即将养殖场日常产生的污水收集后通入一体化设备中经过几步处理工艺进行处理的处理设备。

设备优点

1、一体化养殖污水处理设备由一个或多个单元经现场联接组合而成，体积小、重量轻，易于运输，方便安装；

2、采用玻璃钢、碳钢、不锈钢防腐结构，具有耐腐蚀、抗老化等优良特征，使用寿命长达20年以上；

3、节省用地，不需要建房及采暖、保温。最大限度地实现了设备的集成，减少占地面积；

4、无污染、无异味，减少二次污染；

5、不收污水量的限制，机动灵活，可单个使用，也可多个联合使用。

6、整个处理设备配有自动控制单元和故障报警装置，运行安全可靠，平时一般不需要专人管理，只需适时地对设备进行维护和保养，管理费用小。