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规模化养猪场粪污经微生物处理及有效利用

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发表于 2016-12-23 11:19:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
规模化养猪场粪污经微生物处理及有效利用
  牧养殖业尤其是规模化养猪场发展很快,且规模越来越大,但粪污对环境的污染等问题不能忽视。实践证明,通过采取技术措施,对粪污进行微生物技术无害化处理,可以达到粪污有效处理、资源有效利用的目的。
  1养猪场环境污染分析
  长期以来,养猪场粪便处理一直采用简单露天堆放,然后再低价卖给农户,用于肥田。不仅占用大量土地,而且进入夏季,蚊蝇肆虐,又可造成疾病的传播,严重威胁着畜牧业生产安全,又污染着当地环境。
  1.1猪排泄物多,污染大:据统计,1头猪的日排泄粪尿达6kg,年产粪尿约达2.2t。如果采用水冲式清粪,1头猪日污水排放量约为30kg。据测算,成年猪每日粪尿中的生化需气量是人类粪尿的13倍,若发生污染即可达到严惩污染程度。可见猪排泄物构成了很大的污染源,若处理不当将会给周围环境带来危害。
  1.2异味熏天,臭气多:由于粪污排泄物带来臭味,直接影响到周边空气质量,造成对大气的污染。据测定,一般千头以上的猪场,如果不做粪便处理,可在周边3km以内闻到臭味。由此可见养猪场臭气的产生严惩影响着人类的生活和身体健康。
  1.3传播人畜共患疾病:据世界卫生组织和联合国粮农组织资料(1958年),可由猪传染的人畜共患病有25种,这些疾病的载体主要是家畜粪便及其排泄物。最常见的有猪瘟、猪丹毒、副伤寒、布氏杆菌、钩端螺旋体、炭疽等。
  2养猪场污染治理及有效利用对策
  根据国家环保总局《畜禽养殖污染防治管理办法》要求,实行“综合利用优先,资源化、无害化和减轻化”的原则,要以养殖场粪污为对象,进行污水有效处理,资源化利用,粪便生产生物有机肥,粪水生产沼气进行发电,从而达到治理环境、粪污利用和再生能源的目的。
  2.1粪污无害化处理
  2.1.1粪水理化性质:悬浮物20000mg/L;化学需氧量10000mg/L;生化需气量10000mg/L;pH值6.95。
  2.1.2生产工艺概述:该工程采用的工艺路线为,粪水由贮罐通过离心泵打入调节罐中配料、调节温度、调节pH值,再由离心泵打入IC反应器进行微生物厌氧发酵,厌氧发酵的消化液经好氧处理达档排放或猪舍二次冲舍。产生的沼气由直通管道,经水封器、脱硫器、气水分离器,送到沼气发电车间,并网发电。
  污水经过采用前处理+IC反应器,确保出水达到有关环保要求,符合《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的规定,以达到水资源的循环利用。
  2.2厌氧发酵沼气发电:国外从20世纪初就已经开始了气体发电研究,我国20世纪80年代初,各生产厂家通过自行研制或引进国外先进技术,开始应用气体发电,到目前为止,这项技术已经成熟。1立方为沼气可发电1.5度,并且在自动化程度、防暴程度、机组寿命及简化操作待方面都有了比较成熟的经验,各种大、中、小型机组已在许多垃圾处理厂投入使用,效果良好。厌氧发酵沼气主要是对环境有利,投资比较大,没有直接经济效益,但沼气发电运营后,可解决养殖企业部分用电,降低企业的生产成本。
  2.2.1厌氧发酵:厌氧发酵工程采用内循环厌氧处理技术。IC反应器的容积负荷是普遍使用的UASB反应器的4~5倍,它的容积也只需UASB反应器的1/5~1/4,其造价自然要比UASB反应器低得多。IC反应器还有其他一些优点:它不仅能够处理浓度较高的有机废水,也适合于处理浓度较低和温度较低的有机废水,IC反应器耐冲击负荷的能力强,当长时间停止运行时,又可迅速地启动。
  2.2.2工艺流程:采用中温内循环(IC)厌氧发酵工艺的流程图如下:
  冬季预热,夏季冷却,输送到贮罐中,由离心泵打入调罐中,与IC反应器的一部分出水混合进行配料,料液温度控制在30℃左右,再由进料泵打入IC反应器中厌氧发酵。调节罐溢流的消化液去好氧工段,产生的沼气输送到澡气发电车间。
  2.3全天然有机生物肥工程
  2.3.1全天然有机生物肥:采用常温常压下的开口发酵方式(车间内),通过加入特定的有益生物菌群(如“猪粪专用高温菌发酵剂”),根据菌群需要控制调整碳氮比和多次发酵的方法,利用猪粪生产出肥效高、无污染的新型有机肥料。既节省大量的能源,又防止了生产过程中氮素的损失,提高了肥效。彩这种工艺生产出来的有机肥料,养分含量高,体积小,劳动效益高劳动强度小,无害化程度高,使用中无污染,从根本上解决了传统有机肥料的问题。“全天然有机生物肥”不含任何化学制度剂,营养全面,含有多种微量元素,有利于作物的生长;适应性强,适用于各种类型的土壤和作物,对土壤有改良作用;能够提高作物的品质,增强作物的抗逆性,既可还田,有利于生态环境的保护,又可销售创利,缓解环保投资给企业带来的困难。
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  2.3.2工艺流程:有机粪→粪便配料→预混→第一次发酵→检测→第二次发酵→粉碎→包装出厂(还田)。
  3环境保护和节能及生态评价
  3.1环境保护作用
  3.1.1厌气发酵沼气发电工程:好氧处理过的水、化学需氧量(小于400mg/L)达到环境要求;废气在密闭的容光焕发器产生,在管道中输出,无泄露外排;发电期间所产生的废物无污染。
  3.1.2生物有机肥工程:生物有机肥,采用常温常压下的开口发酵方式,通过加入特定的有益生物菌群,生产出高效无污染的新型有机肥料。这种肥对碱性土质有很好的改造作用。生物有机肥场运营后,可将养殖场产生的猪粪全部加工成生物肥,彻底解决了露天堆放、自然发酵给环境带来的破坏问题。
  3.2节能作用:沼气发电工程是创造新能源,并予以充分利用高效节能的项目。1立方米沼气可相当于1kg标准煤的燃烧值。但沼气用于发电的效能更大,所产生的热值是煤的燃烧值的3倍,所需的原料粪水无需外购,既直接为国家节约一部分电能,又减少了粪水直接排放给环境造成的危害。
  生物有机肥工程所产生的有机肥所需原料来自养殖场的猪粪,经过加工成有机肥,可为企业获得一定利润。
  3.3生态作用:从农业可持续发展出发,采取环保措施,处理后的粪污达到了“畜禽场污染排放标准”,从而有效地改善了对大气和水资源的污染。生物有机肥的使用,有利于改善土壤和水体的生态环境。

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