畜禽养殖废弃物综合利用技术推荐方案.docx

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畜禽养殖废弃物综合利用技术推荐方案

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

1）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。

2）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7.6-5畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术组合一

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。

表7.6-1畜禽粪污厌氧消化最佳可行技术指标

处理工艺

技术环节

最佳可行技术指标

预处理

除草、除毛

采用机械格栅，同时定期采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。

调浆

采用厂区生活污水、养殖场冲洗水或回流沼液调浆，一般含固率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

应采用蒸汽或热水盘管等方式进行增温，厌氧段采用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℃）

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。

厌氧消化时间

20～25d

pH

7.0～7.6

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℃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（35℃）

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

一般采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。

沼液沼渣处理及综合利用

沼液储存

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。

沼渣堆肥

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。

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℃（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

生物发酵床技术

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1.2～1.5m2/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

翻床深度一般为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l.2～1.5m，台面面积一般为猪栏面积的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。