牲畜粪便资源化

5 畜禽粪便的排放量
国家环保总局提供了主要畜禽污染物排放系数。
6 畜禽粪便的化学成分
各种粪便的化学成分见表。
7 畜禽粪便的利用方式
现对国内外粪便处理利用技术和方法进行综合概括，主要可 以分为以下三种主要利用方式：
畜禽粪便的有机肥化再利用 畜禽粪便的饲料化再利用 畜禽粪便的能源化再利用
7.1 畜禽粪便的有机肥化再利用 有机肥化的主要利用方式有：
优点: 不需要很大的投资，操作简便，易于被农民接受和利用。
缺点：但是由于畜禽粪便中水分含量高，大量施用时不方便等原因，在一定 程度上限制了其施用。
2 堆肥法
堆肥技术是利用好氧微生物把有机物降解，转换成腐殖质的生化处理过 程。它可以在较短的时间内使粪便在微生物作用下自然分解，通过生化反 应产生的热能使堆内温度升高，杀灭病原微生物和寄生虫等，使其成为无 害的优质饲料。
畜禽粪便不仅是优质的有机肥料，而且也是畜禽较好的饲料 资源，畜禽粪便中含有未消化的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿 物质等，经过适当处理后，杀死病原菌，提高蛋白质的消化率 和代谢能，改善适口性，可作为饲料来利用。
主要利用方法有：
1 直接利用 2 青贮法 3 脱水干燥 4 生物分解法
3 脱水干燥法
干燥处理是利用太阳能、热能等对畜禽粪便进行加工处理的方法。干 燥法分为自然干燥和机械干燥法。
通过两个实例来探讨一下，畜禽粪便处理中也要综合利用多 种处理方法，来实现利用粪便过程中的无害化、减量化、资 源化、生态化。
优点：畜禽粪便的乙醇化利用可替代粮食生产酒精，进而创造巨大的经 济效益。
缺点：但是目前还未见投入工业化生产的相关报道。
3 沼气化利用
畜禽粪便中含有大量的能量，可通过厌氧发酵产生沼气。厌氧发 酵技术是利用厌氧或兼性微生物以粪料中的原糖和氨基酸为养料生 长繁殖，进行沼气发酵。
产物： 发酵产物综合利用在生态农业中，可作为生产活动的原料、 肥料、饲料、添加剂和能源等。沼渣脱水干燥后可生产生态有机复 合肥；沼液不但可用作饲料添加剂浸种、追肥，而且可以制成杀虫 剂。
1 直接施用 2 堆肥法
1 直接施用
畜禽粪便是优质的有机肥料，在我国传统农业生产中，主要是将畜禽粪 便直接施用，或者简单堆沤后施用。有资料表明新鲜猪粪中的挥发性脂肪酸 具有抑制和消除植物土传病害的功能。 因此，将新鲜的猪粪作为肥料直接施 入大田，既可以为作物提供营养元素，又可以消除一些土壤中的病害。
案例：我国福建圣农集团将谷壳与鸡粪混合物进行燃烧发电，年 消耗鸡粪和谷壳混合物约25万，相当于节省约8.8万吨煤。既创造了 经济效益，减少了环境污染，又节约了煤炭、天然气等不可再生资 源。
8 总结
以上方法中，畜禽粪便的有机肥化利用，直接施用较少，可 能与我国家庭小面积种植，机械化程度较低，限制了其直接 施用有关。我国畜禽粪便的有机肥化利用主要通过堆肥法， 但是生产强度大，耗费时间长，因此应加强其技术向更更效 率的方向发展。
此前有报道称，全国中重度 污染耕地大体在五千万亩左右， 每年因重金属污染的粮食就高 达1200万吨，造成直接经济 损失超过200亿元。
对土壤环境的污染
某畜禽养殖场以规避监管 方式，不正常使用水污染 物处理设施导致污水超标 排放。某养殖场业主因施 工需要，将蓄粪池内近 1200立方米的畜禽粪便污 水直接外排，造成龙津溪 严重污染，因污水量大、 持续时间长，上蔡村溪坂 沟渠的地表水呈黑色，群 众反映强烈。
能源化再利用的方式有：
1 焚烧产热 2 乙醇化利用 3 沼气化利用 4 发电利用
1 焚烧产热
从燃烧特性看，畜禽粪便中碳、氢含量丰富，具有很好的燃烧 特性，其作为能源的价值非常可观。在草原地区，牧民们收集晾 干的牛粪作燃料直接燃烧，用来取暖或者烧饭，这是粪便直接作 能源的最简单方法。而对于集约化养殖场，由于粪便含水量高， 干燥困难，转化为燃料需要耗费大量能量,目前在国内推广有一定 难度。 优点：直接燃烧，取暖或者烧饭，用作能源方便。 缺点：利用不够充分，且易造成空气污染。
我国的养殖业规模及产值近年来均发生了巨大的变化，许多城郊建立了 大中型集约化养殖场，畜禽数量猛增，粪便的排放量也在增加。畜禽粪便的 排放已成为与工业废水、生活污水相并列的三大水污染源之一。随着养殖业 的进一步发展，畜禽粪便排放量还会进一步增大，由此造成的环境污染将会 更加严重。畜禽粪便中含有大量的未被动物消化吸收的有机物质，对大气、 水体和土壤均有危害。
其次，由于各种粪便的性质差异，猪粪和牛粪的饲料化利用 较少，主要是以鸡粪为原料，利用机械干燥法应建立高效节 能的干燥设备。青贮方法是处理畜禽粪便较为简便、有效的 一种方法。生物处理法应得到进一步推广。
再者，畜粪便的能源化利用，主要是生产沼气和发电，乙 醇化利用较少，能源化利用应提高粪便的转化率。
9 畜禽粪便的综合治理
畜禽粪便制备的资源化
主要内容
研究背景 研究现状 畜禽粪便对环境的污染 研究意义 畜禽粪便的排放量
Part 1
畜禽粪便的化学成分 畜禽粪便的利用方式
总结 畜禽粪便的综合利用
结论和展望
Part 2
1 研究背景
随着我国畜禽养殖业的快速发展，特别是在城郊、农村、工矿区，畜牧 场规模越来越大，集约化程度越来越高，大量畜禽粪便直接排放成为引起农 业生态环境恶化的一个主要原因，已经引起公众的普遍关注。
生物分解法是利用蝇蛆、蚯蚓等分解畜禽粪便。
具体方法
该法先将畜禽粪便与饲料残渣混合堆沤腐熟，达到蚯蚓产卵、孵化和生
长所需的指标，然后按适当厚度将腐熟料平铺于饲养池中，放入蚯蚓让其
繁殖。被蚯蚓利用过的畜禽粪便和饲料残渣叫蚓粪，含有丰富的无机养分。
而作为优质蛋白饲料的蚯蚓本身，含 10%~40%的蛋白质，是饲养畜禽的
自然干燥法是将新鲜的畜禽粪便掺入一定比例拌料（如糠麸）后摊在 水泥地面或塑料布上,定时翻动,使其自然干燥后粉碎加入饲料中饲喂。机 械干燥法是采用相关设备进行干燥。如高温快速干燥机。
优点：自然干燥法投资小、易操作、成本低。机械干燥法干燥快速，灭菌 彻底。
缺点：自然干燥法灭菌效果差，除臭效果差。机械法养分损失大、成本高。
2 乙醇化利用
畜禽粪便含有丰富的纤维素资源，牛粪中纤维素含量为22%，半纤 维素为 12.5%。将畜禽粪便中的木质纤维素进行预处理，然后转化为糖， 进一步发酵成酒精，可作为乙醇化的原料。在碱预处理条件下，畜禽粪 便的还原糖率达到17.65%，而超声波与KOH联合预处理能使畜禽粪便 的还原糖率达到21.47%，比KOH单独预处理时高3.82%。
对水环境的污染
4 研究意义
畜禽粪便产生量日益增加，对环境构成了一定的 威胁，畜禽粪便的处理及利用已引起人们的广泛关注。 畜禽粪便既是亟需解决的农业废弃物, 也是肥料、饲 料和能源的巨大再生资源。因此，探讨畜禽粪便资源 化处理技术在环境污染防治中的应用具有重大意义。
对畜禽粪便进行无害化处理，资源化利用，防止 和消除养殖场畜禽粪便的污染，对于保护生态环境， 推动农业可持续发展和增强中国农产品市场竞争力具 有十分重要的意义。
优点：该法费用低，不受季节的限制，技术成熟，是目前畜禽粪便处理与 推广应用较为可行的方法。
缺点：对工艺系统的管理、控制要求高，在不发达地区的应用会受到限制
禽畜粪便经堆肥处理以获得有机肥，主要工艺有这三种：
A. 堆积式（堆肥舍）
B. 开放式 （回转式料斗搅拌）
C. 密闭型搅拌方式
依靠人力扣返，堆积时 间长的堆肥化方法。 1.需要适当的水分调节; 2.需要大的安装面积; 3.因添加水分调节材料， 所产堆肥量也增加 ; 4.受季节影响产量、质 量变化大; 5.难以解决脱臭问题。
极好饲料。
鸡
粪
蝇
蛆
牧
废
草
料
蚯
蚯蚓
蚓
粪
优点： 1. 采用蝇蛆、蚯蚓两种动物 对鸡粪中的有机物质进行两 级分解，有利于充分利用有 机物和营养物质； 2. 蚯蚓可以将粪便及土壤中 的有毒物质转化为无害物质 3. 蚯蚓产品用途广泛，可以 成为农民增收提供一条新的 途径； 4. 蚯蚓和蝇蛆的蛋白质含量 很高，可以提高土鸡的品质。
优点：畜禽粪便的沼气化利用可在多方面代替煤、石油、天然气等 不可再生资源。既节约资源又保护环境，一举多得，具有广泛前景。 缺点：如何提高沼气出产率是制约其发展的关键问题。
典型工艺：
沼气池
4 发电利用
将畜禽粪便以无污染方式焚烧，然后发电利用，焚烧过程中产生的 灰分还可以作为优质肥料。
优点：用粪便燃烧节约了资源，减少了环境污染 缺点：如何提高发电率是个需解决的问题
缺点： 1. 蚯蚓和蝇蛆的驯化需要耗费较 多的精力，对人员素质的要求也 较高，因此在应用上会受到局限； 2. 需要定期对蚯蚓和蝇蛆进行测 试，并进行复壮等处理，对管理 和技术的要求较高。
7.3 畜禽粪便的能源化再利用
畜禽粪便的利用除了可以通过堆肥等方式实现肥化、生物分 解法等方式实现饲料化外，还可以用来当做能源，以实现其能 源化利用。
3 畜禽粪便对环境的污染
对大气环境的污染
对水环境的污染
对土壤环境的污染
肉鸡饲料中50%的含 氮物质变成了粪便，
猪粪中氨氮含量为 100~600mg/L,牛粪 中为300~1400mg/L。 大量的畜禽粪便如果
不及时处理，在高温
下，发酵和分解易产 生有害气体，如NH3， H2S，CO2，CH4等 污染空气，使动物及
目前，我国畜牧业占农业总产值的比重约为 33%，已经发展成为农业和农村经济的重要 组成部分，而畜牧业在快速发展的同时,畜禽 养殖场粪便污染问题也日益突出,逐渐成为社 会关注的焦点。
2 研究现状
近年来,畜禽养殖逐步从分散 型转向规模化、集约化,畜禽粪便 已成为畜禽养殖中数量最多、危 害最严重的污染物。资料统计年 出栏1万头育肥猪的猪场，每天排 放粪污可达100-150t；而饲养量 为1000头的奶牛场, 年产粪尿约 1.1万 t；1个20万只蛋鸡的鸡场, 每天产粪近20t。据统计，我国畜 禽养殖业年平均产生粪便约25亿t, 约是工业废弃物的2倍；有机污染 物中仅COD就达7-18万t，约是工 业和生活废弃物中COD的总和。