畜禽粪便利用技术

畜禽粪便利用技术

畜禽粪便利用技术是根据自然条件、经济条件、养殖规模、环境承载能力等因素，采用多种技术和模式，科学组合，对畜禽粪便进行综合治理，以达到无害化、减量化处理和生态化、资源化利用的目的。

目前我国畜禽粪便主要用作沼气发酵原料、肥料、养殖蚯蚓等。

一、概述

(一)分类

1．农村户用沼气技术农村户用沼气技术是利用沼气发酵装置，将农户养殖产生的畜禽粪便和人粪便以及部分有机垃圾进行厌氧发酵处理，生产的沼气用于炊事和照明，沼渣和沼液用于农业生产。这一技术既提供了清洁能源和无公害有机肥料，又解决了粪便污染问题。

农村户用沼气池一般为6～10立方米，包括沼气发酵装置、沼渣沼液利用装置和沼气输配系统等。

2．集约化畜禽养殖场大中型沼气工程技术畜禽养殖场大中型沼气工程技术是以规模化畜禽养殖场禽畜粪便污水的污染治理为主要目的，以禽畜粪便的厌氧消化为主要技术环节，集污水处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程技术。主要由前处理、厌

氧消化、后处理、综合利用四个环节组成。

一个完整的沼气工程应同时具备治理污染、生产能源和综合利用三大功能，也就是说，畜禽粪便和污水经过厌氧消化后，既可处理废弃物净化环境，获得优质能源(沼气)，还可进行生物质资源的多层次综合利用。由于畜禽养殖场沼气工程技术集环保、能源、资源再利用为一体，又被称为畜禽养殖能源环境工程技术。3．粪便堆沤处理生产有机肥技术粪便堆沤处理生产有机肥技术是通过调节畜禽粪便中的碳氮比和人工控制水分、温度、酸碱度等条件，利用微生物的发酵作用处理畜禽粪便，生产有机肥料。畜禽粪便通过堆沤处理腐熟后，由于含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾及微量元素等营养物质，所以是农业生产中的优质肥料，可增加土壤肥力，提高农作物产量和品质，有利于发展现代有机农业。

在堆沤过程中，伴随着有机物分解和腐殖质形成的过程，有机质由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质。由于碳素等挥发性成分分解转化，堆沤原料在体积和重量上发生了明显的变化，重量和体积均会减少1／2左右。

4．其他利用技术

(1)畜禽粪便直接还田利用。畜禽粪便直接还田作肥料是一种传统的、经济有效的粪污处置方式，可以在不外排污染的情况下，充分循环利用粪污中有用的营养物质，改善土壤中营养元素含量，提高土壤的肥力，增加农作物的产量。但若土地处理利用粪便量过多，超过了其承载能力，不仅影响植物的正常生长，造成产量降低，而且污染环境。

(2)畜禽粪便蚯蚓资源化处理技术。利用经过发酵的畜禽粪便养殖蚯蚓，其有机质通过蚯蚓的消化系统，在蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶的作用下，能迅速分解、转化成为自身或其他生物易于利用的营养物质。利用蚯蚓处理有机废弃物，既可以生产优良的动物蛋白，又可以生产肥沃的生物有机肥。

(二)我国技术研发现状

近年来，我国集约化养殖业迅猛发展，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时也产生了大量的畜禽粪便废弃物。这些畜禽粪便废弃物如果不妥善处理，必将破坏生态平衡，影响畜禽的安全生产和人们的食品安全。针对这种情况，人们研发了各种控制及综合利用的技术。

近年来，在引进、消化、吸收国外同类技术的基础上，经过总结和大力研发，已经初步形成能源环保、能源生态等模式的畜禽粪便利用技术，相应的配套设备、设施、产品技术也基本齐备。

我国畜禽粪便处理是在参照和引进国外先进技术，针对我国具体国情和经济状况基础上发展起来的，由于处理难度较大和各地情况差异，所以畜禽粪便处理利用技术总体水平不高，有待于进一步提升。

随着人们生活水平的改善和对环保要求的进一步提高，特别是随着我国生物技术水平的不断提高和有关机

械及设备的进一步改进，形成高效低耗畜禽粪便处理技术是完全有可能的。可以预料，畜禽粪便的资源化、无害化处理和综合利用是今后我国畜禽粪便处理利用的方向，将有利于我国农业可持续发展和农业环境污染的治理。

(三)国外发展情况

1．发展现状防治畜牧业污染已引起越来越多的国家和地区的重视，尤其是发达国家已经把畜牧业污染的技术规范化、防治法规化。这些国家对畜禽养殖场的建设管理严格，实施种养区域平衡一体化，控制畜禽粪便施用量，要求污染治理并达标排放，并采取污染转移策略，制定优惠政策，形成了法律、法规和技术规范的完整体系。

技术上，从畜禽养殖场选址、建设、处理与贮存、综合利用等都作了规范。畜禽养殖污染治理思路明确，如加拿大以畜禽粪便的利用为主，实现畜牧业和种植业的高度结合，产生粪便污水经还田得到利用，基本没有污染物的排放，无需投人大量污染治理设施。采用的技术措施主要有：固液分离、畜禽污水处理、堆沤发酵处理和臭气散发防治等。

2．发展趋势从国外尤其是发达国家的畜禽污染治理状况来看，主要是采取畜牧业和整个农业的高度结合的方式，以充足的土地进行消化作为解决畜禽污染的出发点，采取独立处理、复合回收、循环共生、远程控制的现代综合利用(处理)技术，通过技术引导、技术指导、技术规范，结合有关政策、法规和国家法律来进行多层次、多方面的管理，实现治理污染的目的。

3．对我国的启示发达国家对养殖业废物利用处理关键是实现了技术发展和管理的有机结合。这也是发达国家从污染一治理一发展技术一加强管理的实践中逐步形成的，值得我们借鉴。我国应在进一步研发处理技术的同时，注重技术和管理相结合研究。

二、技术要点

(一)农村产用沼气池

1．技术路线(工艺流程) 目前我国建设的农村户用沼气池，一般都采用底层出料水压式沼气池型。在水压式沼气池的基础上进行改进和发展，还研究出了强回流沼气池、分离贮气浮罩沼气池(非水压式)、旋流布料自动循环沼气池等。工艺流程见图2—l、图2—2、图2—3。

2．主要技术环节及要点

(1)各部件和设备的特点。我国产用沼气池的最主要部件有三个部分：进料口、发酵池、出料间。发酵池是核心部件，必须满足能够密闭，有一定的池容、抗压强度、使用寿命并便于维修等要求。

(2)技术的主要性能参数。

①气密性。设计池内气压为8千帕或4千帕时，24小时观测(水压法或气压法均可)漏损率小于3％为合格。

②产气率。目前我国农村沼气池一般为常温发酵，当满足发酵工艺要求和正常使用管理的条件下，池容平均日产气量为o．2～0．4立方米。

③正常贮气量。为日产气量的50％。

④强度安全系数。K≥2．65。

⑤正常使用寿命。20年以上。

⑥活荷载。2 000千牛／平方米。

⑦地基承载力设计值。≥50千帕。

⑧工作气压。池内正常工作气压≤8千帕，最大气压限值≤12千帕，采用浮罩贮气的，可选≤4千帕。

⑨沼气池容积。沼气池容积根据农户的养殖规模和日最大耗气量确定，是设计中的一个关键。目前在我国广大农村地区多采用6～10立方米的沼气池。

⑩投料量。沼气池的投料量应根据不同的贮气方式确定。水压式沼气池，设计最大投料量以不大于主池容积的90％为宜；浮罩贮气和气袋贮气的沼气池，设计最大投料量可按主池容积的95％考虑。

(3)推广该项技术需要注意的事项。要充分发挥其能源、生态、经济多种效益，为农民提供优质生活能源，改善庭院卫生环境，必须在保证建设质量的同时，还应注重后期管理维护，同时引导农户开展沼液、沼渣

综合利用，推广应用“四位一体”和“猪一沼一果”等多种模式，发展循环农业。