1、1规模化畜禽养殖场污染防治实用技术一、干清粪工艺目前，我国规模化养殖场主要清粪工艺有水冲式、水泡粪和干清粪 3 种。水冲式、水泡粪清粪工艺耗水量大，并且排出的水和粪尿混合在一起，给后处理带来很大困难，而且固液分离后的干物质肥料价值大大降低。干清粪工艺无臭味，产生的污水量少，养分损失小，因此，属于国家大力推广的工艺技术。二、畜禽粪便堆肥技术好氧堆肥是使固体禽畜粪便在有氧条件下利用好氧微生物的作用达到稳定化、无害化转变为有利于土壤性状改良并对作物生长有益和容易吸收利用的有机肥的方法。好氧堆肥是一种高温高速过程，堆体温度高(50-65 )，发酵周期短，有机物分解彻底。现代化堆肥工艺大都采用好氧堆肥系
2、统。三、畜禽粪便生产肥料技术1.畜禽粪便生产商品有机肥利用畜禽粪便好氧发酵生产商品有机肥料，能耗少、污染小，已被国内外广泛采用。目前国内应用的畜禽粪便好氧发酵工艺主要有塔式发酵干燥、旋耕式浅槽发酵干燥及螺旋式深槽发酵干燥等多种形式。(1)工艺 。生物有机肥生产工艺一般包括以下几方面：原料前处理、接种微生物、发酵、干燥、粉碎、 筛分、包装、计量等，具体依原料和处2理方法各异。(2)技术 要点。配料技术。配料方法因原料来源、 发酵方法、微生物种类和设备的不同而异。配料的一般原则是：在总物料中的有机质含量应高于30，最好在 5070；碳氮比为(3035)：1，腐熟后达到(1520) ：1；：pH 为
3、 675；水分含量控制在 50左右 为宜，但在有些加菌发酵方法中可调节到 3070。具体配方因有机物料成分来源而异。发酵腐熟方法。有机物料发酵腐熟的方法及其效果与所采用的发酵工艺和设备紧密相关。一般包括：a平地堆置 发酵法：在发酵栅中将调配好的原料堆成宽 2 米、高 15 米的长垄，10 天左右翻堆一次，4560 天腐熟。b 发酵槽发酵法：发酵槽为水泥、砖砌造，一般每槽内空长 510 米、宽 6 米、高 2 米，若干个发酵槽排列组合，置于封闭或半封闭的发酵房中。每槽底部埋设 15 毫米通气管，物料填入后用高压进风机定时强制通风，以保持槽内通气良好，促进好氧微生物迅速繁殖。使用铲装车或专用工具定
4、期翻堆，每 3 天翻堆一次。经过 2530 天发酵，温度由最高时的 7080逐步下降至稳定，即已腐熟。c塔式发酵厢发酵法：发酵厢为矩形塔，内部是分 层结构，上下通风透气，体积可大可小。多个塔可组合成塔群。有机物料被提升到塔的顶层，通过自动翻板定时翻动，同时落向下层。57 天后下落到底层，即发酵腐熟，由皮带运输机自动出料。发酵微生物应用。在有机物料发酵腐熟过程中，接种发酵微生物可以促进有机物料腐解，保存养分。在实践中应用的发酵微生物往3往包括酵母、真菌、细菌和放线菌， 组成一个复合菌群，一般是通过从自然界中分离、纯化得到多种多样的发酵微生物复合菌群。调控技术。影响发酵的主要环境因素有温度、水分、
5、碳氮比和pH 值。在工厂化发酵中，通过人为调控， 为好氧微生物活动创造适宜的环境，促进发酵的快速进行。温度是显示好气发酵中微生物活动程度的重要指标，高温的产生标志着发酵过程运转良好。水分是微生物活动不可缺少的重要因素。在好氧发酵工艺中，物料适宜的含水率为 3550，物料含水过高过低都影响好氧微生物活动，发酵前应进行水分调节。碳氮比是微生物活动的重要营养条件。通常微生物繁殖要求的适宜碳氮比为(2030) ：1。猪粪碳氮比平均为 14：1，鸡粪为 8：1。单纯粪肥不利于发酵，需要掺和高碳氮比的物料进行调节。掺和物料的适宜加入量，稻草为 1415，木屑为 35，菇渣为 1214，泥炭为 510，谷壳
6、、棉籽壳和玉米秸秆等都是良好的掺和物，一般加入量为 1520。酸碱度对微生物活动和氮素的保存有重要影响。好氧发酵有大量氨态氮生成，使 pH 升高，发酵全过程均处于碱性 环境，这是与以秸秆或绿肥为原料的堆肥发酵产生酸性环境所不同的，高 pH 环境的不利影响主要是增加氮素损失。工厂化快速发酵应注意抑制 pH 值的过高增长，可通 过加入适量化学物质作为保护剂，调节物料酸碱度。2畜禽粪便生产生物复合肥农作物施用有机复合肥后，除保水、保土的环保作用外，最大的4特点是农产品(蔬菜、水果、大米等 )与施用化肥的产品相比，除了色、香、味及口感优于后者外，其营养成分结构更优于后者。四、畜禽养殖场除臭技术1饲料改
7、进技术通过饲料原料的合理处理、饲料配方设计、饲料加工以及消化、吸收促进剂的应用，可显著提高饲料利用率，从而有效地降低动物粪便中的氮、磷和金属元素含量，减少对环境的污染。2除臭剂的开发与应用为了减轻畜禽排泄物及其气味的危害，可以在饲料或垫料中添，加一些除臭剂。如丝兰属植物提取物、天然沸石为主的硅酸盐石、腐殖酸、松叶精制剂、 矿物质添加剂等。五、大中型沼气工程技术建立沼气工程的重点是利用畜禽粪便生产沼气。该方法依靠微生物的活动将有机物转化成甲烷，是国内外处理畜禽粪便高浓度有机废水最为有效的方法之一。1大中型沼气工程适用工艺特点利用畜禽粪便和冲洗水厌氧发酵产沼气，基于原料性质、适用工艺条件、投资和运
8、行成本等方面考虑，和常规高含量污水处理所适用的工艺有差别。工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本。因此，必须结合粪污特征， 综合考虑粪便资源、配套土地和能源需求等因素，慎重选择适宜的生产工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。52沼气工程常用厌氧工艺(1)完全混合厌氧反应器(CSTR)。完全混合厌 氧反应器技术是类似常规活性污泥消化概念的厌氧处理技术。通过设立在反应器顶部的特殊高压喷射喷嘴或利用顶置搅拌器而充分混合，见下图：适用条件：应用范围广，适应性强，效益高，适用于高含量及含有大量悬浮固体原料的处理。工艺特点：高浓度发酵原料；固体浓度 812；有搅拌装置；发酵原料和
9、微生物完全混合；处理量大，停留时间长，产沼气多；便于启动运行和管理。(2)升流固体床反应器(USR)。升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样 可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期和微生物滞6留期，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率，适用于固体含量 58的畜禽粪污，见下图：适用条件：适用于中部和南部地区养猪场粪污处理和集中供气沼气工程，北方地区冬季需要进行加热。工艺特点：高浓度厌氧微生物固体床；设置布水
10、系统；不设三相分离器；出水渠前设置挡渣板；产气效率高；浓度较高时可有局部强化搅拌装置。(3)塞流式 厌氧反应器(PFR) 。塞流式反应 器也称推流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，从另一端排出。适用于高浓度畜禽粪水处理，固体浓度可达12，尤其适用于牛粪的消化处理。适用条件：适用于牛粪的处理，不适用于鸡粪的发酵处理，因鸡粪沉渣多，易生成沉淀而大量形成死区，影响消化器效率。7工艺特点：反应器内物料呈活塞式推流状态，在进料段呈现较强的水解酸化作用，沼气的产生随着向出料方向的流动而增强，有搅拌装置。优点：不需要搅拌，池形结构简单，能耗低；适用于高悬浮物(SS
11、)废水的 处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，用于农场有较好的经济效益；运行方便，故障少， 稳定性高。缺点：固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，使水力停留时间降低，效率较低；需要固体和微生物的回流作为接种物；因该 反应器面积体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；易产生厚的结壳。(4)上流式 厌氧污泥床工艺(UASB) 。UASB 消化器结构简单，运行费用低，处理效率高。该消化器适用于处理可溶性废水，要求较低的悬浮固体含量。该工艺将污泥的沉降与回流置于一个装置内，降低了造价。UASB 在反应器中设有气、液、固三相分离器，反 应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。反应器集生物反应与沉淀
12、于一体，设进水配水系统、反应区、三相分离器、气室、 处理水排出系统，见下图：8适用条件：要求进水浓度不高，多用于工业废水和生活污水的厌氧消化处理，经过固液分离后的畜禽粪便污水也可以采用 UASB 进行厌氧消化处理，UASB 工艺是一种以环保治理为主，生产能源为辅的能源环保型沼气工程工艺。该工艺的优点为：设备简单，运行方便，无须设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，不存在堵塞问题，也不需在反应区设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理； 容积负荷率高，在中温发酵条件下，COD 一般可达 10 千克(米 3天)左右，甚至能够高达 15-40 千克(米 3天)，废水在反应器内水力停留时间较短，因此所需
13、池容大大缩小；颗粒污泥的形成，使微生物天然固定化，改善了微生物的环境条件，增加了工艺的稳定性；出水的悬浮固体含量低。缺点：需要安装三相分离器；进水中只能含有低浓度的悬浮固体；需要有效的布水器使其进料均匀分布于消化器底部；当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高，以及遇到过量有毒物质时，会引起污泥流失，要求较高的管理水平。9(5)升流式 厌氧复合床(UBF)。升流式厌氧复合床是由上流式污泥床(UASB)和厌氧滤器(AF) 复合而成，反应器下面是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填料和其表面附着的生物膜组成的滤料层。UBF 是借鉴流态化技 术的生物处理反应器，它以砂和设备内的软性填料为流化载体，污水作为
14、流水介质，厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面，在循环泵或污水处理过程中产生的甲烷气的作用下，使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时，与床中附有厌氧生物膜的载体不断接触反应，达到分解、吸附污水中有机物的目的。适用条件：本工艺效能高、占地少，适用于较高浓度的有机污水处理工程。性能特点：处理效率高，处理量大，能耗低，运行费用低，能自动连续运行；处理时产生的大量甲烷可作燃料，能回收大量能源；占地面积小，适应性强， 选型方便，工期短。(6)中温半混合气搅拌厌氧反应器(SMSTR) 。中温半混合气 搅拌厌氧技术是目前欧盟所采用的最先进的厌氧发酵工艺。发酵温 度常年保持在中温 35-40，发酵原料从底部进入从罐体上部排出，通 过产生的甲烷气体进行搅拌，将原料与反应层充分混合，使厌氧微生物与原料充分接触，在消化滞留期很短的情况下能够使发酵原料完全降解。反应器内 设进排料装置、气搅拌装置、自动增温补温系统、生物膜。北京某公司在引进技术的基础上，结合中国实际情况，自主研发了一系列增温补温技术和相关配套设备，已在我国获得应用，见下图：10适用条件：适用于较高浓度的有机污水处理工程，高寒地带畜禽
