我國禽畜養(yǎng)殖業(yè)廢棄物污染及資源化利用

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,畜禽養(yǎng)殖過程中廢棄物污染及資源化利用,組長：劉彬,組員：王甲 赫丹,主要內(nèi)容,一、我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展及污染現(xiàn)狀,二、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的危害及產(chǎn)生原因,三、畜禽糞便資源化,四、我國糞污處理基本工藝模式,五、發(fā)達國家畜禽養(yǎng)殖廢物的處理體系,一、我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展及污染現(xiàn)狀,1.1,我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展狀況,據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),顯示：,2009,年肉類總產(chǎn)量,7642,萬噸，比,2008,年增長,5.0%,。,1.2,全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)肉產(chǎn)量分布,1.3,我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的污染,改革開放以前，在我國農(nóng)村普遍采用“小沼

2、氣”來處理以生產(chǎn)隊或家庭為單位的畜禽養(yǎng)殖廢物，其沼渣和沼液可以就地種植消納，及時還田，不存在對環(huán)境的污染問題。但是，自改革開放以來，在全國各地出現(xiàn)了大批集約化、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場，其產(chǎn)生的畜禽廢物大量局部集中，使得養(yǎng)殖場周圍種植業(yè)無法消納，又無力投資進行畜禽糞便污染治理，導(dǎo)致畜禽糞污直接排放，造成了嚴重的環(huán)境污染問題。,污染的現(xiàn)狀：,2007,年我國農(nóng)業(yè)面源污染物的化學需氧量,(COD),排放量為,1325.09,萬噸，占,COD,排放總量的,43.7%,，總氮,(TN),、總磷,(TP),排放量分別為,270.46,萬噸和,28.47,萬噸，分別占排放總量的,57.2%,和,67.4%,。而其

3、中，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的,COD,、,TN,和,TP,分別占農(nóng)業(yè)源的,96%,、,38%,和,56%,。,二、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的危害及產(chǎn)生原因,2.1,畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的危害,造成水體污染,：畜禽污水排入江河湖泊中，造成水體,N,、,P,量升高，導(dǎo) 致水體嚴重富營養(yǎng)化；污水中有毒、有害成分一旦進入地下水中，可造成持久性的有機污染，很難治理恢復(fù)。,造成空氣污染,：畜禽糞便中含臭味化合物,168,種，其中含量最多的有硫化氫、氨氣、脂肪族醛類、糞臭素和硫醇類等。,造成農(nóng)田土壤污染,：畜禽養(yǎng)殖污水長期用于灌溉，會使作物倒伏、晚熟或不熟，造成減產(chǎn)，大面積腐爛。此外，高濃度污水可導(dǎo)致土壤孔隙堵塞，造成土壤透氣、透水性

4、下降及板結(jié)，嚴重影響土壤質(zhì)量。,引起病毒傳播,：全世界約有人畜共患疾病,250,多種，中國有,120,種，其中由豬傳染的,25,種，由禽類傳染的,24,種，由牛傳染的,26,種，這些人畜共患疾病的載體主要是家畜廢棄物。,2.2,畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染產(chǎn)生原因：,畜禽業(yè)養(yǎng)殖方式和規(guī)模發(fā)生了重大變化,：過去的畜禽業(yè)多為分散經(jīng)營，在農(nóng)村中僅作為副業(yè)生產(chǎn)，畜禽飼養(yǎng)頭數(shù)少、規(guī)模小，畜禽廢物可及時處置，對環(huán)境影響不大。近十多年來，由于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖得到了迅速發(fā)展，畜牧生產(chǎn)發(fā)生了質(zhì)的變化，逐步發(fā)展成為一個獨立的產(chǎn)業(yè)。,畜禽養(yǎng)殖場的布局不合理：,為了便于運輸，許多規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場都建在了大中城市近

5、郊。由于城市近郊無足夠的土地消納大量的畜禽糞便，加之監(jiān)管不力，出現(xiàn)了畜禽糞便、污水隨意丟棄、排放的現(xiàn)象，給大中城市帶來了巨大的環(huán)境壓力。近年來，由于城市建設(shè)的發(fā)展，城市外延不斷擴大，一些養(yǎng)殖場逐漸進人城市的范圍，導(dǎo)致畜禽環(huán)境污染問題更加突出。,農(nóng)牧脫節(jié)，畜禽廢棄物得不到充分利用：,我國傳統(tǒng)的畜禽業(yè)以家庭分散養(yǎng)殖為主，畜禽養(yǎng)殖的廢棄物可通過周圍農(nóng)田及時施肥自然消化，建立了良好的生態(tài)平衡體系。而隨著規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展及畜禽養(yǎng)殖業(yè)向城市周邊的轉(zhuǎn)移，造成了嚴重的農(nóng)牧脫節(jié)，最終導(dǎo)致了養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的分離，畜禽糞便得不到及時利用和消納。,化肥生產(chǎn)的發(fā)展：,種地者逐漸用化肥取代了畜禽糞肥，于是畜禽糞便失

6、去了應(yīng)用出路。,畜禽糞便是可利用資源，是數(shù)量龐大的資源寶庫。據(jù)測算，全國每年由豬糞中排出的磷多達,106.2,萬,t-212.4,萬,t,。另有資料顯示，全國每年使用的微量元素添加劑為,15,萬,t-18,萬,t,，而大約有,10,萬,t,左右未被動物利用，隨著畜禽糞便排出。由此可見，畜禽糞便確實是重要資源，其中含有相當比例可利用的營養(yǎng)成分，即資源化利用的潛力巨大。,新鮮畜禽糞便的養(yǎng)分平均含量,(,),三 畜禽糞便資源化利用,3.1,畜禽糞便資源化特點,:,(1),富含營養(yǎng)，資源化潛力大,畜禽糞便中含有大量有機質(zhì)，以及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。這些物質(zhì)是從畜禽攝取的食物中因沒被轉(zhuǎn)化殘留下來獲得的。

7、由于在食物中添加大量鈣、磷等礦物元素以及銅、鐵、鋅、錳、鉆、硒和碘等微量元素，未被吸收的過量礦物元素又從畜禽糞便中排出。因此，畜禽糞便所含營養(yǎng)豐富，如果不加處理的任意排泄和堆放，就會危害環(huán)境，造成惡臭、細菌繁殖、傳播疫病，嚴重影響周圍居民的生活、工作和身體健康。,(2),不同畜禽糞便的成分差異大,不同種類的畜禽糞便成分差異較大。常見的畜禽種類中，雞糞的有機質(zhì)含量最豐富，而豬糞的有機質(zhì)含量最低。牛糞的含水率最高。由于不同畜禽，其飼養(yǎng)方式差異更直接加劇了這種差異的程度。因此，應(yīng)根據(jù)飼養(yǎng)畜禽的種類選擇適宜的資源化技術(shù)和相應(yīng)的污染防治措施。,(3),不同畜禽的糞便量差異大,我國畜禽喂養(yǎng)種類有,:,豬、

8、牛、馬、羊、驢、騾、雞、鵝、鴨等。此外還有少量的鹿、兔、狐貍、狗、鴕鳥、鴿等特種養(yǎng)殖種類。不同種類畜禽個體產(chǎn)生糞便量差異較大。另外，同一種類在不同生長期的排放量也有較大差異。由于各地區(qū)主要養(yǎng)殖種類不同，而不同畜禽的糞便成分和排放量差異較大，所以各地區(qū)產(chǎn)生的畜禽糞便污染的嚴重程度也不同。,(4),糞便量分布不均勻,我國養(yǎng)殖業(yè)過去是以農(nóng)家畜牧分散養(yǎng)殖為主，而現(xiàn)在規(guī)?；图s化的商品養(yǎng)殖生產(chǎn)已占主要地位。養(yǎng)殖業(yè)在地域上存在分布不均勻的特點。大中型養(yǎng)殖場主要分布在人口密集的沿海一帶，如遼寧、山東、江蘇、浙江、福建和廣東等地區(qū)，因此，進一步加重了這些較發(fā)達地區(qū)環(huán)境污染的程度。,(5),距居民生活區(qū)近,我

9、國許多規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場地處城郊，,30%-40%,的規(guī)?；B(yǎng)殖場距離居民或水源地最近距離不超過,150m,。另外，養(yǎng)殖場的選址不當，造成了一些城鎮(zhèn)被畜禽糞便包圍的情況。,3.2,畜禽糞便資源化技術(shù),3.2.1,肥料化技術(shù),由于農(nóng)業(yè)上長期使用化肥，造成土壤板結(jié)、沙化、地力下降，使我國土壤平均有機質(zhì)含量已接近聯(lián)合國公布的最貧瘠的土壤水平。而改良土壤的最直接最根本的途徑就是多使用有機肥和農(nóng)家肥，少使用化肥。,畜禽糞便是傳統(tǒng)的有機肥料，其養(yǎng)分齊全，有機質(zhì)含量高，施用后可改良土壤，幫助維持并提高土壤肥力，增加土壤持水能力，促進有益微生物的生長，從而提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量。,但，如果把沒有經(jīng)過處理的糞便直接

10、施入土壤內(nèi)，一是遇水發(fā)酵產(chǎn)生高溫，容易燒根燒苗。二是微生物參與發(fā)酵而大量活動，消耗氧氣，造成土壤缺氧，將會致使生長較弱的作物死亡。三是糞便在發(fā)酵時會產(chǎn)生臭味，招來蠅蛆，危害作物生長。,因此，現(xiàn)在人們廣泛開展對畜禽糞便肥料化技術(shù)的研究。堆肥化是處理各種有機廢棄物的有效方法之一。畜禽糞便經(jīng)過良好的堆肥，具有改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤功能、增加土壤有機質(zhì)、促進作物生長和增產(chǎn)的效用。,有機肥生產(chǎn)設(shè)備：禽畜糞便處理設(shè)備可以在短期內(nèi),將禽畜糞便處理成有機肥,所以也稱有機肥生產(chǎn)設(shè)備。,禽畜糞便處理設(shè)備主要由五部分組成,(,如圖所示,),：,(1),混合攪拌機、,(2),螺旋輸送機、,(3),加壓混煉機、,(4)

11、,粉碎機、,(5),電氣控制系統(tǒng)。,混合攪拌機：使禽畜糞便與配料,混合均勻。,螺旋輸送機：把攪拌混合后的原,料送進加壓混煉機中。,加壓混煉機：擠壓磨混內(nèi)部混合,物使其升溫，殺死或抑制低溫,菌等。,粉碎機：粉碎混煉機處理后的物,料。,電器控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)中各部,件動作，使系統(tǒng)正常運行。,有機肥生產(chǎn)工藝流程圖,實驗證明,實,驗,方,法,如,圖,所,示,生態(tài) 有機無機復(fù)合肥在青菜上的應(yīng)用效果,1,）改善土壤物理性狀，提高土壤肥力,不同處理的土壤間的微生物數(shù)量差異顯著，施用生態(tài)有機無機復(fù)合肥（有機肥,+,蔬菜復(fù)合肥）后微生物數(shù)量增加，其中細菌總數(shù)增加,1-1.7,倍，真菌數(shù)增加,1-1.3,倍，放線

12、菌增加,1.4-1.9,倍，但不同堆肥的有機無機復(fù)合混肥之間的差異不顯著。由于堆肥內(nèi)含有一定的酶促基質(zhì)等活性物質(zhì)，因此土壤酶活性有所提高。有利于土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化及通透性提高；有利于土壤中有益微生物活動和繁殖。,土壤中含氮有機物的分解，有機磷和無機磷的轉(zhuǎn)化都需要通過微生物進行。,2,）對青菜農(nóng)藝性狀的影響,從表可以得知，堆肥產(chǎn)品對青菜的生長有利。處理,B(,施化肥,),，處理,C(,生態(tài)有機無機復(fù)合肥,),的鮮重分別為處理,A,（不施肥）的,163.4%,和,232.3%,；處理,C,的鮮重分別,為處理,B,的,142.1%,。,實驗結(jié)果,3.2.2,飼料化技術(shù),畜禽糞便含有大量的營養(yǎng)成分，如粗

13、蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、磷、維生素,B12,等,;,同時又是一種有害物的潛在來源，有害物質(zhì)包括病原微生物、化學物質(zhì)、殺蟲劑、有毒金屬、藥物和激素等。所以，畜禽糞便需經(jīng)過無害化處理后才可用作飼料。,飼料化技術(shù)主要的處理方法有微波法、高溫干燥法、青貯法、化學法,(,用福爾馬林、乙烯、氫氧化鈉,),等，將畜禽糞便經(jīng)過高溫高壓、熱化、滅菌、脫臭等過程制成飼料添加劑。,料飼料化技術(shù)方法技術(shù),青貯法：糞便中碳水化合物的含量低，不宜單獨青貯，常和一些禾本科青飼料一起青貯，調(diào)整好青飼料與糞便的比例，并掌握好適宜含水量，就可保證青貯質(zhì)量。青貯法不僅可防止糞便中粗蛋白損失過多，而且可將部分非蛋白氮轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，殺滅幾乎

14、所有有害微生物。,干燥法：處理雞糞常用的方法。干燥法處理糞便的效率最高，而且設(shè)備簡單，投資小，糞便經(jīng)干燥后可制成高蛋白飼料。這種方法既除臭又能徹底殺滅蟲卵，達到衛(wèi)生防疫和生產(chǎn)商品飼料的要求。干燥法中自然干燥成本較低，節(jié)省能源，但缺點是效率低，濕營養(yǎng)成分損失較為嚴重，而且對環(huán)境的污染較為嚴重。人工干燥可以達到消毒、殺滅細菌、消除臭味的效果，但是養(yǎng)分損失較大，成本較高。,分解法：利用優(yōu)良品種的蠅、蝸牛等低等動物分解畜禽糞便，達到既提供動物蛋白質(zhì)又能處理畜禽糞便的目的。這種方法比較經(jīng)濟實用，生態(tài)效益顯著。但是一次投人成本過大，周期過長，不適合中小型養(yǎng)殖場。,現(xiàn)以雞糞為例，介紹幾種技術(shù)處理制作過程。,

15、(1),自然干燥法。將收集到的雞糞剔除雜質(zhì)，攤放在平坦干凈的水泥地面或塑料布上，翻動，曬至含水率,13,以下時，收集存放，備用。此法除冬季之外，其他季節(jié)都可進行。,(2),簡單發(fā)酵法。雞糞干燥至,78,成干，粉碎過篩，摻入,10,糠麩，加水至含水量,60,，拌勻后裝入塑料袋、池、缸中發(fā)酵。發(fā)酵時間：氣溫,20C,以上,1-2,天，低于,20C 2,3,天。,(3),青貯發(fā)酵法：,35,雞糞、,35,糠麩或秸稈粉、,30,青綠飼料混勻，含水量調(diào)至,60%,。按青貯飼料法操作裝缸、袋、窖。,30,50,天后開窖飼用。,(4),氧化處理法：將鮮雞糞曬至含水量,60,，按干重的,0,5,加硫酸或,1,

16、磷酸，繼續(xù)風干，使混合物水分降到,35,，加入甲醛,(37,40,),水溶液,0,5,，攪拌后風干。當水分降至,30,時，再按雞糞干重添加,2,尿素，攪拌使尿素充分溶解，自然干燥到含水量,13,后，裝袋備用。,(5),機械加工處理法：主要有熱噴、膨化、充氧發(fā)酵法,3,種，具有省時、省力、無二次污染的優(yōu)點，值得推廣。,目前，國內(nèi)外的畜禽糞便燃料化途徑主要有沼氣處理法和直接焚燒法。其中直接焚燒法，除在牧區(qū)有少量的直接燃燒外，其他用的較少。,3.2.3.1,生產(chǎn)沼氣,沼氣法處理畜禽糞便的原理,是利用受控制的厭氧細菌的分解作用，將有機物,(,碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪,),經(jīng)過厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳。,集約化養(yǎng)殖場畜禽糞便轉(zhuǎn)化成能源，主要是通過厭氧消化工藝轉(zhuǎn)化而獲得沼氣。采用以厭氧發(fā)酵為核心的能源環(huán)保工程，是目前畜禽糞便無害化處理、綜合利用最有效的方法。集約化養(yǎng)殖場，大多是水沖式清除畜禽糞便的，糞便含水量高。對這種高濃度的有機廢水，采用厭氧消化法具有低成本、低能耗、占地少、負荷高等優(yōu)點，是一種有效處理糞便和資源回收利用的技術(shù)。,這種方法不但提供清潔能源,(,沼氣,),，解決我國廣大農(nóng)村