我国畜禽环保问题现状及典型案例分享2017-11绿倍生态科技有限公司

我国畜禽环保问题现状及典型案例分享2017-11绿倍生态科技有限公司GREENPACBiO韩芳祖副董事长01020304养殖环保的挑战畜禽污水还田的计算方式废水处理案例分享微藻：养殖环保的希望CONTENTS01养殖环保的挑战我国畜禽环保处于无序状态，在严苛的政策压力大环境下，控制碳排放将长时间内是我们工作的重中之重。4中国养猪产业，年出栏达7亿头，粪污20亿吨，目前多半处理困难，在中国持续的环保压力下，都有很大排放达标的刚性需求。福建省闽江流域因猪场污染水源排放严重不达标，拆迁5万个猪场，已削减463万头生猪。我国大豆原料的全面进口让畜禽环保的氮排放处于非正常代谢循环状态，控制氮排放是我们工作的难点。•大量外来氮元素以动物粪便的形式存放在中国的土地上。•1992年•出口：200万吨大豆•2016年•进口大豆：8391万吨•国产大豆：1250万吨5我国生猪的养殖密度极大，废水急需常规处理工艺以外技术耕地面积/万平方公里母猪存栏/万头母猪密度头/平方公里荷兰1.910957丹麦2.69938中国135.0459834四川6.845867河南8.143353湖南4.239494中国主要养猪省份密度极高，达到丹麦的2.5倍。所以，中国存在常规养殖废水处理工艺以外其他技术需求。标准来自2014年《畜禽养殖业水污染物排放标准》征求意见稿中国畜禽养殖污水排放标准日趋严格，但最终的标准从仍未定稿，可以预见的是要求一定会越来越严格。02畜禽污水还田的计算方式美国超大型猪场：固液分离+厌氧消化+还田施肥美国的各大型猪场一般都采用了固液分离、厌氧消化(即沼气发酵)和沉淀等工艺单元。由于科技的发展，每个单元均有创新。例如：大型沼气装置过去是大型钢混结构的纺缍形池，后发展为UASB(上流式厌氧污泥床反应器)技术的钢混矩形池。近来澳大利亚又出现没有顶盖的采用特种胶布制成的三相分离器的UASB型池。一般使出水的BOD降低到1800mg／L(估计COD为3000mg／L)，然后排放到牧草地作灌溉之用。沼肥还田标准：一头存栏猪0.5-3.5亩农地标准来自NYT2065-2011沼肥施用技术规范假设：一头母猪每天产30L粪便；一头肥猪每天产10L粪便每头存栏沼液还田所需农地面积母猪1.5–3.5亩肥猪0.5–1亩中国养殖业产生粪便总量已远超过耕地所需养分我们需要新的技术再利用粪便中营养物种存栏量（亿只/头）年产粪便量（亿吨）耕地面积（亿亩）单位施肥量（吨/亩）中国沼肥施用规范禽200.4猪315牛1.470中国合计8620/10*8.6约4吨/亩禽200.4猪0.63牛0.945美国合计4926/131.9-3.8*中国耕地种植指数约50%**主要数据来源FAOSTAT2011中国农业大学施正香根据施正香老师的测算，水泡粪工艺，一个万头猪场一天产生的污水量为50吨左右，基本符合实情氮稻谷小麦蔬菜瓜果y/kg60045075003000a/kg2.230.40.5A/kg13.2013.5030.0015.00耕地面积6818666730006000新鲜猪粪养分含量养分比例万头猪场/吨氮（N）0.5-O.6%90磷（P2O5)0.5-0.55%99钾（K2O)0.34-0.45%81TN=0.5%×360天×50吨=90吨/年总面积=90吨÷（560kg×2.2÷100）=6818亩根据以上标准文件数据测算，一个万头猪场，种养结合最少需要3000-6818亩耕地消纳猪场粪便养分。03废水处理案例分享湖北省某规模猪场种养结合沼气发电项目（1800方/日）厌氧工艺：全混合厌氧发酵工艺（CSTR）3700方×4#配备2M瓦沼气发电机组配套3万亩土地、山林种植苗木花卉山东省某规模猪场生化处理工艺流程图（300方/日）山东省某规模猪场A/O系统处理工艺流程图（300方/日）设计水质数据出水水质数据A2/O系统设计进出水数据监测项目水质数据废水水量300m3/dpH值6～9化学需氧量（COD）≤15000mg/L生化需氧量（BOD5）≤7200mg/LSS≤5000mg/L氨氮≤1500mg/L监测项目水质数据废水水量300m3/dpH值6～9化学需氧量（COD）≤200mg/L生化需氧量（BOD5）≤100mg/LSS≤100mg/L氨氮≤80mg/L序号名称容积/m³1中转池2002调节池3003UASB反应器30004中间沉淀池1003000m³5优活菌池9906中间池407A/O系统A池5508A/O系统O池11509A/O系统沉淀段10010二沉池10011污泥浓缩池60设计流量：300方/天厌氧停留时间：10天优活菌池停留时间：3.3天A池停留时间：38小时O池停留时间：82小时好氧沉淀段：3.5小时二沉池停留时间：3.5小时污泥量：60方/天（含水99.5%）A2/O系统土建基础数据序号名称台数单台功率装机容量开时间工作容量1污水提升泵15台（3开2备）0.75kw3.75kw24h2.25kw2污水提升泵23台（2开1备）7.5kw22.5kw24h15kw3菌液回流泵2台（间歇运行）0.75kw1.5kw24h0.75kw4污水回流泵2台（1开1备）2.2kw4.4kw24h2.2kw5污泥回流泵2台（1开1备）1.1kw2.2kw24h1.1kw6鼓风机12台（1开1备）30kw60kw20h25kw7鼓风机22台（1开1备）37kw74kw24h37kw8固液分离机2台2.2kw4.4kw12h2.2kw9潜水搅拌机12台1.5kw3.0kw10h1.25kw10潜水搅拌机22台4.0kw8.0kw24h8.0kw11气浮系统1套5.5kw7.0kw24h5.5kw12扩培系统1套1.1kw1.1kw24h1.1kw13照明及其他---0.2kw0.2kw12h0.10kw14总计193.05kw101.45kwA2/O系统设备装机功率、使用功率基础数据电费=101.45kw×24h×0.48元/度÷300方水/天=3.90元/方水1）NH4++1.5O2NO2-+2H++H2O2）NO2-+0.5O2NO3-3）6NO3-+2CH3OH6NO2-+2CO2+4H2O4）6NO2-+3CH3OH3N2+3CO2+3H2O+6OH-A2/O脱氮除磷系统流程图天津市宝坻区某猪场使用微藻系统现况COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）总氮（mg/L）氨氮（mg/L）pH2015上半年指标1382.636232.57.732014年讨论稿国家标准1504015070406-9*2014年二次征求意见稿-产业化水处理设施（80m3/天）-自2014年12月至今持续运营中-达到出水指标的最低成本方案厌氧发酵、微藻系统微藻系统养藻池藻泥达标水循环利用藻粉微藻系统流程实景图离心浓缩28天津市宝坻区某猪场微藻系统水处理流程04微藻：养殖环保的希望0℃50℃pH5-10极地雪衣藻chlamydomonasnivalis盐生杜氏藻Dunaliellasalina小球藻亚种Chlorellasorokiniana高效吸收氨氮小球藻亚种ChlorellasorokinianaUTEX2805富含虾青素雨生红球藻Haematococcuspluvialis绿球藻亚种Chlorococcumsp.NIES-2850富含叶酸小球藻亚种ChlorellavulgarisXOmega3高达50%微藻，自然宝藏效果：1.出水数值COD150mg/L、氨氮40mg/L2.回收微藻替代蛋白及功能型饲料原料3.非常低的土地需求4.负温室气体排放效应猪场粪便净水植物功能型蛋白微藻吸收微藻系统价值中国废水“多出来”的养分可以透过微藻还原功能性蛋白需求•地球上最大的供氧来源-海洋里产生的氧气可能有一半以上是Prochlorococcusmarinus产生的。Nadis,S.(2003).•地球上最大的二氧化碳消费者–1公斤微藻的产生可以消耗1.5-2.0公斤的二氧化碳(相当于一般高等植物的2-4倍).•最有效率的蛋白质生产者(相当于黄豆的3.4倍).中国废水“多出来”的养分可以透过微藻还原功能性蛋白需求中国每年理论上“多出来”5吨/亩的废水=50亿立方米=5百万吨微藻干物质=250万吨蛋白质，是年进口量8400万吨蛋白质等同量的5-7%。实际上废水利用率无法100%，这个潜在市场远高于此！物种存栏量（亿只/头）年产粪便量（亿吨）耕地面积（亿亩）单位施肥量（吨/亩）中国沼肥施用规范禽200.4猪315牛1.470中国合计8620/10*8.6约4吨/亩禽200.4猪0.63牛0.945美国合计4926/131.9-3.8项目1%藻粉3%藻粉1%鱼粉3%鱼粉合计只采食量g采食量kg0.100.170.140.120.5323.040.360.290.280.281.2152.610.230.220.190.150.7929.26占比%18.8732.0826.4222.64100.0029.7523.9723.1423.14100.0029.1127.8524.0518.99100.00平均比重25.9127.9624.5421.591%、3%添加藻粉与P-鱼粉对比%各组之间统计无明显差异，3%藻粉与3%P-鱼粉相比有增加采食量的趋势(P=0.08)微藻于小猪料替代P级鱼粉实验：有充分替代性可持续的新蛋白供应微藻=功能型蛋白=收入1.水产水质调整剂–活藻有效降解水中氨氮，提高水产养殖效率–维持水中氨氮低于0.2mg/L2.代鱼粉–替代日趋昂贵的鱼粉蛋白–小猪、鱼类已能有效替代，采食量及料肉比改善3.高端海产养殖育苗饵料–獐子岛虾夷扇贝育苗饵料–海参、扇贝、虾等水产品饵料4.核苷酸等萃取物–高价值萃取物，作为饲料添加剂使用蛋白PLUS!綠藻Chlorella之保健功能產品形態功效目前已知發表篇數包括粉末、錠狀、熱水抽出物抑腫瘤及轉移抗致變劑12吸附重金屬及其它有毒物9增加抗菌力6降血膽固醇3預防肝損傷2降血糖1預防胃潰瘍3抗輻射照射1促進乳酸菌生長1抑皮膚癌及發炎1促進動植物細胞生長2抗氧化1感谢聆听，请指正！