李季老师-养殖场废弃物处理与有机肥利用-北京20170403

养殖场废弃物处理与有机肥利用中国农业大学资源和环境学院李季教授畜禽养殖污染防治及资源化利用交流会，北京，2017年4月7日一、我国养殖场粪便处理现状及问题二、我国养殖场粪便处理技术及模式三、养殖场废物堆肥处理工艺及技术目录一、养殖场废弃物处理现状及问题全国养殖业粪污产生量变化（单位：10亿吨）1.801.831.912.002.072.152.191.811.691.731.731.741.573.613.703.844.014.164.354.433.643.443.543.563.573.030.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.002000200120022003200420052006200720082009201020112012FecesFecesandUrine粪便量粪尿总量4养殖废弃物产生量估算按国家环保局推荐的畜禽粪尿年排放系数计算序号种类粪便排放系数·kg/头/年尿液排放系数·kg/头/年收集率·%饲养天数·d/a年粪便量·万t/a年尿液量·万t/a1生猪出栏398656.7100%16029256.9848274.022牛存栏73003650100%36575810.5037905.253羊存栏950-100%36527584.20-4蛋鸡存栏26.3-100%3653813.50-5肉鸡出栏26.3-100%5523117.70-6合计159582.8886179.27按日本农业公害手册提出的畜禽污染物排泄系数计算序号种类粪便排放系数·kg/头/天尿液排放系数·kg/头/天收集率·%饲养天数·d/a年粪便量·万t/a年尿液量·万t/a1生猪出栏33100%16035284.8035284.802牛存栏2510100%36594763.1337905.253羊存栏--100%365--4蛋鸡存栏0.1-100%3655292.50-5肉鸡出栏0.1-100%554834.50-6合计140174.9373190.05养殖废弃物产生量估算粪尿湿重21-30亿吨；按70%搜集系数为15-21亿吨；粪便湿重14-15亿吨；按70%搜集系数为10-11亿吨；沼气/BiogasTreatment13.6%工厂堆肥/FactoryComposting16.5%传统堆沤/TraditionalComposting41.7%未知/FateUnknown28.2%高效处理率仅30.1%（Li，2012）畜禽粪便处理现状万头牛场/10,000headsdairyfarm粪便堆场/Dischargeofmanure7养殖废弃物产生及问题产生量大处理及利用率低处理水平落后养殖场污染治理已成瓶颈规模化养殖业发展受阻综合处理-土地利用（废水+固废；沼气+堆肥）是发展方向农村劳动力短缺、养殖专业规模化背景下，废物处理将走向专业化、机械化！中国养殖场污染问题主要是政策的失误，一味无限制地发展大型养殖场，未考虑到粪污的土地消纳。10二、养殖场粪便处理技术及模式主要处理技术沼气堆肥人工湿地生态/综合措施沼气工程沼气剩余沼渣和沼液仍是问题好氧堆肥槽式堆肥(带翻堆机)温室堆肥人工湿地人工湿地利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物协同作用进行处理，适用于有地表径流和废弃土地，常年气温适宜的地区。生态一体化模式主要处理模式沉淀+灌溉堆肥+水处理种养循环沉淀稳定池及土地灌溉模式沉淀池液肥灌溉以周边规模化养猪场的粪污为原料，采用分散发酵与集中加工的方式，在6个规模猪场建设相应一次快速发酵处理车间，在达到脱水及无害化标准后，再集中到后期肥料加工厂，完成二次发酵和加工工序。在杭州萧山地区建成了一座年产5万吨的生物有机肥厂。分散堆肥+集中加工种养循环内蒙古鄂尔多斯建立农牧循环农业示范区，联接2万头肉羊养殖和6000亩农田种植，配套建设用于废弃物处理和有机肥生产的大型沼气、堆肥和灌溉项目。总投资12000万元，园区占地面积6850亩。河北武安养殖10万头猪结合1万亩荒山，实现零排放循环经济发展模式。将种养环节产生的固废作为有机资源，利用养殖粪污和沼渣进行能源和堆肥示范。建设一座日处理110吨的沼气工程和一条年产5万吨有机肥生产线，配套建设沼液过滤系统。种养循环沼液灌溉施肥以及废液发酵生产微生物液体肥料技术为各种高浓度有机废水处理及土地利用提供了低成本解决方案，为农业固体及液体废物的一体化处理及利用提供了技术保障。已在北京、河北建立20个示范工程，覆盖面积5000亩。农民日报、科技日报、北京电视台、中央电视台对沼液滴灌技术进行了报道。沼液、水自动过滤、反冲洗、配比设备申请专利2项，研制新装置1套，开发新工艺1套，获得奖励3项。已在北京、河北建立20个示范工程，覆盖面积5000亩。沼液灌溉施肥，实现蔬菜平均增产10%左右，农民节支增收2000元/亩。沼液田间精准化应用示范推广延庆小丰营沼液滴灌系统留民营沼液滴灌示范工程密云技术推广站沼液滴灌工程养殖场环境治理集成？粪尿储存沼液储存沼气燃料泵干燥房农家青贮窖动物圈舍厌氧消化养殖废物处理及循环利用技术路线种养结合为主流方向土地或租用或合作水分较低情况下采用堆肥路线条垛/槽式/反应器皆可选择粪便堆肥-废液沼气路线沼渣沼液进一步土地利用提倡有机废弃物还田利用,保持养分平衡和维护生态平衡.加强不同技术间的合作,并建立不同类型的示范工程.单一技术及工艺解决不了养殖场的污染治理，必须探讨复合技术以及基于区域水平的废物一体化处理及利用技术路线。养殖废物处理及循环利用技术路线三、养殖场废物堆肥处理工艺及技术承担科研课题主持国家“十二五”农业废弃物高效循环利用关键技术研究（2012BAD14B01）主持国家“十三五”农业废弃物好氧发酵技术与智能控制设备研发（2016YFD0800600）堆肥“三位一体”平台中国堆肥网（）堆肥工艺分类开放性搅动鼓风堆肥类型开放无搅动不鼓风传统堆肥鼓风静态堆肥有搅动不鼓风条垛堆肥（自然通风）鼓风条垛堆肥（强制通风）密闭物料流动方向干预方式堆肥类型水平静态隧道式堆肥搅拌搅拌槽式堆肥翻转转鼓式（DANO）堆肥垂直搅拌塔式堆肥填充筒仓式堆肥成熟工艺之一：条垛堆肥条垛堆肥翻堆设备成熟工艺之二：槽式堆肥北京昌平日处理20m3发酵设施广西金穗日处理300m3发酵设施成熟工艺之三：反应器堆肥密闭式堆肥反应器研制与应用获得了1项发明专利，一种密闭式筒仓堆肥反应器；编制了1项技术规程，密闭式堆肥发酵技术规程；建立了1条中试线，反应器堆肥中试生产线（北京市大兴区）。目前，该反应器已在国内推广15台。成熟工艺之四：覆盖条垛式堆肥堆肥工艺及技术趋势工艺创新快速、密闭、环保技术创新生物、材料、控制本地化、个性化；腐熟、安全标准堆肥厂：日本美土里馆堆肥厂布局除臭车间进料口一次发酵二次发酵干燥车间加工车间沉淀池液肥车间辅料仓库辅料仓库办公楼堆肥/有机肥生产核心技术堆肥快速发酵核心技术1.原料配比技术2.过程控制技术3.发酵接种技术4.臭气控制技术堆肥配方软件根据原料性质进行不同原料配比计算，取得合适配方控制系统总控室系统、堆肥参数在线监测系统、曝气总控终端、尾气在线监测、视频监控系统。堆肥过程控制系统-----PLC电脑控制仪翻堆的重要性温度（℃）氧气浓度（％）深度（cm）图6-5消化污泥和回料条垛堆肥，其不同深度的温度和氧气浓度曲线。在搅拌条垛5个小时之后测量。来自lacobonietal.[19]每条发酵槽底部均设有曝气管，并与鼓风机相连，通过电脑控制曝气时间和频率，保证充足氧气并让水分快速挥发。通风管道堆肥接种技术堆肥接种主要效果温度加快堆肥升温速度，提高堆肥的最高温度，高温持续时间长有机碳加速有机物分解，加快有机碳分解全氮、C/N减少氮素损失，C/N降低，提高养分含量类大肠菌群大肠杆菌数量大幅度降低，有效杀灭病原微生物主要微生物菌群增加堆肥过程中细菌总数，提高微生物种群数量、群落功能多样性和群落均匀度纤维素酶、尿酶提高堆肥过程中纤维素酶、尿酶等的活性和峰值腐熟度提高堆肥的腐熟度发酵时间加速腐熟，缩短腐熟时间堆肥品质提高堆肥产品肥效低温微生物筛选及作用效果05101520253035404550048121620242832时间（h）温度（℃）室内温度B6-38B9-13B10-40B10-44对照VTP1350C生物滤池除臭系统生物滤池尺寸：23mx10mx3m2座结构：砖混结构主要设备：离心式排风机循环水泵堆肥除臭技术未开风机开风机1分钟开风机2分钟开风机5分钟发酵槽上端35平均值37.316平均值183平均值3.32平均值3401844372033发酵车间两侧1平均值21平均值1.71平均值1.31平均值0.732202211发酵车间大门6平均值6.66平均值6.66平均值6.31平均值0.787716760发酵车间内氨气浓度堆肥除臭技术条垛堆肥翻堆设备槽式堆肥翻堆设备100t/d粪污堆肥处理项目效果图规模化堆肥工程(年产5万吨)堆肥视频：堆肥标准思考(1)有机肥标准拟升级为国标（活性有机质、腐熟度）有机肥中抗生素检测？（土霉素、四环素、金霉素、强力霉素）肥料分级标准（有机、农业、园林）针对养殖场、种植基地等建设的堆肥厂，单一有机肥标准难以满足企业的发展需要，开展堆肥标准体系建设已迫在眉睫。1、先行启动养殖粪便堆肥处理通用技术标准；2、逐步建立不同工艺（静态堆垛、条垛、槽式、反应器）堆肥技术规程；3、需要开展堆肥的认证体系。堆肥标准思考(2)畜禽粪便堆肥可行性技术指南（讨论稿）（2017）项目指标有机质的质量分数（以烘干基计），%≥30水分(鲜样)的质量分数，%≤45酸碱度（pH）5.5～8.5发芽率指数（GI），%≥50粪大肠菌群数，个/g≤100蛔虫卵死亡率，%≥95项目（烘干基）指标总砷（As）≤15总汞（Hg）≤2总铅（Pb）≤50总镉（Cd）≤3总铬（Cr）≤150谢谢！联系地址：中国农业大学资源环境学院电话：[phone]传真：[phone]E-mail:[e-mail]