养猪场粪污处理技术介绍(一)干湿分离机处理十湿分离机(又名猪粪脱水机、猪粪处理机、猪粪固液分离机)是规模化养 猪场必备的高效猪粪脱水设备可广泛用于畜禽粪便(猪粪、鸡粪、鸭粪、兔粪、 牛粪等等动物粪便)的脱水处理1、 主要构造:滤网、螺旋绞龙、螺旋叶片2、 工作原理:猪粪处理分离机通过无堵浆液泵将粪水抽送至主机,经过挤压螺旋绞龙将粪 水推之主机前方,物料中的水分在边压带滤的作用下挤出网筛,流出排水管,分 离机连续不断地将粪水推至主机前方,主机前方压力不断增大,当大到一定程度 时,就将卸料口顶开,挤出挤压口,达到挤压出料的目的,通过主机下方的配重 块,可根据不同需求调节工作效率和含水率如果抽入猪粪水过多,会经溢液管 排到原猪粪水池,经螺旋挤压过滤分离出的猪粪废水可直接派送至沼气池发酵沼 气或排送至其废水沉淀池等;固体干猪粪由出料口挤出经固液分离后,猪粪水 中的COD、BOD大幅降低,便于后续的达标排放分离出的猪粪水可以直接排 放到沼气池进行沼气的发酵,发酵后的猪粪渣液是非常好的有机肥液,也可以排 放到曝气池进行曝气环保处理3、 主要特点:自动化水平高、操作简单、易维修、日处理量大、动力消耗低、适合连续作 业。
设备重量半吨左右且外形尺寸较小,能大幅度提高猪粪脱水处理的效率4、 实用性:渣液分离速度快,经分离后的粪渣含水量在45-65%之间,出渣量及含水量 可调整,可适用不同成份的饲料(如草及精饲料),便于运输,脱水后的猪粪很 适合作为鱼饲料和有机肥的原料等5、 猪粪经干湿分离脱水处理后的用途及作用:① 经干湿分离后的干猪粪近乎无臭味,粘性小可做基肥、追肥使用,其肥 效长,肥性稳定,补充了土壤中的氮磷钾及微量元素,丰富了土壤的有机质,克 服了常施化肥使土壤盐碱板结的缺点,起到了改良土壤的作用经实践证明,在 同等生长条件下,较其它肥料肥效更好② 经过干湿分离后的固体粪便利于运输,可以以高价格出售;③ 经过干湿分离后的液体粪便直接排入沼气池,沼气池不会被堵塞,延长 沼气池的使用寿命,产生的沼气可供厂区供暖及生活燃料使用;④ 经过干湿分离后的粪便拌入草糠充分搅拌,加入菌种发酵,造粒可制成 复合有机肥;⑤ 经过干湿分离后的粪便可用于养殖蚯蚓,种植蘑菇,喂鱼等,可为养殖 场增加一定经济效益;⑥ 经过干湿分离后的粪便养分浓度高,容易分解,吸收快,持续时间长;⑦ 经过干湿分离后的粪便属热性肥料,促进作物根系发达,增强作物光合 作用,增加了作物的甜度、靓度,增产增收。
二)粪便堆肥处理技术1、 堆肥的含义堆肥就是在人工控制下,在一定的温度、湿度、碳氮比和通风条件下,利用 自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物的发酵作用,人为地促进可生物 降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程,即人们常说的有机肥腐 熟过程2、 堆肥的分类堆肥方法通常有三种分法:一种是,按是否需要氧气划分,有好氧堆肥(有氧状态)和厌氧堆肥(无氧 状态);一种是,按堆肥温度分,有高温堆肥和中温堆肥;一种是,按机械化水平分,有露天自然堆肥和机械化堆肥习惯上人们都按好氧堆肥和厌氧堆肥区分现代化堆肥工艺基本都是好氧堆 肥,这是因为好氧堆肥具有温度高(一般在55〜60°C,极限可达80〜90°C,所 以好氧堆肥也称为高温堆肥)、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小、可以 大规模采用机械处理等优点厌氧堆肥是利用厌氧微生物完成分解反应,空气与 堆肥相隔绝,温度低,工艺比较简单,产品中氮保存量比较多,但堆制周期太长、 异味浓烈、产品中含有分解不充分的杂质2.1好氧堆肥(1)原理好氧堆肥是在有氧条件下,利用好氧微生物的作用来进行的在堆肥过程中, 畜禽粪便中的可溶性物质通过微生物的细胞膜被微生物直接吸收;而不溶的胶体 有机物质,先被吸附在微生物体外,依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质, 再渗入细胞。
整个过程大致可分为三个阶段:① 中温阶段中温阶段也称产热阶段,是指堆肥过程的初期,堆层基本呈 15〜45C的中温,嗜温性微生物较为活跃并利用堆肥中可溶性有机物进行旺盛的 生命活动这些嗜温性微生物包括真菌、细菌和放线菌,主要以糖类和淀粉类为 基质② 高温阶段当堆温升至45C以上时即进入高温阶段,在这一阶段,嗜温 微生物受到抑制甚至死亡,取而代之的是嗜热微生物堆肥中残留的和新形成的 可溶性有机物质继续被氧化分解,堆肥中复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋 白质也开始被强烈分解③ 降温阶段在发酵后期,只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖 质此时微生物的活性下降,发热量减少,温度下降,嗜温性微生物又占优势, 对残余较难分解的有机物做进一步分解,腐殖质不断增多且稳定化,堆肥进入腐 熟阶段,需氧量大大减少,含水率也降低,堆肥孔隙度增大,氧扩散能力增强, 此时只需自然通风2) 堆肥施用影响研究堆肥施用影响研究主要集中在对土壤理化性质改变、重金属含量、作物产量 及硝态氮存在形态变化上猪粪堆肥会向土壤提供较多的Mg2+和Ca2+,使粘土 结构趋于松散;降低作物对重金属的吸收;提高作物产量和促进作物早熟。
但是, 当堆肥过量施入后会因为堆肥中微生物的氧化作用,致使土壤中的有机碳过度矿 化3) 今后的研究方向我国是养猪业大国,每年的猪粪产量相当可观,因此猪粪的好氧堆肥也具有 广泛的应用前景综合上述的研究成果,未来此方向的研究重点应在如下几方面:① 在猪粪好氧堆肥处理过程中如何充分利用生物链(如蝇幼虫、蚯蚓等), 以提高腐殖质的含量;② 有效控制堆肥过程中的臭气,开发快速、高效、安全、无臭的堆肥技术;③ 工业化应用中工艺条件的优化、菌剂的开发和研制;堆肥施入土壤后对 土壤中氮、磷、钾等元素的影响;④ 猪粪堆肥作为土壤修复剂的机理;⑤ 根据不同作物及不同土壤条件,开发专用堆肥产品等2.2厌氧堆肥(1)原理厌氧堆肥是在缺氧条件下利用厌氧微生物进行的腐败发酵分解,其最终产物 除了二氧化碳和水外,还有氨、硫化氢、甲烷和其他有机酸等物质,其中氨、硫 化氢等物质有异臭气味,而且厌氧堆肥需要的时间也很长,完全腐熟往往需要几 个月的时间传统的农家肥就是厌氧堆肥整个厌氧堆肥过程主要分为两个阶段:第一阶段是产酸阶段产酸菌将大分子有机物降解为小分子的有机酸和乙 酸、丙醇等物质第二阶段为产甲烷阶段甲烷菌把有机酸继续分解为甲烷气体。
厌氧过程没有氧参加,酸化过程产生的能量较少,许多能量保留在有机酸分 子中,在甲烷细菌作用下以甲烷气体的形式释放出来厌氧堆肥的特点是反应步 骤多,速度慢,时间长2)今后的研究方向由于猪场周围通常都会伴随有大面积的农田,而其中种植的蔬菜和水稻产生 的废气蔬菜和稻秆等也是一个被忽视但可以利用的生物资源随着蔬菜产业的日益发展,在生产过程中产生的大量蔬菜废弃物成为一个急 需解决的问题现阶段,我国蔬菜废弃物主要是弃置或焚烧,造成严重的环境污 染,而且是巨大的资源浪费堆肥作为传统的废物资源化技术,国内外许多学者 进行了大量的研究蔬菜废弃物由于含有较高的水分,在堆肥过程中易造成孔隙 度的减少;单纯以蔬菜废弃物堆肥,其中养分含量不足以提供植物生长所需因 此,可以将禽畜粪便和蔬菜废弃物添加一定量的粉碎秸秆,堆肥过程采用厌氧发 酵,并接种微生物菌剂,研究不同原料配比堆肥的效果,从而筛选堆肥效果更好 的配比除此之外,还可以结合某些猪场自身种植的能源草和狐尾藻等能源植物,将 其按照一定的比例与猪场粪便配比进行厌氧发酵,一来能提高产气效率,二来也 可以减轻能源草和狐尾藻等植物带来的后续处理问题。