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粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用 中国养猪网 来源:猪业科学 2017-07-13 16:14:25| 查看:
  粪水堆肥指将有机质与粪水混合后进行好氧发酵技术。该技术既利用生物质热能实现粪水的蒸发浓缩减量化,又回收有机肥资源,从而实现了粪水的无害化和零排放。文内论述了粪水堆肥的技术工艺参数和堆肥产品质量控制标准,为养殖场根据粪水的减量化、肥料化提供指导意见。
  
  粪水堆肥;好氧发酵;有机肥
  
  畜禽养殖粪水主要包括尿液、冲洗水及畜禽粪污厌氧处理后的沼液。粪水最佳的处理方式是还田,包括直接还田和厌氧发酵后沼液还田。但是粪水还田需要有与养殖规模相匹配的土地,对于多雨、土地面积小、无法进行种养结合的地区,常采用处理成本较高的达标排放。
  
  1kg生物质瞬间完全燃烧释放约1.5万KJ热能,如果缓慢氧化也会释放相同的能量。以粪水为原料的堆肥技术主要利用有机物料吸附粪水,通过好氧发酵在实现粪水的稳定化和无害化基础上,利用发酵过程中形成的生物热降低发酵物料中含水量,从而实现粪水的蒸发浓缩减量化。同时,利用微生物活动将有机物料进行稳定化,并利用发酵过程中形成高温(50~70 ℃)杀死病原微生物,实现粪便的无害化。粪水堆肥最终实现畜禽粪水零排放,同时也回收有机肥资源。
  
  谭小琴、邓良伟、李瑞鹏、Shuchardt等验证了粪水堆肥的可行性和安全性。邓良伟利用秸秆处理养猪场粪水的试验表明发酵温度符合《粪便无害化卫生标准》,且蛔虫卵100%被杀灭。
  
  1  工艺流程
  
  传统的以粪便为原料堆肥目的是处理固形物含量和氮含量高的粪便,通过粪便与有机物料的比例调节碳氮比和含水量,从而保证发酵环节的正常运行。而以粪水为原料的堆肥以处理有固形物和氮含量低的粪水为目的,通过粪水与有机物料的比例调节含水量。由于粪水中的含氮量不能满足发酵要求的碳氮比,一般需要额外添加氮源。
  
  粪水堆肥工艺流程见图1。
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用
  
  2  粪水堆肥技术
  
  2.1  技术参数
  
  调节含水量与碳氮比,保证发酵环节的正常运行,是粪水堆肥的关键环节。为了最大化处理粪水,应选用含水量低、粪水吸附量高的有机物料(秸秆、木屑、菇渣等)作为辅料;在满足含水量的条件下,必要时可添加氮肥(尿素、硫酸铵等)或者含氮量高的有机物料(豆粕、畜禽尸体等)来调节碳氮比。畜禽养殖粪水堆肥技术参数见表1。
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用
  
  粪水堆肥与常规粪便堆肥工艺中主发酵、后熟发酵环节相同。在调节发酵物料的碳氮比和含水量的基础上通过自然堆肥、条垛式主动供氧堆肥、机械翻堆堆肥、反应器堆肥等发酵方式将物料腐熟。为提高发酵温度、缩短发酵周期,堆肥混合物料可添“有机肥发酵菌剂”。主发酵结束后,通过后熟发酵将物料进行进一步的稳定化。
  
  粪水与有机物料混合比例按照下述公式计算:
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用
  
  其中:
  
  W—混合物料的初始含水量(%),通常取55%左右;
  
  a—粪水的质量(kg);
  
  b—有机物料的质量(kg);
  
  X1—粪水的含固率(%);
  
  X2—有机物料的含固率(%);
  
  发酵物料中的碳氮比调节,按照下述公式计算:
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用
  
  其中:
  
  C/N—混合物料的初始碳氮比,通常取25左右;
  
  a—公式(1)中计算粪水的质量(kg);
  
  b—公式(1)中计算有机物料的质量(kg);
  
  c—高氮物质的添加量(kg);
  
  c1、c2、c3—粪水、有机物料、高氮物质的含碳量(%);
  
  n1、n2、n3—粪水、有机物料和高氮物质的含氮量(%);
  
  常见有机物料的碳氮含量见表2。
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用
  
  以木薯渣与粪水混合堆肥为例:假设木薯渣含水量(湿基)20%,粪水含氮量(湿基)为0.8%(按粪水中不含固形物和有机碳计算),堆肥混合料的含水量按照55%(湿基)计算,则100 kg木薯渣需要与77.78 kg粪水混合;假设堆肥混合料的碳氮比为25∶1,则还需要添加的尿素量为1.29 kg。
  
  2.2 产品质量控制
  
  发酵的卫生要求应符合《粪便无害化卫生要求GB7959-2012》(表3)。
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用
  
  进入市场的商品化有机肥应符合《有机肥料 NY525-2012》的要求(表4)。
 
粪水堆肥技术在畜禽养殖粪水处理与资源化中的利用

 
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