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樂山勤力農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司
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專注有機(jī)廢棄物處理中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)，大中型沼氣工程建設(shè)，農(nóng)業(yè)面源污染專項(xiàng)治理，沼氣工程遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)
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利用沼氣工程實(shí)現(xiàn)規(guī)模養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)循環(huán)發(fā)展
來源:
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作者:樂山勤力
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發(fā)布時(shí)間: 2021-02-07
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養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展提高了人們的生活品質(zhì)，同時(shí)帶動(dòng)了地方農(nóng)牧副業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收。但長(zhǎng)期以來，“臭氣熏天、蚊蠅成群”一直是養(yǎng)豬場(chǎng)被人詬病的一個(gè)難治“污點(diǎn)”。規(guī)?；笮宛B(yǎng)豬場(chǎng)糞污污染已到非治理不可的地步。沼氣生態(tài)模式可很好的解決這一難題，該模式依靠現(xiàn)代化的設(shè)備組成比較完善的處理系統(tǒng)，將畜禽糞便經(jīng)過一系列的生物發(fā)酵處理，產(chǎn)生沼氣，******限度地回收能源，以能源開發(fā)(供熱、發(fā)電)為核心，以沼渣、沼液的還田利用為紐帶，以多種園藝種植利用為依托，大幅度提高畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物綜合利用效益，消除畜禽養(yǎng)殖廢棄物產(chǎn)生的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)規(guī)模畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
1 豬場(chǎng)糞污的處理
1頭體重50kg左右豬的日排泄糞尿按6kg計(jì)，年產(chǎn)糞尿約達(dá)2.2噸。如果采用水沖式清糞，1頭豬日污水排放量約為30kg。1個(gè)年出欄萬頭商品豬的規(guī)?；i場(chǎng)日排泄糞尿達(dá)1.1萬噸，年排泄糞尿達(dá)400萬噸;采用水沖清糞則日產(chǎn)污水達(dá)1.5萬噸，年排污水550萬多噸。這些高濃度的有機(jī)污水，若得不到有效的處理，囤積場(chǎng)內(nèi)，必然造成糞污漫溢，臭氣熏天，蚊蠅孽生。
固體即干糞，比較容易處理?？芍苯映鍪劢o農(nóng)戶作肥料或餌料，亦可進(jìn)行生物發(fā)酵，生產(chǎn)出豬糞生物有機(jī)肥，這種肥料除了保持豬糞本身的肥效外，其中的有益菌能起到除臭、除濕、殺滅病原微生物的作用。若同時(shí)加入相應(yīng)的菜粕、多種微量元素還可制成高效的生物有機(jī)肥，不僅可消除污染源，還能創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，規(guī)模化豬場(chǎng)應(yīng)采用人工清糞為主，盡可能不用水沖欄圈，實(shí)行糞水分離，以便提高豬糞有機(jī)肥的產(chǎn)量和質(zhì)量。
液體即污水，目前的處理方法一般是首先進(jìn)行固、液分離(可用沉淀法、過濾法和離心法等)將分離出的固體部分作干糞處理，液體部分再進(jìn)行生物氧化、厭氧處理或用于人工濕地。在水資源缺乏的地區(qū)可將處理后經(jīng)檢驗(yàn)合格的上清液回收后再用于沖洗豬圈。
2 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程處理技術(shù)模式
我國(guó)各地養(yǎng)豬場(chǎng)的飼養(yǎng)規(guī)模、生產(chǎn)狀況、管理模式、經(jīng)濟(jì)條件千差萬別，地理位置和環(huán)境容量差別很大，廢水或固體糞便的處置與排放方式也不盡相同，因此處理技術(shù)和模式多樣。規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程建設(shè)，應(yīng)根據(jù)厭氧處理工藝的特點(diǎn)以及對(duì)厭氧殘留物處理利用方式和要求的不同，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、沼氣利用和排放等方面的要求，選擇不同的模式。
目前，規(guī)?；i場(chǎng)沼氣工程處理模式劃分為能源生態(tài)型和能源環(huán)保型兩種。
2.1 能源生態(tài)模式
該模式以厭氧消化為主體工藝，是資源綜合利用模式，主要是指畜禽糞便經(jīng)沼氣池發(fā)酵后，所產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過凈化后作為燃料，沼渣、沼液按食物鏈關(guān)系作為下一級(jí)生產(chǎn)活動(dòng)的原料、肥料、飼料等進(jìn)行再利用;同時(shí)該模式結(jié)合氧化塘或土地處理等自然處理系統(tǒng)，可以使處理出水在非利用季節(jié)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該模式主要適用于周邊有適當(dāng)規(guī)模的農(nóng)田、魚塘或水生植物塘的養(yǎng)豬場(chǎng)，可促進(jìn)農(nóng)業(yè)有機(jī)肥的施用，節(jié)制性地使用無機(jī)化肥，發(fā)展綠色食品產(chǎn)業(yè)。該模式同時(shí)也具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模豬場(chǎng)自身的良性、循環(huán)發(fā)展。
2.2 能源環(huán)保模式
該模式的關(guān)鍵是糞污水減量化，首先通過固液分離的方法將固態(tài)糞分離出來，分離出的糞渣出售或生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，分離后的液體進(jìn)行厭氧消化處理，厭氧后的污水再通過好氧處理系統(tǒng)進(jìn)一步凈化處理，達(dá)到國(guó)家和地方規(guī)定的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)后，排入相應(yīng)的水體。該模式是達(dá)標(biāo)排放模式，主要應(yīng)用于周邊既無一定規(guī)模的農(nóng)田，又無閑暇空地可供建造魚塘和水生植物塘的養(yǎng)豬場(chǎng)。該模式沼氣工程通常規(guī)模較大，后續(xù)達(dá)標(biāo)排放處理運(yùn)行費(fèi)用較高。
2.3兩種模式比較
兩種模式的共同之處在于均利用沼氣技術(shù)處理豬場(chǎng)糞污水，利用沼氣燃料作為能源，但兩種模式在技術(shù)上和投資運(yùn)行成本上有很大的差別。
能源生態(tài)模式以資源回收與綜合利用為目的，主要側(cè)重于沼氣、沼渣、沼液等資源的回收與利用，對(duì)清糞工藝無特殊要求，多采用全混式厭氧發(fā)酵裝置，對(duì)出水水質(zhì)無要求，但要求周邊應(yīng)有一定規(guī)模的農(nóng)田消納沼渣液，以便進(jìn)行土地利用，或有空閑地可供建造魚塘和水生植物塘等，通常適用于各類規(guī)模的沼氣工程。
能源環(huán)保型則以處理糞污水為目的，對(duì)沼氣和沼渣、沼液的利用為輔，對(duì)出水水質(zhì)要求很高，水處理后的***終產(chǎn)物必須符合國(guó)家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)，因此該模式要求進(jìn)入沼氣裝置糞水的懸浮物和固體含量較低，以減輕后續(xù)處理的難度和運(yùn)行費(fèi)用，較適用于大型沼氣工程。在周邊無充足的農(nóng)田消納有機(jī)肥料，出水必須排放的情況下采用該模式，其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性廣，不受地理位置限制，占地少;缺點(diǎn)是投資大，能耗高，運(yùn)行費(fèi)高，機(jī)械設(shè)備多，維護(hù)管理量大，需專門的技術(shù)人員運(yùn)行管理。
3 沼氣的利用
沼氣的主要的成分是CH4和 CO2，還含有少量H2、H2S、CO、N2、O2和碳?xì)浠衔?。沼氣是一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料，熱值約為37.84 kJ/L，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7kg無煙煤提供的熱量。沼氣可用于發(fā)電、作生活燃料，還可用于豬場(chǎng)產(chǎn)房和保育床的加熱等生產(chǎn)用能;把沼氣通入種植蔬菜的大棚或溫室內(nèi)燃燒，利用沼氣燃燒產(chǎn)生的CO2，進(jìn)行氣體施肥，不僅可增產(chǎn)，還能生產(chǎn)出綠色無公害蔬菜;利用沼氣中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量極低、甲烷無毒的特性，來調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體成分，控制糧食、水果的呼吸強(qiáng)度，減少養(yǎng)分消耗，實(shí)現(xiàn)無蟲保鮮，達(dá)到產(chǎn)品增值的目的。
4 沼渣液的利用
沼渣含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機(jī)物，其中有機(jī)質(zhì)36%～50%，粗蛋白5%～9%，全氮0.8%～1.5%，全磷0.4%～0.6%，全鉀0.6%～1.2%，還有富含礦物質(zhì)的灰分，可做基肥，也可做追肥，降低用肥成本;用沼渣作基肥可減少作物和果樹在整個(gè)生育期內(nèi)病蟲害的發(fā)生;沼渣具有緩速儲(chǔ)備的優(yōu)點(diǎn)，施用后不僅當(dāng)季作物增產(chǎn)效果明顯，而且對(duì)后續(xù)作物也有顯著的肥效;沼渣還具有改良土壤的作用，長(zhǎng)期施用沼渣沼液肥料可使土壤疏松，增強(qiáng)土壤保水保肥能力，改善土壤理化性狀，使土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷及有效磷等養(yǎng)分均有不同程度的提高。
沼氣發(fā)酵液作為有機(jī)肥通常應(yīng)用于果樹、花卉、蔬菜、大田作物等各類種植。利用沼液無泥育秧可節(jié)省秧田面積，提早育秧，早插秧，減少用工等。
5 小結(jié)
隨著規(guī)?；B(yǎng)豬的迅速發(fā)展，防止豬糞尿污水的污染，保持生態(tài)環(huán)境平衡，已刻不容緩。因此，要加大對(duì)豬糞尿污水處理和開發(fā)利用的研究力度。規(guī)模大的養(yǎng)豬企業(yè)，有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，有條件購置廢物的加工及處理的設(shè)備設(shè)施。可按照物質(zhì)循環(huán)利用這種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式進(jìn)行規(guī)劃和改造養(yǎng)豬場(chǎng)，對(duì)豬糞污水進(jìn)行綜合處理與開發(fā)利用，確保養(yǎng)豬業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的生存與發(fā)展。沼氣工程技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，不但可以解決豬場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者治污的投資回報(bào)問題，也根治了豬場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的嚴(yán)重污染，為人類和動(dòng)物提供一個(gè)良好的生存和生活環(huán)境，將給許多大規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)開創(chuàng)一個(gè)“綠色養(yǎng)豬”的新藍(lán)圖。
1 豬場(chǎng)糞污的處理
1頭體重50kg左右豬的日排泄糞尿按6kg計(jì)，年產(chǎn)糞尿約達(dá)2.2噸。如果采用水沖式清糞，1頭豬日污水排放量約為30kg。1個(gè)年出欄萬頭商品豬的規(guī)?；i場(chǎng)日排泄糞尿達(dá)1.1萬噸，年排泄糞尿達(dá)400萬噸;采用水沖清糞則日產(chǎn)污水達(dá)1.5萬噸，年排污水550萬多噸。這些高濃度的有機(jī)污水，若得不到有效的處理，囤積場(chǎng)內(nèi)，必然造成糞污漫溢，臭氣熏天，蚊蠅孽生。
固體即干糞，比較容易處理?？芍苯映鍪劢o農(nóng)戶作肥料或餌料，亦可進(jìn)行生物發(fā)酵，生產(chǎn)出豬糞生物有機(jī)肥，這種肥料除了保持豬糞本身的肥效外，其中的有益菌能起到除臭、除濕、殺滅病原微生物的作用。若同時(shí)加入相應(yīng)的菜粕、多種微量元素還可制成高效的生物有機(jī)肥，不僅可消除污染源，還能創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，規(guī)模化豬場(chǎng)應(yīng)采用人工清糞為主，盡可能不用水沖欄圈，實(shí)行糞水分離，以便提高豬糞有機(jī)肥的產(chǎn)量和質(zhì)量。
液體即污水，目前的處理方法一般是首先進(jìn)行固、液分離(可用沉淀法、過濾法和離心法等)將分離出的固體部分作干糞處理，液體部分再進(jìn)行生物氧化、厭氧處理或用于人工濕地。在水資源缺乏的地區(qū)可將處理后經(jīng)檢驗(yàn)合格的上清液回收后再用于沖洗豬圈。
2 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程處理技術(shù)模式
我國(guó)各地養(yǎng)豬場(chǎng)的飼養(yǎng)規(guī)模、生產(chǎn)狀況、管理模式、經(jīng)濟(jì)條件千差萬別，地理位置和環(huán)境容量差別很大，廢水或固體糞便的處置與排放方式也不盡相同，因此處理技術(shù)和模式多樣。規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程建設(shè)，應(yīng)根據(jù)厭氧處理工藝的特點(diǎn)以及對(duì)厭氧殘留物處理利用方式和要求的不同，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、沼氣利用和排放等方面的要求，選擇不同的模式。
目前，規(guī)?；i場(chǎng)沼氣工程處理模式劃分為能源生態(tài)型和能源環(huán)保型兩種。
2.1 能源生態(tài)模式
該模式以厭氧消化為主體工藝，是資源綜合利用模式，主要是指畜禽糞便經(jīng)沼氣池發(fā)酵后，所產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過凈化后作為燃料，沼渣、沼液按食物鏈關(guān)系作為下一級(jí)生產(chǎn)活動(dòng)的原料、肥料、飼料等進(jìn)行再利用;同時(shí)該模式結(jié)合氧化塘或土地處理等自然處理系統(tǒng)，可以使處理出水在非利用季節(jié)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該模式主要適用于周邊有適當(dāng)規(guī)模的農(nóng)田、魚塘或水生植物塘的養(yǎng)豬場(chǎng)，可促進(jìn)農(nóng)業(yè)有機(jī)肥的施用，節(jié)制性地使用無機(jī)化肥，發(fā)展綠色食品產(chǎn)業(yè)。該模式同時(shí)也具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模豬場(chǎng)自身的良性、循環(huán)發(fā)展。
2.2 能源環(huán)保模式
該模式的關(guān)鍵是糞污水減量化，首先通過固液分離的方法將固態(tài)糞分離出來，分離出的糞渣出售或生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，分離后的液體進(jìn)行厭氧消化處理，厭氧后的污水再通過好氧處理系統(tǒng)進(jìn)一步凈化處理，達(dá)到國(guó)家和地方規(guī)定的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)后，排入相應(yīng)的水體。該模式是達(dá)標(biāo)排放模式，主要應(yīng)用于周邊既無一定規(guī)模的農(nóng)田，又無閑暇空地可供建造魚塘和水生植物塘的養(yǎng)豬場(chǎng)。該模式沼氣工程通常規(guī)模較大，后續(xù)達(dá)標(biāo)排放處理運(yùn)行費(fèi)用較高。
2.3兩種模式比較
兩種模式的共同之處在于均利用沼氣技術(shù)處理豬場(chǎng)糞污水，利用沼氣燃料作為能源，但兩種模式在技術(shù)上和投資運(yùn)行成本上有很大的差別。
能源生態(tài)模式以資源回收與綜合利用為目的，主要側(cè)重于沼氣、沼渣、沼液等資源的回收與利用，對(duì)清糞工藝無特殊要求，多采用全混式厭氧發(fā)酵裝置，對(duì)出水水質(zhì)無要求，但要求周邊應(yīng)有一定規(guī)模的農(nóng)田消納沼渣液，以便進(jìn)行土地利用，或有空閑地可供建造魚塘和水生植物塘等，通常適用于各類規(guī)模的沼氣工程。
能源環(huán)保型則以處理糞污水為目的，對(duì)沼氣和沼渣、沼液的利用為輔，對(duì)出水水質(zhì)要求很高，水處理后的***終產(chǎn)物必須符合國(guó)家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)，因此該模式要求進(jìn)入沼氣裝置糞水的懸浮物和固體含量較低，以減輕后續(xù)處理的難度和運(yùn)行費(fèi)用，較適用于大型沼氣工程。在周邊無充足的農(nóng)田消納有機(jī)肥料，出水必須排放的情況下采用該模式，其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性廣，不受地理位置限制，占地少;缺點(diǎn)是投資大，能耗高，運(yùn)行費(fèi)高，機(jī)械設(shè)備多，維護(hù)管理量大，需專門的技術(shù)人員運(yùn)行管理。
3 沼氣的利用
沼氣的主要的成分是CH4和 CO2，還含有少量H2、H2S、CO、N2、O2和碳?xì)浠衔?。沼氣是一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料，熱值約為37.84 kJ/L，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7kg無煙煤提供的熱量。沼氣可用于發(fā)電、作生活燃料，還可用于豬場(chǎng)產(chǎn)房和保育床的加熱等生產(chǎn)用能;把沼氣通入種植蔬菜的大棚或溫室內(nèi)燃燒，利用沼氣燃燒產(chǎn)生的CO2，進(jìn)行氣體施肥，不僅可增產(chǎn)，還能生產(chǎn)出綠色無公害蔬菜;利用沼氣中甲烷和二氧化碳含量高、含氧量極低、甲烷無毒的特性，來調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體成分，控制糧食、水果的呼吸強(qiáng)度，減少養(yǎng)分消耗，實(shí)現(xiàn)無蟲保鮮，達(dá)到產(chǎn)品增值的目的。
4 沼渣液的利用
沼渣含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機(jī)物，其中有機(jī)質(zhì)36%～50%，粗蛋白5%～9%，全氮0.8%～1.5%，全磷0.4%～0.6%，全鉀0.6%～1.2%，還有富含礦物質(zhì)的灰分，可做基肥，也可做追肥，降低用肥成本;用沼渣作基肥可減少作物和果樹在整個(gè)生育期內(nèi)病蟲害的發(fā)生;沼渣具有緩速儲(chǔ)備的優(yōu)點(diǎn)，施用后不僅當(dāng)季作物增產(chǎn)效果明顯，而且對(duì)后續(xù)作物也有顯著的肥效;沼渣還具有改良土壤的作用，長(zhǎng)期施用沼渣沼液肥料可使土壤疏松，增強(qiáng)土壤保水保肥能力，改善土壤理化性狀，使土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷及有效磷等養(yǎng)分均有不同程度的提高。
沼氣發(fā)酵液作為有機(jī)肥通常應(yīng)用于果樹、花卉、蔬菜、大田作物等各類種植。利用沼液無泥育秧可節(jié)省秧田面積，提早育秧，早插秧，減少用工等。
5 小結(jié)
隨著規(guī)?；B(yǎng)豬的迅速發(fā)展，防止豬糞尿污水的污染，保持生態(tài)環(huán)境平衡，已刻不容緩。因此，要加大對(duì)豬糞尿污水處理和開發(fā)利用的研究力度。規(guī)模大的養(yǎng)豬企業(yè)，有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，有條件購置廢物的加工及處理的設(shè)備設(shè)施。可按照物質(zhì)循環(huán)利用這種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式進(jìn)行規(guī)劃和改造養(yǎng)豬場(chǎng)，對(duì)豬糞污水進(jìn)行綜合處理與開發(fā)利用，確保養(yǎng)豬業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的生存與發(fā)展。沼氣工程技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，不但可以解決豬場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者治污的投資回報(bào)問題，也根治了豬場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的嚴(yán)重污染，為人類和動(dòng)物提供一個(gè)良好的生存和生活環(huán)境，將給許多大規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)開創(chuàng)一個(gè)“綠色養(yǎng)豬”的新藍(lán)圖。
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