畜禽养殖废弃物的资源化利用技术
(1)能源化技术。目前,能源化技术指的是致密成型燃烧、直接燃烧和沼气化利用等,将风干的、纤维含量较高的牛粪和马粪等直接燃烧,可以使其转换为热能,从而用于取暖和炊事。因此,这种能源化技术在牧区草原上比较常见。与此同时,在畜禽养殖废弃物资源化利用技术不断发展的情况下,利用鸡粪与谷壳燃烧的方式发电,可以达到节省煤炭消耗的效果。在生产沼气时,利用畜禽的粪便可以获得很好的效果,是保护环境、生态良性循环和能源有限回收的重要技术。在实践过程中,沼气的提纯、净化、运输、储存和压缩等方面的技术已经得到大大提升,不但能够成为车用燃料,还能成为生活燃料,从而成为节约能源的有效方式。
(2)肥料化技术。根据我国近几年的相关研究数据可知,畜禽粪便中氮、磷的总量,可以达到肥料施用量的33%左右。由于在使用化肥后,土壤的结构、质量等都会发生较大变化,给农业可持续发展造成极大的影响。因此,畜禽养殖废弃物中的肥料化技术,可以使畜禽粪便得到很好地处理,其处理方式主要有如下2种:一是通过传统方式堆制,让其自然发酵,然后将其施用到农田中;二是通过人工方式结合生物技术让其发酵,从而成为有机肥。通过上述两种方式,土壤结构和质量不会发生变化,特别是施用有机肥之后,土壤的保肥、保水、保温和通透性等都能够得到一定提高,从而达到增加经济效益的效果。
(3)饲料化技术。由于畜禽粪便中营养含量比较高,如钙、脂肪、磷和粗蛋白质等,因此在经过一些处理后,可以将其作为饲料进行利用。在实践过程中,畜禽粪便的饲料化处理主要有青贮法、直接喂养法、干燥法和热喷法等几种,其中直接喂养法是利用鸡粪饲养猪、牛;青贮法是将作物秸秆、饲草等与畜禽粪便贮在一起,可以提高饲料的适口性和利用效率,从而达到提高蛋白转化率的目的;热喷法是热蒸和喷放畜禽粪便后,使其化学成分和结构等发生改变,在除臭、消毒后,使其成为价值更高的饲料;干燥法是通过人工的方式进行干燥,以达到杀菌、消毒和除臭的效果。但是,畜禽粪便中的重金属和病原菌等较多,通常不会采用饲料化技术来处理畜禽养殖废弃物。
畜禽粪污物资源化利用的技术要点有:(1)粪便处理①堆肥法:这是一种最古老的对畜禽粪便进行资源 化利用的方法,包括自然堆肥法和现代堆肥法。
自然堆 肥法时间长、产生臭味很大,规模猪场一般很少应用。现代堆肥法通过向伺料中加人秸杆等有机物、接种微生物、添加抑制臭味产生的添加剂等方法,可缩短堆肥时间,减少臭气产生。
粪肥腐熟后,可用作农田底肥。②伺料化处理:禽粪中含有丰富的营养物质,因此对 禽粪进行去杂、杀菌、干燥等处理后,可变为质优价廉的 伺料,如鸡粪可做猪、鱼等的伺料。
粪便的加工方法大致有干燥处理、化学处理、发酵处理、青贮、热喷处理、膨化 处理等。(2)污水处理可分为物理、化学、生物处理方法三大类,通常生产中这三种处理方法结合在一起使用。
如 先利用物理方法除去污水中的固形物,再用化学方法处理污水,或用生物方法处理污水。①物理方法主要是除去污水中的固态物质,常用方法有用格栅、筛网、微滤、砂滤等装置过滤。
用自然上浮与气浮、离心法分离固态物等。②化学方法主要用来分离回收污水中的某些污染 物,常用方法有混凝法、化学沉淀法、中和法、氧化还原法等。
③生物处理法按照微生物类型可分为好氧生物处 理和厌氧生物处理。前者是使一部分有机物转变为微 生物体,另一部分被分解为co2、h20、P0r 等;后者除生成细胞体外,还生成002、3114、1132等。
通 常用BOD5与BOD„的比值(%)来判定污水生物处理的 可行性。 该值大于45%时可行性好,大于30%时尚可, 小于30%时较差,小于25%时不宜进行生物处理。
好 氧生物处理法主要包括活性污泥法和生物膜法。厌氧 生物处理可产生沿气,从而提供能源。
除微生物外,还 可利用植物对污水进行净化。现在研究较多的是人工 湿地,在人工湿地中,植物、微生物、活性污泥等共同对 污水起净化作用,湿地中进行的净化处理属于厌氧生物 处理过程。
一是规范环评内容和要求,突出粪便养分综合利用,保障农田利用合理合法。
环境影响评价是畜禽养殖场废弃物处理利用技术模式选择、设施建设和运行管理的依据,依法开展环境影响评价是养殖企业的法律责任。但由于我国畜禽规模养殖环境影响评价起步晚,以前的环评主要从污染治理、而不是资源化利用角度开展,环评内容和要求也是参考工业污染治理方式等,致使很多养殖场依据环评报告采用工业化的污水处理办法,不仅效果差费用高、达不到环保要求,还使得本是资源的粪水成了污染物。
此外,将畜禽粪水当作“污染物”进行处理达标排放,本身也不是经济可行的。按照《畜禽养殖业污染物排放标准》要求的干清粪最小污水排放量(每百头每天1.2m3)计算,出栏一头猪所产生的废弃物要达到排放标准,处理费用将高达50多元,养殖场不愿意也承担不起。
不规范的环评内容致使很多养殖企业不得不采用依据环评报告进行工业处理,去除养分后再进行农田利用的奇特工艺,不仅造成了粪便资源浪费也使得很多污水处理设施运行不起而停用。为体现粪便的资源特征,使粪水农田利用合理合法,《意见》明确提出规范环评内容和要求,突出养分综合利用,配套与养殖规模和处理工艺相适应的粪污消纳用地,为畜禽粪便肥料化还田利用提供了强有力的制度保障。
建议环保部和农业部尽快按照《意见》要求,以粪便养分管理计划为核心,制定“规模化畜禽养殖场环境影响评价导则或技术规范”,规范环评内容和要求,推动粪便养分肥料化农田利用。二是创新种养循环发展机制,科学测算土地承载力,实现粪便有机肥农田利用的科学化。
粪便农田肥料化利用是解决畜禽养殖废弃物污染的重要手段,美国的相关法规规定,畜禽粪便不允许排放,所有规模化畜禽养殖场都必须制定畜禽粪便养分管理计划,按照粪便养分管理计划进行肥料化农田利用。即使在农田面积极为有限的荷兰,75%的畜禽粪便也是通过农田利用进行消纳,养殖企业必须按照土地承载力核算的规模进行限量饲养。
如果按照环境负荷量折算,2015年我国畜禽养殖总量约为13亿头猪当量, 按照18亿亩耕地计算, 每亩土地的粪便负荷仅为0.72头猪当量,约为每亩耕地7-8kg粪肥氮,只有发达国家推荐粪便施氮量(农田每公顷170公斤氮,人工草地每公顷225公斤氮)的50%-60%,我国畜禽养殖业发展还有很大的环境空间。但由于缺乏种养循环发展的机制和规划,没有科学测算畜禽养殖粪便土地承载力,造成部分地区,特别是大城市周边、东部发达地区、以及南方水网地区,大规模养殖场和养殖密集区过度集中、粪便负荷高、粪肥不能就近利用,再加上粪便农田利用不方便、污染物消减量得不到认可,直接阻碍了畜禽粪便有机肥利用。
为保障粪便农田利用的安全和环境友好,《意见》提出制定畜禽养殖粪污土地承载能力测算方法,实行以地定畜,鼓励沼液和经无害化处理的畜禽养殖废水作为肥料科学还田利用,将无害化还田利用量作为统计污染物削减量的重要依据,为实现粪水肥料化利用,以及专业化运营和服务奠定了基础。建议尽快制定主要作物的粪便农田利用技术规程、确保科学合理使用的技术上,探索示范不同养殖场、种植户和农田肥料化利用服务组织的多方合作机制,促进肥料化利用可持续运行。
三是加强财税政策支持,鼓励沼气发电和生物天然气,培育粪便能源化利用产业。厌氧发酵生产沼气是养殖污水无害化处理一个重要的技术环节,厌氧发酵在降低污水环境负荷的同时保存粪便氮磷养分、产生沼气清洁能源。
畜禽粪便沼气工程和生物天然气能源利用和肥料化利用一样,尽管具有很好的环境效益和社会效益,但缺乏盈利点。沼气发电上网和按标杆电价全额收购是粪污沼气工程企业主要盈利渠道。
国家发展改革委《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》(发改价格[2010]1579号)规定,对未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目,统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元。国家电网公司《关于印发分布式电源并网服务管理规则的通知》也规定,各级供电公司应均按国家规定的电价标准全额保障性收购上网电量。
但由于国家发改委2010年文件主要为支持农林生物质直燃发电项目发展而出台,很多沼气发电企业的电不能上网,更谈不上全额收购,致使有的沼气工程只能间歇运行。为保障沼气工程的持续、稳定运营,《意见》提出落实沼气发电上网标杆电价和上网电量全额保障性收购政策。
另外,为让畜禽废弃物能源化利用成为有吸引力的产业,落实沼气和生物天然气即征即退政策。《意见》首次提出支持生物天然气和沼气工程开展碳交易项目,通过增加温室气体减排收益,进一步提升沼气工程的收益。
建议在开展生物天然气和大型沼气工程建设的基础上,研究示范沼液利用技术,监测沼气发电和生物天然气等工程的环境效益,加强沼气工程碳交易培训等能力建设,为粪便能源化利用、发展沼气和生物天然气产业提供支撑。
国家大力推广有机肥替代化肥, 北京、上海、浙江、江苏、福建、山东、重庆、天津等地陆续制定了有机肥补贴政策。补贴标准一般在每吨200-300元,单个主体补贴一般最高15-20万元。领取补贴的要求一般为对每亩使用有机肥数量的要求,比如浙江金华2017年有机肥补贴,要求亩施用商品有机肥200-300公斤以上。具体要求需以地方补贴方案为准。符合要求的农民专业合作社、家庭农场、种植大户、从事农作物生产的农业龙头企业等规模化农业生产经营主体及一般农户都可以申请。
沼气补贴方面,近日,国家发展改革委和农业部联合印发了《全国农村沼气发展“十三五”规划》,提出“十三五”期间,要投资500亿元发展沼气工程。
一、规模化生物天然气工程试点项目
每立方米生物天然气生产能力安排中央投资补助2500元,单个项目的补助额度不超过4000万元,且不超过该项目总投资的40%。
二、规模化大型沼气工程
每立方米厌氧消化装置容积安排中央投资补助1500元,单个项目的补助额度不超过3000万元,且不超过该项目总投资的35%。
三、中小沼气工程、农村沼气建设项目
申报主体:养殖企业或家庭农场、专业合作社、个体户等。
项目要求:参照各地文件(参考生猪存栏200~1000头,蛋鸡存笼1000~5000羽,肉鸡出笼5000~10000羽,奶牛存栏50~100头,肉牛出栏50~100头)。
项目补贴:20万元左右。
一、我国养殖业褰污污染概况1.畜禽养殖场粪污特点。
数量大,臭味重,全国畜禽粪便年排放量已超过40亿吨。含氮量髙,水分适中,含有较多的腐殖质。
水分含量和C/N取决于是否使用垫料,垫料的类型和数量、管理方式以及气候等。2.养殖场粪污排放对环境的影响。
污水随意排放到河流,病死动物尸体随意丢弃。3.存在的突出问题一总体布局方面。
受制于地形、地势、交通以及习惯、经验甚至形象等,场区布局不尽合理,各功能分区不能按照风向和地形布置。场区内设施之间的相互联系和影响考虑不周,净污分区不明确。
一些重点部位,或因操作或管理不便,设计时往往会降低防疫要求,比如:隔离舍、出入口消毒通道及设施、病死畜禽处理设施等配置不完善或形同虚设。4.环保方面的突出问题。
运动场粪污收集与渗漏;清粪工艺与后续粪污处理工艺不匹配;粪污处理工艺选择不合理;作业环境差,设备故障率髙;缺乏科学的规划,不同地区畜禽养殖总量控制没有要求;养种结合不够,缺少粪污髙效利用的途径。二、国外畜禽场褰污处理方式解析1.丹麦。
全国设有22个集中沼气发酵站,每个发酵站负责5km以内的畜禽养殖户粪污处理。农户免费向沼气站内提供畜禽粪污,免费获得相当量的有机肥料。
沼气站由公司经营,通过沼气发电、供热来获取利润。2.美国。
(1)浅集粪池系统。在美国东南部使用最广泛,各个生产阶段均可使用,每隔5〜7天清粪1次。
集粪池深0.6m。分娩舍内在粪池端头一侧设有排粪口。
集粪池底部设一定坡度以便排粪。每次清粪完成后需向粪池中添加几公分深的水。
(2)深粪坑系统。美国中西部使用广泛, 各个生产阶段都可使用,集粪坑深一般为2.5m,抽粪时,通过风机洞口将粪污吸走。
集粪池的大小一般以贮存一年的粪污为准。3.荷兰。
传送带干清粪工艺:舍内实现粪尿彻底分离,粪便:富含P元素和有机物一堆肥;尿液:富含N元素一沼气或反渗透处理。三、畜禽场褰污处理需要解决的技术问题粪污处理应包含的环节:粪污收集、粪污输送、粪污堆放与贮存、粪污处理与利用。
1.粪污的收集问题一减量化措施。清粪方式的影响:舍内粪污的区域范围、冲粪用水量、舍内粪污是否能及时清出、清粪用工和劳动强度、粪污处理利用方式结合。
2.场区粪污输送一暗管/沟。场区粪污输送渠道应位于挤奶/转群/污道通道下方,宽度依据流量而定,深度冻层以下。
3.场区的粪污贮存。要用集粪池+搅拌汞,更有利于粪污的发酵。
4.粪污处理与利用方式。物理、化学处理方法有:固液分离、絮凝、过滤;好氧、厌氧处理及生物处理:堆肥、沼气、氧化塘、人工湿地、膜处理。
固体粪污抛洒到田间作为肥料,处理后的污水和沼水也可以喷灌农田,还可以作为无土栽培的营养液。四、畜禽场褰污治理技术模式1.种养结合模式。
采用干清粪或水泡粪方式收集粪污。干清粪时,固体粪便经堆肥或其它无害化方式处理,污水与部分固体粪便进行厌氧发酵、氧化塘等处理,在养分管理的基础上,将有机肥、沼渣沼液或肥水应用与大田作物、蔬菜、果树、茶园、林木等;采用水泡粪方式,粪污进行厌氧发酵、氧化塘处理,还田应用于农业。
2.循环利用模式。采用干清粪、控制生产用水、减少养殖过程用水量;场内实施污水暗道输送、雨污分流和固液分离,减少污水处理压力;处理后的污水主要用于场内冲洗粪沟或圈栏等,固体粪便通过堆肥、基质生产、牛床垫料、燃料等方式处理利用。
关键要素:工艺设计和工程技术的配套。3.达标排放模式。
采用干清粪方式,养殖场污水通过厌氧、好氧等工艺处理后,出水水质达到国家排放标准要求,固体粪便通过堆肥等处理利用。关键要素:成本问题。
4.集中处理模式。在养殖密集区,依托一个规模养殖场或独立的粪污处理企业,对周边养殖场、养殖小区、养殖户的粪便或污水进行收集,并集中处理。
可以是固体粪便处理、养殖污水集中处理、或粪便和污水集中处理。5.多种模式并举(多元化)治理。
多种模式相结合利用也能收到很好的效果。五、新形势下畜牧业面临的坏保挑战近几年,密集出台了一系列法规、政策:2013年10月8日,国务院常务会议通过了“畜禽规模养殖污染防治条例”;2014年1月1日开始实施(第一部专门针对养殖业的环保法律);2013年10月15日,农业部颁布了“病死动物无害化处理技术规范”,并开始实施;2014年4月24日修订通过“环境保护法”,2015年1月1日施行;新的“大气污染防治法”正在广泛征求意见和修订之中,对养殖场的大气污染也要监管;水污染防治行动计划(水十条)正式出台,2017年底前,关闭或搬迁禁养区养殖场、户。
4月15日,张桃林副部长在国新办发布会上表态,农业已超过固液成为我国最大的面源污染产业。1.条例分析了养殖业污柒问题主要原因。
中国畜禽养殖污染问题的几个主要原因:产业增长迅速,粗放、管理水平低,规模化水平不够;缺乏必要的引导和规范;布局不合理,过度集中;与种植业脱节,化肥的优惠政策,农村劳动力的减少等等,致使大量畜禽粪便得不到有效的处理和利用;没有建立完善的动物尸体收集处理体系。2.条例的基本特点。
抓大放小;全。
新政!未来4年国家在生态循环农业项目至少投资30亿! 来源: 2016-10-15 09:17:20| 查看:2891次 农业部近日印发《农业综合开发区域生态循环农业项目指引(2017-2020年)》,要从2017年起,集中力量在农业综合开发项目区推进区域生态循环农业项目建设。
如果你正在做生态循环农业,这么好的消息可一定别错过! 一、总体目标 2017年-2020年建设区域生态循环农业项目300个左右,积极推动资源节约型、环境友好型和生态保育型农业发展,提升农产品质量安全水平、标准化生产水平和农业可持续发展水平。 二、投入多少单个项目中央财政资金投入控制在1000万元左右(?地方财政资金投入比例高的省份可适当降低中央财政资金投入规模,?全部财政资金投入控制在1500万元左右)。
地方财政投入比例及项目单位自筹资金比例原则上按国家农业综合开发产业化发展项目政策执行。?? 条件基本具备的省份,每年安排项目不超过3个;条件较好的省份可适当增加项目个数,但最多不超过6个。
项目建设期为1年。三、谁能申报 (一)扶持区域项目所在区域必须是农业综合开发县,并且农业发展思路清晰、主导产业突出、新型农业经营主体发育良好、循环模式相对成熟。
基本条件如下: 1.县(市)级人民政府对生态循环农业发展高度重视,已制定生态循环农业发展规划或畜禽粪便、秸秆等农业废弃物综合利用、稻渔生态种养等相关规划; 2.县(市)级人民政府建立了推进生态循环农业发展的组织协调机制,开展过生态循环农业管理制度创新与探索; 3.对农牧渔业大县,以及列入国家现代农业示范区、国家农业综合改革试验区、国家可持续发展试验示范区的县市及开展农业废弃物资源化利用试点、种养循环果菜茶有机肥替代化肥行动的县市给予优先扶持,适当向中西部生态保护与建设重点地区倾斜。 (二)申报对象与条件分为两类: 1.龙头企业和农民合作组织 (1)申报方式:申报对象可单独申报项目或联合申报项目。
(2)申报条件:申报对象须在工商部门注册1年以上、具备可持续经营能力;通过信用中国网、中国政府采购网等查询,没有不良诚信记录或被列入监管黑名单;具有专门从事生态环境保护的专业人员和较强的技术力量;须委托专业机构作为技术依托单位,协助开展项目区域生态环境监测和实施综合养分管理计划等;项目区域为特定行政区域(至少为1个乡镇),边界清晰,相对集中连片;对于不能完成整乡镇推进的项目,要求项目覆盖农田面积不低于1万亩,畜禽饲养规模不低于1.5万头猪当量。 2.县乡人民政府 (1)申报方式:县乡政府根据实际情况,提出项目申报方案,明确实施范围、循环模式、建设主体、建设内容、运营机制、资金测算、资金来源等。
(2)申报条件及有关要求:申报项目的县乡政府须委托专业机构作为技术依托单位,协助开展项目区域生态环境监测和实施综合养分管理计划等;项目区域为特定行政区域(至少为1个乡镇),边界清晰,相对集中连片;对于不能完成整乡镇推进的项目,要求项缉怠光干叱妨癸施含渐目覆盖农田面积不低于1万亩,畜禽饲养规模不低于1.5万头猪当量。县乡政府自身未被列入监管黑名单。
县乡政府只负责项目申报及项目实施的组织和协调,不能直接参与项目建设和运营管理。四、什么样的项目能申报项目建设原则上须包括畜禽养殖废弃物资源化利用、农副资源综合开发、标准化清洁化生产等三部分内容,同时兼顾资源利用的多样化和废弃物处理的不同方式。
在具体项目设计时,项目单位可根据区域和自身条件,在完整设计的项目建设内容中,围绕关键环节、关键措施、关键技术,进行菜单式选择和搭配。 (一)畜禽养殖废弃物资源化利用根据养殖场清粪工艺、配套农田消纳面积等,因地制宜选择一种或几种循环利用模式,实现畜禽养殖废弃物资源化利用和达标排放。
1.种养一体化模式。针对周边配套农田、山地、果林或茶园充足的养殖场,对养殖粪便通过沼气处理或氧化塘处理,处理后的肥水浇灌农田,实现资源化利用和粪便污水“零排放”。
建设内容主要包括厌氧发酵装置、好氧处理设施、沼液或肥水的贮存设施、输送设备、田间利用管网与配套设施等。 2.“三改两分再利用”模式。
即改水冲清粪或人工干清粪为漏缝地板下刮粪板清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗道排污,采取固液分离、雨污分离等措施,畜禽粪便经高温堆肥后生产有机肥,养殖污水经过氧化塘等处理后浇灌农田。建设内容主要包括改造雨污分离管道系统,购置机械清粪设备、固液分离设备、固体粪便强制通风好氧堆肥系统、污水氧化塘处理贮存设施、肥水输送和农田利用设施等。
3.污水深度处理模式。采用污水深度处理技术,通过高效厌氧和好氧相结合的工艺,提高养殖污水处理效果,实现达标排放。
建设内容主要包括污水收集和预处理池、厌氧发酵池、好氧处理池、多级生物净化塘、消毒池、膜生物反应池等设施,以及污水泵、固液分离机、曝气装置等配套设备。 4.养殖密集区废弃物集中处理模式。
对固体粪便采用粪车转运-机械搅拌-堆制腐熟-粉碎-有机肥的处理工艺,提高肥料附加值;对养殖污水采。
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