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畜禽糞污資源化處理典型模式

來源:??????2018-11-24 9:26:05??????點擊:
  編者按

  國務院辦公廳近日印發《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》,明確提出到2020年全國畜禽糞污綜合利用率達到75%以上。在各地推進畜禽糞污處理的基礎上,我們收集整理了畜禽糞污資源化處理的7種典型模式,以期發揮示范帶動作用。

  糞污全量收集還田利用模式

  對養殖場產生的糞便、尿和污水集中收集,全部進入氧化塘貯存,氧化塘分為敞開式和覆膜式兩類,糞污通過氧化塘貯存進行無害化處理,在施肥季節進行農田利用。

  模式特點主要優點:糞污收集、處理、貯存設施建設成本低,處理利用費用也較低;糞便和污水全量收集,養分利用率高。

  主要不足:糞污貯存周期一般要達到半年以上,需要足夠的土地建設氧化塘貯存設施;施肥期較集中,需配套專業化的攪拌設備、施肥機械、農田施用管網等;糞污長距離運輸費用高,只能在一定范圍內施用。

  適用范圍:適用于豬場水泡糞工藝或奶牛場的自動刮糞回沖工藝,糞污的總固體含量小于15%;需要與糞污養分量相配套的農田。

  典型案例規模養殖場糞污還田。以安徽省焦崗湖農場為例,現有耕地面積6800畝,主要種植水稻、小麥、大豆和瓜果蔬菜。規模化豬場存欄生豬1.3萬頭,建設1.3萬立方的覆膜式氧化塘和4萬立方的敞開式氧化塘,糞污貯存時間超過9個月,設施總投資約300萬元。貯存后的液體糞肥通過農田管網進行水肥一體化施肥,通過種養結合,每年可節本增效約90萬元。

  第三方服務組織糞污還田。以黑龍江雙城北京丹青諾和牧業科技有限公司為例,基于區域中小型養殖場,建有公共糞肥存儲池100個,糞肥播灑機及配套機械設備50套,收集雙城地區的奶牛場、豬場糞污2萬噸(干物質含量低于12%),收集的糞污存儲在密閉存貯設施中,春播前及秋收后,使用高效還田設備,按測土測糞配方進行均質、精準還田。總投資1420萬元,包括服務站點和運輸車輛1020萬元,養殖場糞污貯存池400萬元,年運行成本110萬元。養殖場服務收費20萬元,糞肥農田施用收費112萬元,合計年收入132萬元。

  糞污專業化能源利用模式

  以專業生產可再生能源為主要目的,依托專門的畜禽糞污處理企業,收集周邊養殖場糞便和污水,投資建設大型沼氣工程,進行高濃度厭氧發酵,沼氣發電上網或提純生物天然氣,沼渣生產有機肥農田利用,沼液農田利用或深度處理達標排放。

  模式特點主要優點:對養殖場的糞便和污水集中統一處理,減少小規模養殖場糞污處理設施的投資;專業化運行,能源化利用效率高。

  主要不足:一次性投資高;能源產品利用難度大;沼液產生量大集中,處理成本較高,需配套后續處理利用工藝。

  適用范圍:適用于大型規模養殖場或養殖密集區,具備沼氣發電上網或生物天然氣進入管網條件,需要地方政府配套政策予以保障。

  典型案例依托大型規模養殖場糞污專業化能源利用。以河北京安生物能源科技股份有限公司為例,公司年出欄20萬頭生豬,與全縣32家養豬場、合作社簽訂糞尿收購協議,統一收集、集中處理,政府部門對糞污收集進行定價。企業投資9633萬元建設2萬立方米沼氣工程,日處理800立方米的畜禽糞污,每年可產生沼氣660萬立方米,安裝了2兆瓦的沼氣發電機組,上網電價為0.75元/千瓦時,2016年發電1512萬千瓦時,實現發電收入1134萬元。沼液進行固液分離,固體部分生產有機肥銷售,液體部分就近還田利用、制成水溶肥,年有機肥銷售收入1300萬元,未利用的沼液進入城市污水處理廠深度處理后達標排放。

  依托第三方糞污處理企業專業化能源利用。以開啟能源科技有限公司為例,龍游縣生豬養殖場固體糞便大多委托該公司進行處理,通過16輛全封閉式吸糞車定期到養殖場收集固體糞便,年收集量18萬噸,占全縣的72%。公司投資8000萬元,建設了厭氧發酵沼氣工程,形成2兆瓦發電機組并網發電,年發電量達1200萬千瓦時,發電上網電價1.1元/千瓦時,年發電收入1320萬元。沼渣生產有機肥1.6萬噸,主要通過政府集中采購發放給農戶使用,年收入400萬元;沼液進行濃縮處理,10倍濃縮生產液體濃縮肥,年產量約1.5萬噸,剩余90%的沼液深度處理達標排放。

  固體糞便堆肥利用模式

  以生豬、肉牛、蛋雞、肉雞和羊規模養殖場的固體糞便為主,經好氧堆肥無害化處理后,就地農田利用或生產有機肥。

  模式特點主要優點:好氧發酵溫度高,糞便無害化處理較徹底,發酵周期短;堆肥處理提高糞便的附加值。

  主要不足:好氧堆肥過程易產生大量的臭氣。

  適用范圍:適用于只有固體糞便、無污水產生的規模化肉雞、蛋雞或羊場等。

  典型案例生豬規模養殖場有機肥生產。以湖南鑫廣安有機肥處理中心為例,該公司投資2500萬元,興建了占地面積達1萬多平方米,年產能4萬噸的有機肥生產基地,收集的豬糞、沼渣和稻殼粉等輔料按照一定比例混合后,進行槽式發酵或條垛式堆肥發酵,再通過后期腐熟后,通過干燥、篩分等生產商品有機肥。基地每年除了處理自身養殖場固體糞便和沼渣1.8萬噸左右外,還通過8-15人的專業收糞隊,收集和處理周邊中小規模養殖場糞便或沼渣1.2萬噸以上。2016年,實際生產有機肥1.3萬噸,每噸有機肥成本約700元,平均每噸利潤100元左右。

  肉雞規模養殖場有機肥生產。以四川玉冠雞糞集中處理中心為例,采用“公司+農戶”飼養肉雞,存欄種雞35萬只,養殖戶年出欄肉雞3000萬只,糞便全部收集進行集中處理,生產商品有機肥。公司投資約1100萬元,建成年生產能力達到4萬噸顆粒有機肥的生產線。收集的雞糞和蘑菇渣等輔料按照一定比例混合后,堆肥、腐熟生產顆粒有機肥,有機-無機復混肥售價為3200-4000元/噸,普通有機肥售價為1300-1500元/噸。雞糞原料成本150-250元/噸,運輸成本約50元/噸。

  糞便墊料回用模式

  基于奶牛糞便纖維素含量高、質地松軟的特點,將奶牛糞污固液分離后,固體糞便進行好氧發酵無害化處理后回用作為牛床墊料,污水貯存后作為肥料進行農田利用。

  模式特點主要優點:牛糞替代沙子和土作為墊料,減少糞污后續處理難度。

  主要不足:作為墊料如無害化處理不徹底,可能存在一定的生物安全風險。

  適用范圍:適用于規模奶牛場。典型案例糞便快速發酵生產牛床墊料。以天津市神馳牧業發展有限公司為例,該公司場區總占地370畝,奶牛存欄2000頭。該場投資400萬元引進奧地利BAUER集團公司日處理40方糞污的快速干燥系統(BRU系統)。全部污水和糞便混合后進入BRU系統,通過固液分離將固體輸送到好氧固態發酵罐內好氧高溫發酵20小時左右,出料直接回墊牛床,污水全年可節省牛床墊料費用約150萬元。

  糞便堆肥無害化處理墊料回用。以黑龍江雙城雀巢有限公司某奶牛養殖場為例,公司存欄1500頭奶牛,其中泌乳牛700頭。糞便固液分離后的固體糞便含水率70%左右,進行8-9周的好氧發酵后,回填臥床,污水貯存在總容積8萬立方米的氧化塘中,用于周邊農田施肥用。每天每頭牛可節約墊料費用0.5元,年可節約27萬元。

  異位發酵床模式

  在傳統發酵床養殖基礎上進行改進,墊料不直接與生豬接觸,豬舍免沖洗,糞便和尿液通過漏縫地板進入下層墊料或轉移到舍外鋪設墊料的發酵槽中,進行糞便尿液的發酵分解和無害化處理,經過一段時間后可直接作為有機肥料進行農田利用。

  模式特點主要優點:飼養過程不產生污水,處理成本低。

  主要不足:大面積推廣墊料收購難;糞便和尿液混合含水量高,發酵分解時間長,寒冷地區使用受限;高架發酵床豬舍建設成本較高。

  適用范圍:主要適用南方水網地區,周圍農田受限的生豬養殖場,其中舍外發酵床適用于年出欄1000頭-2000頭的養殖場,高架發酵床適用于規模較大的養殖場。

  典型案例中小規模生豬養殖場舍外發酵床。以溫氏家庭農場模式為例,生豬常年存欄500頭,年出欄1000頭,豬糞便和尿液清理到舍外的大棚,大棚內建有發酵床,底部鋪設木屑、稻殼、蘑菇渣等,采用機械(管道)或人工將糞尿均勻撒入并翻堆,定期加入菌種。土建和設備投資4.3萬元,每頭上市肥豬可增加有機肥銷售收入約3元,實現污水零排放。

  大規模生豬養殖場高架發酵床。以廣東東瑞食品集團有限公司為例,采用兩層結構的高架豬舍養豬,其中上層養豬,下層利用微生物好氧發酵原理,以木糠等有機墊料消納糞尿,生成有機肥料。萬頭豬場的土建和設備投入約620萬元,減少污水處理設施投入約180萬元,與傳統養殖模式相比,增加投入約110萬,在運行費用方面,年有機肥收入54萬元,每年需要墊料35萬元,人工費用、電費等費用18萬元,收入和支出基本平衡。

  污水肥料化利用模式

  養殖場產生的污水厭氧發酵或氧化塘處理儲存后,在農田需肥和灌溉期間,將無害化處理的污水與灌溉用水按照一定的比例混合,進行水肥一體化施用,固體糞便進行堆肥發酵就近肥料化利用或委托他人進行集中處理。

  模式特點主要優點:污水進行厭氧發酵或氧化塘無害化處理后,為農田提供有機肥水資源,解決污水處理壓力。

  主要不足:要有一定容積的貯存設施,周邊配套一定農田面積;需配套建設糞水輸送管網或購置糞水運輸車輛。

  適用范圍:適用于周圍配套有一定面積農田的規模豬場或奶牛場,在南方宜使用厭氧發酵生產沼氣等無害化處理,在北方宜直接使用氧化塘貯存,在農田作物灌溉施肥期間進行水肥一體化施用。

  典型案例“果-沼-畜”水肥一體化利用。以陜西延安梁家河流域千畝生態果園水肥一體化工程為例,該工程按照“以果定沼、以沼定畜、以畜促果”的思路實施,項目總投資220萬元,按照“斤果斤肥”的技術標準,在梁家河山地蘋果園建設了200立方沼氣工程和1000畝水肥一體化示范工程,年可處理梁家河流域畜禽養殖廠糞污1800噸;年可產沼液1600噸,可滿足梁家河流域1000畝蘋果園有機肥施用。通過“果-沼-畜”模式實施,使梁家河流域畜禽糞污資源化利用,達到了區域內全消納,有機肥(沼渣沼液)替代化肥達到了60%。

  污水厭氧發酵集中收集還田利用。以龍游縣箬塘村為例,村內6家規模養豬場,近1.5萬頭生豬,污水經厭氧發酵無害化處理,沼液與村里3800畝種植基地相配套,通過集中布網還田利用,共建有沼液池1.8萬立方米,鋪設灌溉管網近18公里,年消納沼液約6萬噸,減少化肥使用約300噸,按每畝節約化肥150元計算,每年可節約成本50萬元以上,種植戶得到了實惠。

  污水達標排放模式

  養殖場產生的污水進行厭氧發酵+好氧處理等組合工藝進行深度處理,污水達到《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001,其中COD低于400mg/L,NH3-N低于80mg/L,TP低于8mg/L)或地方標準后直接排放,固體糞便進行堆肥發酵就近肥料化利用或委托他人進行集中處理。

  模式特點主要優點:污水深度處理后,實現達標排放;不需要建設大型污水貯存池,可減少糞污貯存設施的用地。

  主要不足:污水處理成本高,大多養殖場難承受。

  適用范圍:適用于養殖場周圍沒有配套農田的規模化豬場或奶牛場。

  典型案例規模豬場污水深度處理達標排放。以浙江美保龍種豬育種有限公司為例,公司存欄母豬2000頭,污水處理采用高效固液分離系統,高效UASB厭氧發酵系統,四級生化聯合處理技術等工藝,污水處理中心總投資800萬元,日處理污水240噸,合計噸污水處理費用約為6.2元,處理后水達標排放,部分出水循環用于苗木灌溉、水生蔬菜種植和水產養殖等。

  規模豬場污水深度處理回用。以網易味央安吉豬場為例,目前豬場存欄生豬約6000頭,糞尿采用“豬用馬桶”收集,定期沖洗馬桶,收集的糞污首先進行固液分離,分離后的污水采用“生物高效脫氮除磷(A/O)”+“膜生物反應器(MBR)”組合工藝,污水處理設施總投資約200萬元,目前日處理污水約50噸,噸污水運行成本約為8.7元,處理后的污水出水可達到COD≤150mg/L,氨氮含量≤10mg/L,終水回用做“豬用馬桶”的沖洗用水,既做到“零排放”,又節約了新鮮用水量。
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