猪排泄物(鲜粪)生态化处理与资源化利用课件

猪排泄物（鲜粪）

生态化处理与资源化利用

一、背景

随着我国畜禽规模化养殖业向高度集约化发展，养殖业与传统种植业严重脱节，其产生的大量排泄物已难以用还田方式处理，加之规模养殖场大都建在市政和城乡结合部，对城市环境和农业生态构成了严重污染，而且大大浪费了资源。

因此，畜禽排泄物的生态化处理与资源化利用，是社会经济发展急待解决的重大问题，而无机—有机生态复合肥又是现代农业发展的重大需求。1、堆肥化工程

二、猪排泄物的生态化处理与资源化利用措施1）好氧发酵图1好氧发酵示意图

3）堆肥化工艺流程图3工艺流程图

4）堆肥化工程技术工艺参数

项目参数有机质含量20%—80%水分50%—60%温度45℃—60℃碳氮比10—20碳磷比75—150pH6—9表1堆肥化工程技术工艺参数

5）堆肥工艺设备①塔式发酵设备

●多阶段立式发酵塔

●多层立式发酵塔

●多层浆式发酵塔

●活动层多阶段发酵塔

●多层次直落发酵塔

②水平式发酵滚筒

●达诺式发酵滚筒

●单元式发酵滚筒

●圆鼓形发酵滚筒图3塑钢发酵塔

③料仓型发酵装置●梨式翻堆机●搅拌式发酵装置●螺旋搅拌式发酵装置●浆式翻堆机④条垛式发酵设备●皮带式条垛翻堆机●履带式条垛翻堆机⑤组合型发酵系统及设备⑥熟化（二次发酵）设备●皮带式熟化仓●板式熟化仓图4螺旋式翻堆机

1）沼气工艺流程

图6养殖污水、猪粪沼气发酵工艺流程3）参与沼气发酵的细菌

①发酵性细菌②产氢产乙酸菌③耗氢产乙酸菌

④产甲烷菌

三、无机—有机生态复合肥生产线建设方案

1、建设规模：3万吨/年

2、总投资：约150—200万元人民币。其中：设备投资90—120万元，生产厂房投资30—50万元。

3、建设内容：1）原料库房2）生产厂房（包括设备）3）成品库房4）配套设施（水、电、运输）4、技术方案图7

生态·无机有机肥料生产工艺流程5、设备方案序号名称参考规格数量单位生产能力A盘式搅拌机PJ1800×4007.5KW2台3～5T/hB粉碎机FQ60018.5KW2台3～5T/hC皮带输送机PS50010m3KW3台D波形皮带机BPS5002.2KW1台E挤条机1台2～4T/hF烘干机GH1500×15m15KW1台2～4T/hG冷却机GL1200×12m7.5KW1台2～4T/hH包装机2.25KW包括秤、封包输送机、封包机1套3～5T/hI滚动筛分机GS1500×5m7.5KW1台3～5T/hJ料仓1套K热风炉L管道M引风机Y4-72NO6C7.5KW1台N电控柜1套O安装附件梯子、平台、支架、下料斗、阀门等1套表3PAL材料有机—无机肥料生产设备

图8PAL材料有机—无机肥料生产设备平面布置简图

6、产品方案

1）产品规格

①柱状②颗粒图9

产品规格（颗粒）图③水果专用有机肥④花卉专用有机肥⑤草坪专用有机肥⑥经济作物专用有机肥四、液态肥生产线建设方案

1、建设规模：5万吨/年

2、总投资：约50—80万元人民币。其中：设备投资30—50万元，生产厂房投资15—30万元。

3、建设内容：1）原料库房2）生产厂房3）灌装线4）配套设施（水、电、运输）4、技术方案图10液态肥料生产工艺流程图6、产品方案

1）产品包装规格

①塑料袋②塑料桶图11

液态肥包装规格图2）产品使用方法①液态肥

②叶面肥③膜下滴灌肥7、初步效益分析

1）按猪场年饲养量10000头、生产沼液约5万吨、使用PAL材料絮凝剂500吨、其他原料5000吨计，可生产液态肥5.55万吨。2）成本：PAL材料絮凝剂5000元/吨，小计：-250万元/年；其他原料：2000元/吨，小计：-1000万元/年运营成本：人工、运输、包装、管理等小计：－500万元/年。不可预见：小计：－100万元/年。3）年销售额：按400元/吨计，可实现销售额2220万元。4）实现利润：约370万元，利润率16.67％。

1、建设一个新型生态肥料产业体系

沼液、沼渣作为大中型沼气工程的发酵产物，资源化利用的主要方向为制造加工为肥料。沼液是一种厌氧发酵液，其组成中含有丰富的氮磷钾基本营养元素，而且以速效养分的形式存在，速效营养能力强、养分利用率高，是一种多元速效复合肥。由于厌氧发酵，不仅内含养分损失少，而且还可转化出多种衍生物（核酸、激素、氨基酸等），参与光合作用，激励作物增产效，同时增强抗病和防虫能力。沼液在某种程度上可完全替代化肥。若将沼液与化肥合理组配，不仅效果好，而且配置出适用于各种作物的专用肥。

沼渣的本质是经微生物厌氧发酵的生物反应后，反应器底部的流态物质，作为反应器排出的渣物，经脱水干燥后，即为沼渣。因为厌氧发酵过程中，微生物将发酵原料分解为多种蛋白质、维生素B族、氨基酸、生长素（激素）、多种水解酶、腐植酸类等，这些物质以单体或多种形式游离于发酵液和吸附在流态（固形物）上。流态物质在脱水中，除少量易挥发物质（如吲哚酸等）挥发外，沼渣基本保留了厌氧发酵产物所有成分，并加入微生物菌团和未完全分解原料，使沼渣具有了以下独特特性：①营养成分的多样性和均衡性（沼渣有机质含量达40%以上，腐植酸含量20%，并含有尿酸、生长素、氨基酸和较少损失的氮、磷、钾）（表5—6）；

②增强土壤保水（墒）、保肥的能力（主要在于沼渣含有的腐植酸疏松多孔、亲水胶体和电负性，而大量持水及吸附养分阳离子）；

③养分逐步释放的稳定性（腐殖质的吸附性、电负性与离子交换性）；

④环保性（克服化肥长期使用造成的土壤无机化严重、板结、肥力降低，作物对化肥信赖增强，以及对地表水或地下水的富营养化）；元素沼渣含量，mg/L沼液含量，mg/L铁，Fe44.3010.40锌，Zn35.092.45铜，Cu8.771.62镍，Ni1.000.02钒，V——0.11锰，Mn69.351.39铬，Cr1.620.02钴，Co0.350.03硼，B1.15——锂，Li0.70——铝，Al——0.65钡，Ba1.160.27镁，Mg164.60——钙，Ca338.20272.00磷，P29.35113.00表5沼渣沼液中矿物质元素含量

氨基酸沼渣含量，mg/100mL沼液含量，mg/100mL赖氨酸6.116.59蛋氨酸1.271.84苏氨酸5.446.30颉氨酸6.248.35苯丙氨酸5.528.53精氨酸5.124.29亮氨酸8.9911.02异亮氨酸6.089.04组氨酸1.891.26天冬氨酸10.0311.66丝氨酸5.265.12甘氨酸7.037.02丙氨酸7.118.20胱氨酸0.833.57酪氨酸4.176.91谷氨酸12.1811.95脯氨酸5.423.96表6沼渣沼液中氨基酸的组成

⑤

提高土壤有机质含量（含有多种有机物质和微生物菌团，改善土壤理化性能）；

⑥

促进作物生理活性（腐植酸盐稀溶液改变植物体内糖类代谢、促进了原糖积累，提高细胞渗透压）。沼渣内过氧化氢酶的活性，加速种子发芽和养分吸收，增加细胞的通透性，提高作物的呼吸、加速细胞分裂、增强根系发育、提高对养分的吸附能力；

⑦

减少农药和重金属污染（腐植酸吸附消除土壤中农药和酸性介质中铝、铁、锰的毒性。腐植酸与某些金属形成络合物，能使有毒元素络合物溶于水而从土壤排出，减少对作物和土壤的污染与损害）。

综上，沼液、沼渣是多元、优质的有机肥料，替代化肥，将产生显著的生态效益，更具重大意义的不只是建设肥料产业，而是建设低能耗、低排放的低碳产业。主要成分含量，％有机质36.00～49.90腐殖酸10.10～24.60全氮0.78～1.61全磷0.39～0.71全钾0.61～1.30营养成分含量，％粗蛋白14.33～25.60粗纤维13.80～21.98粗脂肪1.40～9.40粗灰分15.40～24.22无氮浸出物38.80表7

沼渣主要成分及含量

表8沼液营养成分及含量

2、简减目前沼气工程系统中的两个工艺环节

其一，简减了沼渣的好厌发酵工艺，简省好氧发酵池建设（只需适当加大发酵罐即可），其意义不止节省好氧发酵池的建设投入和工艺运行投入，更重要的是，更具科学性和技术工艺上的合理性。上海农科院土肥所对比厌氧发酵和好氧发酵（堆沤腐熟）两种方法处理有机原料，结果显示：经三个月处理，好氧分解的氮损耗达50%左右，厌氧发酵的回收率可高达95%以上（厌氧发酵液中总氮量一般占沼肥总氮量20%，其中速效含量高）；厌氧发酵后，有机磷与无机磷的比值要比好氧发酵（堆沤肥）高1-3倍（厌氧发酵液中，磷含量约为全磷量的10%左右，速效磷是全磷的10%—20%，）；厌氧发酵后，通过残液、残渣测定，钾在固相与液相的分配数据几乎相等，钾的回收率可达90%以上。

其二，简减了对排放沼液进入废水处理的工艺。经厌氧发酵、生产沼气后的沼液全部用来生产制造液态肥和其他资源化利用，节省了该工艺的建设投入和工艺运行投入。3、沼液、沼渣加工制造的肥料产品具三大优势

1）质优无论沼液还是沼渣，均是优质的多元有机肥。沼液不仅含有较丰富的可溶性无机盐，同时，还含有多种沼气发酵的生化产物，在利用过程中，表现出多方面的功能；沼渣含有较全面的养分和丰富的有机物，而且所含养分主要为速效性养分，具有速缓兼备的肥效特点。沼液、沼渣加工制作的肥料，不仅可替代化肥，还可与化肥组配，加工制造成有利于农业生态环境修复和农耕土地可持续利用的新型生态肥料。

2）价廉由沼液、沼渣加工有机肥料系统成本低。沼气工程的主体是利用各种可能废弃物，生产沼气，用于生产、生活外，还用来发电、提供电能。沼液、沼渣是沼气工程的共生产物，是处置或资源化利用的二次“废弃物”，其处置成本和资源利用成本已在生产沼气的过程中摊销，因而，资源化后，作为原料，生产加工为肥料，其成本仅为制造加工