畜禽粪便的处理和利用.ppt

畜禽粪便的 处理和利用,一、畜禽粪便资源 二、畜禽粪便的作用 三、堆肥的基本理论 四、堆肥过程的性质变化及其影响因素 五、堆肥的生物化学与生物学 六、堆肥过程中的条件控制 七、堆肥腐熟度评价 八、堆肥的类型及设备,一、畜禽粪便资源,每年畜禽粪便数量,2、鸡每天所进食的饲料量及养分比,3、畜禽每天排出的粪便量及养分比 （新鲜）,4、新鲜畜禽粪的养分平均含量/ %,5、我国有机肥施用量占肥料总用量比例的变化,有机肥使用的作用,1、有机肥营养齐全，有机肥含有作物的所需要的大量元素氮、磷、钾；中量元素钙、镁、硫；微量元素铁、锰、铜、锌、硼、钼等。比例合理，释放平稳,有机肥使用的作用,2、有机肥中含有化肥中没有的营养成分，含有氨基酸、蛋白质、糖、脂肪、胡敏酸等各种有机成分，对改善作物品质有重要意义。,有机肥使用的作用,3、使有机肥同时带入大量的微生物和酶，同时为土壤微生物带入营养和有机能量，促进土壤微生物的生长和繁殖、提高酶的活性。 。,有机肥使用的作用,4、有机肥中含有大量的有机物质，经微生物降解产生腐殖酸、激素等，促进根系发育、提高光合作用。,有机肥使用的作用,5、增强作物的抗逆性 5.1 增强抗旱抗寒能力，改善土壤结构、增强土壤保水能力； 5.2 减少作物蒸腾。,有机肥使用的作用,6、增强作物的抗盐能力，促进土壤脱盐 6.1 抗倒伏、抗病； 6.2 微生物合成生理活性物质，如维生素B、叶酸、生长素等，是作物生长健壮，提高作物产量、改善作物品质，土壤有机质与水稻的蛋白质含量呈显著正相关，能提高作物的维C含量和水溶性糖的含量。,有机肥使用的作用,7、提高土壤肥力、改善土壤结构、增加土壤生物活性，提高化肥的利用率、提高土壤养分的利用率。,二、堆肥的基本理论,1、堆肥中有机物的氧化和合成反应式 2、好氧发酵 3、厌氧堆肥 4、纤维素的厌氧分解反应 5、堆肥的工艺流程 6、几种常见病菌与寄生虫的常见温度 7、堆肥发酵影响因素,1、堆肥中有机物的氧化和合成式,1、有机物的氧化 （1）不含氮有机物（CxHyOz） CxHyOz +（x+1/2 y - 1/2z）O2 x CO2 +1/2 y H2O +能量 （2）含氮有机物（CsHtNuOv.aH2O） CsHtNuOv . aH2O +bO2 CwHxNyOz . cH2O（堆肥）+dH2O（水） +eH2O（汽）+fCO2 +gNH3 +能量 2细胞物质的合成 nCxHyOz +NH3 +(nx +ny/4 nz/2 -5x)O2 C5H7NO2(细胞质) +(nx-5)CO2 +1/2(ny -4)H2O +能量,3、细胞质的氧化 C5H7NO2（细胞质）+5O2 5CO2 +2H2O +NH3 +能量 纤维素的分解 （C6H12O6）n 纤维素 n（C6H12O6）（葡萄糖 ） nC6H12O6 + 6nO2 微生物 6nCO2 + 6nH2O +能量,微生物 H2O O2 有机物质 CO2和H2O 新生物 物质分解产物 腐殖质堆肥 能量 热量,2、好氧发酵,堆肥有机物+微生物+H2O,细胞物质,有机酸、醇+微生物+CO2、NH3、H2S、PH2等+能量,细胞质,CO2+CH4+,产酸阶段（产酸菌的作用）,产气阶段 （甲烷菌的作用）,、厌氧堆肥,、纤维素的厌氧分解反应,（C6H12O6）n 微生物 n（C6H12O6）（葡萄糖） n C6H12O6 微生物 2n C2H5OH +2nCO2 + 2nC2H5OH +nCO2 微生物 2nCH3COOH +nCH4 2nCH3COOH 微生物 2nCH4 +2nCO2 总反应为：（C6H12O6）n 微生物 3nCO2+3nCN4 +,、堆肥的工艺流程,目前一般采用好氧堆肥工艺，通常分外处理、主发酵（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理、贮芷等程序 1、外处理：粉碎、去杂调整水分，C/Nee、添加药种和酸 2、主发酵（一次发酵）：一般从温度升高到温度下降为主发酵阶段。开始中温菌生长（3040OC）随温度增高（4565OC）高温菌活动杀死。 3、后发酵：进一步分解有机物使之变成复殖酸、氨基酸等稳定有机酸，后发酵时间为2030天。 4、后处理：粉碎去杂，造粒干燥 5、贮芷 6、除臭：液体洗涤、吸附法、掩散法,、几种常见病与寄生虫的死亡温度,名称 死亡温度 名称 死亡温度 沙门氏 46OC 以上不生长； 钩虫卵 50OC,3d死亡 伤寒菌 5560OC ,30min内死亡 鞭虫卵 45OC,60d死亡 沙门氏菌属 56OC，1h内死亡； 血吸虫卵 53OC,1d死亡 60OC，1520min死亡 蝇蛆 5156OC，1d死亡 志贺氏杆菌 55OC,1h内死亡 霍乱产弧菌 65OC,30d死亡 大肠杆菌 绝大部分，55OC，1h死亡； 炭疽杆菌 50OC55OC,60d死亡 60OC,1520min死亡 布氏杆菌 55OC,60d死亡 阿米巴属 68OC死亡；50OC;3天死亡； 猪丹毒杆菌 50OC,15d死亡 71OC，50min内死亡 猪瘟病毒 5060OC,30d死亡 美洲钩虫 45OC,50min内死亡 口碲疫病毒 60OC,30d死亡 流产布鲁 61OC,3min死亡 小麦黑穗病菌 54OC,10d死亡 土菌 稻热病菌 5152OC,10d死亡 酿脓链球菌 54OC,10min内死亡 麦蛾卵 60OC.5d死亡 化脓性细菌 50OC,10min内死亡 二化螟卵 55OC,3d死亡 结核分枝 66OC,1520min内死亡， 小豆象虫 60OC,4d死亡 杆菌 有时在67OC内死亡 挠虫卵 50OC,1d死亡 牛结核杆菌 55OC,45min内死亡 蛔虫卵 5056OC,510d死亡,、堆肥发酵影响因素,1、有机质含量在20%80%之间 2、水分：含水量按重量计5060%，有利于微生物生长 3、温度：中温（3040OC)12天，到高温（5060OC)56天即可达到无公害 4、炭氮比：C/N一般为2535：1 5、C/P 75150为宜。磷酸细胞核AIP的重要组成 6、PH值一般中性偏碱,1、堆肥一般性质的变化 物理性质的变化 水分的变化 PH值的变化 CEC的变化 2、堆肥的碳素循环及腐殖质变化 概述 有机质、腐殖质及其组成的变化 3、堆肥的氮素循环 概述 堆肥和沤肥的氮素变化 添加尿素对堆肥过程中氮素组成的影响 4、堆肥过程中磷素的变化 5、堆肥的灰分及重金属的变化,三、堆肥过程的性质变化及其影响因素,恶臭物质的种类和性质 恶臭的控制,6、恶臭及堆肥的气味变化,堆肥过程中PH值的变化,畜禽粪堆肥阳离子交换量的变化,微生物降解有机物的相对速率排序,堆肥前后腐殖质及其组成的变化,堆肥前后不同形态氮素含量的变化,堆肥初期和原料中不同形态氮素含量,不同堆肥处理后N素形态比例,1、某些恶臭物质的分类,除臭剂 ： 氧化剂、杀菌剂、PH值调节剂，如甲酸、乙酸、丙酸、硝酸、硫酸亚铁、过氧化氢、高锰酸钾； 生物学法：放线菌（Streptomyces属）、好热性防线菌（Bacilllus属）； （3）物理法： 吸附,2、恶臭物质的控制,堆肥的生物化学与生物学基础 堆肥过程中的生物化学 堆肥物料的化学组成 温度和PH值变化特征 堆肥进程中的生物化学变化 堆肥进程中的微生物学 真菌 放线菌和细菌 病原微生物 无害化需要的最适堆肥温度,四、堆肥的生物化学与生物学,堆肥条件的优化 物质降解需要的最适堆制温度 堆肥添加剂 微生物接种剂 2、堆肥过程中微生物的变化 堆肥过程中微生物的变化 堆肥过程中酶活性的变化,堆肥过程中水分的控制 干堆肥物料的水分控制 湿堆肥物料的水分控制 控制湿度的干化法 堆肥过程中温度的控制 堆肥过程中通风供氧的控制 概述 高温堆肥的供氧方式,五、堆肥过程中的条件控制,利用翻倒肥堆的供氧 表面扩散供氧 强制通风供氧 堆肥原料的颗粒大小控制,概述 腐熟度概念及影响因素 腐熟度： 影响因素：堆肥时间、堆肥原料的C/N比、性质及结构、其它因素 PH值、挥发性固体（有机质或全碳）含量、固相或液相的 碳氮比（C/N)值、阳离子交换量（CEC)、二氧化碳释放量、水溶性有机质（酸）含量、水溶性糖（SC)、生化需氧量（BOD5)、有机质腐殖化程度、生物可降