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+1/2y-1/2z）O2xCO2+1/2yH2O+能量（2）含氮有机物（CsHtNuOv.aH2O）CsHtNuOv.aH2O+bO2CwHxNyOz.cH2O（堆肥）+dH2O（水）+eH2O（汽）+fCO2+gNH3+能量2细胞物质的合成nCxHyOz+NH3+(nx+ny/4nz/2-5x)O2C5H7NO2(细胞质)+(nx-5)CO2+1/2(ny-4)H2O+能量,3、细胞质的氧化C5H7NO2（细胞质）+5O25CO2+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H2OO2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）nC6H12O6微生物2nC2H5OH+2nCO2+2nC2H5OH+nCO2微生物2nCH3COOH+nCH42nCH3COOH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2535：15、C/P75150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、生物可降解指数、铵