五里塘生态农场有机废弃物的资源化生态工艺.doc

五里塘生态农场有机废弃物的资源化生态工艺城市车与城市生杏6巷3鞲I93年,o(城市生态系统)0vvvVv.&f一五里塘生态农场有机废弃物的资源化生态工艺汪敏郑师章(复姚春云环境与资源生物学蒜)武潘红星方志安(上海市校江县环境保护局)5ff>擅耍上海市拱江县五里塘生态农场以沼气工程,氧化沟和鱼塘围厢葬鸭为主的生杏工程,有效地利用了农场产生的大量禽畜粪便并解斑了沼液,滔谴的=巍污染何题在i苷气池上建玻璃温室保温,使沼气地能正常越冬从而得以周年运转.生态工程的建立,取得了莨好的经济,生态和环境效益.关键凋i苷气工程,氧化拇,围困养鸭t玻璃温室木1二程一一牡为1前言性和必要性受到了人们的普遍重视.它作为农村生态工程是指应用生态学的原理和解决能源紧缺,减少禽畜粪便等:机废弃农业,生物技术以及系统工程等方法,实现物的环境污染,以及提高物质的循环利用率物质多层利用,提高光能利用率和物质转化等方面的作用已为人们所公认.但是,在发率的一种工程系统.近年来,我国不少地区展沼气的伺时,如何使沼气池正常越冬以及应用这一理论,进行农村生态工程的建设和有效地处理沼气池产生的大量沼液,沼燕,设计,在乡镇环境保护,土地的台理利用以及一直是困扰着人们的一个老大难同题.松江物质的多层次利用良性循环等方面都取得了县五里塘生态农场根据本地区和农场特殊的比较明显的社会经济,和环境效益,初步地理环境条件,充分利用当地丰富的光资源,显示了乡镇生态工程的建设是条发展农村经在稆气池上建立玻璃温房保温以保证沼气池济和保护农村环境的有效途径I3.能周年运转,在溜渣和沼藏的后处理上,五里塘生态农场始建Tq978年,依通波采用沼燕还田,沼液养鱼和通过氧化沟种植t塘畔,位于以该河为水源的松江县水厂的上高等水生植物作猪的青料而得到处理.游.农场以生产瘦肉型供港睹为主,同时还鱼塘围网养鸭的有机废弃物资源化利用兼养鸡,鸭和鱼.农场每年产生的大量的禽表现在用围网将鸭放养在鱼塘上,鸭粪直接畜粪便直接影响到水厂的水源质量.1987年排入鱼塘养鱼.农场年lj甩生态工程的原理,在发展畜牧业生五里塘生态农场这一以沼气工程,氧化产,同时又资源化处理禽畜粪便等有机废弃淘和鱼塘围网养鸭的废弃物资源化生态工艺物方面进行了较成功的探索.其有机废弃物系统通过正常运转,取得了较好的生态经济资源化综合利用主要表现在三个方面;即沼效益.气工程,氧化沟和鱼塘围同养鸭.2五里塘生裔衣场生意工程的特色以乡镇丰富的禽畜粪便等有机物发弃物五里塘生态农场以沼气为纽带,将场内为原料的沼气工程在该生态工程中的重要养猪,养鸭,养鸡,养鱼和种植等各单元联系罐城市环境与城市生态19好年起来.一个子系统废弃物,经沼气环节和氧化沟处理后,变为另一个子系统的能量和物质输入,彼此之间构成了一种复杂的物质和能量流动网络.五里塘生态农场内物质多层次利用的方式主要表现在:由猪场,鸡场产生的粪便输入沼气池作为沼气发酵的原料,产生的沼气用作场部的燃气和各子系统的增温能源一部分沼渣用作农场果园和蔬菜地肥料,其余的用卡车运往丰产方还田沼液投入鱼塘养鱼,大部分通过氧化沟种植永生高等植物作猪的青料养鱼塘用围网养鸭,鸭粪直接排入鱼塘养鱼(图1).一回屯葬嚣:丑圆恼圈l农墙生志工程工艺流程图五里塘生态农场的沼气工程于1987年5)1第一批建成7个30m.发酵池,1989年第二批又建成3个50m发酵池,1990年第三批建成3个50m.发酵池,其中第一,二批所建沼气池能很好地运转.全场的沼气池并联,采用地下常温发酵的方式.每池投料量为lm.,料浓度控制在5%左右.正常温度下,产气系统保持正常产气.产气率一般保持在0.3m./m?d左右,最高时可达0.6m./m?d.在深冬及早春季(一般为二月份)鹕化池温度最低,在没有特殊设施的情况下褶气池常不能正常产气,这在五里塘其他同类型沼气点上也是如此.针对这一情况,五里塘生卷农场沼气工程配套设施中建立了210m的玻璃温室.由于温室升温的作用,使得在一年中接受太阳辐射能最低的二月,池温也始终维持在10左右,比室外地面温度升高520以上,保证了系统得H正常运转.沼气生产主要以猪粪为发酵原料,在产气率低颞料不足时,也投加鸡粪.沼气池每年消耗猪粪1368750kg和消耗鸡粪182500kg,年产沼气39420m,沼液3528000kg,沼渣170000kg.帮气池的沼渣每年清除一次,清赊的渣一部分用于场部果园施肥和种植蔬菜,大部分用卡车运往丰产方还田.沼气池产出的沼液中,有450o00kg用于鱼塘肥水养鱼(占沼液总量的12.8),其余的通过氧化沟得到处理.农场通过对场部周围的阴淘充分清淤,建成一条长330m,容积1650m.,日处理水量约lot的氧化沟,能处理掉目前沼气池排出的所有沼演量.农场鱼塘围网养鸭面积约1亩,年养鸭5批,每批1000羽,鸭棚直接建在鱼塘边上.预计每年向鱼塘排入鸭粪10593kg.a生态工程曲效益分新3.1经济效益分折褶气工程每年运行成本2310元,若以每i1沼气0.10元计,则年产的39420m.的沼气可获3942元,其产投比为1.:l,直接经济效益明显.沼气池上的玻璃温室在给沼气发酵池起保温作用的同时,其室内还进行冬,春育苗,每年育苗收入在1000元以上,体现了较好的经济效益.若以每m.沼气燃烧热效应为25kg标准煤相当计算,则年可节约标准煤95.88t:.按每t煤2,50元计,年节约开支2.46万元.另外还节约煤炭支援国家建设刨利,市郊工业生产力水乎为耗1炭可创产值1万元,利润0.2万元,年共创利19.2万元.鱼塘围网养鸭,以每年排入鸭粪10593kE,每4kE鸭粪相当子1kg鱼料计,则可节约鱼料2468kg,合1l5万元.而且这部分的鸭粪投入不花费任何人力和财力.3.2生态效益分析五里塘生态农场利厢禽畜粪便作原料,6卷3期城市环辘与城市生态经厌氧发酵获褥了新能源,同时发酵后的料液仍含有有机质,为此进行了如下试验.1沼渣用作家畜的部分掭充饲料.沼气发酵后的固体残渣经分析测定含有丰富的营养物质,其粗蛋白量由原来的14.68%提高到l5.6,B族维生素亦有明显的增加,加之发酵残余物的水解酶活性很高,有助于动物消化,特别是纤维素分解酶对单胃动物采食非常有利.用这种招渣取代1O%的精料千物质量喂猪,平均每头肉猪日增重比对照提高5g多,且缩短了出口和上市周期.2沼肥在种植无公害蔬菜中的应用溺肥是一种很好的有机速效肥,早已被许多试验所证实.将它用来培养无公害蔬菜,不仅对植株生长,成熟结实产生积极的影响,还使产量增加3O左右,可以提前l2个月供应市场新鲜的蔬菜.由于植株吸收了招渣中的活性物质,自日增强植株御害能力,减少病害发生和免施农药.s招液养鱼.由于沼液是一种经过充分发酵的肥料,其速效N,P含量极高(分别占总N,总P的69和36),施入鱼塘有利于浮游植物,浮游动物的繁殖,提供给各类鱼群足够的饵料,特别是使以滤食性为主的鱼类产量有明显的提高,亩产上升55kg以上,同时降低了饲料的成本.沼液经厌氧发酵,病原菌大量被杀死,从而减轻了鱼病的发生,治疗成本降低.这样投放沼液,每亩鱼塘水面比常规肥提高刺润342.5元.4五里塘生态农场稆气池的沼诫通过氧化沟,不但得到了净化处理,而且在沟里放养一些水生植物作为猪的青料,减少了猪场对外界青料的进口和依赖,具有较好的生态经济效益.3.3环境效益分析五里塘生态农场对周围环境造成影响掏废弃物主要是猪粪尿和生活生产污水,五里塘生态农场每年有3367l5kg的猪粪尿和27OOOOokg的生活生产污水产生,这些发弃物如果不经任何处理任其自然排披,则每年向环境中排放的cOD约361506k,BOD约234995kg,势必给环境造成极大的压力.1987年农场实施生态工程的规划种运行后,用猪鸡粪作为沼气发酵原料(年消耗1368750k猪粪和182500kg的鸡粪)生产沼气,经沼气发酵产生的3528000kg沼液有450000k用作鱼塘肥水养鱼,其余的经过氧化沟得到处理|产生的沼渣绝大部分运到丰产方还田作肥料.这样,经沼气环节,使场内大量的禽畜粪便得以综合作用,极大地使场内曲环境卫生得到了改观,也减轻了对通波塘河水水质的污染.据松江县环境监测站对附近河段水质监测结果表明,BOD指标从1987年的120mK/L降到1989年的5g/L,消减率为95.8,环境效益显着.在农场生态工程柏设计中,沼气池大量沼液如何有效地处理是决定沼气工程在系统中有效性和必要性的一个极重要的因索.五里塘生态农场把沼气池产生的沼夜,除一部分用于养鱼外,绝大部分通过氧化沟氧化处理,取得了很好的效果.l992年5月26日上午分别对氧化润的进,出水口水采样分析,其CODBODNH3一N均大大地低干上海市禽畜粪便排放标准(表1).寝1氧化淘进,出水口亦质监测值(1992.5.26)竺!f竺!j竺!J蠼一CODcr(mg/L)BOD(mg/L)NH3-N(mg/L14044460卫44.,S3.217.51.596296.299.435018080生态农场的鸭粪是用卡车直接运出系统外的.在鱼塘上用围网养鸭,鸭粪直接排入鱼塘养鱼,不但减少了对外界的环境压力(预计这些鸭粪的COD和B0D分别为11337kg与731kg),而且还碱少了农场j运输压力,具有较好的生态经讲环境效益.城市环寰与城市生态L93晕4小结以稻气工程,氧化沟和鱼塘围网养鸭为主的五里塘生态工程,在提高农场内物质循环再利用率,增强系统的稳定性和减少禽畜粪便等废弃物的环境污染等方面的作用是显着的.它的建立,不但具有良好的环境和社会效益,而且还取得了较好的经济效益.五里塘生态农场在发展沼气工程的同时,也很好地解央了沼渣,特别是沼液的后处理问题,避免了二次污染.5讨论(1)由于沼气工程,氧化沟和鱼塘围网养鸭都是土法上马,为了提高系统的运转效率,某些设计和运转参数还有待于进一步研究.例如氧化淘在不同季节的运行管理参数,日处理达标水量,沟内水生高等植物的生长控制量,鱼塘养鸭的围同面积和最大养鸭容量等都有待进一步试验确定.沼气池现还有5个池容为30m.发酵池没有充分利用,若能加强管理,充分发挥沼气池的潜力,不但可以提高废弃物的处理量,还可以增加沼.环奠科技简讯o0气产量.(2)农场猪屎和场部的生活生产污水还没有妥善地收集处理,任其排入到环境中去,给环境,特别是通波塘的水质造成潜在的威胁.如果在农场修条猪场的集屎沟和场部的污水收集沟,再把收集的废水通入氧化沟,便可得到处理.(3)农场沼气池的沼渣每年仅清除一次,而且清出的渣有时来不及运输,堆放在露天,任凭日晒雨潍,对周围环境造成了一定程度的二次污染,今后农场应当注意沼气池沼渣的清除和及时的运输处理.参考文棘l李正方,南京古泉生态工程实验效益分析评价,农村生态环埭,l987(4)152过维钧.华允睐犏蓍,农村生奄经济理论与实践.中国科学技术出艋社,北京,199Q3周纪纶等,渔牧农综台经营持续发展摸式研究.农村生态环境.19864姚春云等,周年运转的沼气工程.农村生态环境,199Q(4)43拍城市垃圾处理方式一垃圾焚烧炉与WtE翌炉排对于以垃圾为燃料的能量回收电厂,炉排必须保证垃圾在其上有足够长的停留时间,以使燃烧充分并符合环保排放标准以瑞士为主的ABB集团所属WtE环保设备公司,开发的水平布置以双向运动推力炉排为特征的垃圾焚烧炉,已被成功地证明具备上述性能要求.该炉排应用于世界各地许多垃圾焚烧站,每天焚烧垃圾总量约为1500O吨.垃圾能量回收电厂包括一套复杂的设备,从垃圾的进料并在炉排上燃烬,到热量回收,烟气清洗一整套过程.监视这一全过程就是电厂综合管理的内容.由于所有设备应看成一个整体,从设计到施工有必要由同一公司完成.这一手段将保证电厂有最大的运行可靠性,并符合环保规程的排放要求.WtE环保设备公司位于瑞士苏黎世,于1989年成为ABB集团成员,在设计和施工,生活垃圾和公害类圾垃焚烧站方面,处领先地位.该公司对ABB在国外的垃圾能量回收方面的工作,是一理想的补充?6卷3端城市环境与城市生态ECOLOGICALTECHNOL0GYOFREUSED0RGANICWASTElNWULITANGECOL0GICALFARMWangMinZhengShizhang(EnvironmentalandResoarcesBiologyDecCartment0,FadanUniversity)YaoChunytinYeYuwuPPnHongxingFangZhinn(Bureaa0fEnvironmen;alProtection0fSonMiangCoanty,Shanghai)AbstractEclogiealengineeringofWULITANGecologicalfarmismainlycharacterizedbyitsbiogasengineering,oxidationchannelandraisingducksinfishingpondwithnat.Theengineeringtreatstheorganicwastefromthefarmefficlearly.Theliquidresidtiefromthebiogaspoolarealsotreatedbyoxidationchanne1.Thegreenhouseoefthebiogaspoolensuresthebiogaspooltopullthroughthewinternormallysothatitcanworkwellthroughtheyear.Theecologica1engin