第七章 粪污处理（终稿）

1、畜禽场建设与管理大全之第七章 粪污处理第一节 畜禽养殖污染的危害性传统的畜禽饲养以农户分散经营为主，规模小，粪污产生数量少，可以及时使用，基本不存在环境污染问题。目前，畜牧业已经成为一个相对独立的产业，集约化畜禽场、养殖小区占主导地位，畜牧业已经有家庭副业发展成为农村经济中的支柱产业，而事实上很多畜禽场建在大中城市的近郊及城乡结合部，畜禽养殖产生的粪污排放量大，周围没有足够的土地消纳，再加上化肥的大量使用，减少了粪污的使用，导致了农牧分离、种养脱节，畜禽养殖产生的粪污由可以很好利用的资源变为污染源，畜禽粪便产生量是工业固体废弃物产生量的2.4倍（1999年统计数据），由此造成的环境污染已经成为

2、一个社会问题，严重影响我国农业的可持续发展。畜禽养殖产生的污染物主要有固体粪便和污水。畜禽生产过程产生的大量粪便如果露天堆放，晴天臭气熏天，蚊蝇滋生，雨天粪水漫流成河，使人无法下足，传播疾病，可引发“畜产公害”，其中含有大量病原体，不经发酵直接施田有潜在危害，且受季节性、运输距离等影响。畜禽粪便污染物不仅污染地表水，其有毒、有害成分还易渗入到地下水中，严重污染地下水。它可使地下水溶解氧含量减少，水质中有毒成分增多，严重时使水体发黑、变臭、失去使用价值。畜禽粪便一旦污染了地下水，极难治理恢复，将造成较持久性的污染，影响禽畜饮用水，最终影响人类健康，不仅严重地污染了周围的环境，也威胁着规模化畜禽养

3、殖业自身的持续、健康发展。如2001年，鸡粪被市政府列为石家庄的七大污染源之一。这种污染的恶性循环会给禽畜业的发展造成严重的危害。如果养殖业造成的污染事故一旦发生，其危害将相当严重，作为 “菜篮子工程”和增加农民收入的重要组成，简单地进行“关、停、并、转”一刀切是不现实的，综合治理尚需一个过程。对于畜牧业产生的污染，大多数发达国家都建立了专门的法律、法规，日本在20世纪60年代就已经认识到大型畜牧业对环境的污染，称之为“畜产公害”，并通过立法限制大型畜牧场的建设，规定在城镇附近，猪场规模不能超过50头，而且必须有治理排污的措施。荷兰畜牧业高度发达，而国土面积狭小，为了防止环境污染，从1984年

4、起，不再允许养殖户扩大经营规模，全国只有4个大型农场，整个畜牧业分散在13.7万个家庭农场，产生的畜禽粪便在农场自身消化。为了解决过剩粪肥的处理，政府制定了粪肥运输补贴计划和加工出口计划，政府补贴建立粪肥加工厂。很多国家规定了单位面积的畜禽饲养密度。此外，发达国家在发展中国家建设畜牧养殖场，把环境污染转嫁到一些经济落后的发展中国家，以减少其国内的污染。我国政府在“2010年远景规划”和“中国二十一世纪议程”中都将发展生态农业，保持农业的可持续发展放到了重要的位置。在发展农业生产，提高生产效率的同时，保护生态环境，确立可持续发展的生态农业生产体系。我国集约化养殖起步晚，环境污染问题非常突出，借鉴

5、国外的经验和教训，不能再走先污染后治理的老路，治理畜禽养殖场的粪便污染刻不容缓。按照全国生态环境保护纲要和国家环境保护“十五”计划的要求，国家环境保护总局颁布了畜禽养殖污染防治管理办法(国家环境保护总局9号令)，联合国家质检总局出台了 畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001) 和畜禽养殖业污染防治技术规范(HJ/T812001)，要求畜禽养殖业的污染防治应以“资源化利用、容量化控制、减量化处置、无害化处理、生态化发展、低廉化治理”为原则，以管促制，化害为利，变废为宝，将畜禽养殖产生的废物转化为种植业可利用的资源，最终实现种养结合、互为促进的良性生态农业生产链，促进农业生产和生态环境

6、的协调发展。对新建的养殖场要执行环境影响报告书制度，要做到环保工程应与养殖场主体设施同时设计、同时施工、同时使用，凡没有粪便利用措施和污水治理设施的一律不准开工。使我国畜禽养殖环境污染防治有了标准和依据。第二节 环境治理的指导思想和基本原则指导思想：畜禽养殖产生的污染治理不同于工业“三废”及城镇生活污染治理，有其自身特点和内在规律，简单照抄工业污染治理及活污染治理只能是事半功倍。以改善环境质量、促进农业可持续发展为宗旨，以畜禽粪便资源化的环境容量为基准，坚持“预防为主，防重于治”的原则，达到“治本治表，表本兼治”的目的，化害为利，变废为宝，将畜禽养殖产生的废弃物转化为种植业可利用的资源，最终实

7、现种养结合、互为促进的良性生态农业生产链，促进农牧业生产发展和生态环境的协调发展，实现环境、经济和社会效益的三统一。基本原则：（1）资源化利用原则对畜禽养殖产生的废弃物找出出路也就是综合利用是污染治理的关键。“世界上真正的废弃物是没有的，而我们现实中所指的废弃物实质上是放错地方的资源，我们搞废物利用，实际上是把放错位置的资源重新利用好”。畜禽粪便同工业污染源产生的废弃物不同，其含有农作物所必需的氮、磷、钾等多种营养成分，处理得当可转化为宝贵的资源。资源化的主要途径是与农、果、菜、鱼结合加以综合利用，堆肥后的活性有机肥还田或出售；生物处理后的污水用于农田、绿地的灌溉或养鱼，亦可将污水净化、消毒后

8、用于冲洗畜禽舍等，节约畜禽场用水量。不仅减轻了对环境的污染，而且利用了资源，可以减轻一部分治理成本，取得经济和环境双重效益。（2）总量化控制原则因为农田消纳粪便和污水季节性强，而且受运输距离的影响，因此要考虑土壤的承载力，控制畜禽养殖数量，以土地数量确定养殖规模，不能片面追求集约化和“基地化”，否则畜禽粪便在一定区域内会因过剩造成污染。合理规划、科学布局也是体现总量化控制原则，如由于耕地面积减少，北京市肉鸡养殖业由平原向山区转移，奶牛养殖业由近郊向远郊和外省市转移，上海市养殖业向江苏等地转移，而且根据当地的耕地面积确定饲养规模。（3）减量化生产原则对养殖场的粪便污水治理，应该改变过去的末端治理

9、模式，从生产工艺上进行改进。水冲式清粪工艺、水泡粪清粪工艺耗水量大，并且排出的污水和粪尿混合在一起，给后续处理带来很大困难，增加了处理难度。减量化的主要措施是采用粪便和尿、水分离的“干清粪”工艺，并及时清运和冲洗，尽可能缩短粪便在畜禽舍中停留时间；减少污水量，使干粪与尿污水分流，最大限度保存粪的肥效，减少污水中污染物的浓度。鉴于我国劳动力多，水资源缺乏的现实，新建和部分现有的集约化畜禽场，改用人工清粪为主，水冲为辅的清粪方式是从污染源头抓起，是减少污染程度的有力措施。据有关调查，一些猪场采用此措施后，一条万头规模的猪场每日排污量可降低到5060m3，与全冲洗清粪方式相比，排污量减少近2/3，有

10、机物含量减少约1/3。同时改进饮水系统、增加防漏装置，避免饮、漏水与粪便的混合。此外，采用雨污分流的排水系统，合理的饲料配方（理想蛋白质体系、减少粪便和恶臭的添加剂及微生物制剂、控制重金属和微量元素及其它有害物质等）等。从经济效益角度看，有些畜禽场出售鲜粪或有机肥，足够承担饲养人员的工资等费用，或者弥补污水处理的投入，减轻制污的压力，实际上也是提高了经济效益。而水冲式清粪工艺和水泡粪清粪工艺投资大，而且采用固液分离后的干物质肥效已经大大降低。投入远远高出产出。（4）生态化原则畜禽养殖业是农业的重要组成部分，养殖业的发展离不开种植业，种植业为养殖业提供饲料，养殖业为种植业提供充足的有机肥料。大量

11、使用化肥不仅使土壤板结，土质逐年下降，而且也使畜禽粪便失去了应用的出路，使其从“利”变成了“害”，发生了质的变化。种植业使用有机肥是培育绿色、有机食品的必备条件，而绿色、有机食品又是倍受消费者青睐的朝阳产业，因此种植业与养殖业结合是农牧种养平衡一体化发展理想途径。在生态、经济、社会三大系统之间，生态系统的平衡是首位的，必须把经济、社会的协调发展，扩大到经济、社会与生态环境的协调发展，促进人类与自然的相互和谐发展。（5）无害化处理原则因为粪污中含有大量的病原体，会给人类带来潜在的危害，因此在利用过程中要对粪污进行消毒、灭菌处理，保障人民身体健康，以免造成不良影响。无害化处理的目标是：固体粪污进行

12、高温堆肥或用作培养料，达到畜禽养殖场污染物排放标准；污水进行厌氧（酸化或制沼气）、好氧（生物氧化塘、曝气、生物膜等）综合处理系统，达到农田灌溉水质标准加以利用（要达到渔业水质标准技术难度和投资较大），或排放标准达到畜禽养殖场污染物排放标准而排放。（6）低廉化治理原则市场经济是由经济效益来体现的。与很多行业相比，畜禽养殖业毕竟属于微利行业，但又是农民增收致富的一种主要产业，治理成本太高会加重畜禽养殖业的负担，因此必须选择技术上可行、经济上合理的措施。养殖业者的首要目标是环境治理，其次才谈得上经济效益，过分地强调环境治理的经济效益是不现实的。（7）因地制宜原则我国地域辽阔，不同地区经济发展水平不同

13、、气候条件千差万别、畜禽养殖种类和规模不同、土地资源也不相同，没有哪一种处理模式能在适用于全国。因此必须结合当地实际情况，选择技术上可行、投资少、运行费用低的最佳处理模式。各级政府充应充分认识畜禽养殖污染防治的重要性、紧迫性，制订包括畜禽养殖污染防治内容的农业面源污染防治规划，发挥综合治理的整体效益。要坚持政府主导、社会参与，并把市场机制与政府干预有机结合起来，协调好保护区、治理区、受益区的利益关系。在具体工作中，应当实行综合利用优先，资源化、无害化和减量化的原则；建议分步实施，由浅入深，优先解决重点地区、环境敏感区域的畜禽养殖污染问题；在管理上、技术上以及工程措施上逐步深化畜禽养殖污染防治工

14、作。按集约化养猪场建设标准和集约化养鸡场建设标准中的投资构成看，环境治理投资一般不会超过建场总投资的10%。只要环境治理工艺选择得当，加上出售粪便的利润，整体运行费用也是养殖业者可以承受的。本章节内容主要包括粪便处理和污水处理两个方面。第三节 粪便处理一 粪便产生量、特点及处理要求畜禽场粪便的产生量因其品种、生长期、饲料、管理水平、气候等原因，不同的资料给出的排泄量差别较大，含水率则差别更大。表7-1中为主要饲养的畜禽的排泄量，供参考。不同的畜禽场最好根据实际情况，以实际测量为准。表7-1 畜禽场粪便排泄量估算表序号类 别日排粪量（kg/头、只）序号类 别日排粪量（kg/头、只）1公猪2.03

15、.012后备鸡（0140日龄）0.0722空怀母猪2.02.513产蛋鸡0.1250.1353哺乳母猪2.54.214肉仔鸡0.1054断奶仔猪0.715泌乳奶牛（28月龄以上）30505后备猪2.12.816青年奶牛（9-28月龄）20356生长猪1.317育成奶牛（7-18月龄）10207育肥猪2.218犊牛（0-6月龄）378羊21924月龄以上肉牛20259肉鸭0.12024月龄以下肉牛152010种鸭0.1721驴、马、骡子1011兔0.1522畜禽粪便按含水率划分为固态（含水率90%）。清粪工艺对畜禽粪便的含水率影响甚大，畜禽场采用水冲粪工艺和水泡粪工艺，粪便含水率大95%以上（如

16、果不采取固液分离，处理技术难度大，投资高，谈不上粪便处理），采用干清粪工艺，粪便含水率一般在70%85%。有些畜禽场由于饮水器漏水则粪便含水率高达85%以上，蛋鸡采用重叠式笼养和高床饲养产生的粪便含水率则低一些，肉鸡采用垫料平养，肉鸡出栏时垫料与粪便混合后含水率已经很低。表7-2 为按经验估算粪便含水率的示意图，供参考。表7-2 用经验估算粪便含水率时的示意图含水率80%水分 50%水分 30%水分示意图特征太粘、粘手可以捏成团 太松散、捏不成团畜禽养殖场污染物排放标准规定畜禽养殖场不允许把粪便倾倒入地表水和其他环境中，必须设置能防止粪液渗漏和溢流的粪便固定储存设施，粪便无害化处理后应达到表7

17、-3中规定的指标。也可以参照粪便无害化卫生标准（GB7959一87）中的规定指标。表7-3 畜禽养殖业粪便无害化环境标准序号控制项目指标1蛔虫卵死亡率952粪大肠菌群数10000个kg二 粪便处理模式常见的处理有干燥处理方式、堆肥处理方式、沼气发酵方式。此外还有蚯蚓生物反应器技术、微波干燥设备、气流干燥设备、热喷处理等方法，但这些技术在国内只进行了部分研究和试点，效果有待进一步观察，目前还没有规模化推广，本节主要介绍几种得到推广应用的模式。1 干燥处理干燥处理是利用热能、太阳能等能源，对畜禽粪便进行脱水、灭菌处理，最后变为有机肥。适合规模化畜禽场的是高湿物料烘干机组，该机是将含水60%左右的畜

18、禽粪便经过高温烘干、消毒灭菌、分解等工序烘干为含水分13%以下，作为产品直接销售，见图7-1，技术参数见表7-4。工作原理：以高效燃烧炉产生的洁净烟道气为烘干介质，将高湿物料由进料螺旋入滚筒破碎干燥器中，物料由回转筒内的抄板抄起到一定高度后落下，与中心轴图 7-1 高湿物料烘干机组上的旋转的破碎装置相碰，被击散的物料与前级气流烘干后排出的尾气补充部分高温烟道气后充分接触，使物料脱水干燥，物料运行到滚筒未端排出，最后的废气在引风机的作用下经旋风除尘器后排出，排出的物料由螺旋加料机加入到气流干燥机内，和高温烘干介质接触进一步干燥，后由旋风分离器分离，物料进入料仓进行打包，分离的尾气进入滚筒烘干机进

19、行烘干。优点：生产量大，速度快，不受季节、气候的影响，可以全年连续性生产，占地面积小，适于工厂化生产；缺点：（1）烘干产生尾气对空气产生二次污染，烘干过程中散发出的臭味，使周边几公里远的居民难已忍受，引发了不少民事纠纷和群众性意见。（2）生产过程中能耗高，(3) 产品浸水后仍有臭味和二次发酵。20世纪90年代曾经普遍推广，但是现在一些省（市）已明令禁止烘干模式，其现在主要应用于酒糟、药渣等高湿物料的处理。因发酵方式处理后的粪便含水率在20%30%，还不利于储存和长途运输，该模式如果和发酵相结合，解决尾气达标排放，应该还是有生命力的。表7-4 高湿物料烘干机组技术参数序号型号处理能力(kg/h)

20、装机容量(kW)耗煤量(kg /h)产品含水率(%)产品粒径厂房面积(m2)1JH2502501060133mm左右2JH500500 15100 133mm左右3JH10001000 30120 133mm左右1204JH20002000 45240 k133mm左右1502 堆肥处理基本原理：属于好氧发酵，利用好氧微生物将复杂的有机物分解为稳定的腐殖质，同时产生热能，粪便内部温度逐渐升高，达到6070高温并且能够持续数天，不仅降低水分，同时杀灭其中的有害病原微生物、寄生虫、虫卵和杂草种子等，腐熟后的物料不再有臭味，易于被作物吸收，整个过程根据工艺不同持续从几十天到几个月，最终完成从粪到肥的

21、转变过程。图7-2为堆肥基本过程。堆肥有机物+无机物合成细胞物质（微生物生长）腐殖物质CO2、H2O、NH3+热量热量释放图7-2 堆肥基本过程氧化畜禽粪便进行堆肥发酵应具备的基本条件：（1） 碳氮比（C/N）：微生物在新陈代谢获得能量和合成细胞的过程中，需要消耗一定量的碳和氮，一般认为，堆肥C/N比为2535最佳，而畜禽粪便的碳氮比较低，鸡粪为7.910.7，猪粪为7.113.2，牛粪为15.221.5，因此在堆肥前应掺入一定量的锯末、碎稻草、秸杆等调理剂，同时起到调节水分和使粪便疏松利于通气的作用。锯末碳氮比为500左右，稻草为50左右，麦秸为60左右。（2） 含水率：适宜含水率与堆料的有

22、机质含量有关，一般含水率在45%60%为宜。当含水率低于30%以下时，微生物分解过程就会受到抑制，当含水率高于70%以下时，通气性差，好氧微生物的活动会受到抑制，厌氧微生物的活动加强，产生臭气。（3） 温度：堆肥最高温度可达75左右，一般认为，堆肥温度保持在5565为好，可通过调整通风量来控制温度。（4） 通风供氧：微生物的活动与氧含量密切相关，供氧量的多少影响堆肥速度和质量。堆肥中常用斗式装载机、发酵槽的搅拌机构等设备翻动来实现通风供氧，也可通过鼓风机实行强制通风。（5） pH值：堆肥中pH值随时间和温度而变化，可作为有机质分解状况的标志。（6） 接种剂：加入接种剂可以加快发酵速度，自20世

23、纪90年代中期起，国外某些微生物发酵菌剂产品（如EM、酵素菌、TM等）及应用技术进入我国。近几年来湖北、北京、上海等地相继开展有机肥生物发酵菌株选育、生产工艺和肥效等研究工作，并在堆肥过程的控制参数、配套机械装置应用及堆肥产品的腐熟指标研究等方面获得大量试验资料，部分研究结果开始生产试用。以下为几种市场化运作的处理形式，基本原理相同，只是自动化程度、投资及处理能力不同，适用对象也有所区别。（1） 直接堆肥传统的堆肥方式是将畜禽粪便堆成长条形，长1015m，宽24米，高1.52m，在气温20左右约需腐熟1520d，其间需翻堆12次，以供氧、散热和使发酵均匀，此后需静置堆放23个月即可完全腐熟。为

24、加快发酵速度，可在垛内埋秸秆柬或垛底铺设通风管，在堆垛后的前20天因经常通风，则不必翻垛，温度可升至60，此后在自然温度下堆放23个月即可完全腐熟（见图7-3）。这种方法成本低、处理周期长，占地面积大，受天气影响大，生产成本低。比较适合于小型畜禽场使用，中型畜禽场如果采用此种方式，翻堆的工作量大。为防止污染土壤，堆肥场应做防渗处理和防雨棚。1. 表层为已腐熟的堆肥2. 畜粪及调理剂 3.打孔的通气管 4.鼓风机（a）无通气翻堆条垛 （b）通气式条垛图7-3 直接堆肥示意图（2） 发酵槽堆肥发酵槽堆肥基本由四部分组成：发酵槽、搅拌机构、通气装置和发酵大棚（车间）。使用通气装置可以加快发酵速度，但

25、是耗电量大，有些发酵槽堆肥不用通气装置，只通过搅拌来提供氧气。发酵槽的形式有跑道形、直线形、圆形，目前市场上大部分为直线形，长4050m，为了提高设备利用率，提高处理量，大都采用并联式发酵槽，一般为24个槽，最多可达6个槽，共用1套搅拌机构，用1台移行车实现搅拌机构在槽与槽之间的移动。在堆肥过程中，搅拌机构在发酵槽的轨道上移动，从粪便的入口端移到出口端，把粪便完整地搅拌一遍，同时把粪便向出口端推移一定距离，再从出口端返回，如此周而复始，最终完成发酵过程。为了充分利用太阳能，发酵大棚（车间）覆盖材料用玻璃钢、阳光板、塑料薄膜，白天阳光充足时，放置于大棚内的物料相当于蓄能剂，吸收大量太阳能，夜晚温

26、度降低时热量缓慢释放。在东北等寒冷地区利用太阳能难以达到发酵所需的温度时，发酵大棚内需要增加供暖设备进行局部加温。发酵槽做成半地下式也有利与冬季保温。发酵槽堆肥基本工艺流程见图7-4。粪便收集前期干燥发 酵直接施用后期干燥蔬菜花卉果树专用肥深加工初级有机肥图7-4 发酵槽堆肥基本工艺流程图根据搅拌原理和设备特点，主要分3类：（1） 深槽发酵搅拌机（见图7-5）该设备由行走车、搅拌车、螺旋搅拌器、液压系统、自动控制系统等部分组成，行走车放置在发酵槽轨道上，可以沿轨道纵向移动，搅拌车放置在行走车的横向轨道上，可以沿轨道横向移动，螺旋搅拌器悬挂在搅拌车上，有一对可垂直升降且相向旋转的搅拌螺旋，螺旋搅

27、拌器既可以随着搅拌车横向移动，又可以随着行走车纵向移动，液压系统提供行走车纵向移动、搅拌车横向移动及螺旋搅拌器垂直升降所需动力，自动控制系统可以控制设备的工作间隔时间、行走车和搅拌车的移动速度及螺旋搅拌器的倾斜角度等。图7-5 深槽发酵搅拌机该设备的螺旋搅拌器具有三个功能：一是将料层底部的物料搅拌翻起并沿螺旋倾斜方向向后抛洒，使物料在运动过程中与空气充分接触，为物料充分发酵补充所需的氧气；二是翻动物料时，可加速发酵热量蒸发的水分快速挥发；三是可将物料从进料端逐渐向出料端输送。表7-5为深槽发酵搅拌机技术参数。表7-5 深槽发酵搅拌机主要经济技术参数序号型号装机容量（kW）发酵槽尺寸（m）占地面

28、积（m2）年产有机肥（t）1FG600020.56061.852030002FG8000286081.865040003FG1200035.560121.89506000 主要特点 1发酵料层深达1.51.6m，处理量大，适应有机肥产业化的要求； 2物料含水率调节至5060，发酵最高温度可达70左右； 3发酵干燥周期3040d左右，产品含水率为3025； 4发酵彻底，产品达到无害化要求，无明显臭味； 5设备自动化程度高，可实现全程智能操作； 6设备使用寿命长，易损件少，更换方便； 7节省能源，生产成本低； 8备有加温、补气设施，不受天气影响，可实现一年四季连续生产； 9发酵过程中喷洒助酵除臭剂

29、，废气达到国家环保二级排放标准。（2） 浅槽发酵搅拌机（见图7-6） 图7-6 浅槽发酵搅拌机和移行车发酵槽一般为0.8m左右，搅拌设备类似于农业上用的旋耕机，优点是：被处理粪便的水分含量可高一些。缺点是：受搅拌机设计原理的限制；肥料堆层不能过高，一般为0.6m左右，占地面积大且时间长，因此处理能力小；北方地区冬季必须进行外部加温，否则难以维持连续生产。（3） 行走式自动翻堆机（见图7-7）图7-7 并列式发酵槽和单列式发酵槽本装置采用传送带状的翻堆结构与自动行走系统，翻堆时渐渐地挖掘堆积物并送至机器后面来实现翻堆。因对堆积物从下往上挖掘并送至较长的距离，从深度和跨度上彻底搅拌，作到重新堆制，

30、搅拌效果好，效率高，翻堆和输送同时完成，并机器边行走边翻堆自动完成全部工作过程，实现流水式有机肥生产。因翻堆是靠从下往上的逐步挖掘来完成，对堆积物无选择，适应性广，适用于利用畜禽粪便、作物秸秆、农产品加工副料、生活垃圾等生产有机肥。整套机器结构简单、加工容易、耗能少，成本低。每条生产线一般由4条发酵槽和配套机械组成，设计的标准规格为日处理量30m3，日出肥1015t。搅拌机、翻堆机、粉碎机和筛分机组成机械处理系统。每个生产线年产45千吨有机肥。（3） 高效生物发酵塔堆肥发酵塔（见图7-8）一般为6层，顶层放新鲜粪便，底层为腐熟后的粪便，通过翻板翻动使物料逐层下移，每天向下移动1层，在移动过程中

31、完成发酵过程，6d后粪便到达底层，完成由粪便向肥料的转变过程，该成套设备可以用来处理畜禽粪便、有机垃圾等，达到快速除臭、干燥、无害化的目的，处理周期57d。电耗为58度/t鲜料，煤耗为1020kg标煤/吨鲜料。图7-9为发酵塔工艺流程图。表7-6为发酵塔技术参数。其主要特点：发酵设备经久耐用，连续进料、连续出料。采用耐腐蚀材料制作，使用寿命815年；可连续进料和出料，符合养殖场每天出粪及成品车间全天候生产的要求。发酵速度快，能耗低。塔式分层好氧发酵，通气性好，发酵热利用充分，发酵周期57d。水分散失条件好，不需人工翻堆和另设烘干系统，基本不耗电，综合能耗低。生产环境好，自动化程度高。不受气候影

32、响，全天候运行；充分利用窨，占地面积小，自动化程度高。发酵产品质量好，转化率高，除臭快（12d基本除臭）。应用范围广。可用于处理畜禽粪、农副产品下脚料、有机垃圾、活性污泥，还可用于饲料塔发酵。缺点是发酵的塔楼为钢结构，一次性投资大、且畜禽粪便腐蚀性极强，塔楼寿命短。寒冷地区难以正常运行。 图7-8 生物发酵塔外景入库畜禽粪，含纤维素，木质素的原料，生物菌混合搅拌颗粒包装塔式发酵晾晒棚粉碎生物发酵有机肥储存冷却筛分干燥复合肥制粒混合N.P.K及添加剂配料图7-9 发酵塔工艺流程图表7-6 发酵塔技术参数序号处理量（t/a）外型尺寸(m) 装机功率(kW)进料水分（%）出料水分（%）周期（d）12

33、500 6.32.66.228.355203057 25000 6.32.66.2240.155203057310000 12.62.66.2249.955203057 420000 12.62.66.249555203057（4） 沼气发酵模式属于厌氧发酵。是把水冲出的粪便放到贮粪池中，再把粪便送入发酵池或发酵罐中加热发酵，产生沼气，作为能源；沼渣也是清出后直接施入大田。这种方式的优势是节约能源，解决了农村的能源紧缺问题。三位一体（猪圈、厕所、沼气池）和四位一体（养殖、种植业、沼气池、塑料大棚）的模式的户用沼气利用得到了大规模推广。但大中型沼气工程一次性投资大，一般投资少则几十万元，多则几百

34、万元以上，成本高，在北方外界温度低，沼气发酵越冬有一定困难，而且沼气罐易老化，发酵效果降低，工厂化连续生产程度不高，产品质量得不到保证；沼渣养分低，水分含量高，需进行二次加工利用，而畜牧业是微利企业，因此推广力度还不大，受自然和市场双重风险，运用自有资金建设治污工程，目前对大多数畜牧场而言实属困难。随着能源紧张，国家对可再生能源利用的重视，大力实施生态家园富民计划，目的是改善农村生态环境，提高农民生活质量，促进农业增效、农民增收、农村进步，加快推进农村全面建设小康社会。以沼气为纽带的能源生态技术，形成前促养殖，后带种植的匹配关系，对于推动种植业和饲养业综合发展，实现经济效益、社会效益、生态效益

35、全面增长具有重要意义。沼气必将迎来新的发展机遇，市场发展前景广阔。以上为常见的几种处理模式。目前饲养规模很大的畜禽养殖场数量并不多，主要形式是“小规模、大群体”，由于受处理规模、投资、市场风险等因素的影响，让每个畜禽养殖场单独建畜禽粪便处理设施事实上是行不通的。有些地区在养殖场相对集中的地区，建设专门的有机肥加工厂，把周围的养殖场粪便进行专门处理，专业化生产，这样可以使养殖场人员可以集中精力钻研养殖场的技术及管理，有机肥加工厂专门进行市场化运作，既为养殖场解决了后顾之忧，又为农民提供了就业机会，还能带动运输、餐饮等相关行业的发展，有机肥加工厂还可以利用大量的玉米秸秆，减轻了焚烧秸杆造成的空气污

36、染，事实上在北京、河北等地已经有成功范例，养殖场要得是环境效益，有机肥加工厂要得是经济效益，实现双赢。有的养殖场利用粪便堆放的原场地，投资建大棚和发酵槽，专门的有机肥生产厂家投资购置设备处理粪便，双方用投资或补偿贸易方式合作，减少投入或降低生产成本，也降低了投资风险，这种合作也是双方互惠互利。不管采用什么形式，各地政府部门应从政策上给予支持，资金上给予扶持，如石家庄市为了鼓励社会投资兴建有机肥生产企业，在资金、占地、用电等方面制定了一系列优惠政策。特别是在资金支持上，市、县（市）区两级财政将各拿出1000多万元，用于新建有机肥生产企业的补贴。2003年建成鸡粪发酵处理厂的，经市环保、畜牧、财政

37、部门验收合格后，每台设备市县两级财政各支持2.5万元；2004年建厂的，市县两级各支持1.5万元；2005年建厂的，市县两级各支持1万元。三 粪便综合利用养殖业产生的废弃物是不可避免的，同时它的资源化利用是可行和必要的，发展生态农业和资源循环型农业是今后农业发展的必然趋势。对于农业生产来说，无论过去、现在和将来，畜禽粪便都是一种优质的有机肥料。根据有机肥慢性长效特点，应按照以地定产、以产定肥的原则，确定主要大田作物、果树、蔬菜和花卉的施用限量，避免有机肥滥用超过土壤的承载力，造成面源污染和地下水污染。常见作物、果树、蔬菜形成1000kg产量吸收营养元素量见表7-7，常见作物、果树、蔬菜粪肥需要

38、量见表7-8，仅供参考，具体施用限量可以参照无公害蔬菜生产肥料施用准则等标准，或由当地相关部门对土地和肥料进行检测后予以确定。表7-7 常见作物、果树、蔬菜形成1000kg产量吸收营养元素量表 kg种类氮磷钾种类氮磷钾小麦301030茄子3.240.944.49苹果30.83.2青椒5.191.076.46梨4.72.34.8大白菜1.900.873.42黄瓜2.731.33.47蒜5.061.341.79胡萝卜2.430.755.68西瓜1.940.391.98番茄3.540.953.89表7-8 以产定肥方式计算的粪肥需要参考量表（不施用化肥） t/hm2作物种类需要量作物种类需要量小麦1

39、3黄瓜28水稻20番茄33苹果18茄子30梨21青椒30柑橘27大白菜18畜禽粪便（主要是用禽类粪便）作为饲料使用，国内外均有人做过试验，从技术的角度证明是可行的。但笔者认为把畜禽粪便作为饲料这种食物链结构人们心理上是否能够接受，这种方式值得商榷。畜禽粪便处理后成为有机肥，根据各地土壤情况，加入一定量的氮、磷、钾肥，经过进一步的深加工，加工成有机无机复混肥。一般畜禽场以环保为目的，进一步深加工已经独立于畜禽场的管理体系，国内有不少专门的有机无机复混肥加工厂，有机无机复混肥生产工艺流程见图7-10。北京、广东、四川、山东等省市有厂家可以根据生产量提供各种规模的复混肥生产线。配 料混合破碎造 粒热

40、风炉热 筛冷 却粗 筛细 筛包 衣包 装入 库干 燥包衣剂放 空湿法除尘干法除尘引 风销 售图7-10 有机无机复混肥生产工艺流程图某有机无机复混肥生产成套设备（见图7-11）：利用氮、磷、钾等原材料制造出含多种养分，便于农作物吸收的颗粒肥料。它包括原材料干燥，冷却，分级，包膜，抛光，电脑计量包装等一系列生产工艺，可生产高、中、低含量的多元复合肥。生产规模：年产5千吨至年产20万吨，车间布置有多层楼房结构和单层厂房结构。 图7-11 有机无机复混肥生产成套设备生产现场工艺流程先进、可靠，规格齐全，可按用户要求设计成多层楼房结构或单层厂房结构。准确、快捷的电脑自动配料、自动计量包装。表7-9为某

41、复合肥生产成套设备技术参数。表7-9 某有机无机复混肥生产成套设备技术参数序号规格型号生产率（t/h）生产量（万吨级）配套动力（kW）19BFM120.61 7629BFM33423 12039BFM5583414549BFM1081156 21059BFM15121510 30069BFM20152020 400第四节 污水处理一 污（废）水产生量、特点及处理要求畜禽场产生的污水主要是畜禽舍冲洗用水、部分尿液、饮水设备由于密封不良而泄露的水、夏季舍内喷雾降温和滴水降温产生的水、奶牛场还有挤奶厅地面和挤奶设备清洗用水，有些畜禽场包含职工生活用水。畜禽场产生的污水属于高浓度的有机污水，由于污水量

42、大、几乎全年都会产生，而农业生产用水是季节性的，周围农田无法全部消纳。表7-10和表7-11为规定的畜禽场最高允许排水量。表7-12为有关科研单位对养猪场不同清粪工艺污水水量和水质提供的数据。表7-10 集约化畜禽养殖业水冲工艺最高允许排水量种类猪鸡牛(m3百头d)(m3千只d)(m3百头d)季节夏季冬季夏季冬季夏季冬季标准值2.53.50.81.22030注：污水最高允许排放量的单位中，百头、千只均指存栏数。春、秋季污水最高允许排放量按冬、夏两季的平均值计算。表7-11 集约化畜禽养殖业干清粪工艺最高允许排水量 种类猪鸡牛(m3百头d)(m3千只d)(m3百头d)季节冬季夏季冬季夏季冬季夏季

43、标准值1.21.80.50.71720注：污水最高允许排放量的单位中，百头、千只均指存栏数。春、秋季污水最高允许排放量按冬、夏两季的平均值计算。表7-12 养猪场不同清粪工艺污水水量和水质清粪工艺水冲粪水泡粪干清粪水量平均每头(L/d)354020251015万头猪场(m3/d)2102401201506090水质指标BOD5(mg/L)50006000800010000302，1000， CODcr(mg/L)1100013000800024000989，1476，1255SS(mg/L)17000200002800035000340， ， 132污水处理后应达到表7-13中的规定指标，如果

44、用于灌溉农田,必须采取有效措施进行净化处理，达到农田灌溉水质标准（表7-14）中的规定指标。 表7-13 集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度控制项目BOD5 (mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(以P计) (mg/L)粪大肠菌群数(个100mL)蛔虫卵(个L)标准值150400200808.810002.0表7-14 农田灌溉水质标准（部分指标） 序号项目按作物分类控制指标水作(mg/l)旱作(mg/l)蔬菜(mg/l)1生化需氧量(BOD5)80150802化学需氧量(CODcr)2003001503悬浮物1502001004总磷(以P计)5.01

45、0105粪大肠菌群数，个/L100006蛔虫卵数，个/L2由于目前畜禽场的污水治理基本上是只有投入，谈不上什么收益，而粪便不管是直接出售由别人加工还是进行加工后出售，都有利可图，因此畜禽场人员对污水治理的积极性远低于对粪便治理的积极性，所以加强对污水治理的管理是关键。一方面是采用各种措施降低污水中的污染物含量，以减轻处理负荷和投资，另一方面是处理后达标排放，进一步综合利用。二 污水处理模式畜禽场排出的污水含有机物浓度高，而有机物是造成水体污染最重要的污染物，它是水域变质、发黑、发臭的主要原因。不管污水处理采用哪种模式，都属于生化处理。生化处理就是利用微生物生命活动过程中的代谢活动，将分解为简单

46、的无机物从而去除有机物的过程。自然界中有大量依靠分解有机物而存活的微生物，这类微生物通过其本身的新陈代谢来分解环境中的有机物，将其转化为稳定、无害的无机物。只是根据微生物代谢过程对氧的需求不同分为好氧微生物、厌氧微生物和介于两者之间的兼性微生物，相应的处理工艺也以此分类。在处理方法上，应本着减少投资、节约能耗、因地制宜的原则，采用物理的、化学的和生物的方法进行多级处理，但是不能直接套用工业污水和生活污水处理的模式，更不能千篇一律。国内有不少专业的设计单位和污水处理公司，如农业部规划设计研究院、北京市环境保护科学研究院、北京泰普森环境工程技术有限公司、广东省农机研究所的处理技术都得到了广泛应用。

47、1 前期处理不管采用哪种处理方式，为了降低污水处理设施的负荷和减少设备损坏的可能性，固液分离这一环节都是必不可少的，主要有以下几种形式：沉淀池，一般在每栋畜禽舍污水排出口处设一沉淀池，将畜禽舍内排出的粪便和饲料残渣沉淀，避免其进入污水管道，造成管道堵塞。污水管道上每隔一定距离设一个污水检查井，用于管道清淤和疏通。格栅，是由一组平行的金属栅条做成框架，斜置在污水处理设施的前端，用以挡住污水中粗大的漂浮物和悬浮物，避免其进入污水管道，造成管道堵塞。固液分离，用于水冲粪和水泡粪工艺的粪、尿、水混合液，以大幅度降低悬浮物含量，降低后续处理的负荷。目前比较有效的是螺旋挤压式固液分离机和振动筛（见图7-1

48、2）。农业部规划设计研究院设计的LJG-1型螺旋挤压式固液分离机是专门为规模化畜禽场的粪污处理渣水分离而设计的，该机是粪便处理系统的核心设备之一。主要由污水泵和管道、固液分离机、控制箱等组成。机身为铸件，壁较厚，螺旋轴、滤网采用不锈钢，各连接管道采用PVC材料，增加了工作部件的耐腐蚀性。该机可根据要求，配有0.3、0.5、0.75、1.0mm等不同型号网孔的筛网，固态粪便的干湿度可通过移动重锤进行调节，污水由集粪池经过立式搅拌机搅拌，由污水污泥泵打入污水分配箱内，均匀的流到倾斜振动的高强度铝合金箱体内，液体经振动穿过筛网缝隙漏到接水箱内，汇集到排水泵流出到污水处理设施，进一步进行厌氧或好氧处理

49、。粪渣被筛网拦截，不断堆积和缓缓下滑，落到不锈钢螺旋压榨机内进行输送挤压脱水，使粪渣含水率降低至50%65%左右，可直接装袋销售，或进一步处理作有机肥或原料用。其工作原理图见图7-13。该机具有自动、连续运行、操作简便、易维修、处理量大、动力消耗低、噪音低、使用寿命长、结构紧凑、占地面积小等优点。其主要部件采用不锈钢制造，耐腐蚀性强、机械磨损少。处理能力：牛粪水约10m3/h，猪粪水约20m3/h，鸡粪水约7.0m3/h。 图7-12 螺旋挤压式和振动筛1.畜舍2.原液3.回液4.挤压机5.分离后固形物6.分离液体图7-13 螺旋挤压式分离机工作原理图2 自然生物处理法（1） 氧化塘处理氧化塘

50、处理法的目的是：采用投资少、运行成本低、处理效果好、管理方便的方法处理高浓度的污水。氧化塘是一种天然的或经过一定人工修建的有机污水处理池塘。其处理污水的过程，实质上是一个水体自净的过程。在净化过程中，既有物理因素，如沉淀、凝聚，也有化学因素，如氧化和还原，以及生物因素。污水进入塘内，首先受到塘水的稀释，污染物扩散到塘水中，从而降低了污水中污染物的浓度，污染物中的部分悬浮物逐渐沉淀至塘底，成为污泥，这也使污水污染物质浓度降低。随后，污水中溶解的和胶体性的有机物质在塘内大量繁殖的菌类、藻类、水生动物、水生植物的作用下逐渐分解，大分子物质转化为小分子物质，并被吸收进微生物体内，其中一部分被氧化分解，

51、同时释放出相应的能量；另一部分可为微生物所利用，合成新的有机体。按照占优势的微生物种属和相应的生化反应的不同，可分为厌氧塘、兼性塘、曝气塘和好氧塘四种类型。厌氧塘的水深一般在2.54.0 m。当用塘来处理浓度高的有机污水时，塘内一般不可能有氧存在。厌氧塘一般只能作预处理，常置于氧化塘系统的首端，以承担较高的污染负荷。兼性塘的水深一般在1.02.5m，塘内好氧和厌氧生化反应兼而有之。好氧塘全塘皆为好氧区。为使阳光能达到塘底，好氧塘的深度较浅，一般在0.30.5m。曝气塘一般水深在3.04.0 m，有的可达5m，采用人工曝气供氧，一般可以采用水面叶轮曝气或鼓气供氧。曝气塘有两种，一种是完全混合曝气

52、塘，另一种是部分混合曝气塘。曝气塘有机负荷去除率较高，BOD5去除率在70%以上，占地面积少，但是需要消耗能源，运行费用高，且出水悬浮物较高，（表7-15 为各类氧化塘特征）。表7-15 各类氧化塘的主要特征参数名 称厌氧塘兼性塘好氧塘曝气塘水深（m）2.54.01.02.50.3-0.53.04.0水力停留时间（d）205053035310有机负荷率 gBOD5/(m3.d)3010015401020132BOD5去除率（%）5080709080957585BOD5降解形式厌氧好氧好氧好氧污泥分解形式厌氧厌氧无厌氧或好氧光合作用无有有无藻类浓度（mg/L）010501002000氧化塘的优缺

53、点及适用条件：优点：在条件合适时（如有可利用的旧河道、河滩、沼泽、山谷及无农业利用价值的荒地等），氧化塘系统的基建投资少；运行管理简单，耗能少，运行管理费用约为传统人工处理厂的1/51/3；可进行综合利用，如养殖水生动物，形成多级食物链的复合生态系统。如使用得当，会产生明显的经济、环境和社会效益。缺点：占地面积过多；处理效果受气候的影响，如越冬问题，春、秋清淤问题；如设计或运行不当，可能形成二次污染，如污染地下水、产生臭气等。适宜采用氧化塘的条件：土地。因氧化塘占地多，当地需有可供氧化塘使用的土地，地价较便宜，最好是可找到无农业利用价值的荒地；气候。当地的气候适于氧化塘的运行。首先要考虑气温，

54、气温高适于塘中的生物生长和代谢，使污染物质的去除率高，从而可减少占地面积，降低投资。其次应考虑日照条件及风力等气候条件，兼性塘和好氧塘需要光能以供给藻类进行光合作用。（2） 污水灌溉农田污水灌溉农田，也是一种污水的自然生物处理法，是污水在土壤中的自净过程，具有农业上和污水处理上的双重意义。污水灌溉农田分两种类型。一种是作物生长期灌溉农田，目前应用较多，只有作物需要灌溉时才用，并不是以污水处理为目的。另一种是全年灌溉农田，灌溉农田需要注意：一是农田对灌溉水量的要求，不能超过农作物的需要量和田间持水量，否则污水回流失并污染地下水，二是污水水质达不到农田灌溉水质标准的要求，虽然污水中主要成分是有机物，但如果养分超过农作物的需要，养分得不到充分利用，会污染土壤和地下水，以后应达到要求后再灌溉农田。（3） 土地处理液体粪污土地处理法的目的是：采用“节能型”、“生态工程型”的技术，在土地条件