畜禽粪便的处理和利用

畜禽粪便的处理和利用畜禽粪便的处理和利用第1页一、畜禽粪便资源

每年畜禽粪便数量牛马

猪羊

鸡禽畜存栏全国1.31（亿头）808（万头）6.18（亿头）1.5（万亿）河北百头）1269.28（万头）685869255042.81（万只）每年产生粪便全国208932（万吨）11322（万吨）163056（万吨）46531（万吨）14214（万吨）畜禽粪便的处理和利用第2页养分种类水分NPKCa每头（只）进食量鸡250g0.420.250.90110g2、鸡天天所进食饲料量及养分比

畜禽粪便的处理和利用第3页

水分有机物NPKCa鸡50.025.51.63猪8215.00.56牛8314.50.32马7620.00.55羊6528.00.653、畜禽天天排出粪便量及养分比（新鲜）

畜禽粪便的处理和利用第4页

养分种类水分有机物NP2O5K2O鸡粪鸭粪鹅粪猪粪牛粪马粪羊粪50.056.677526.223.415.014.520.028.01.631.100.550.560.320.550.651.541.400.500.400.250.300.500.850.620.950.440.150.240.254、新鲜畜禽粪养分平均含量/%

畜禽粪便的处理和利用第5页

年份有机肥所占百分比/%化肥所占百分比/%总量NP2O5K2O总量NP2O5K2O194919571965197519801983199099.991.080.766.447.142.036.799.988.770.853.030.626.223.210096.071.554.641.835.530.210010099.997.392.888.577.40.19.019.333.652.958.063.30.111.329.247.069.473.876.804.028.545.458.264.569.8000.12.77.011.522.65、我国有机肥施用量占肥料总用量百分比改变畜禽粪便的处理和利用第6页有机肥使用作用1、有机肥营养齐全，有机肥含有作物所需要大量元素氮、磷、钾；中量元素钙、镁、硫；微量元素铁、锰、铜、锌、硼、钼等。百分比合理，释放平稳畜禽粪便的处理和利用第7页有机肥使用作用2、有机肥中含有化肥中没有营养成份，含有氨基酸、蛋白质、糖、脂肪、胡敏酸等各种有机成份，对改进作物品质有主要意义。畜禽粪便的处理和利用第8页有机肥使用作用3、使有机肥同时带入大量微生物和酶，同时为土壤微生物带入营养和有机能量，促进土壤微生物生长和繁殖、提升酶活性。。畜禽粪便的处理和利用第9页有机肥使用作用4、有机肥中含有大量有机物质，经微生物降解产生腐殖酸、激素等，促进根系发育、提升光合作用。畜禽粪便的处理和利用第10页有机肥使用作用5、增强作物抗逆性5.1增强抗旱抗寒能力，改进土壤结构、增强土壤保水能力；5.2降低作物蒸腾。畜禽粪便的处理和利用第11页有机肥使用作用6、增强作物抗盐能力，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，提升作物产量、改进作物品质，土壤有机质与水稻蛋白质含量呈显著正相关，能提升作物维C含量和水溶性糖含量。畜禽粪便的处理和利用第12页有机肥使用作用7、提升土壤肥力、改进土壤结构、增加土壤生物活性，提升化肥利用率、提升土壤养分利用率。畜禽粪便的处理和利用第13页二、堆肥基础理论1、堆肥中有机物氧化和合成反应式2、好氧发酵3、厌氧堆肥4、纤维素厌氧分解反应5、堆肥工艺流程6、几个常见病菌与寄生虫常见温度7、堆肥发酵影响原因畜禽粪便的处理和利用第14页1、堆肥中有机物氧化和合成式1、有机物氧化（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+bO2

CwHxNyOz

.

cH2O（堆肥）+dH2O（水）+eH2O（汽）+fCO2+gNH3+能量2细胞物质合成

nCxHyOz+NH3+(nx+ny/4–nz/2-5x)O2C5H7NO2(细胞质)+(nx-5)CO2+1/2(ny-4)H2O+能量

3、细胞质氧化

C5H7NO2（细胞质）+5O25CO2+2H2O+NH3+能量

纤维素分解

（C6H12O6）n

纤维素

n（C6H12O6）（葡萄糖）

nC6H12O6+6nO2微生物

6nCO2+6nH2O+能量畜禽粪便的处理和利用第15页

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、好氧发酵畜禽粪便的处理和利用第16页堆肥有机物+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（产酸菌作用）产气阶段（甲烷菌作用）３、厌氧堆肥畜禽粪便的处理和利用第17页４、纤维素厌氧分解反应（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+畜禽粪便的处理和利用第18页５、堆肥工艺流程

当前普通采取好氧堆肥工艺，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）：普通从温度升高到温度下降为主发酵阶段。开始中温菌生长（30~40OC）随温度增高（45~65OC）高温菌活动杀死。3、后发酵：深入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20~30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、掩散法畜禽粪便的处理和利用第19页６、几个常见病与寄生虫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55～60OC,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，15～20min死亡蝇蛆51～56OC，1d死亡志贺氏杆菌55OC,1h内死亡霍乱产弧菌65OC,30d死亡大肠杆菌绝大个别，55OC，1h死亡；炭疽杆菌50OC~55OC,60d死亡

60OC,15~20min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50~60OC,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51～52OC,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,15~20min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50～56OC,5~10d死亡畜禽粪便的处理和利用第20页７、堆肥发酵影响原因1、有机质含量在20%~80%之间2、水分：含水量按重量计50~60%，有利于微生物生长3、温度：中温（30～40OC)1~2天，到高温（50～60OC)5~6天即可到达无公害4、炭氮比：C/N普通为25～35：15、C/P75～150为宜。磷酸细胞核AIP主要组成6、PH值普通中性偏碱畜禽粪便的处理和利用第21页1、堆肥普通性质改变⑴物理性质改变⑵水分改变⑶PH值改变⑷CEC改变2、堆肥碳素循环及腐殖质改变⑴概述⑵有机质、腐殖质及其组成改变

3、堆肥氮素循环⑴概述⑵堆肥和沤肥氮素改变⑶添加尿素对堆肥过程中氮素组成影响4、堆肥过程中磷素改变5、堆肥灰分及重金属改变三、堆肥过程性质改变及其影响原因畜禽粪便的处理和利用第22页⑴恶臭物质种类和性质⑵恶臭控制6、恶臭及堆肥气味改变畜禽粪便的处理和利用第23页堆肥过程中PH值改变畜禽粪便的处理和利用第24页畜禽粪堆肥阳离子交换量改变

项目堆肥时间/d071421354963100有机质/%(以C计）45.241.139.336.334.531.629.227.9CEC/(cmol/Kg)13.213.914.316.917.818.519.721.5腐植酸/%(以C计）5.215.786.016.126.346.757.127.69胡敏酸/%(以C计）1.302.192.622.713.083.524.104.75富里酸/%(以C计）3.913.593.393.413.263.233.022.94畜禽粪便的处理和利用第25页类型种类降解量时间宜被生物降解（第一组）糖、淀粉、糖原完全水解和被代谢

5～7周

果胶、脂肪酸、甘油、酯类、脂肪、氨基酸、核酸、蛋白质70％～80％中等可被生物降解（第二组）半纤维素、纤维素、几丁质、低分子量有机物33％～80%难被生物降解（第三组）木质素在堆肥中极少改变，施入土壤后发生少许降解微生物降解有机物相对速率排序畜禽粪便的处理和利用第26页

处理项目

鸡粪牛粪高温堆肥沤肥高温堆肥沤肥有机质含量/%（以C计)早期末期35.313.45.8335.929.228.7腐植酸总量/%早期末期7.25（20.5)6.08(37.1)—6.84（23.8）6.67（18.6）5.60（32.6）—1.75（30.0）胡敏酸总量/％早期末期3.915.12—3.353.263.79—0.719富里酸总量/%早期末期3.340.94—3.483.411.86—1.03HA/FA

早期末期1.175.32—0.960.9562.04—0.69堆肥前后腐殖质及其组成改变畜禽粪便的处理和利用第27页

种类

处理

全氮

铵态氮

硝态氮

有机态氮早期末期改变率/%早期末期改变率/％早期末期改变率/%早期末期改变率/%

鸡粪堆肥1.631.22-25.11.190.152-87.20.0590.016-72.70.3811.08+183沤肥3.081.77-42.52.910.791-72.80.0320.010-69.10.1740.974+459牛粪堆肥0.8550.778-9.10.0790.011-85.60.0130.011-13.90.7630.756-0.90沤肥0.5980.187-68.70.0260.009-66.20.0160.003-84.40.5560.179-67.8堆肥前后不一样形态氮素含量改变畜禽粪便的处理和利用第28页

类型

全氮/％铵态氮有机氮备注含量/%占全氮/％含量/%占全氮/％原料鸡粪0.8600.65476.00.17420.2湿样堆肥早期1.631.1973.00.38123.4干样原料牛粪0.97700.04264.360.92794.7湿样堆肥早期0.8550.07869.190.76389.2干样堆肥早期和原料中不一样形态氮素含量畜禽粪便的处理和利用第29页原料处理指标早期升温期高温期降温期腐熟期含量/%占全N/%含量/%占全N/%含量/%占全N/%含量/%占全N/%含量/%占全N/%

牛粪加尿素全NNH4+-NNO3--NOrg.-N全NNH4+-NNO3--NOrg.-N全NNH4+-NNO3--NOrg.-N全NNH4+-NNO3--NOrg.-N1.370.5540.0630.75210040.44.6054.91.180.2570.0660.85710021.85.5972.61.290.2490.0211.0210019.31.6379.11.120.01590.01411.091001.421.2697.31.210.00560.01441.191000.461.1998.3无尿素0.8550.07860.01340.7631009.201.570.8920.6550.06930.01270.57310010.61.9487.50.8590.07770.01430.7671009.051.6689.30.6370.01520.01290.6091002.392.0295.60.7780.01130.01070.7561001.451.3797.2鸡粪加尿素1.751.390.1490.31110079.48.5117.81.070.7820.01190.27610073.11.1125.81.500.4370.0031.0610029.10.00270.71.280.2870.0070.98610022.40.54677.01.460.1010.0091.351006.910.6292.5无尿素1.631.190.05860.38110073.03.6023.41.380.4290.0111.3910023.40.60075.91.210.2150.0080.98710017.80.6681.61.580.2050.00671.3610013.00.4286.11.220.1480.00161.0710012.20.1387.7不一样堆肥处理后N素形态百分比畜禽粪便的处理和利用第30页分类名称臭气性质硫醇类乙基硫醇、甲基硫醇、异丙基硫醇烂洋葱头臭、烂甘蓝臭硫醚类二甲基硫、二乙基硫、二丙基硫、二苯基硫蒜、韭菜臭硫化物硫化氢、硫化铵腐蛋臭、强刺激臭醛类甲醛、乙醛、丙烯醛刺激臭、不快臭、催泪吲哚类Β－甲基吲哚类粪臭脂肪酸类乙酸、丙酸、酪酸刺激臭酰胺类酪酰铵汗臭胺类甲胺、乙胺、二乙胺腐败鱼臭酚类苯酚、硫酚不快臭1、一些恶臭物质分类畜禽粪便的处理和利用第31页⑴除臭剂：氧化剂、杀菌剂、PH值调整剂，如甲酸、乙酸、丙酸、硝酸、硫酸亚铁、过氧化氢、高锰酸钾；⑵生物学法：放线菌（Streptomyces属）、好热性防线菌（Bacilllus属）；（3）物理法：吸附2、恶臭物质控制畜禽粪便的处理和利用第32页⒈堆肥生物化学与生物学基础⑴堆肥过程中生物化学①堆肥物料化学组成②温度和PH值改变特征③堆肥进程中生物化学改变⑵堆肥进程中微生物学①真菌②放线菌和细菌③病原微生物④无害化需要最适堆肥温度四、堆肥生物化学与生物学畜禽粪便的处理和利用第33页⑶堆肥条件优化①物质降解需要最适堆制温度②堆肥添加剂③微生物接种剂2、堆肥过程中微生物改变⑴堆肥过程中微生物改变⑵堆肥过程中酶活性改变畜禽粪便的处理和利用第34页⒈堆肥过程中水分控制⑴干堆肥物料水分控制⑵湿堆肥物料水分控制⑶控制湿度干化法⒉堆肥过程中温度控制⒊堆肥过程中通风供氧控制⑴概述⑵高温堆肥供氧方式五、堆肥过程中条件控制

畜禽粪便的处理和利用第35页