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www.osdep.com | 文章來源：微元生物 | 作者：gzwybio | 發(fā)布日期：2018-03-30 09:59:41 | 點擊：16597
標簽：有機肥
圈養(yǎng)禽畜動物糞便。分為禽類動物糞便、草食動物糞便和
生豬糞便三種類型。禽類飼料以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要組合成分。飼料停留
于消化道時間很短，養(yǎng)分消耗不完全，糞便含有大量氨氮臭味成分和糖分，
很容易誘發(fā)各種疾病。
鄉(xiāng)村糞污和秸稈處理及資源化利用一體化方案
陳燕子
湖北省武漢市生物發(fā)酵工程師
（注冊執(zhí)業(yè)證號：武漢市人事局武證中字8045007004）
1.00鄉(xiāng)村糞污分類和特點
1.10家庭糞污：
這類糞污以家庭成員的糞便為主。分為室內(nèi)衛(wèi)生間便后用水沖洗，排放到室
外糞池密封存儲的糞污或者室外露天糞坑存放的糞污。水分≥80％。其中包
括有：自然混合的家庭生活廢水或者室外雨水。其有機質(zhì)含量通?！?span>50％；
有機氮素含量≥20％。糞池密封存儲的糞污，不論在原池存放；還是由封閉
溝渠排放到公共水體；大多可自然發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。如果遇到明火，則可產(chǎn)生
沼氣燃燒爆炸，出現(xiàn)傷害事故。農(nóng)村室外露天敞口式糞坑存放的糞污，糞坑
大多修建于居住地之外比較隱蔽的場所。糞污自然發(fā)酵氧化，散發(fā)臭氣,滋
生蠅蛆，是污染空氣，傳染疾病的發(fā)源之地。是現(xiàn)代時期，鄉(xiāng)村廁改的主要
對象。
1.20混合糞污：
這類糞污含有家庭成員糞便和家庭養(yǎng)殖禽畜糞便混合成分；其中包括有生活
廢水和雨水?，F(xiàn)代時期，政府實行沼氣建設(shè)補貼，大多農(nóng)戶建有沼氣池，農(nóng)
戶實現(xiàn)了資源化利用。但是，沼氣發(fā)酵受低溫季節(jié)氣候影響，存在沼氣產(chǎn)氣
不足，沼肥利用有限，常出現(xiàn)沼水任意排放，污染環(huán)境問題。
1.30溝渠淤泥：
這類廢棄物主要指：鄉(xiāng)村居住地人畜糞污和生活廢水排放到公用水渠或者流
入公用水體產(chǎn)生的沉淀廢棄物。淤泥含有豐富的有機質(zhì)和有機氮、磷、鉀養(yǎng)
分元素，是一種優(yōu)質(zhì)有機肥，有農(nóng)戶將淤泥用于耕地施用。現(xiàn)代時期，有人
對淤泥進行過研究，發(fā)現(xiàn)淤泥含有多種重金屬元素。其中：汞(水銀)、鎘、
鉛、鉻以及類金屬砷是有毒性的元素。用于耕地施用后，農(nóng)作物殘留有毒元
素。可采取生物螯合技術(shù)，解決這一問題。
1.40集約化養(yǎng)殖動物糞污：
這類糞污主要指：圈養(yǎng)禽畜動物糞便。分為禽類動物糞便、草食動物糞便和
生豬糞便三種類型。禽類飼料以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要組合成分。飼料停留
于消化道時間很短，養(yǎng)分消耗不完全，糞便含有大量氨氮臭味成分和糖分，
很容易誘發(fā)各種疾病。草食類動物以牧草為主要飼料來源。牧草飼料進入兩
個消化道吸收養(yǎng)分，糞便含有大量短鏈植物纖維素，可發(fā)酵糖分很少。生豬
飼料跟禽類飼料相同，生豬飼料的蛋白質(zhì)成分比較多，消化飼料養(yǎng)分比禽類
時間要長許多，糞便所含氨氮臭味成分和淀粉質(zhì)糖分比禽類糞便少許多。 集
約化養(yǎng)殖動物糞污主要特點是：圈養(yǎng)禽畜動物，需要使用大量藥物防疫，糞
便含有一定劑量的重金屬和抗生素成分。用于生產(chǎn)有機肥原料，如果施用沒
有充分發(fā)酵腐熟的糞便有機肥，可使農(nóng)作物殘留重金屬，農(nóng)作物失去病蟲害
抗性功能，產(chǎn)生不良后果。
1.50禽畜動物糞污主要技術(shù)參數(shù)
1) 豬糞
豬糞中含水量為81.5%，有機質(zhì)為15.0%，氮素為0.60%，磷為0.40%，鉀為0.44%。養(yǎng)分含量較高，均衡、性柔、肥效勁大而長，為“暖性肥”。豬糞的質(zhì)地較細，成分較復(fù)雜，含蛋白質(zhì)、脂肪類、有機酸、纖維素、半纖維素以及無機鹽。豬糞含氮素較多，碳氮比例較小(14：1)，一般容易被微生物分解，釋放出可為作物吸收利用的養(yǎng)分。腐熟后施入冷涼的土壤及沙質(zhì)土、粘質(zhì)田可改良土壤。
2)牛糞
牛糞中含水量為83.3%，有機質(zhì)為14.5%，氮素為0.32%，磷為0.25%，鉀為0.16%。由于牛糞水分含量高，氮素低，分解緩慢，發(fā)酵溫度低，肥效遲緩，屬“冷性肥”。為提高牛糞質(zhì)量，可將鮮牛糞稍加曬干，再加入馬糞混合堆積，最好加入磷礦粉，可獲優(yōu)質(zhì)的有機肥。
3)馬糞
馬糞中水分含量為75.8%，有機質(zhì)為21.0%，氮素為0.58%，磷為0.30%,鉀為0.24%。馬糞質(zhì)地粗，疏松多孔，水分少，有機質(zhì)分解快，發(fā)酵溫度高，常稱謂“熱性肥”，馬糞常作為溫床的釀熱材料，用以提高苗床的溫度，促使幼苗生長發(fā)育。
4)羊糞
羊糞中含水量為65.5%，有機質(zhì)為31.4%，氮素為0.65%，磷為0.47%，鉀為0.23%。羊糞養(yǎng)分含量高，分解快，屬于“熱性肥”。需注意兩點：一、圈內(nèi)積存，不能露曬，隨出隨施隨蓋土。二、與豬、牛糞混合堆肥、肥效長、平穩(wěn)。
5）雞糞
雞糞中含水量為50.5%，有機質(zhì)為25.5%，氮素為1.63%，磷為1.54%，鉀為0.85%。雞糞的養(yǎng)分含量很豐富，既有大量的有機質(zhì)，又有含量較高的氮磷鉀養(yǎng)分,雞糞的氮磷鉀含量相當于牛糞的5-6倍，所以雞糞適合與各種糞料混合發(fā)酵做有機肥。
2.00植物類廢棄物分類
2.10植物原料類廢棄物：
含廢棄植物根、莖（各種秸稈）、葉、花、果、藤、皮和種子等。采收后的植物體分離或者不分離，形態(tài)完整或者不完整。新鮮或者干枯的農(nóng)作物廢棄物。各種自然生長的植物、竹、木及園林綠化植物等廢棄物料。
2.11植物原料加工類廢棄物：
植物體根、莖（各種秸稈）、葉、花、果、藤、皮和種子等，通過砍伐、收割分離、碾磨或者粉碎、浸泡、過濾或者沉淀提取有效成分后產(chǎn)生的固、液廢棄物。采取烘焙、蒸煮、壓榨、發(fā)酵（釀造）等方式提取有效成分后產(chǎn)生的皮、殼、粉、渣、芯、餅粕等廢棄物料。
2.12植物食品類廢棄物：
各種不可食用的生、熟植物類食品、食材或者飼料等廢棄物料。
2.13自然凋亡植物類廢棄物：
自然生長發(fā)育凋亡堆積產(chǎn)生的廢棄物料，包括根、莖、葉、花、果、
藤、皮和種子等。
2.14食用菌菌渣：
采摘食用菌或者藥用真菌后產(chǎn)生的廢棄物。
3.00植物類廢棄物主要經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)
3.10原料水分含量要求：
新鮮廢棄物水分：50％-70％左右。干枯廢棄物水分：30％-50％左右。
3.20原料質(zhì)量要求：
有機物總含量：≥58％。其中：碳素（C）≥45％；氮素（N）≥22.5％。C:N=2:1
可供發(fā)酵還原糖：≥20％?？晒┪⑸锷L繁殖所需氮素營養(yǎng)：≥1.0％
3.30 NY525-2012國家規(guī)定發(fā)酵基質(zhì)肥產(chǎn)品標準：
有機質(zhì)：碳素（C）≥45％。N\P\K總養(yǎng)分：≥5％。pH：≥6.8。水分：≤30％。
3.40原料發(fā)酵國標基質(zhì)肥產(chǎn)品出品率：50％-70％左右。
4.00發(fā)酵有機肥經(jīng)濟效益概算參數(shù)：
1）原料收購成本價位：≤150元/t。
2）原料水分：≥60％
3）產(chǎn)品含水分標準：≤30％
4）原料發(fā)酵失水：≥50％（平均值）攤?cè)氤杀荆骸?50元/t。
5）原料實際成本：≤300元/t。
6）生產(chǎn)用工成本：≤150元/t。
7）輔助原料成本：≤150元/t。
8）產(chǎn)品打包和生產(chǎn)動力成本：≤150元/t。
9）國標基質(zhì)肥產(chǎn)品成本合計：≤750元/t。（國標基質(zhì)顆粒肥：≤ 850元/t）
10）國標基質(zhì)肥產(chǎn)品出庫平均賣價：≥1000元/t。
11）國標基質(zhì)肥利稅價位：≥200元/t。
5.00：生物法處理鄉(xiāng)村糞污和秸稈資源化利用與其他方式利用兩個效益比較
▲：從表中比較情況可知；生物法和自然堆漚處理是最為有效辦法。
6.00建立合作社經(jīng)營是鄉(xiāng)村生物法集中處理糞污和秸稈資源化利用最適合途徑和經(jīng)營方式
1）發(fā)酵肥料生產(chǎn)合作社構(gòu)成：實行股份制投資，合作社年終按股份分紅給股民（村民）。由股民推選合作社主任，負責(zé)肥料廠生產(chǎn)和經(jīng)營。
2）肥料廠生產(chǎn)經(jīng)營項目和產(chǎn)品：
第一：沼氣發(fā)酵。
面向村民供應(yīng)沼氣和沼肥。
第二：發(fā)酵堆肥和液態(tài)有機肥。
面向村民供應(yīng)國標有機肥和液態(tài)有機肥。
3）經(jīng)營方式：對換經(jīng)營，易貨貿(mào)易。
合作社面向股民（村民）按原料標準計價受理村民（股民）糞污或者
秸稈或者相關(guān)農(nóng)業(yè)廢棄物，合作社按標準沼氣、沼肥（液態(tài)肥）、國
標固態(tài)有機肥等相關(guān)產(chǎn)品價位折算供給股民（村民）。例如：合作社受
理股民（村民）送交廢棄物的結(jié)算款為100元，農(nóng)戶要求兌換固態(tài)有機肥，合作社的標準固態(tài)有機肥產(chǎn)品出庫價位為：1000元/t，股民（村民）可兌換標準固態(tài)有機肥產(chǎn)品100公斤。如果需要兌換其他產(chǎn)品，可按產(chǎn)品價位計價供給其他相關(guān)產(chǎn)品。股民（村民）所交廢棄物不足以兌換產(chǎn)品，可以付給現(xiàn)金。股民（村民）要求多購肥料產(chǎn)品，可以付款購買，合作社可以按產(chǎn)品出庫價位供給。合作社將沼氣管道安裝到戶，計價收費供氣。股民（村民）可用糞污或者秸稈抵價用氣。除沼氣外，股民（村民）可以自用肥料。鼓勵股民（村民）多購肥料產(chǎn)品。同時也鼓勵股民（村民）從事農(nóng)業(yè)廢棄物易貨貿(mào)易，兌換合作社肥料產(chǎn)品對外銷售。對從事專業(yè)銷售農(nóng)戶，合作社實行讓利比例和相關(guān)優(yōu)惠待遇。
7.00鄉(xiāng)村糞污和秸稈集中資源化利用技術(shù)參數(shù)
7.10沼氣發(fā)酵技術(shù)參數(shù)
1）適合沼氣發(fā)酵原料：人、畜糞便和生活廢水。
2）沼氣發(fā)酵原料固液濃度（TS）：≥10％。
3）沼氣發(fā)酵原料有機質(zhì)含量：≥45％。其中：C:N≥20:1。
4）沼氣發(fā)酵pH：6.5-7.8。溫度：25℃-45℃。
7.20沼氣產(chǎn)量計算
1)理論計算公式
沼氣產(chǎn)量＝廢水濃度（kgCOD/m3）×設(shè)備去除率（%）×廢水日排放量（m3/d）×產(chǎn)沼氣率。其中，產(chǎn)沼氣率為0.7 m3/kgCOD（理論值）
2)其他沼氣產(chǎn)量計算方式
按養(yǎng)殖規(guī)模計算：一般估算：5頭豬、1頭牛、150只雞的混合或者不混合糞便可產(chǎn)1m3沼氣。按照池容計算：一般估算：6m3、8m3、10m3的沼氣池容積可分別產(chǎn)1.2m3、1.6m3、2m3沼氣。
按照池中的干物質(zhì)計算：如每公斤豬糞(干物質(zhì))產(chǎn)氣量為0.43m3/kg。
按照去除的污染物計算：如每去除1公斤COD可產(chǎn)生約0.35m3沼氣。
按照原料固液濃度（TS）計算：
沼氣池需進池調(diào)配成干物質(zhì)含量（TS）為8%的糞污水料液，根據(jù)日糞污干物質(zhì)產(chǎn)量和水力滯留期（20天），需要沼氣池有效容積為800m3。 計算公式如下：
沼氣池有效容積=（干物質(zhì)日產(chǎn)量×水力滯留期）/發(fā)酵料液濃度
=（X×20d）/8% =800m3
糞污干物質(zhì)量（X）為3.2t/d，糞便中干物質(zhì)在厭氧反應(yīng)階段被降解50%，經(jīng)固液分離后進入沼液約20%， 轉(zhuǎn)化為沼渣的干物質(zhì)為總量的30%，新鮮沼渣含水率為65%，則：
日產(chǎn)沼渣量：（3.2t/d×30%)÷（1-65%）=2.74t/d
沼液日產(chǎn)量：（3.2t/d÷8%）-3.2t/d×50%-2.74t/d=35.66t/d
部分沼液回流去調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)糞水料液濃度，可減少清水用量并提高糞水料液中產(chǎn)沼氣細菌的含量，沼液回流量按20t/d計。因此，每天需要排放的沼液量為：35.66-20＝15.66t/d。
沼氣與燃煤熱值換算：
沼氣與熱值為4000K燃煤的換算公式為：
燃煤量＝沼氣產(chǎn)量×沼氣含甲烷率×甲烷熱值÷4000K
根據(jù)美國麥卡蒂教授的推算：每去除1千克COD，在理想狀態(tài)下可產(chǎn)甲烷0.35m3，折合含甲烷60%的沼氣為0.583m3；每去除1千克BOD產(chǎn)生的沼氣稍高，約為1m3左右。
1m3沼氣可產(chǎn)熱值20514KJ
標準煤熱值為29306KJ
20514/29306=0.714
（1m3沼氣等于0.714kg標準煤）
7.30鄉(xiāng)村糞污和秸稈廢棄物發(fā)酵有機肥和沼氣發(fā)酵綜合處理工藝流程
7.40好氧發(fā)酵有機肥生產(chǎn)設(shè)備
7.41發(fā)酵設(shè)備
1）平地條垛式發(fā)酵：
原料在平地呈條垛式堆置。采用車輪式翻拋機專用設(shè)備翻拋條垛物料。條垛寬度需根據(jù)翻拋機型號設(shè)計；一般為1米-3米。條垛高度一般為0.8米-1米左右。條垛長度不限?；旌显铣孛芏龋骸?50公斤/立方米?；旌显纤挚刂茦藴剩骸?0％。條垛占地面積單位重量：≥350公斤/㎡。平地條垛式發(fā)酵具有用地面積比較大的特點；適合于閑置土地建堆發(fā)酵生產(chǎn)。
2）水泥池堆置發(fā)酵：
原料在水泥池內(nèi)平鋪堆置。采用電控行走式翻拋機專用設(shè)備翻拋物料。水泥池規(guī)格需根據(jù)翻拋機型號設(shè)計；水泥池寬一般為3米-6米。池內(nèi)物料堆置高度：一般為1米-1.5米左右。發(fā)酵池長度不限?；旌显铣孛芏龋骸?50公斤/立方米?；旌显纤挚刂茦藴剩骸?0％。物料占地面積單位重量：≥350公斤/㎡。水泥池堆置發(fā)酵具有用地面積比較小，原料投入可多的特點?？刹捎冒惭b通風(fēng)管道，機械通風(fēng)供氧厚層堆料發(fā)酵設(shè)備或者翻拋機翻拋供氧發(fā)酵生產(chǎn)。適合于大批量投料生產(chǎn)。
3) 發(fā)酵床：
此設(shè)備是在禽畜動物飼養(yǎng)欄內(nèi)平地下修建磚砌水泥砂漿抹面地槽，在地槽內(nèi)鋪放粉碎秸稈料和粉狀農(nóng)副原料混合的物料?；旌衔锪现薪臃N有堆肥發(fā)酵菌。禽畜動物排泄的糞污存留在混合物料之上。禽畜動物采食混合物料中的飼料時，翻動混合物料混合糞污，由此實現(xiàn)供氧發(fā)酵效果。當混合物料吸納糞污達到飽和時，更換混合物料。轉(zhuǎn)運出發(fā)酵料，室內(nèi)堆置繼續(xù)發(fā)酵成為有機肥半成品。地槽下挖深度為30厘米，長度和寬度與養(yǎng)殖欄大小相同。物料占地面積單位重量：≥350公斤/㎡。
≡完≡
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