全国咨询热线

13629699371

永谊机械

国内专业的干湿分离设备的研制设计生产基地

生产猪粪处理机国内外先进猪粪处理技术大比拼

生产猪粪处理机国内外先进猪粪处理技术大比拼

发布时间:2017-06-26 | 浏览量:

按平均每头猪年产粪尿2.5吨计,考虑到工厂化猪场采用漏缝地板用水冲粪,平均每头猪每年需处理粪液5~7吨。因此,及时地收集和处理猪粪尿使之“废物资源化”,既能取得较高的经济效益又能有效地控制环境污染,是养猪业生产中亟待解决的一个问题。
 
目前国内外规模猪场的清粪方式主要有3种:水冲式、水泡粪和干清粪。猪场粪污的水质特点不仅与猪粪尿的成分有关,而且还与猪场的清粪方式有着密切联系。我国大部分规模猪场都是采用水冲式清粪,方便快捷,但是会把猪粪、散落的饲料末连同猪尿一起全部冲洗到废水中,故废水中含有大量的固体悬浮物及胶体形态物质,且其他的污染指标也很高。
 
国内外规模猪场对清粪后粪污资源化利用的方法有2种:固液混合-沼气工程、固液分离-沼气工程。德国等欧洲国家基本采用固液混合-沼气工程,我国大部分规模猪场都是采用固液分离-沼气工程。有关文献介绍,德国农场沼气工程发酵原料主要有能源植物、畜禽粪便、有机废弃物。玉米秸和青草是最常用的能源植物,因为玉米秸的甲烷产量高,青草具有成本低的特点。能源植物与畜禽粪便混合发酵能保证系统稳定,只采用能源植物或有机废弃物发酵,沼气工程的运行很困难,系统的缓冲能力低,产气反应被回流液中的盐或氨氮抑制,系统容易失去稳定性。固液分离-沼气工程的万头猪场,其沼气产量大约为200立方米/天,如果粪尿全部进入沼气工程,采用固液混合-沼气工程的沼气产量大约为500立方米/天。
 
国内外猪场粪污处理工艺模式可归纳为以下3种:厌氧-还田模式、厌氧-自然处理模式、厌氧-好氧-达标排放(工厂化处理模式)。厌氧-还田模式适用于远离城市、经济落后、土地宽广,有足够的农田消纳猪场粪污的地区。厌氧-自然处理模式厌氧出水最后进入自然处理系统(氧化塘或土地处理系统等),也需要大面积的自然消纳场地。厌氧-好氧-达标排放(工厂化处理模式)最后达标排放的还是污水,只是氨氮等含量达到了排放标准,该模式的投资大,运行费用远高于实际收益,国内规模猪场实施的积极性不高。
 
生产中采用何种粪便处理方法,需充分考虑猪场的规模、设计和建筑结构等因素。一个成熟且具有技术和经济竞争力的猪粪处理系统,必须采用先进的管道灌流技术,及时将淤积的粪便排放出去。
 
1 管道灌流技术
 
这一技术要求猪舍内安装排水系统和液体粪便的运输系统,以保证猪舍的内环境卫生。其优点如下:猪舍应用该技术可大大降低栏舍及周围环境难闻气体含量,减少通风设备的使用时间,而且该技术适合猪断奶到育成各阶段。能显著改善饲养环境质量,大大提高猪只生产力(生长速度加快)。由于该系统可减少舍内猪粪数量和滞留时间,从而保证了猪身的干燥与清洁。防止疾病传播,减少了猪只接触粪便传播疾病的机会,大大减少了防疫、治疗费用。合理用水可清除相当于水自身体积4~5倍的液体粪便,同时保证环境湿度在92%~95%,允许选择其他合理技术进行辅助。
 
该技术降低了运行和维护成本,不需要特别的专业知识和操作技能,该系统利用计算机控制系统降低了劳动力消耗。这一新的工程设计方法可有效代替传统畜牧生产手段,并从中获益不少。而猪粪转运出去后,进一步该如何进行处理,以下介绍几项猪粪处理技术。
 
2 猪粪处理利用技术
 
液体粪便和其他废弃物富含有机营养物,但含有大量的病原体及其他污染物,可潜在污染土壤。猪粪处理利用技术基于减少潜在污染环境的前提,对粪便和其他废弃物展开大量研究处理工作。该技术已被证明适用于液体粪便处理,但考虑的因素很多,其中需考虑饲养规模来选择粪便处理工艺,最重要的是设计时需要相应的技术专长。
 
3 粪便固液分离技术
 
该技术包括重力分离装置及泵和管道等常规设备(图1)。国外对畜禽粪便固液分离通常采取以下3种工艺:若粪便污水浓度、成分适宜,可直接进行分离,不经任何预处理;若粪便污水浓度较低,为提高分离效率,先经过预沉降,再进行分离;若粪便污水中猪毛含量较多,为防止堵塞猪粪脱水机设备,先对污水进行去毛处理后,再行分离。必要时可将以上3种方法组合使用,以达到最好的分离效果。分离的固体粪便堆肥后作为肥料使用,液体粪便通过液体泵灌溉土地。
 
 
 
粪便固液分离技术设计实用、灵活性高,具有广泛的生产力适应性;并能由非专业人员进行操作,最小程度减少劳动力损耗。最重要的是减少了猪粪在猪舍的停留时间。
 
4 生物发酵
 
当前,世界许多国家采用厌氧(甲烷)发酵方法处理畜禽粪尿,在粪尿处理过程中可获得气态燃料(沼气)、生物活性肥料,并促使畜牧业进行无废物生产。
 
沼气发酵菌群因适宜温度不同,可分为高温、中温和常温发酵。高温发酵温度为50~60℃;中温发酵温度为30~35℃;常温发酵即变温发酵,发酵温度受季节(气温)影响。温度不同,沼气的产气率和有机质的消化率也不同。有机质含量在1克/升以下的污水沼气发酵效率不高,即使是高温发酵,污水中有机质的去除率也不可能达到100%。因此,对沼气发酵后的污水,应再进行需氧处理,通过沼气发酵可以杀死猪粪中的有害微生物。
 
5 热处理技术
 
人们最关注的问题就是粪便处理后能否产生一种环境友好型的产物,并更加有效地利用产物。基于这点,对液体粪便热处理,可起到充分杀菌、脱水,避免病原微生物再次繁殖。在特定的容器中直接注入水蒸气加热液体粪便,技术参数(包括温度控制、持续时间等)应依据作用底物(液体粪便)和作用产物的要求作相应的改变。
 
相关研究者通过对液体粪便的广泛研究得出如下结论:液体粪便的理化学特性和含量变化范围广,这就要求在选择加工工艺时特殊考虑。
 
液体粪便热处理后伴随理化性质的急剧变化,这些变化与热处理技术参数有关。早在1911年,美国提议对有机废弃物进行处理后保持肥料特性继续使用。液体粪便无菌热处理后,可以高效利用(温室大棚、粗蛋白回收、施肥土地)。生产线设计和构造之前可通过一些常用设备收集相关数据。比如猪粪的干物质含量70%~75%,含氮有机物、钙磷等营养成分占干物质10%左右,而这一技术可恰当而有效利用猪粪,并不断改进创新,为传统工艺和机械提供完整工程技术,开创一条具有经济竞争力和环境友好型的道路。