禽畜粪便减量化处理技术初探

随着中国养殖业的迅速发展,禽畜粪便的排放数量逐年增加。据统计,禽畜粪尿排放量每头牛为55kg/d~65 kg/d,每头猪为3.5 kg/d~11.0 kg/d,每只鸡为0.10 kg/d~0.15 kg/d,每只羊为2.66 kg/d。大量的禽畜粪便不经处理而排入环境,将会对地表水、地下水、土壤和空气造成严重的污染,并危及禽畜本身及人体健康。因此,实现禽畜粪便的减量化、无害化及资源化,防止和消除养殖场粪便的污染及其利用问题的研究,对于生态环境的保护、实施可持续发展战略都具有十分重要的意义。本试验利用日本JST赠送的生态厕所反应装置为试验设备,分别以木屑和木屑与秸秆混合物为微生物载体,对牛粪便进行减量化处理技术研究。旨在为研究中国农业的玉米作物秸秆是否可以替代木屑作为反应过程中的调理剂,达到对禽畜养殖业粪便良好的减量化处理效果,减轻对环境的污染,同时也为中国大量的农作物秸秆寻找另一条资源化利用途径。     

玉米秸秆作为生态厕所基质处理人粪便的实验研究

利用日本科学技术振兴机构赠送的S-15型生态厕所,以玉米秸秆作为反应基质来处理人粪便,旨在研究玉米秸秆能否代替木屑作为生态厕所的反应基质.实验过程中,对粪便和玉米秸秆混合物的减量化情况、物理性状的变化以及温度、湿度、pH值、有机质、N、P、K等营养元素和碳氮比的变化情况进行了监测.结果表明:玉米秸秆能够代替木屑作为生态厕所的反应基质,且能够有效的降解人粪便,整个反应过程中粪便和玉米秸秆混合物的干重减少率为37.3%.最终残余物的pH值和碳氮比分别为8.02和13.7,且含有大量的N、P、K等营养物质,可以作为有机肥.     

张红玉,张玉冬,顾军,李国学,袁京

为了降低厨余垃圾堆肥过程中H₂S和NH₃这2种恶臭物质的排放,通过向堆肥原料中添加玉米秸秆、木本泥炭和木屑3种调理剂,同时以厨余垃圾单独堆肥作为对照,研究调理剂添加对H₂S和NH₃排放的影响.结果表明,3种调理剂的添加均促进了有机物的降解和堆体的快速升温,与对照相比,使堆肥进入高温期的时间提前了3~4d;从电导率和发芽率指数来看,添加玉米秸秆处理的堆肥产品达到完全腐熟的要求,而添加木本泥炭和木屑处理的堆肥产品只是达到了无害化的要求;3种调理剂的添加均不同程度减少了厨余垃圾堆肥中H₂S和NH₃的排放,与对照相比,添加玉米秸秆、木本泥炭和木屑使厨余垃圾堆肥中H₂S的累积排放量分别降低了78.7%,50.3%和89.8%,NH₃的累积排放量分别降低了53.8%、87.7%和63.9%,可见木屑更能有效控制H₂S的排放,而木本泥炭更能有效控制NH₃的排放.     

调理剂对厨余垃圾堆肥中H_2S和NH_3排放的影响

为了降低厨余垃圾堆肥过程中H2S和NH3这2种恶臭物质的排放,通过向堆肥原料中添加玉米秸秆、木本泥炭和木屑3种调理剂,同时以厨余垃圾单独堆肥作为对照,研究调理剂添加对H2S和NH3排放的影响.结果表明,3种调理剂的添加均促进了有机物的降解和堆体的快速升温,与对照相比,使堆肥进入高温期的时间提前了3~4d;从电导率和发芽率指数来看,添加玉米秸秆处理的堆肥产品达到完全腐熟的要求,而添加木本泥炭和木屑处理的堆肥产品只是达到了无害化的要求;3种调理剂的添加均不同程度减少了厨余垃圾堆肥中H2S和NH3的排放,与对照相比,添加玉米秸秆、木本泥炭和木屑使厨余垃圾堆肥中H2S的累积排放量分别降低了78.7%,50.3%和89.8%,NH3的累积排放量分别降低了53.8%、87.7%和63.9%,可见木屑更能有效控制H2S的排放,而木本泥炭更能有效控制NH3的排放.     

玉米秸秆的再利用——代料栽培秋季香菇初探

本研究以玉米秸秆部分取代木屑作为栽培主料进行香菇(Lentinula edodes)秋季袋栽试验,筛选最佳配方,探究玉米秸秆的第二经济价值,促进其再利用。综合分析不同培养料配方的主要成分、子实体农艺性状及主要营养成分。结果表明,利用35%玉米秸粉代料栽培,在产量、生物学效率以及子实体营养价值方面与常规培养料配方的栽培效果无明显差异,表明玉米秸秆可部分替代木屑用于香菇秋季栽培,可进行后续的农业推广。     

禽畜废水治理资源化利用工程设计

辽宁省铁岭市昌图县是国家的重点产粮大县,重要商品粮基地,丰富的农牧业资源促使禽畜养殖业发展较快,由于企业环境污染治理滞后,造成禽畜屠宰废水超标排放污染河水现象十分严重.设计中对粪便资源化利用、采取气浮-生物接触氧化的工艺流程来进行处理禽畜屠宰废水,处理禽畜废水规模1000吨/日,工程造价低,设备简单,建设周期短,出水水质能够满足排放标准需要,同时粪便资源化转变沼气、生态活性有机肥料也能产生可观的经济效益.     

农业废弃物对土壤中N_2O、CO_2释放和土壤氮素转化及pH的影响

用一种丹麦农业土壤作为供试材料，在室内培养条件下探讨了施用４种常见农业废弃物（猪粪泥浆、牛粪泥浆、黑麦秸秆、小麦秸秆）对土壤中Ｎ_２Ｏ、ＣＯ_２释放和土壤氮素转化及ｐＨ的影响。试验结果表明，施用４种农业废物均会明显增加Ｎ_２Ｏ、ＣＯ_２释放量。培养２周后，土壤中Ｎ_２Ｏ的释放量分别为：猪粪＞牛粪＞黑麦秸秆＞小麦秸秆；ＣＯ_２的释放量为：黑麦秸秆＞小麦秸秆＞牛粪＞猪粪。施用４种农业废物均会显著促进ＮＯ_３－Ｎ的转化和ＮＨ_４－Ｎ、ＮＯ_２－Ｎ的累积。施用４种废物均会改变土壤ｐＨ，其中施用秸秆的２个处理中ｐＨ显著降低，但施用牲畜粪便的２个处理中ｐＨ则稍微升高。     

从“治”到“化”的规模化养殖场废物处理的循环经济模式

首先讨论了“治”字思维模式下,我国禽畜养殖业规模化养殖场存在污染物既不经济又不环保的严峻现实问题。事实上,规模化禽畜养殖场产生的“废物”,既是严重的污染源,又是一种必须利用的资源。因此,针对规模化养殖场的污染物“治”字思维问题,在立足于粪便及污水的综合利用100%“资源化”的“化”字思维指导下,遵循循环经济原则,建立无废无污开放式闭合循环的生态经济新模式。一方面,养殖业所有流程按循环利用原则,实行生态工艺或无废工艺的改造;另一方面,在一个大的区域里把畜禽养殖业与其它产业,特别是大农业中的种植业以生态经济循环链锁关系配置成首尾相接的“废料—原料”的循环经济新模式,在达到边际成本最低的同时取得边际效益的最大化。     

生物质降解人体排泄物试验研究

采用S-15型生物反应器为试验装置,以生物质秸秆作为反应基质,研究了反应基质营养元素含量变化和人体粪便的减量化过程。试验过程中检测了总氮、总磷、总钾、有机质和pH值等指标,着重分析了总有机质和氮含量变化。试验结果表明生物质秸秆处理人体排泄物具有很好的减量化效果,粪便处理效率97%。终产物中有机质总量70%,pH值9.1,TN、TP、TK含量分别为2.5%、1.22%和3.07%,养分含量明显增加,是一种很好的有机肥。利用生物质降解人体排泄物充分实现了废物的资源化,具有良好的推广前景。     

城郊型集约化畜禽养殖场污染物综合防治——以山东半岛为例

近年来,随着集约化畜禽养殖场的发展,畜禽养殖废弃物已成为影响我国环境改善的重要污染源之一.随着农业生产集约化程度越来越高,养殖业与种植业日益分离,粪便不能直接有效地作为肥料使用.同时,由于养殖场设计和布局不尽合理以及缺乏防治畜禽污染的技术与措施,未经处理的畜禽粪便任意堆积,污水、粪便随意排放,从而带来了一系列的环境问题.国家环境保护总局在全国23个省市进行的调查中发现,90%的规模畜禽养殖场未经过环境影响评价,60%的养殖场缺乏必要的污染防治措施.因而集约化畜禽养殖业已成为农村面源污染的主要来源和污染源治理的主要对象之一.     

畜禽养殖污染物资源化利用技术及模式研究

中国畜禽养殖业污染十分严重。结合中国传统农业"万物并育"思想,论述了畜禽养殖污染物的资源化利用技术及模式,主要有肥料化(牧-肥-草模式、农业废弃物-畜禽粪便堆肥模式、发酵床模式)、能源化(以沼气为核心的利用模式、畜禽粪便-农业废弃物联合发酵制氢模式)、基料化(农林副产物-食用菌模式、以食用菌为中心的循环经济模式、针叶树类木屑-发酵床养猪-食用菌利用模式)、饲料化四种方式。这些利用方式为防治畜禽养殖业污染发挥着重要作用。     

畜禽粪便污染的环境风险与资源化处理技术分析

畜禽养殖业飞速发展大力促进了我国农村经济的繁荣振兴,但同时出现的畜禽粪便排放量大、处理率低和易造成环境污染等问题也日益突出.在总结我国畜禽粪便排放现状的基础上,系统分析了畜禽粪便中主要环境污染物及其在土壤、水和大气等介质中的赋存、迁移转化等污染特征,并以重金属和抗生素为特征污染物对畜禽粪便农用的环境风险评估方法与风险等级进行了阐述;对比分析了国内外常用的畜禽粪便无害化和资源化处理技术,并评估了热化学转化技术和生物技术等在畜禽粪便能源化和肥料化处理方面的发展前景和应用价值.此外,探讨了目前畜禽粪便污染治理工作中存在的常见问题,并展望了畜禽粪便资源化处理技术未来的发展方向.     

规模化畜禽养殖环境影响及主要防治问题

我国规模化畜禽养殖业发展迅速 ,畜禽产生的粪尿及高浓度有机污水对周边环境造成污染 ,养殖业与种植业分离 ,畜禽粪尿还田量比例小 ,畜禽养殖业已成为农村一个主要的面源污染来源 ,当前急需解决畜禽养殖污染防治问题     

吉林省畜禽养殖量区域差异及环境风险评价

利用吉林省"十二五"环境统计数据,通过计算畜禽单元密度、耕地总氮（磷）负荷、耕地猪氮（磷）密度、耕地总氮（磷）污染风险等指标,分析了吉林省畜禽养殖量区域差异,并评价其环境风险。结果表明:1）吉林省各地区畜禽养殖量呈现出中部地区较多,西部地区次之,而东部及东南部地区最少的分布特点;2）研究区畜禽养殖总氮（磷）产生量分别为23.18万,26.07万t,其中,图门地区总氮（磷）产生量均最低,而位于中部的长春、农安地区总磷产生量最高;3）各地区耕地总氮污染总体上较轻,只存在无污染、低污染和中污染现象,而总磷污染较严重,较高和高风险所占比重较高,其研究结果可为吉林省畜禽养殖业布局调整、环境污染治理和畜禽粪便资源化利用等决策提供支持。     

昆明市规模化畜禽养殖场污染现状及控制对策

对昆明市畜禽养殖污染现状调查显示,2002年规模化畜禽养殖场产生粪尿207290t,大部分被作为农家肥处理掉,平均使用率为85%,但几乎未经过无害化处理,对周围区域水体及湖泊造成严重污染.政府应对畜禽养殖业进行宏观监挖,加大环境管理力度,加强畜禽污水监测排放,并进行减量化治理,无害化处理,综合利用,循环发展,实现生态养殖.     

基于子流域的北运河流域(北京段)畜禽养殖空间布局研究

根据北运河流域(北京段)畜禽养殖业污染特点及其粪便与农作物养分供求关系,采用养分平衡法对各子流域畜禽养殖粪便养分实际排放量、实际负荷量、主要作物最大养分需求量、作物所需畜禽粪便养分最大负荷量、畜禽养殖承载力进行了核算,结果表明北运河干流、沙河流域、温榆河干流、凉水河流域和蔺沟河流域的畜禽实际承载量已超过畜禽土地承载力,研究结果对于环境部门加强畜禽养殖污染防治和农业部门合理进行农业规划有重要参考意义.     

基于二污普数据果菜茶畜禽粪污氮承载评估

为评估我国各省份果菜茶种植对当地畜禽粪污承载消纳能力,基于各省份果菜茶产量数据与第二次全国污染源普查结果分别核算了畜禽粪肥氮需求量和供给量,以粪肥替代化肥比率为0.4和0.5两种情景评估了各省份果菜茶种植粪肥氮承载消纳情况.结果表明:①全国果菜茶种植氮素平均需求量为358.7 kg/hm2,畜禽养殖业粪肥氮素产生量为463.3×104 t,供给量为277.97×104 t.果菜茶单位种植面积粪肥氮素供给量全国平均值为126.37 kg/hm2.②粪肥替代化肥比率为0.4时,全国果菜茶单位种植面积粪肥氮养分需求量为143.5 kg/hm2,各省份粪肥氮养分承载压力系数在0.21~2.99之间,平均值为0.78.③粪肥替代化肥比率为0.5时,全国果菜茶单位种植面积粪肥氮养分需求量为179 kg/hm2,各省份粪肥氮养分承载压力系数在0.17~2.39之间,平均值为0.63.研究显示,粪肥替代化肥比率在0.4和0.5条件下,全国大部分省份畜禽粪肥氮养分提供量未超过本区域果菜茶种植的肥料所需.各省份畜禽养殖业可提供的粪污全部用于区域内果菜茶作物施肥,全国有22个省份粪肥替代化肥的比率在0.4之内.      

长江流域平原地区畜禽粪污资源化利用全链条技术应用现状

长江流域是我国重要的畜禽养殖区,也是最重要的生态带和经济带,提高该区域畜禽粪污处理利用水平,对保护长江流域生态环境,推动区域经济可持续发展具有重要意义。以该区域平原地429个畜禽规模养殖场为研究对象,围绕畜禽粪污收集、处理、粪肥还田利用等畜禽粪污资源化利用全链条技术深入剖析,分析该区畜禽粪污资源化利用关键工艺技术与设施装备。结果表明:畜禽规模养殖场粪污收集方式以干清粪为主,固体粪便普遍采用堆沤处理,72.3%以上的养殖场堆(沤)肥设施面积符合规范要求;畜禽粪水处理主要采用贮存和厌氧发酵技术,仅17.89%的养殖场粪水贮存池容积和67.5%的养殖场沼气发酵容积达到建设规范要求;粪肥还田是粪污资源化利用主要方向,以水果蔬菜等经济作物为主,但存在养殖场配套粪肥消纳土地面积不足等问题,近25.56%的养殖场未达到要求。建议根据该区域养殖和区位条件,进一步规范提升粪污资源化利用技术,提高粪污资源化利用技术和装备水平,引导规模养殖场按照种养平衡的要求配套消纳土地,同时加强对施用粪肥的农田土壤进行跟踪评估,提高粪肥还田利用水平。     

锦州市典型畜禽养殖场周边土壤污染状况调查分析

采用综合污染指数法对锦州市农村两家畜禽养殖场区周边土壤监测数据进行评估,分析了畜禽粪便对畜禽养殖场周边土壤中重金属污染的影响。     

集约化畜禽养殖对环境的污染及防治研究

治理集约化畜禽养殖废弃物污染,开展废弃物的资源化利用,是解决中国畜牧业环境污染问题的主要路径。文章详述了中国畜禽养殖业污染问题的产生及对环境可能造成的影响,分析了畜禽废弃物处理措施与资源化利用的主要方式及其效果和存在的问题,并提出了控制畜禽粪污染物的对策和环境管理建议,将有助于推动中国畜禽养殖业的可持续发展,改善农业生态环境及农村人居环境。