1、王凯军王凯军 博士博士清华大学环境工程与科学系清华大学环境工程与科学系2009.062009.06 资源化畜禽粪污治理技术路线 减量化畜禽粪污治理技术路线 畜禽粪污治理技术确定原则 我国畜禽养殖及养殖场污染现状 无害化畜禽污染治理技术路线 生态化畜禽粪污治理技术路线 目录目录我国畜禽养殖及养殖场污染现状p 畜禽养殖规模产值持续递增；p 畜禽养殖业占农业比重增加；p 畜禽养殖逐渐呈规模化发展。我国畜禽养殖及养殖场污染现状p 国家环境保护总局2000年对全国规模化养殖业集中的23个省、直辖市、自治区的养殖情况进行了调查。p调查规模（年平均存栏数）：p200头及以上的养猪场；p40头及以上的奶牛场；
2、p80头及以上的肉牛场；p2000只及以上的养鸡场；p1000只及以上的养鸭和养鹅场。p 全国规模化畜禽养殖场数量为35814个,畜禽养殖主要集中在河南、浙江、山东、广东、辽宁、福建、河北、广西、吉林、上海等地区。我国畜禽养殖及养殖场污染现状p 环境污染问题（COD、N、P）；p 人畜共患病（禽流感，H1N1）；p 种养脱节，区域面源污染。养猪场废水排放池 各类固体废弃物年产量面源污染严重（滇池）我国畜禽养殖及养殖场污染现状我国畜禽粪污年产量猪粪/尿中主要污染物浓度p 畜禽粪污总量持续增加；p 污染物浓度高，对环境危害大；p 微量污染物引起社会关注。畜禽粪污治理技术确定原则 中国温度带畜禽粪污
3、治理技术确定原则 减量化畜禽粪污治理技术 减量化畜禽粪污治理技术 v 猪舍内设生物发酵床垫层，喂食猪洛东酵素，粪尿在垫层内分解。发酵床定期更换，垫料可制有机复合肥。生物发酵猪舍减量化畜禽粪污治理技术 减量化畜禽粪污治理技术 v 造粒装置va、滚筒式造粒机vb、转盘式造粒机vc、挤压式造粒机vd、压缩造粒法v 发酵装置va、立式多段发酵槽vb、筒仓式发酵槽vc、卧式旋转发酵槽vd、卧式敞口发酵槽 堆肥 干燥 造粒 筛分减量化畜禽粪污治理技术 v 采用生物接种、配方优化、条件控制、设备创新等综合措施使一次堆肥时间缩短到1到2周，二次堆肥缩短到2-3周的堆肥工艺。资源化畜禽粪污治理技术 资源化畜禽粪
4、污治理技术 v小规模养殖户粪污治理技术农村小沼气数量变化农村小沼气的建设农村沼气利用模式v 自上个世纪50年代开始，农业部长期致力于我国农村小沼气的建设与推广。将农民日常生产、生活所产生的废弃物进行简单处理，同时回收沼气作为能源。v 至2006年底，我国已建户用沼气池2200万座，根据全国农村沼气工程建设规划（20062010年），到2010年我国户用沼气池数量将达到4000万座。中等规模养殖场的还田模式中等规模养殖场的还田模式v中等规模养殖户粪污治理技术畜禽舍粪尿冲洗水贮粪池干粪外销或生产 有机肥灌溉农田n缺点：受条件限制，适应性不强，存在着传播畜禽疾病和人畜共患病的危险，施用量/施用频率
5、导致硝酸盐、磷及重金属沉积，污染地表/地下水，恶臭、氨、硫化氢等有害气体的释放会对大气构成威胁。n优点：n实现零排放，n投资省，n不耗能，n无需专人管理，基本无运行费 资源化畜禽粪污治理技术 资源化畜禽粪污治理技术 集约化养殖场集约化养殖场-资源回收工艺路线资源回收工艺路线1、厌氧生物处理段2、沼气发电段3、沼液，沼渣利用段 资源回收工艺路线v 针对规模化养殖场或养殖小区建设的，以产沼气为主要目的的一类粪污治理工程，所产沼气用于发电或作为居民生活用气，沼液沼渣回归农田。v高固体反应器v 针对高含固率物料的厌氧发酵开发的一类完全混合反应器升流式固体反应器推流式固体反应器资源化畜禽粪污治理技术 集
6、中处理23家养殖场粪便沼气发电厂1.存栏种鸡130万羽，肉鸡370万羽。2.鸡粪资源量：500 t/d，TS 20%3.工程规模：3,200 m3厌氧罐8座。4.设计沼气产量：1,000万m3/年（30,000 m3/d）5.设计发电量：2,000万kWh/年（60,000 kWh/d）6.年产有机肥：沼肥30万吨，供果园、葡萄基地。7.年减排温室气体：67,000 t CO2当量。8.现该项目已并网发电。一、项目概况v案例：山东民和牧业3MW集中型沼气发电工程资源化畜禽粪污治理技术 预处理部分:集水池6,000 m31座水解池2,000 m32座厌氧发酵:厌氧罐3,200 m38座二次发酵罐
7、 2,000 m31座沼气净化:生物脱硫塔 2座双膜干式贮气柜2,150 m3 1座沼气利用:1,064 kW发电机组3台余热利用装置3套沼液利用:沼液贮存池 50,000 m31座二、建设规模资源化畜禽粪污治理技术 工艺流程图资源化畜禽粪污治理技术 无害化畜禽粪污治理技术 1、废水达标处理段2、沼气发电段3、粪便堆肥利用段集约化养殖场集约化养殖场-清洁生产工艺路线清洁生产工艺路线 清洁生产工艺路线v 针对规模化养殖场或养殖小区建设的，以达标排放为目的的粪污治理工程，基于干清粪集粪方式，粪便直接堆肥，污水通过厌氧+好氧方式实现达标排放。无害化畜禽粪污治理技术 v 氧化塘又称为生物稳定塘，利用水
8、体的天然自净能力来去除污染物。基建投资氧化塘又称为生物稳定塘，利用水体的天然自净能力来去除污染物。基建投资和运行费用都很低，维护管理简单，出水可综合利用；和运行费用都很低，维护管理简单，出水可综合利用；v 人工好氧处理方法通常与厌氧处理方法并用，用于畜禽废水的好氧处理方法主人工好氧处理方法通常与厌氧处理方法并用，用于畜禽废水的好氧处理方法主要有活性污泥法和生物膜法两种。要有活性污泥法和生物膜法两种。v出水无害化达标排放深度处理无害化畜禽粪污治理技术 未使用砂粒60d105d 反应器内结晶颗粒变化 可结晶元素一览表 重金属结晶反应器v 粪便重金属沥浸粪便重金属沥浸+重金属结晶组合工艺重金属结晶组
9、合工艺；v 紫外紫外+臭氧高级氧化工艺臭氧高级氧化工艺。v出水无害化达标排放深度处理无害化畜禽粪污治理技术 v达标深度处理问题脱氮工艺除磷工艺污泥处理工艺无害化畜禽粪污治理技术 生态化畜禽粪污治理技术 v厌氧消化产物及其利用现状厌氧消化产物及其利用现状成分CH4(40-70%)、CO2(30-50%)、H2S、水等，通常作为燃料使用属于高悬浮物、高有机物污水，含有植物所需多种养分，一般作为农肥或处理后达标排放。富含有机质，通常可直接利用。生态化畜禽粪污治理技术 v发酵产物传统利用方式发酵产物传统利用方式沼气发电机组沼气直燃锅炉沼液回田沼渣堆肥生态化畜禽粪污治理技术 v通过技术改进，提高发酵产物
10、附加值，实现其高值利用，提高畜禽粪污治理工程经济效益，增强项目运行的稳定性。v发酵产物高值利用技术沼气分离提纯沼液浓缩/脱盐制肥有机肥安全利用生态化畜禽粪污治理技术 v通过化学/物理方法将沼气进行分离提纯，达到天然气级别。可制成压缩天然气并入市政管网或运至加气站。v发酵产物高值利用技术-沼气分离提纯沼气分离提纯技术路线生态化畜禽粪污治理技术 v发酵产物高值利用技术-沼液浓缩技术v基于膜技术，对所产生的沼液进行浓缩，不仅降低了沼液储存体积，提高沼液肥效，通过组合膜浓缩工艺，还可以同步脱除沼液中的盐分，减少沼液回田风险。沼液分离提纯技术路线生态化畜禽粪污治理技术 v发酵产物高值利用技术示范工程v山东莒县及博兴精制天然气项目，日处理沼气达50000立方,沼气经常规脱硫、脱水处理后，采用变压吸附工艺深度处理，处理后沼气达到天然气水平，通过CNG加压输送运送到汽车加气站v北京某大型养鸡场沼液浓缩项目，日处理沼液20吨，沼液经浓缩后体积减少为原来的1/5,加工后用于大棚种植，作物长势良好。生态化畜禽粪污治理技术 v北京德清源粪污治理工程生态化畜禽粪污治理技术
