CN108605863A - 一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统 - Google Patents

一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农业生态技术领域,具体而言,涉及一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统。所述系统包括:可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍、干湿分离设备、厌氧发酵设备、出料脱水设备、沼气发电设备、以及蔬菜、果树种植区;所述干湿分离装置将粪便分离为干粪和沼液;沼液用于厌氧发酵,干粪用于堆肥;产生的肥料运往所述蔬菜、果树种植区进行利用。本发明所提供的系统自动化程度很高,不仅减少经营投入和运营成本,而且提高农牧废弃物资源化利用效率。应用该系统可建立闭合能源结构的禽畜养殖园区,实现循环农业产业链,对农村秸秆气化清洁能源进行利用,解决农村或企业禽畜养殖废弃物综合利用的问题,真正能够实施并正常运转,真正的变废为宝。为“农村美、农民富、农业强”做出应有的贡献。

Description

一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统
技术领域
[0001] 本发明涉及农业生态技术领域,具体而言,涉及一种禽畜养殖粪污生态综合利用 系统。
背景技术
[0002] 我国是世界上最早开展禽畜养殖的国家之一,从上世纪80年代至今,我国的禽畜 养殖业由过去的小规模、分散经营、主要分布在农区转变为现在的大规模、集中经营,并向 城市郊区发展。这一生产方式的改变,极大的促进我国畜牧业生产的发展。但是随着规模化 养殖的迅速发展,巨大的禽畜养殖带来了巨量的禽畜粪便,禽畜粪便代理的环境污染问题 也越来越严重。目前,许多地区的禽畜粪便年产量已经远远大于工业废物的排放量,成为许 多重要水源地和江、河、湖富营养化的主要原因。畜禽养殖业环境污染治理问题,始终是畜 牧业持续稳定健康发展面临的首要问题。推动畜牧业转变发展方式,促进畜牧业绿色发展, 首先就是要解决好畜禽养殖废弃物资源化利用问题。我国每年大约要产生4亿吨畜禽粪污, 这些“放错了地方的资源”成为农业面源污染的主要来源,用则利,弃则害。
[0003] 实际上,禽畜粪作为一种动物性的有机肥料,是一种宝贵的资源,它作为一种完全 肥料,含有大量农作物生长发育所需要的营养成分,恰当地施用可以提高土壤肥力,改善土 壤的理化性质,增加作物产量。
[0004] 但是,由于当今畜牧业生产中大量使用各种能促进生长和提高饲料利用率、抑制 有害菌的微量元素添加剂,如Zn、Cu、As等金属元素添加剂,因而直接施用禽畜粪有可能造 成农田中重金属的积累;此外禽畜粪中还含有大量的有害病原菌微生物与寄生虫卵,若不 进行处理,也会成为危险的传染源,造成疫病传播等问题。
[0005] 基于上述原因,土地处置和发酵制备沼气相结合是目前畜禽粪的有效途径。对禽 畜粪进行发酵处理能够有效减少有害微生物的数量,发酵过程中微生物的富集作用还能减 少或去除其用作肥料时的添加剂和重金属污染问题,因而是一种具有很大发展潜力的农业 可持续发展模式。
[0006] 现有技术中,畜禽养殖面临的问题主要有:
[0007] 中小养殖场治污条件及能力受限。中小养殖场管理水平低,抗市场风险能力弱,环 保意识差,建场无规划、无环评,散养户不愿意且无力单独建设粪污处理设施,小型养殖场 难以获得国家政策资金支持。
[0008] 大型养殖场治污未找到最佳途径。随着国家环保法、水十条、土十条等法律法规实 施,大型养殖场自身的企业责任感,有决心治污,但因治污设备良莠不齐,运营管理缺乏专 业培训,治污不彻底,治污达标排放成本高,处理后的水未得到有效利用。
[0009] 畜牧养殖和美丽乡村建设结合不够。养殖场布局分散,点多面广,废弃物处理不 好,造成农村污染严重,在发展农村经济的同时,破坏了环境,破坏了美丽乡村建设。
[0010] 此外,有关禽畜无害化处理及循环利用的现有技术中普遍存在清粪方式简陋、污 水和粪便缺乏有效处理的问题。且消化菌群和发酵条件不尽合理,系统产气潜力和产气品 质不高。
[0011] 有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
[0012] 循环农业是一种新兴的农业经济发展模式,其典型特点是注重农业生产环境的改 善和农业生物多样性的保护与利用、提倡农业清洁生产、按照“资源一一农产品一一农业废 弃物一一再生资源”反馈式流程组织农业生产,实现资源利用最大化,并由此延长农业生态 产业链。本发明的目的在于提供一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统,应用该系统可建立 闭合能源结构的禽畜养殖园区,实现循环农业产业链,对农村秸杆气化清洁能源进行利用, 持续稳定地推动畜牧业的健康发展。
[0013] 为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
[0014] 本发明涉及一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述系统包括:
[0015] 可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍、干湿分离设备、厌氧发酵设备、沼气提纯及压缩 设备、出料脱水设备、沼气发电设备、以及蔬菜、果树种植区;
[0016] 所述干湿分离装置将所述可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍中产生的粪便分离为 干粪和沼液;
[0017] 所述沼液中添加秸杆,于所述厌氧发酵装置中进行厌氧发酵得到发酵产物和沼 气;将一部分所述发酵产物经出料脱水设备脱水后与所述干粪混合进行堆肥发酵得到肥 料;余量的所述发酵产物制作为液体有机肥料;
[0018] 所述秸杆来自所述蔬菜、果树种植区,和/或,所述禽畜养殖粪污生态综合利用系 统周边乡镇农户的农田;
[0019] 所述沼气输送至所述沼气发电设备转化为电能;或直接使用;或通过所述沼气提 纯及压缩设备提纯压缩后为汽车和工业企业提供生物质能源;
[0020] 所述沼气提纯及压缩设备用于提取并除去沼气中所含的二氧化碳、一氧化硫、二 氧化硫、氧气、氨气、硫化氢、氢气、一氧化碳,使得甲烷浓度含量多97%,压缩比多1:225;
[0021] 所述肥料及所述液体有机肥料运往所述蔬菜、果树种植区进行利用;
[0022] 所述液体有机肥的施用方式包括:叶面喷施、根部滴灌、植物吊针。
[0023] 现有技术在进行粪污处理时,主要面临的一个问题是粪污中的抗生素、激素等有 害物质在发酵制成肥料后,仍然没有被除去,因而会造成对土壤及粮食作物的污染。由于抗 生素、激素等添加剂类有害物质主要分布于液体组份中,因而本发明采用两次发酵的方法, 先集中对液体组份进行发酵以除去有害物质,再进行堆肥,从而更好地利用了肥料,还避免 了有害物质的污染问题。
[0024] 为了避免液体组份中有机物含量较低,从而发酵效率不高、产生沼气较少的问题, 在保证大部分有害物质都能被降解的前提下,本发明优选的将干粪的含水率为控制在20% 〜30%,且所述沼液中的浊度控制在12000FTU以上,优选12000FTU〜20000FTU,并且在发酵 时添加秸杆,从而促进了发酵的进行。秸杆还田是一项传统的农业措施,对提高土壤有机质 含量,保持土壤肥力,实现农业的可持续发展具有重要的意义。通过上述技术特征,本发明 能够变废为宝,解决了秸杆处理的难题,变禽畜粪便为资源。具有生产和应用优势:投资少, 能耗低,来源广泛。
[0025] 其中所述肥料可用于所述蔬菜、果树等农作物种植区的大田经济作物种植(红米 粟、高粱、荞麦、樱桃等)。通过解决禽畜养殖废弃物污染问题与有机肥料通过大田经济种植 试验田,打造出经济效益高效的农产品,带动附近农户的种植积极性,通过产量和产品质量 的提升来增加农户的种植收入。
[0026] 本发明所提供的系统自动化程度很高,不仅减少经营投入和运营成本,而且提高 农牧废弃物资源化利用效率。
[0027] 本发明可解决农村或企业禽畜养殖废弃物综合利用的问题,真正能够实施并正常 运转,真正的变废为宝。为“农村美、农民富、农业强”做出应有的贡献。
[0028] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0029] (1)分散式养殖、集中化处理、综合化利用、生态式发展
[0030] 以一个固定的废弃物循环利用处理中心,带动多个可移动(可拆装)养殖小区。各 养殖小区由公司建设(不改变土地性质),农民承包养殖。废弃物统一集中到处理中心处理, 进行沼气发电、提纯、土壤改良、特色种植。特色种植农民或合作社种植,由公司提供技术、 有机肥、市场渠道,打造品牌销售,增加土地产出,实现乡村振兴。
[0031] (2)根据本发明所提供的系统所打造的生态园,本办法推进养殖粪污资源化处理, 污染得到有效治理,实现节能减排,改善区域环境,打造生态特色示范县,为农业、农村、农 民可持续健康发展提供动力。实现畜禽粪污综合利用全覆盖,解决农村环境污染,解决秸杆 禁烧难题,养殖粪污处理、种植方式变被动为主动。带动就业,助力打赢精准扶贫、脱贫攻坚 战,带动4万人脱贫致富,项目实施后将加速先进农业科技成果的推广应用和农民素质的提 尚。
[0032] (3)项目实施后,治理企业运营服务收益;通过沼气、沼液、沼渣销售获得收益;流 转土地发展现代农业,生产安全有机农副产品获得收益。
[0033] (4)解决了农村面源污染;实现了资源能源的循环,生产的沼气集中供气、提纯天 然气,罐装销售,促进可再生资源发展;沼液、沼渣是高效、安全的肥料,为生产安全的农副 广品提供基础。
[0034] (5)通过厌氧发酵与堆肥发酵相结合的方式,提高了发酵效率,且降低了发酵物种 抗生素残留。
具体实施方式
[0035] 本发明涉及一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述系统包括:
[0036] 可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍、干湿分离设备、厌氧发酵设备、沼气提纯及压缩 设备、出料脱水设备、沼气发电设备、以及蔬菜、果树种植区;
[0037] 所述干湿分离装置将所述可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍中产生的粪便分离为 干粪和沼液;
[0038] 所述沼液中添加秸杆,于所述厌氧发酵装置中进行厌氧发酵得到发酵产物和沼 气;将一部分所述发酵产物经出料脱水设备脱水后与所述干粪混合进行堆肥发酵得到肥 料;余量的所述发酵产物制作为液体有机肥料;
[0039] 所述秸杆来自所述蔬菜、果树种植区,和/或,所述禽畜养殖粪污生态综合利用系 统周边乡镇农户的农田;
[0040] 所述沼气输送至所述沼气发电设备转化为电能;或直接使用;或通过所述沼气提 纯及压缩设备提纯压缩后为汽车和工业企业提供生物质能源;
[0041] 所述沼气提纯及压缩设备用于提取并除去沼气中所含的二氧化碳、一氧化硫、二 氧化硫、氧气、氨气、硫化氢、氢气、一氧化碳,使得甲烷浓度含量多97%,压缩比多1:225;
[0042] 所述肥料及所述液体有机肥料运往所述蔬菜、果树种植区进行利用;
[0043] 所述液体有机肥的施用方式包括:叶面喷施、根部滴灌、植物吊针。
[0044] 本发明申请人邓农集团所提供的系统可设计为一个500〜1000亩的养殖废弃物处 理及循环利用输出中心,处理能力为年出栏10〜20万头商品猪所产生的养殖废弃物。围绕 该系统建设20栋可移动猪舍(年出栏4万头),这些猪舍随时可以拆卸搬迀,猪舍房顶(非人 字形房顶)和南侧外墙均铺设太阳能光伏板作为电力储备,每栋猪舍的电力储备是根据专 业的电力计量工具统计的,猪舍及厂区其他有用电需求的单元均安设用电计量设备,建立 发电和用电的数据库,分析不同时间的太阳能转换效率。
[0045] 其中,所述干湿分离装置将所述可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍中产生的粪便分 离为干粪和沼液的过程中,干湿分离装置就是利用螺旋挤压物理脱水的特点进行取其精华 去其糟柏,猪粪里面的有害物质,寄生虫、病菌、通过物理挤压的方式和水分一起排除了去, 剩下的固体物质,通过发酵后,生成有机肥。干湿分离装置可采用现有技术中常见的装置, 小型固液分离机市场售价多在1〜2万元/台,每小时可处理10〜20立方的粪污,存栏在5000 〜10000头的猪场这样一台机器便可以。但需保证固液分离后,干粪中的含水量为20%〜 30%即可。由于禽畜粪中的有害物质(药物添加剂如抗生素、激素等,寄生虫)主要集中于液 体组份中,因而固液分离后分别处理可有效提高所制得的肥料的安全程度。此外,对于沼液 的发酵为厌氧发酵,由于园区规模很大,发酵时会产生大量沼气,利于进行能源利用,而发 酵后所得的发酵产物再与干粪混合后进行堆肥发酵,还能进一步提升发酵效率。
[0046] 优选的,如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,
[0047] 所述沼气的用途还包括:
[0048] 沼气通过管道进入所述禽畜养殖粪污生态综合利用系统周边农户家庭,为农户提 供生活用气;
[0049] 为所述可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍提供热能;
[0050] 点沼气灯诱杀害虫;
[0051] 为所述厌氧发酵装置及所述堆肥发酵供暖,提供合适的发酵温度。
[0052] 优选的,如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述可移动或方便拆卸式 禽畜养殖舍主体支撑结构为钢结构,墙壁中间设置有保温渐层,可移动或方便拆卸式禽畜 养殖舍顶部设置有光伏模组,底部设置有漏粪板,所述漏粪板下面距离地面约50cm〜 I OOcm,且地面下挖约70cm〜130cm深坑,坑内安放有可移动的储奠槽;
[0053] 所述储粪槽上设置有排粪尿阀。
[0054] 本发明申请人邓农集团所选用的可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍优选为猪舍。不 同类型的猪日排放粪尿量及养分含量差异显著,但当猪场生产系统达到稳定状态时,不同 类型的猪数量变化较小,因而每天产生的粪尿量基本恒定。根据不同类型猪粪尿排放量和 养分含量,通过加权法计算出规模猪场粪尿年养分排放量。经过计算可知,万头猪场粪便年 养分排放量约为120t · a·1。如此数量的粪便量收集需要耗费大量的人力。本发明所设置的 可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍,其下安置有可移动储粪槽,储粪槽设计容量为300立方, 可储存约一周的养殖粪污,储粪槽内有标记刻度,加装小型容量测量装置,可统计每天粪污 产生数量和变化,根据养殖数据分析出饲料和饮水与产生的粪污之间数据联系。猪舍的主 体结构大量使用钢结构,墙壁和房顶采用彩钢瓦,中间做夹层用来保温,整体猪舍不用打地 基,只需要下挖一定深度将钢结构的承重柱填埋即可。为保证猪舍的冬季供暖,所述猪舍能 够利用沼气转换所得的热能,以及沼气发电后所得电能所转换的热能;可移动式猪舍,不破 坏、不污染土地,也利于废弃物全部转到中心,集中处理。更为重要的是,所述猪舍还能解决 农民因土地性质制约其发展养殖业的难题,其可以做到随时拆装,粪污收集方式方便操作, 节省空间,不污染环境,通过罐车运输到废弃物处理中心,从根源解决农村养殖的污染问 题。
[0055] 如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述厌氧发酵设备设置有加热装置 和/或保温层;
[0056] 所述加热装置由所述厌氧发酵设备表面的太阳能供暖系统和/或罐体内部热源;
[0057] 所述罐体内部热源来自所述沼气发电设备的缸套余热和尾气散热的回收,通过热 能转化设备加热沼液进而给发酵罐体内部加热,回流沼液的温度为68°C〜72°C,进入罐体 的温度不低于65°C。优选的,如上所述的禽畜养殖粪污处理系统,所述蔬菜、果树种植区连 体棚以及观光棚;
[0058] 所述连体棚以及观光棚的热源来源来自:所述沼气发电设备的余热回收;和/或; 所沼气燃烧水塔或锅炉供热。
[0059] 在本发明中,生态园区可进一步划分为能源转换去,禽畜养殖区,蔬菜、果树种植 区(连体棚、冬暖棚以及连体观光棚)。
[0060] 蔬菜、果树种植区可利用禽畜养殖区所产生的肥料,其所产生的秸杆青贮等原料 也可重新用于生物发酵,形成果蔬-粮食-畜牧-菜菌-沼气池循环经济产业链,不仅具有良 好的环境效应,而且具有很好的社会效益和经济效益,确保果品蔬菜等有机化、绿色化。
[0061] 优选的,如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述沼气发电设备所产生 的电力一部分作为所述禽畜养殖粪污生态综合利用系统所在园区功能,一部分并入国家电 网。
[0062] 优选的,如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,在所述厌氧发酵设备进行 厌氧发酵时,向所述沼液中添加所述秸杆和厌氧复合菌剂;
[0063] 以质量份数计,所述厌氧复合菌剂中包括:5〜8份的枯草芽孢杆菌、10〜20份的噬 热地芽孢杆菌、10〜20份的弯曲甲烷杆菌以及2〜8份嗜热脂肪地芽孢杆菌;
[0064] 发酵温度为50 °C ±2 °C,发酵时间为25〜30天。
[0065] 优选的,所述枯草芽孢杆菌选自枯草芽孢杆菌CMCC63501,所述弯曲甲烷杆菌选自 弯曲甲烷杆菌CGMCCl. 5092、所述噬热地芽孢杆菌选自CGMCC 1.3474、所述嗜热脂肪地芽孢 杆菌选自嗜热脂肪地芽孢杆菌CGMCC 1.1866。
[0066] 本发明所选用的四种微生物中,弯曲甲烷杆菌可与另外几种微生物形成互营关 系,通常情况下,四环素类物质对产甲烷菌具有抑制作用,但可通过互营氧化产甲烷微生物 种间电子传递,加强H2还原CO2生成CH4的途径,进而强化对厌氧发酵及对四环素的降解效 果D
[0067] 本发明所采用的弯曲甲烷杆菌CGMCC1.5092以及对比例中(见后文)中采用的马泽 氏甲烷八叠球菌CGMCC1.5193均具有一定的四环素降解功能,前期实验表明,培养基为LB培 养基,添加l〇〇mg/L的四环素,二者分别培养三天后,弯曲甲烷杆菌的四环素降解率可达 36%,马泽氏甲烷八叠球菌的四环素降解率可达31 %。
[0068] 优选的,如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述厌氧复合菌剂中的每 种菌的含菌量不低于107cfu/g;所述厌氧复合菌剂与所述沼液的添加配合比为lg:3L〜5L; 所述秸杆以及所述沼液按1: (3〜5) : (2〜4)配制。
[0069] 优选的,如上所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,所述堆肥中,发酵物料由所 述发酵产物以及所述干粪按质量比为1: (4〜7)配制,加水调节所述发酵物料含水率为50% 〜60%;
[0070] 所述干粪的含水率为20%〜30%。
[0071] 优选的,在进行所述堆肥发酵时,添加堆肥发酵菌剂;
[0072] 以质量份数计,所述堆肥发酵菌剂包括解淀粉芽孢杆菌5〜10份、棘孢木霉1〜3 份、苏云金芽孢杆菌1〜3份、弯曲芽孢杆菌3〜6份、酿酒酵母3〜6份;
[0073] 以质量份数计,所述堆肥发酵菌剂包括解淀粉芽孢杆菌5〜10份、棘孢木霉1〜3 份、苏云金芽孢杆菌1〜3份、弯曲芽孢杆菌3〜6份、酿酒酵母3〜6份;
[0074] 所述堆肥发酵菌剂中的每种菌的含菌量不低于107cfu/g;所述复合菌剂与所述发 酵物料的添加配合比为lg: 2kg〜5kg;
[0075] 所述堆肥发酵的时间为13〜15天。
[0076] 优选的,所述堆肥发酵菌剂包括解淀粉芽孢杆菌CGMCC 1.257、棘孢木霉 Trichoderma asperelluml285、苏云金芽抱杆菌CGMCC 1.695、弯曲芽抱杆菌CGMCC 1.7455、酿酒酵母CGMCC 2.3857。
[0077] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会 理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为 可以通过市购获得的常规产品。
[0078] 实施例
[0079] 本实施例主要提供了一种处理猪粪粪污处理方法。该模式或系统在邓农集团农村 废弃物资源化利用项目实施。
[0080] 本实施例处理目标物为新鲜猪粪,先将新鲜猪粪进行固液分离为干粪和沼液(干 粪的含水率为20%〜30%);
[0081] 将沼液于厌氧发酵装置中进行厌氧发酵,厌氧发酵的方法为:
[0082] 向所述沼液中添加秸杆和厌氧复合菌剂。秸杆分为小麦秸杆和玉米秸杆,主要来 自于周边乡镇农户的农田,也可以来自所述蔬菜、果树等农作物种植区;秸杆在进入发酵系 统之前需要预处理,传统的工艺需要将秸杆粉碎至5cm以下(需要两次粉碎过程,不仅增加 场地和设备投入而且由于能耗增加导致运营成本升高),一是减少发酵过程中的发酵分解 周期,二是进料尺寸越小在发酵罐内秸杆漂浮的几率越小。现在我们自助研发一种在线切 割工艺,通过在进料管道途中加上特种切割设备,将发酵罐过程中回流的沼液再次利用(喷 在进入管道的秸杆表面,一方面增加秸杆的流动性和温度,另一方面大大减少秸杆在发酵 罐内漂浮的几率以及降低运营成本),通过该工艺流程秸杆气化清洁能源利用率可以最大 化。所述秸杆以及所述沼液按lkg:4L配制。将厌氧复合菌剂与所述沼液lg:4L的配合比混 合,在发酵3〜5天后,将发酵系统中水解酸化菌比例控制在10%,甲烷菌比例控制在20%, 此时可挥发性脂肪酸(¥?4)的测量数据在35001^/1〜40001^/1范围内,?田直控制在6.8〜 7.9之间。在此条件下继续发酵,发酵温度为50°C ± 2°C,发酵时间总时间为27天,得到发酵 产物。
[0083] 以质量份数计,所述厌氧复合菌剂中包括:6份的枯草芽孢杆菌、15份的噬热地芽 孢杆菌、15份的弯曲甲烷杆菌、以及5份嗜热脂肪地芽孢杆菌;每种菌的含菌量不低于 107cfu/g〇
[0084] 随后将发酵产物与干粪按质量比为1:5配制得到发酵物料,加水调节所述发酵物 料含水率为55% ;将发酵物料与堆肥发酵菌剂混合后堆肥发酵,每隔2-3d翻堆一次堆体,正 压鼓风,堆体维持高温55〜65°C达5d以上,降温至45°C以下后干燥所述堆体水分含量至 35wt%。堆肥化处理进行14d。
[0085] 以质量份数计,所述堆肥发酵菌剂包括解淀粉芽孢杆菌8份、棘孢木霉3份、苏云金 芽孢杆菌3份、弯曲芽孢杆菌4份、酿酒酵母4份;所述堆肥发酵菌剂中的每种菌的含菌量不 低于107cfu/g (或个孢子/g);所述复合菌剂与所述发酵产物的添加配合比为lg:4kg;堆肥 化处理进行14d。
[0086] 对比例1
[0087] 参照实施例的粪污处理方法,区别仅在于,沼液不进行厌氧发酵,直接按照1:5的 质量比将沼液与干粪混合进行堆肥发酵。
[0088] 对比例2
[0089] 参照实施例的粪污处理方法,区别仅在于,增加发酵产物的量,不额外添加水,直 至最终堆肥发酵物料中含水率为55 %。
[0090] 对比例3
[0091] 参照实施例的粪污处理方法,区别仅在于,将弯曲甲烷杆菌替换为等量的马泽氏 甲烷八叠球菌CGMCC1.5193。
[0092] 对比例4
[0093] 参照实施例的粪污处理方法,区别仅在于,将棘孢木霉替换为等量的哈茨木霉。
[0094] 在厌氧发酵结束后,检测实施例与对比例3的甲烷产能(以1000L发酵罐计):
[0095] 表1不同微生物对累积产气量及甲烷含量的影响
[0096]
Figure CN108605863AD00101
[0097] 在堆肥发酵结束后,检测实施例与各对比例的发酵物成分。
[0098] 表2不同处理方式对发酵物成分的影响。
[0099]
Figure CN108605863AD00111
[0100] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。

Claims (10)

1. 一种禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述系统包括: 可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍、干湿分离设备、厌氧发酵设备、沼气提纯及压缩设 备、出料脱水设备、沼气发电设备、以及蔬菜、果树种植区; 所述干湿分离装置将所述可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍中产生的粪便分离为干粪 和沼液; 所述沼液中添加秸杆,于所述厌氧发酵装置中进行厌氧发酵得到发酵产物和沼气;将 一部分所述发酵产物经出料脱水设备脱水后与所述干粪混合进行堆肥发酵得到肥料;余量 的所述发酵产物制作为液体有机肥料; 所述秸杆来自所述蔬菜、果树种植区,和/或,所述禽畜养殖粪污生态综合利用系统周 边乡镇农户的农田; 所述沼气输送至所述沼气发电设备转化为电能;或直接使用;或通过所述沼气提纯及 压缩设备提纯压缩后为汽车和工业企业提供生物质能源; 所述沼气提纯及压缩设备用于提取并除去沼气中所含的二氧化碳、一氧化硫、二氧化 硫、氧气、氨气、硫化氢、氢气、一氧化碳,使得甲烷浓度含量多97%,压缩比多1:225; 所述肥料及所述液体有机肥料运往所述蔬菜、果树种植区进行利用; 所述液体有机肥的施用方式包括:叶面喷施、根部滴灌、植物吊针。
2. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污处理系统,其特征在于,所述沼气的用途还包 括: 沼气通过管道进入所述禽畜养殖粪污生态综合利用系统周边农户家庭,为农户提供生 活用气; 为所述可移动或方便拆卸式禽畜养殖舍提供热能; 点沼气灯诱杀害虫; 为所述厌氧发酵装置及所述堆肥发酵供暖,提供合适的发酵温度。
3. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述可移动或 方便拆卸式禽畜养殖舍主体支撑结构为钢结构,墙壁中间设置有保温渐层,可移动或方便 拆卸式禽畜养殖舍顶部设置有光伏模组,底部设置有漏粪板,所述漏粪板下面距离地面约 50cm〜100cm,且地面下挖约70cm〜130cm深坑,坑内安放有可移动的储奠槽; 所述储粪槽上设置有排粪尿阀。
4. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述厌氧发酵 设备设置有加热装置和/或保温层; 所述加热装置由所述厌氧发酵设备表面的太阳能供暖系统和/或罐体内部热源; 所述罐体内部热源来自所述沼气发电设备的缸套余热和尾气散热的回收,通过热能转 化设备加热沼液进而给发酵罐体内部加热,回流沼液的温度为68°C〜72°C,进入罐体的温 度不低于65°C。
5. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述蔬菜、果 树种植区包括连体棚以及观光棚; 所述连体棚以及观光棚的热源来源来自:所述沼气发电设备的余热回收;和/或;所沼 气燃烧水塔或锅炉供热。
6. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述沼气发电 设备所产生的电力一部分作为所述禽畜养殖粪污生态综合利用系统所在园区功能,一部分 并入国家电网。
7. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,在所述厌氧发 酵设备进行厌氧发酵时,向所述沼液中添加所述秸杆和厌氧复合菌剂; 以质量份数计,所述厌氧复合菌剂中包括:5〜8份的枯草芽孢杆菌、10〜20份的噬热地 芽孢杆菌、10〜20份的弯曲甲烷杆菌以及2〜8份嗜热脂肪地芽孢杆菌; 发酵温度为50 °C ± 2 °C,发酵时间为25〜30天。
8. 根据权利要求7所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述厌氧复合 菌剂中的每种菌的含菌量不低于l〇7cfu/g;所述厌氧复合菌剂与所述沼液的添加配合比为 lg:3L〜5L;所述秸杆以及所述沼液按lkg:3L〜5L配制。
9. 根据权利要求1所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,所述堆肥中, 发酵物料由所述发酵产物以及所述干粪按质量比为1: (4〜7)配制,加水调节所述发酵物料 含水率为50 %〜60 %; 所述干粪的含水率为20 %〜30 %。
10. 根据权利要求9所述的禽畜养殖粪污生态综合利用系统,其特征在于,在进行所述 堆肥发酵时,添加堆肥发酵菌剂; 以质量份数计,所述堆肥发酵菌剂包括解淀粉芽孢杆菌5〜10份、棘孢木霉1〜3份、苏 云金芽孢杆菌1〜3份、弯曲芽孢杆菌3〜6份、酿酒酵母3〜6份; 所述堆肥发酵菌剂中的每种菌的含菌量不低于107cfu/g;所述复合菌剂与所述发酵物 料的添加配合比为Ig :2kg〜5kg; 所述堆肥发酵的时间为13〜15天。
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