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养殖场低成本解决环保问题模式推荐——粪污资源化全量还田技术,仅需2个储液池,降低7成以上设施与处理的环保投入

2022-03-12 19:56:38      点击:

当前,养殖行情低迷,但养殖场环保问题永远是要重视的问题,但是我们养殖业几乎都是低利润,要大投入去解决环保问题是非常不正常的,有的一个万头猪场环保投入要数年才能赚回。但就是许多养殖场对与解决环保问题就非常头疼,因为不知道用种方法好?

1.如果建设养殖废水达标排放,投入高(年出栏万头猪场需要450-1200万左右)、处理成本高(处理1立方废水成本6-16元),关键是排放许可证还非常难办。

2.建设沼气池不算是解决环保问题,最多就是储液池,且初期投入也大,因为大量的养殖废水导致的沼液一样难以处理。

3.异位发酵床不仅不算粪污资源化(是资源化的浪费模式),而且只能解决临时问题,关键是垫料难找成本高,运用几个月垫料重金属严重超标,导致懂的有机肥厂与果蔬种植基地拒收,还有容易死床根本无法长期解决养殖场的环保问题。

……

另外,当前国家重点推广的粪污资源化,而农业农村部最推荐的全量还田模式。

其实农业农村部早就推荐给我们最佳的粪污资源化解决方案——全量还田模式,也就是说养殖场的所有废弃物(粪尿水)通过微生物处理后全部用于农作物的种植形成资源化利用。发达国家(如美国)早就一直运用这种模式,且投入成本低廉(只需建立储液池即可,不需要沼气池、固液分离、生化处理等),将养殖产生的粪尿水直接通过微生物发酵后浇灌农作物。

本文介绍的全量还田模式设施投入低(如存栏千头猪场全部设施投入仅需几万元,也就是两个150立方的储液池,如果周边有足够的消纳条件如种植牧草仅需两个60立方储液池即可解决问题)、处理成本低廉(处理1立方粪污成本1元左右)、不需要复杂的设施投入(如不需要固液分离、不需要建设沼气池与废水生化处理系统、不需要固态粪便有机肥发酵,只需要抽水泵即可)。这种模式不管你的养殖场大小(包括散养户),不管是传统冲水模式、漏粪板(自动刮粪、尿泡粪、高架网床等),也不管你是养殖猪鸡牛羊等都可以直接实施。比较一般模式环保设施投入可以降低约70%的成本。

其实养殖场最难处理的是粪水,量大!还有就是含水量极高的动物粪便,像流涕一样,如一些养鸭场的鸭粪、鹅粪等。如果需要处理达到排放标准则需要大量投资建设生化处理设施,且运行和处理成本极高!

一、技术概述

(一)基本情况

本技术从2017年开始研究,已经获得发明专利授权。技术内容涉及范围包括养殖场的环保问题、粪污资源化问题,建设投资仅需通过简易的两个发酵池,将养殖场所有动物粪便、污水集中到两个交替使用的圆形储粪池,采用兼氧复合微生物与酶制剂组合进行液态发酵,通过7-15天将粪污转化为无臭、重金属和抗生素残留大幅度降低到可以忽略的安全范围,对植物不烧根(不烧苗),含有益微生物丰富的液态生物菌肥(符合NYT2596-2014 沼肥标准)。

实施本技术具有设施成本低廉、运行操作简单,能够将养殖场的环保与粪污资源化问题一次性解决,实现养殖场固态粪污与污水肥料化全量利用,有效构建养殖与种植循环生态发展模式,既符合全国强制性粪污资源化利用的政策,也符合农业农村部《2020年畜牧兽医工作要点》中的推荐模式“促进畜禽粪污还田利用……组织起草畜禽粪污还田利用限量标准、液体粪肥还田利用标准、猪场粪污深坑贮存建设规范、畜禽粪污沤肥技术规程。推动建立畜禽粪污全链条养分管理制度,因地制宜推广全量还田利用技术模式”。

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(二)示范情况

实施本技术不需要建设固液分离、沼气池、沉淀池、氧化塘、储粪池及粪便堆放处理房等各种固液态粪污处理设施。且整个储存、处理过程中无臭味、苍蝇等,没有污染物对外排放造成污染。目前,该技术已在广西区内外成功示范一千多家养猪场,实践证明,全国大部分地区一年四季均可推广应用。

 (三)提质增效情况

养殖粪污资源化在我国已经达到了一个空前的重视。但大部分规模养殖场对环保+粪污处理设施投入存在不足,一些处理工艺要么造成粪污严重浪费,或者导致不处理直接排放或者高昂的处理成本;有的采用沼气与沼气发电模式,投入成本大,产生沼气与发电带来的效益不明显,沼液仍然存在臭味或腐熟不够彻底,还需要经过处理或者进行大型设施处理后进行排放;有的采用大型固态粪污发酵设备,设施投资数十万元到数百万元,不仅处理效率低,且处理1立方粪污耗能大。数据显示,一个万头的猪场配套合格的环保设施大约需要投资450-1200万元,导致许多老旧养殖场无法投入改造而停养,一些想新建的养殖场因为高昂的环保设施投入望而却步。在后非瘟时期全国鼓励生猪复养的今天无疑是一大瓶颈阻碍。

其实,越发达的国家养殖业环保设施投入越简单,大部分都是运用我国农业农村部首推的全量化还田模式,特别是运用本方案介绍的粪污一体化处理全量化还田模式。且非常适合新建的、老旧的养殖场采用,具有实施简单、效果明显、容易复制推广等优点。

实施本技术的规模养殖场的环保设施投入降低约80%,处理粪污运行成本降低约70%(含人工),环保设施与粪污处理所需占地面积减少一半以上。

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广西天等县一规模养殖场建设实施现场

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广西一规模养殖场已经在运行现场

一个猪场正在新建交替使用储液池

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本技术原则上适合当前大部分畜禽产生流梯粪污、高含水量粪污的养殖模式。适宜推广应用的不同畜禽养殖模式:

1.水泡粪(尿泡粪、液泡粪)生猪养殖模式:这种模式养殖栏舍建设成本低(1500平方米猪舍比安装自动刮粪系统减少6-15万元费用);

 2.自动刮粪模式:这种模式在养猪、养牛、养鸡、养鸭鹅等都采用,只需将刮出来粪污引入到A池与B池进行处理就成为液态生物有机肥。

3.传统冲水模式:由于冲水、饮水漏水增加了大量的粪污,要根据增加的量来增加A池与B池的容量,且由于含水量大,生物有机肥的养份也会有所降低,但完全可以采用本技术进行处理。

二、技术要点

本技术适合所有养殖场运用。所在的养殖场饲养规模要遵循农业农村部发布的“按照种养匹配的原则配套粪污消纳用地”指导实施。

1.养殖场要做好源头减量。如雨污分流,养猪的饮水器最好能够达到饮水时漏出的水外流到雨水渠,不冲水或者少冲水。

2.粪污产生量计算:在源头减量的基础上,一头母猪年产生粪污约m3,一头肥猪从出生到出栏产生粪污约1-1.5m3计算(如果饮水器漏水问题不解决、使用冲水洗栏模式,每天产生的粪污乘以2.5倍以上,雨污分流也会增加粪污量)。

3.粪污处理池容积计算:假设年出栏1万头育肥猪,按照上述的计算方式,年需要处理1万吨粪污,平均每天产生约27m3粪污。养猪场需要建设两口交替使用的粪污处理池,即每一口池需要满足储存粪污45才进行技术处理,处理7-10天即可直接作有机肥还田,如此循环。计算每个池所需容积:45天×27m3=1215m3。也就是说需要建设约1200m3的粪污处理池2个,而如果周边有足够的及时消纳条件(如种植有大量的牧草),则可以在此基础上减少一半粪污处理池的容量。但考虑到部分区域冬季果蔬需求有机肥可能降低的因素,建议储粪池的容量要适当扩大。

4.粪污处理池建设要求:最好圆柱形,深度4~6m,地上部分1.2~1.5m,长久使用建议池壁用钢筋+混泥土浇筑,混泥土的厚度根据池的深度和宽度来决定,如深5m、直径20m的池,混泥土的厚度0.4m左右;简易和短时间使用的池可以采用防渗膜等方式;超过500m3的池在中央需要支撑安装一个电动搅拌机,小规模粪污池不需要搅动装置;粪污处理池四周采用透明式的大棚,以达到增加光照、热量,提高发酵速度与蒸发水分、防止苍蝇等作用。周围设置隔离装置、警示牌,禁止非专业人员进入,严禁烟火。

5.粪污处理流程(以A池和B池循环使用说明):开始运行,第1-45天养殖场所有粪污进入A池,约27m3/天,同时蒸发约2~5m3/天,到第45天截断粪污进B池,此时A池是不会满到溢出。此时,将专用畜禽流体粪污快速发酵剂产品激活后加入A池中(参照产品说明书使用),如有搅拌装置即启动池中央的搅拌装置每天2~3次,每次2~3小时。考虑到受季节和粪污中含消毒剂、抗生素等因素影响需发酵7~15天完成,此时粪污渣大部分被溶解无臭味,可以就近就地或通过罐车运送还田,在45天内便可清空A池。然后处理B池,如此循环。 

6.处理粪污的效果和养份:经上述处理后的粪污中臭味已经消除、氨氮降低到对植物不烧根的水平,其中的重金属和抗生素残留可以忽略,且由于大量有益微生物的作用,微生物能够明显地改良土壤、减少作物细菌性根部疾病,提高农作物产品品质等。也可以直接用于鱼塘做水肥使用。

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检测符合有机肥标准(下面三张图片)

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三、技术研发单位

本技术由广西助农畜牧科技有限公司牵头研发,广西畜牧总站给予技术指导和参与研发。

四、示范与推广

  本技术通过近年的实施示范应用,目前仅在广西就有一千多个规模猪场采用,大量散养猪场运用,推广至今一直运行良好,得到了运用猪场的充分肯定和好评。该技术具有投入少、处理简单、成本低、效果好等优点,具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。随着农业农村部更加注重粪污全量化还田模式的引导,我们计划将该技术通过扩大宣传、示范、培训、现场指导或全方位负责建设等方式,进一步在广西及其他省区扩大推广应用范围。同时帮助对该技术有兴趣的全国各地养殖大县建立示范点,通过以点带面辐射技术成果。

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  本文发明人之一蒋老师13277883322(微信同号),为农业农村部粪污资源化一小组专家组成员,欢迎进行交流。

【产品】畜禽流体粪污快速发酵剂产品说明书

养殖场粪污资源化低成本、简单、快速的解决方案产品,液体肥料生产剂

不需要复杂的环保处理设施,不需要固液分离与操作复杂的固态粪污发酵模式,水泡粪、水厕所、自动刮粪、高低架网床、传统冲水各种养殖模式的粪污,化粪池与厕所中的粪污直接快速发酵,成为无臭味的液态优质生物有机菌肥,一次性解决养殖场环保与粪污资源化问题,一次性解决养殖场固态粪污与污水肥料化利用问题

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【分析保证值】有效活菌数≥200亿/g,水份<12%(指包装中250克高浓度菌种)

净重:1000 /袋(250克高浓度菌种+750克多糖性复合菌种营养基组成)。市场售价约120元/包,处理约100立方粪污成为无害化液体生物菌肥。

主要菌种组成:芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、固氮菌、磷钾菌、苏云金芽孢杆菌等,含有纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶等复合酶。活菌及孢子含量200亿/克。

【产品简介】

本产品为本公司粪污资源化处理的创新产品,能够将高含水量、恶臭的畜禽粪污(固态粪便与高浓度污水)进行快速发酵和消除恶臭,成为优质的液态生物有机菌肥,施用农作物后不会造成污染,也不会出现烧根的情况等,还因为含有丰富益生微生物的作用下,能够让农作物达到更好的施用效果。

当前大量养殖场由于粪污处理设施简单或瘫痪,有的养殖场甚至只有储污池。加上由于使用水泡粪、自动刮粪、水厕所、冲水、网床等养殖模式,从栏舍出来的畜禽粪便含水量过高导致无法自然进行沤堆模式发酵,采用固液分离设施和运行成本高;而如果在水分过多的粪污中加入大量的秸秆、锯末等进行吸附后发酵不仅成本高、劳力大,而且需要较大的施工面积与繁杂的操作成本。因此养殖场面临巨大的环保压力。

本产品则可以对液态、流体的粪污直接在储粪池进行发酵成为无臭味液态的有机生物菌肥(产品设计丰富酶制剂,连粪渣大部分都会被分解、溶解),规模养殖场设施投资可以仅需2口储粪池(氧化塘)循环使用,甚至几乎不需要改变现有的基础设施,就可以将粪污快速发酵成为高质量的液态生物有机肥,且操作简单,成本低廉,不浪费粪污资源。可以直接节约养殖场大量环保设施与粪污资源化利用设施的投入等。

【用法用量】

步骤一:在塑料容器中放入20公斤清水(低温季节建议使用温水),把本产品包装中的粉剂(高浓度菌种)与1750g多糖性复合菌种营养基溶于其中,盖上盖子或薄膜简单密封让菌种进行激活,24小时以上使用,建议在半个月内使用完成。激活后的20公斤活性菌液根据不同养殖粪污的浓度可以处理30-100立方。

步骤二:将激活菌液兑适量清水根据不同浓度洒入100-200立方的粪污中,第三天再洒入一次,比较浓稠的粪污在第六天再洒入一次(大部分粪污使用2次即可,浓度高且粪污中含有杀菌剂等需要多喷洒2-3次)。如果粪污池超过1.5米,可以根据池大小用电机做1个或数个搅拌装置效果更好(300-500立方使用一个3KW的电动搅拌装置,作用是增加发酵匀度加快发酵速度 )。一般7-15天(低温季节时间会延长)臭味明显减少,粪污由黑色变成微微有点褐色或暗红色(不同粪污变化不一样)即可抽其运走进行农用;强烈建议可以采取两个以上储污池轮流交换使用;粪污量少单储污池较长的也可以在粪污离开养殖栏舍的集中池、沼气池入口、粪污池入口等区域采用水龙头自动滴入的方式直接连续加入,抽取储污池后半部分已经发酵变色的粪污进行农用,自动连续循环进行;公司+农户养殖场可以在一批动物出栏修整期间使用本产品,一栋养殖栏舍只需要一个储污池即可。

步骤三:发酵完成的粪污可以采用水罐车、20公斤以上循环使用塑料桶进行运输到果蔬基地。农用建议根据不同浓度兑水后进行浇灌作物(也可以进行叶面施肥),并根据所需确定施用次数。散装的建议在2个月内使用完成,储存在塑料容器密封中的可以延长到3-6个月,否则随着时间的推移肥效可能会降低;由于粪污中含有大量的有益微生物,施用后对改善土壤、提高果蔬品质效果非常直观;也可以直接用于鱼塘做水肥使用,比较化肥肥水效果更好。

需要提醒的是:粪水还田前1-2天测试后再还田,具体测试方法是:将经过本产品发酵后的粪水在还田前进行先测试,如果粪水近距离闻臭味(特别是氨气味)不明显,将少量粪水直接(不兑水)浇灌幼嫩作物(如幼嫩的蔬菜苗),24-48小时试验作物不发蔫,即可进行安全浇灌。

水肥发酵制作:大量的高级果蔬(如砂糖橘等名优水果)种植都喜欢使用水肥,将花生麸(豆粕、菜粕、棉粕、茶粕都行)、干鸡粪、骨粉等单一或混合(配方自定)200公斤,清水1000公斤的比例混合,加入本产品200-300克(不需要激活),密封发酵7-15天大部分溶解即成为无臭且比自然发酵更好的优质水肥。按水肥1:10以上的清水进行混合后施用,还可以用于叶面施肥。

化粪池、厕所粪污快速发酵:每10立方粪污使用3-5公斤激活液倒入,感觉臭味明显减少说明发酵已经完成。

【注意事项】

1.如果粪污为泥状,需要补充水分或动物的尿液,或者粪污池中间安装一个搅动粪污的电动装置,只有粪污能够勉强流动,才能更快地全面发酵起来。

2.如果粪污中含有重度的消毒剂等,可能会影响发酵效果和速度,可以加大使用量和延长发酵时间。本产品投入发酵池的次数根据实际情况需要1-3次,只要达到无恶臭,颜色较之前有变化就发酵完成了。

3.本产品必须激活后使用才会产生更好的效果。拆包后建议一次性激活使用,如不能一次性使用完成,需要再次密封保存。使用成本与饲养模式跟粪污浓稠度等有关,如果长期在饲料中添加复合益生菌+复合酶制剂(如养猪添加“养猪专用复合益生菌”或者水泡粪模式中长期在粪尿中使用了“养殖场污水生物处理剂”进行消除氨气),则发酵1立方粪污仅需几毛钱,如果未使用、粪污浓稠、粪污中有较重的抗生素或化学消毒剂,则发酵1立方需要1-5元。

4.低温季节尽量保持发酵池的防雨,建议长期对储粪池进行安装大棚遮雨或覆盖发酵,可以提高发酵速度和增加粪污池的蒸发量。发酵完成的液体生物有机肥包装运输方式有两种建议模式:一种是采用水罐车进行散装运输到果蔬基地进行销售和使用;另一种是全部采用20公斤以上塑料桶(循环使用)进行包装并贴上自己品牌,不仅马上高大上,价格可以提高,而且可以更长时间保存和使用更好的效果,还可以更多方式进行运输和营销。

5.关于发酵完成液态生物有机肥的营销:农户种植近年来之所以不愿意使用动物粪便,主要是发酵难、运输及人工成本高等原因,没有发酵的粪污恶臭、烧根、担心重金属和抗生素残留等。通过本产品处理的粪污不臭、不烧根,重金属和抗生素残留大幅度下降几乎可以忽略(现在的饲料中已经不存在重金属的问题)。专业果蔬种植场可以通过管道施用液态生物有机肥,免费给果蔬场使用几次,良好的施用效果就可以打开营销市场,形成规模养殖场与专业果蔬种植场的良性循环。

6.完全固态的粪污,建议使用我公司的专业粪便高温菌发酵剂(如“猪粪专用高温菌发酵剂”、“家禽粪便专用高温菌发酵剂”,草食动物粪便使用“堆肥快速腐熟剂”等);如需处理大面积的养殖场污水(废水)达标排放,建议使用我公司的“养殖场污水生物处理剂”,成本低廉,可以快速消除臭味并达到可以养鱼、直接排放的水质。

本品每包1000克(由250克高浓度复合菌种与750克多糖性复合菌种营养基组成),每件15包,另外可以根据顾客的需要做不同规格重量的包装。

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