生物基质发酵仓无害化处理畜禽粪尿技术

正随着中国畜禽养殖业的规模化发展,畜禽养殖产生了大量粪便,畜禽粪便中含有大量氮、磷和有机污染物等,是造成农村环境污染的主要原因,影响到农业生态的可持续发展。因此,畜禽粪尿无害化处理,资源化利用,已成为农业可持续发展亟须解决的问题。畜禽粪尿等废弃物资源化利用,本着遵循生态效益、经济效益和社会效益相统一可持续发展的原则,实现资源化利用,而畜禽粪尿资源化利用的主要出路是肥料化还田利用。世界发达国家畜禽粪尿资源化利用,就是畜牧养殖业与种植业有机结合循环利用的模式。畜禽粪尿等废弃物应遵循减量化、无害化、生态化、资源化的原则,依据该原则,山东省农业科学院畜牧兽医研究所的科研人员和山东凯辰环保科技有限公司研究出了生物基质发酵仓无害化处理畜禽粪尿技术。     

集约化养殖场粪污蚯蚓处理效果研究

利用蚯蚓生物处理方法,同自然堆肥作对比试验,研究了两种处理对畜禽粪便氨气产量的影响。每日在环境温度处于20～25℃时测定一次畜禽粪便所产氨气的体积浓度,并将此数值换算为质量浓度。经测定,自然堆肥处理每立方米牛、猪、鸡粪便所产氨气的质量分别为51.33mg、100.10mg、210.78mg,而蚯蚓处理组的为32.12mg、38.03mg、45.01mg。统计分析表明两种处理差异极显著(P<0.01),经蚯蚓生物处理后的畜禽粪便氨气产量明显降低。因此,利用蚯蚓促进畜禽粪便转化利用,是发展畜产循环经济、治理畜禽粪便污染、变废为宝的一项新技术。     

基于土地氮磷承载力的区域畜禽养殖总量控制研究

畜禽粪便已经对我国的水环境形成了巨大的污染威胁。针对某一区域的畜禽粪便污染,基于从源头减少畜禽粪便产生较为困难、现有处理技术对畜禽粪便氮磷去除效果有限、畜禽粪便或者其处理剩余物难以长距离转移、土地对氮磷的承载力有限等基本条件,从理论上提出了区域畜禽养殖应进行总量控制的基本思路。基于耕地面积对我国及各省畜禽养殖的允许总量进行了初步估算,并与实际总量进行了比较分析。结果表明：2007年,以氮素为基准,全国畜禽养殖允许总量为25.03亿头猪当量,总量使用率为64.39%;以磷素为基准,全国畜禽养殖允许总量为13.68亿头猪当量,总量使用率为100.20%。分省来看,以氮素和磷素为基准,分别有5个和17个省份的实际总量超过其允许总量。因此,从畜禽粪便污染控制角度来看,对部分省份以及重点区域进行畜禽养殖总量控制非常紧迫。     

中国畜禽粪便磷的农田消纳量及承载负荷研究

为给农业种养结合与控制畜禽粪便污染提供科学依据,计算中国不同省（市或区）主要畜禽类型粪便产生总磷(TP)、单位面积畜禽粪便TP的容纳量以及单位面积畜禽粪便TP的承载负荷。结果表明：全国畜禽粪便TP 产生量是63.89 万t,其中生猪、奶牛、肉牛、蛋鸡和肉鸡粪便TP 分别占34.8%、13.4%、6.5%、2.5%和42.7%。总量分布山东最高,占到17.3%,其次河南,占13.2%,河北第三,占9.1%。单位面积的畜禽粪便TP容纳量北京最高,耕地面积达到29.4 kg/hm2,播种面积达到24.1 kg/hm2,低于耕地面积的承载量35 kg/hm2的安全消纳的临界点。基于欧盟标准,绝大多数省的TP 承载负荷均小于0.5,北京最高,耕地面积下的承载负荷是0.84。由此可见,中国农田消纳畜禽粪便的潜力较大,通过畜禽粪便还田利用能够有效解决粪便污染问题。     

中国畜禽粪便资源结构分布及发展展望

随着近年来经济的发展和产业结构的调整,畜禽养殖业发展迅速,同时畜禽粪便的产生量也在迅速增加。为此利用全国第一次污染源普查的相关指标和相关文献中排泄系数,在综合考虑畜禽饲养周期的情况下,估算出2009年中国畜禽粪尿产生总量约为21.83亿t猪粪当量,其中河南、山东、四川和内蒙古的畜禽粪尿产生量均超过1.50亿t猪粪当量。并利用2020年畜禽产品需求量的预测值,估算出2020年的畜禽粪尿产生量为28.11亿t猪粪当量。通过对畜禽粪尿产生量的估算,有利于明确对畜禽粪便总量和分布的认识,为畜禽粪便处理方法的选取和相关政策的制定奠定基础。     

畜禽粪便无害化处理设备的研究

目前,畜禽粪便排放已经成为农业的首要污染源。通过分析畜禽粪便无害化处理技术的发展现状,研发了畜禽粪便无害化处理设备,该设备能一次性完成畜禽粪便高温好氧发酵、除臭、滤水、杀卵、灭菌的快速无害化处理。同时对设备的关键部件、技术特点、经济效益、社会效益等进行了说明。     

欧洲畜禽粪便的管理策略与技术

探讨了欧洲对于畜禽粪便的管理策略与主要技术。欧洲畜禽粪便管理策略的选择是从养殖业发展、环境与经济问题等多视角出发,主要考虑2种情况：一是局部地区养殖业规模适中,养殖场产生的粪便可由本地土地消纳;二是养殖场规模大,粪便产生局部过量,超出当地农田消纳能力,则要考虑粪便的输出与营养去除。主要粪便处理技术包括酸化、固液分离、堆肥、厌氧消化、好氧生物处理、真空蒸发浓缩、热干燥、氨转化利用、过滤与反渗透、植物净化等。     

EM发酵畜禽粪便再生饲料技术

EM是由光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌等80余种有益微生物复合培育而成的多功能菌群,在农林、畜牧、环保等领域有着广泛的应用。EM能利用畜禽粪便中未降解物质如粗纤维、粗蛋白、粗脂肪、木质素、干物质、钙、磷等合成大量的蛋白质、氨基酸、糖类等营养物质,分泌维生素、消化酶等多种生物活性物质,能抑制粪便中的病原菌,改善饲料卫生状况。因此,畜禽粪便经EM发酵后可以再生成饲料,得到循环利用,进而节约粮食、降低养殖成本。     

不同配比水稻育苗基质的理化性能分析与配比优化研究

以畜禽粪便沼渣、秸秆、稻壳等为原材料,按照不同比例配制成水稻育苗基质,探究不同配比的水稻育苗基质对水稻秧苗质量的影响。通过试验,从基质理化性质等参数进行评价与选取,对各项测定指标进行相关性分析,优化出水稻育苗有机生态基质配制方法,即配制体积比为沼渣20%～25%、碳化稻壳5%～10%、河沙10%、腐熟秸秆50%～55%、腐熟锯末10%。     

畜禽废弃物污染与商品有机肥料产业发展

通过福建省规模化畜禽养殖场污染现状分析．阐述了畜禽废弃物对环境的污染和对人类的危害．提出了利用畜禽粪便促进商品有机肥料产业发展的对策和措施。     

基于氮养分平衡的南安市畜禽粪污土地承载力研究

为研究南安市国家级畜禽粪污资源化利用“整县推进项目”建设的可行性,以2018年各种作物产量和畜禽存栏量统计数据为基础素材,通过分析粪肥氮养分供给量和作物氮养分需求量,研究当年畜禽粪污土地承载力。结果表明,当年畜禽粪污土地承载力为659361个猪当量,比实际畜禽存栏量多153758个猪当量,全粪量肥料化当地利用是可行的。     

利用无土栽培研究不同肥料对蔬菜产量与品质的影响

采用无土栽培的方法对蔬菜进行盆栽试验,研究在施用不同用量的化肥和有机肥的条件下蔬菜的产量和品质变化。结果表明,在蔬菜无土栽培中,施用有机肥比施用化肥可显著提高蔬菜的品质,并能达到较高的产量。无论是生菜还是芹菜,其抗坏血酸(Vc)的含量都是有机肥处理明显高于相应的化肥处理。而对人体有害的硝酸盐含量则恰恰相反,供试有机肥处理大大低于化肥处理。另外,施用有机肥可降低蔬菜体内有机酸含量。和化肥相比,有机肥明显具有长效作用,它对第3茬蔬菜仍然有效。利用消毒有机肥进行蔬菜的无土栽培要优于营养液浇灌的方式。     

中国畜禽粪尿资源及其替代化肥潜力分析

基于我国养殖业发展现状,以种植业化肥用量为参照,统计分析了包括固体和液体粪便在内的畜禽粪尿资源总量及其替代化肥潜力。结果显示;2015年我国畜禽粪尿排放总量为23.99亿t,养分总量2573.10万t,其中氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)养分总量分别为1278.50万t、366.16万t、928.44万t,可替代同年种植业化肥施用总量(6022.70万t)的42.73%;我国不同地区畜禽粪尿替代化肥潜力差异较大,其中华东、东北和西南地区等地畜禽粪尿养分总量最高,达1369.52万t,占全国畜禽粪尿养分总量的67.15%,可替代全国当年化肥用总量22.74%。经过堆肥和沼液发酵处理的畜禽粪尿,养分综合损失比例为19.43%,养分理论剩余总量为2055.11万t。研究结果可为我国畜禽粪尿资源化利用及化肥减施提供数据支撑和决策支持。     

中国畜禽粪污处理利用现状及对策探讨

随着畜禽养殖规模的不断扩大,由畜禽粪污大量排放引起的环境污染问题日益严重,并引起了广泛关注。本研究在分析中国畜禽粪污排放量、各地区分布情况及主要污染物种类的基础上,归纳总结了中国畜禽粪污肥料化、饲料化及能源化综合利用的现状,并且指出目前存在的突出问题是政策法规不完善、种养业脱节、技术与装备落后、相关从业人员认识不足、政府及社会投入不足等。此外,针对这些问题还提出了相应的对策建议。     

家畜粪便好氧堆肥中主要微生物类群分析

以牛粪、猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,添加不同调理剂,在自制的强制通风静态垛堆肥反应器中进行堆肥试验,研究不同处理的微生物变化规律。各处理在堆肥过程中的微生物总数呈波浪型的变化,其中细菌的数量变化类似于微生物总数的变化;真菌的数量变化呈现一条类似于“W”型曲线;放线菌一直呈下降趋势。牛粪和猪粪处理分别添加果园粘土和炉渣对堆肥过程中的微生物影响大,添加果园粘土能够增加微生物总数。堆肥处理中细菌是优势种群,Bacillus sp.和Aspergillus sp.是优势种。家畜粪便的粪大肠菌值在堆肥末期第39d以后达到GB规定的标准。     

基于环境要素禀赋的畜禽养殖总量控制研究——以鄱阳湖生态经济区为例

考虑环境要素禀赋,对区域畜禽养殖数量进行总量控制是畜禽养殖业可持续发展的重要措施。笔者测算了2000—2012 年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖承载力、允许养殖总量以及实际养殖总量,并从畜禽养殖规模以及生态功能区划角度探讨了鄱阳湖生态经济区畜禽养殖总量控制的基本思路。结果表明：2000—2012 年,鄱阳湖生态经济区畜禽实际养殖总量均超过允许养殖总量;高安市、东乡县、余江县、德安县以及南昌县实际养殖总量占允许养殖总量百分数偏高,应该降低畜禽饲养量,提高畜禽粪肥利用率;都昌县、湖口县和彭泽县实际养殖总量小于允许养殖总量,这些地区虽然还有适当扩大养殖规模的空间,但应注重提高畜禽粪便资源化利用率以减小潜在的污染。     

川滇高山栎凋落物作育苗基质的研究

以川滇高山栎凋落物为主料,发酵腐熟的牛、羊、鸡及猪粪为辅料,以体积比配成4个系列育苗基质配方,以常规土壤和纯凋落物为对照,以津春4号黄瓜为材料,研究了林下凋落物对黄瓜育苗的影响。结果表明,无论从出苗率,形态指标如株高、茎粗、总真叶面积、根系长度,还是根、茎、叶鲜重等指标,猪粪系列基质配方表现最好,尤其是根系方面,株均鲜重是常规土壤育苗的2倍左右,表明该系列基质配方是培育优质种苗的良好基质,其它系列配方均存在不同的缺点,不适宜作为育苗基质。     

电化学法处理养殖粪便重金属的研究

对浏阳市永安镇某养殖场养殖粪便中Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子的含量进行了分析,并以石墨板为阳极、不锈钢板为阴极的电化学方法对养殖粪便进行处理,考察了电解电压、电解时间等因素,对样品不同区域pH以及Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子处理效果的影响,同时计算能源消耗费用。结果表明,阳极区域的pH呈下降的趋势,阴极区域的pH呈上升的趋势,且反应稳定后阴极和阳极区域的pH值之和等于14；在反应器中的不同区域内,各重金属离子的去除效果均不同,阳极区域的去除效果最佳；在样品初始浓度为90g/L、pH值为6.82的条件下,当电压为40V,电解时间为4h时,对养殖粪便的处理效果与费用最佳,此时反应器中Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子的去除率分别为62.32% 、79.78%、55.37%、58.56%,处理1m3的养殖粪便所需的费用为10.75元。