新希望养猪场处理猪粪

肥料化利用

1. 堆肥处理
   • 原理：
     • 将猪粪堆积起来,通过微生物的分解作用，使猪粪中的有机物逐步腐熟，微生物在适宜的温度、湿度和氧气条件下，将猪粪中的蛋白质、纤维素、脂肪等大分子有机物分解为小分子的腐殖质等。
     • 好氧堆肥过程中,嗜温菌首先分解易降解的有机物，使堆肥温度升高；嗜热菌大量繁殖，进一步分解复杂有机物，温度可升至50 - 60℃甚至更高，当堆肥温度开始下降时，嗜温菌又开始活动，使堆肥进一步腐熟。
   • 操作流程：
     • 首先要对猪粪进行预处理,去除其中的杂质，如较大的石块、树枝等。
     • 然后将猪粪堆积成一定形状,一般堆体高度在1.5 - 2米，宽度2 - 3米，长度根据场地而定。
     • 为了保证堆肥过程中有足够的氧气供应,需要定期对堆体进行翻堆，翻堆频率一般在堆肥前期较高，例如每2 - 3天翻堆一次，随着堆肥进程可逐渐延长翻堆间隔时间。
     • 堆肥腐熟的标志是堆体温度不再上升,颜色变为黑褐色，质地疏松，无臭味，此时的堆肥产品可作为优质的有机肥料用于农田。
   • 优点：
     • 实现了猪粪的资源化利用,减少了废弃物排放，堆肥施用于农田可以改善土壤结构，增加土壤肥力，提高土壤保水保肥能力。
     • 长期施用猪粪堆肥的土壤,其孔隙度增加，有利于作物根系生长和呼吸，能促进作物增产提质。
     • 成本相对较低,是一种较为经济可行的处理方式。
   • 缺点：
     • 堆肥过程需要一定的场地和时间,占地面积较大，腐熟周期一般需要1 - 3个月。
     • 若堆肥过程控制不当,可能会产生异味，对周边环境造成影响，而且如果堆肥中含有病原体等有害物质，处理不彻底会对土壤和作物产生潜在危害。
2. 制作有机肥
   • 原理：
     • 除了简单的堆肥,还可以通过添加其他辅料如秸秆、泥炭土等，与猪粪混合，利用工业化生产工艺进一步加工成商品有机肥，在这个过程中，会对物料进行粉碎、搅拌、发酵、造粒等一系列处理，使各种成分均匀混合，提高肥料的质量和稳定性。
     • 添加秸秆可以增加有机肥的碳氮比,调节发酵过程中的微生物活动，同时改善肥料的物理性质，使其更易于施用和储存。
   • 操作流程：
     • 将猪粪收集后,与适量的秸秆等辅料按一定比例混合，一般猪粪与秸秆的比例为3:1 - 5:1左右。
     • 混合后的物料进入发酵设备,如槽式发酵罐或条垛式发酵场，进行好氧发酵，在发酵过程中，控制温度、湿度、通风等条件，使物料充分腐熟。
     • 发酵后的物料经过粉碎、筛分等预处理，然后加入适量的添加剂，如腐殖酸、微生物菌剂等，进一步提升肥料的性能。
     • 最后通过造粒设备将物料制成颗粒状有机肥,便于包装、储存和运输。
   • 优点：
     • 制成的商品有机肥肥力高、养分全面，能更好地满足不同作物生长的需求，一些蔬菜专用有机肥中会根据蔬菜生长特点添加适量的氮、磷、钾及微量元素。
     • 可以实现规模化生产,产品销售渠道相对广泛，能为养殖场带来一定的经济效益。
     • 减少了猪粪对环境的污染,同时为农业生产提供了优质的肥料资源，促进了农业的可持续发展。
   • 缺点：
     • 建设有机肥生产厂需要一定的资金投入,用于购买设备、建设场地等。
     • 生产过程中如果管理不善,可能会出现产品质量不稳定的情况，影响市场销售，而且有机肥的运输成本相对较高，会在一定程度上影响其市场竞争力。

能源化利用

1. 沼气发酵
   • 原理：
     • 猪粪中的有机物在厌氧条件下,被沼气发酵微生物分解，产生沼气，沼气的主要成分是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂），此外还含有少量的硫化氢（H₂S）、一氧化碳（CO）等气体。
     • 沼气发酵过程一般分为水解、酸化和甲烷化三个阶段，复杂的有机物在水解菌的作用下分解为简单的有机物，如糖类、氨基酸、脂肪酸等；酸化菌将这些简单有机物进一步转化为挥发性脂肪酸（VFA）等中间产物；甲烷菌利用这些中间产物产生甲烷。
   • 操作流程：
     • 建设沼气池,沼气池的类型有多种，如常规水压式沼气池、厌氧消化罐等。
     • 将猪粪与适量的水混合成一定浓度的发酵原料,一般猪粪与水的比例为1:1 - 1:3。
     • 原料进入沼气池后,密封好沼气池，创造严格的厌氧环境，通过控制发酵温度、pH值等条件，保证沼气发酵的顺利进行。
     • 产生的沼气通过管道收集起来,可用于养殖场的生活用能，如做饭、照明等，多余的沼气还可以进行提纯处理后并入城镇燃气供应系统。
     • 发酵后的沼渣和沼液也是优质的资源,沼渣可以作为有机肥料还田，沼液可以用于农田灌溉或作为叶面肥喷施。
   • 优点：
     • 实现了猪粪的能源化利用,产生的沼气是一种清洁能源，减少了养殖场对传统能源的依赖，降低了能源成本。
     • 一个中型养猪场通过沼气发酵产生的沼气,基本可以满足养殖场自身的生活用能需求，节省了大量的电费和燃气费。
     • 沼渣沼液的合理利用进一步提高了猪粪的资源化程度,减少了废弃物排放，对环境友好。
   • 缺点：
     • 沼气池建设成本较高,一般需要根据养殖场的规模进行专门设计和建造。
     • 沼气发酵对温度、原料浓度等条件要求较为严格，管理不当容易导致发酵效率下降甚至失败，而且沼气中含有硫化氢等有害气体，需要进行净化处理，增加了运行成本。
2. 生物质发电
   • 原理：
     • 将猪粪等生物质原料经过预处理后,送入生物质发电锅炉中燃烧，产生蒸汽，推动汽轮机发电，猪粪等生物质中的化学能在燃烧过程中转化为热能，再通过热力循环系统转化为电能。
     • 猪粪中的有机物在高温下与氧气发生氧化反应,释放出大量的热量，使水变成蒸汽，蒸汽的热能推动汽轮机转动，进而带动发电机发电。
   • 操作流程：
     • 首先对猪粪进行脱水、除臭等预处理，以提高其燃烧性能和减少对设备的腐蚀。
     • 将预处理后的猪粪与其他生物质燃料（如秸秆、木屑等）按一定比例混合，送入生物质发电锅炉。
     • 在锅炉中,猪粪等燃料充分燃烧，产生高温高压蒸汽，蒸汽经过管道输送到汽轮机，推动汽轮机旋转，带动发电机发电。
     • 发电过程中产生的废气经过脱硫、脱硝、除尘等环保处理后达标排放。
   • 优点：
     • 有效解决了猪粪的处理问题,实现了废弃物的能源化利用，减少了环境污染。
     • 生物质发电是一种可再生能源发电方式,符合国家能源发展战略，有助于减少对传统化石能源的依赖。
     • 为养殖场带来新的经济收入来源,通过将猪粪转化为电能出售，可以增加养殖场的经济效益。
   • 缺点：
     • 生物质发电项目建设投资较大,需要建设发电设备、环保设施等。
     • 猪粪等生物质燃料的热值相对较低,发电效率不如传统化石能源发电，需要消耗大量的燃料，而且生物质发电受原料供应的稳定性影响较大，如果猪粪收集不及时或量不足，可能会影响发电生产。

其他处理方式

1. 蚯蚓处理
   • 原理：
     • 利用蚯蚓吞食猪粪,蚯蚓体内的微生物和自身的生理活动对猪粪进行分解转化，蚯蚓肠道内的微生物可以分泌多种酶，将猪粪中的大分子有机物分解为小分子有机物，便于蚯蚓吸收利用，蚯蚓的消化和排泄过程也使猪粪的性质发生改变，成为更适合植物生长的物质。
     • 蚯蚓可以将猪粪中的蛋白质分解为氨基酸,将纤维素分解为糖类等，经过蚯蚓处理后的猪粪，其营养成分更易被植物吸收，且物理性质得到改善，通气性和保水性增强。
   • 操作流程：
     • 建设蚯蚓养殖场地,一般选择地势较高、排水良好、通风透气的地方，可以采用室内养殖或室外养殖的方式，室内养殖可利用养殖箱、养殖架等设施，室外养殖可采用堆肥养殖床等形式。
     • 将猪粪进行简单预处理,去除其中的杂质和较大的块状物，然后将猪粪均匀铺在养殖床上，厚度一般为20 - 30厘米。
     • 按照一定的密度投放蚯蚓种,一般每平方米投放蚯蚓1000 - 2000条左右。
     • 在养殖过程中,要保持适宜的温度（15 - 25℃）、湿度（60% - 70%）和通风条件，定期投喂猪粪，同时注意观察蚯蚓的生长和繁殖情况。
     • 经过一段时间（一般2 - 3个月）的养殖，蚯蚓会对猪粪进行充分分解，可以将蚯蚓和处理后的猪粪分离，蚯蚓可继续用于下一轮养殖或作为饲料原料，处理后的猪粪可作为优质肥料用于农业生产。
   • 优点：
     • 蚯蚓处理猪粪效率较高,能快速将猪粪转化为优质肥料，处理后的猪粪肥效好，能显著提高土壤肥力和作物产量。
     • 蚯蚓本身可以作为饲料、鱼饵等，增加了养殖场的额外收入途径，而且蚯蚓处理猪粪过程中无异味产生，对环境友好。
   • 缺点：
     • 蚯蚓养殖对环境条件要求较为严格,如温度、湿度、通风等，需要精心管理，否则会影响蚯蚓的生长和处理效果。
     • 蚯蚓处理猪粪的规模相对有限,一般适用于中小型养殖场，对于大型养猪场，需要较大的养殖场地和较多的蚯蚓种来处理大量猪粪。
2. 水冲粪处理后达标排放
   • 原理：
     • 通过大量的水将猪粪冲到收集池或污水处理系统中,然后利用物理、化学和生物等方法对污水进行处理，使污水达到环保排放标准后排放，在物理处理阶段，通过格栅、沉砂池等去除污水中的固体杂质；化学处理阶段，可能会添加药剂进行絮凝沉淀等，去除部分溶解性污染物；生物处理阶段，利用微生物分解污水中的有机物，使其转化为无害的物质。
     • 活性污泥法是一种常见的生物处理方法,污水中的有机物在曝气条件下，被活性污泥中的微生物分解为二氧化碳、水和无机盐等。
   • 操作流程：
     • 在猪舍内设置合理的排水系统,保证猪粪能顺利被水冲到收集池，收集池中的污水定期泵入污水处理系统。
     • 首先进入格栅池,去除较大的悬浮物，如猪毛、饲料残渣等。
     • 然后进入沉砂池,沉淀去除污水中的砂粒等无机物。
     • 接着污水进入生物处理单元,如曝气池、生物滤池等，在曝气池中，通过曝气装置向污水中通入空气，为微生物提供氧气，促进有机物的分解。
     • 经过生物处理后的污水再进入沉淀池进行固液分离,沉淀下来的污泥部分回流到曝气池等生物处理单元，维持微生物的活性，剩余污泥进行妥善处理。
     • 处理后的水经过消毒处理,如加氯消毒等，达到国家规定的污水排放标准后排放。
   • 优点：
     • 这种处理方式能快速有效地处理猪粪污水,减少了猪粪在养殖场内的停留时间，降低了异味和蚊蝇滋生等问题，改善了养殖场的环境卫生。
     • 处理后的污水达标排放,对周边水环境的影响较小，符合环保要求。
   • 缺点：
     • 水冲粪需要消耗大量的水资源,处理成本相对较高，包括水费、污水处理药剂费等。
     • 污水处理设施建设投资较大,运行管理要求较高，需要专业的技术人员进行操作和维护，而且如果处理不当，仍可能存在污水超标排放的风险。