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            北京中水華峰生物技術有限公司

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            微生物技術與養豬場糞污資源化利用

            時間: 2018-05-25
              

            畜禽糞污未經過系統科學處理所帶來的環境污染問題,最近幾年受到了國家的密切關注。一方面對規模養豬場的糞污處理配套問題給出了時間表,相關推薦方案、實施標準也陸續出臺;同時根據不同區域的特點給出了糞污處理的指導性原則,力求因地制宜的打好這一養豬場糞污問題攻堅戰。

            微生物技術在畜禽糞污處理的幾種推薦模式中都發揮出了重要的作用,但時間、溫度、環境對微生物發揮作用的影響,從而導致的處理效果和處理時間的差異。如何細化和規范化是很長一段時間內需要的解決的一個課題,無規矩不成方圓,規范化的使用相關技術處理畜禽糞污對于本次環境治理工作的長遠效果有直接的影響。因此我認為如何正確理解、規范、合理運用微生物技術,是糞污環保治理的重中之中,對于解決畜禽糞污造成的環境污染能否長遠解決意義深遠。

            微生物種類的豐富性導致了發揮作用復雜性,因為任何微生物都會受到時間、空間、溫度等的影響。在涉及到具體處理模式時,處理方可能有意無意的淡化了其缺點和需要配套的措施,只著重宣傳優勢,造成了養殖場對模式本身的理解出現系統性的偏差,在實際實施過程中不能正確實施,最后造成了實施效果不佳甚至造成設備、資金等的浪費,污染情況依舊沒有得到有效解決。

            一、微生物本身的一些特點造成帶來處理過程的復雜性。

            1、溫度對微生物活性的影響;

            溫度對微生物的活性影響巨大,在不同的溫度條件下,微生物一般會存在休眠、低活性、高活性狀態。比如沼氣工程中的甲烷菌,溫度15度以上才能處于高活性狀態,這就造成了不同季節、設施條件下產氣的差異。因此在使用微生物處理模式中,要充分考慮到區域溫度對模式的影響。

            在這里我們可以引入“度。日”這個指標,比如普通情況下微生物發酵糞污大概需要1000度日(也就是說20度的條件下,大概需要50天可能才能完全發酵),當然隨著生物工程的進步,部分公司已經將這個時間有所縮短,但是發酵是一個復雜的生物過程,需要比較長的時間的事實難以改變。

            2、時間對處理效果的影響;

            畜禽糞污的完全熟化需要在特定溫度下持續一定的時間,這個時間就又決定了處理周期、處理效率。如果設計時對時間周期預留不充分會導致養豬場實際處理時不能達到最佳效果,或者造成因處理環節某一部分容量不夠而造成整體工藝流程的不能正常運行,甚至導致廢棄。我們在實際處理過程中發現過很多豬場的沼氣罐廢棄不用的情況,主要是容量不夠造成。

            3、空間

            我們所說的空間主要是指工藝各個流程的容量,這一方面和處理效率有關, 這個在第“2”條中已經提到;

            同時和農業生產實際情況有很大關系,比如很多農田一年只施兩次肥,所以處理好的糞污水可能不會被馬上吸納,因此對于通過田地吸納的這部分豬場必須有足夠存儲空間,以適應當地的實際情況。

            4、微生物本身的特點

            微生物本身的特點造成其對生存和發揮活性有特定的要求,同時生物本身的一些特點決定了實際的效果的差異,認識到這些差異對于廣大養殖場實際實施過程中提升效果很有幫助。

            4-1.  不同的微生物對于條件外界要求的差異需要我們實施過程中要特變注意:

            4-1-1.微生物發揮活性大都需要水的參與,因此一定濕度是微生物發揮作用的基礎;

            4-1-2.固體肥發酵以好氧發酵為主,因此需要用鋸末等營造好氧環境;

            同時水份含量不能太大,水份含量過大會導致缺氧環境,很多”發酵床“的死床大多和此有關;

            污水發酵則比較復雜,厭氧、缺氧、好氧過程都可發揮不同的作用。沼氣池、污水工業處理中的厭氧發酵過程主要是厭氧菌發揮作用;曝氣池、沼液池主要是好氧菌發揮作用,因此在具體實施時要區別對待; 

            4-1-3.微生物的相互抑制和自我抑制對其發揮作用也有重要的影響;

            相互抑制就是我們說的種群優勢,既在特點環境條件下某種或某幾種微生物占據比較大的比例。這個理論的指導意義是我們必須為主要發揮作用的菌創造適合它生長增殖的環境,從而使其形成種群優勢,提升處理效率。

            自我抑制是指微生物發酵的產物對微生物的自我增殖一般具有抑制作用,從而造成微生物本身不能永遠處于快速增殖狀態,因此當微生物種群或某種產物達到一定濃度后,微生物會停止增殖,生物活性也隨之降低。

            4-1-4.微生物的生命周期和活性遞減規律; 微生物的繁殖周期差異比較大,最短的幾分鐘可產生一代,而且微生物的生命周期一般比較短,到一定時間會逐漸死亡;

            同時微生物在常規條件下每代活性是遞減的, 這也是很多傳染性細菌、 病毒的危害會慢慢降低的原因,這要求我們在實際處理過程中定時需要補充高活性的微生物來保持處理效果。

            5、微生物的活性會收到殺菌劑、抗生素的影響,因此在實際操作過程中也要引起足夠的重視。

            二、不同糞污水處理模式微生物技術運用注意點及配套措施;

            1、沼氣工程模式

            沼氣工程是糞污處理的重要模式,在本次養殖場糞污處理中發揮了積極的作用,沼氣工程的具體設計和實施過程中需要注意以下以下幾點:

            1-1. 沼氣池的容積必須足夠,才能保證糞污水的完全熟化。一般需要滿足不同季節的最大存儲量,以現在使用最為廣泛的”黑膜沼氣“為利,沼液池的設計容積可設計為 存欄量x0.8噸----存欄量x1噸左右(根據不同區域的氣溫特點適當調整);

            1-2.  沼液池的容積根據沼液消納模式而定,如果發酵好的沼液可以隨時土地消納,設計成15天以上的存儲容積即可,如果不能及時消納,則需要根據實際消納的周期計算沼液池的容積,避免沼液無處存儲,導致違規排放的情況發生;

            1-3、需要采用CSTR(連續攪拌模式),攪拌模式可以使糞污水發酵更充分,提升處理效果和效率;

            1-4、溫度低的地方可采用:雙層頂膜、深度控制在4米以內、冬季加熱(實際上執行比較困難,經濟性也比較差)等方式保證發酵溫度,提升發酵效率、效果;

            1-5、建議使用固液分離,降低需要發酵有機質的總量,同時防治嚴重沉積造成的難以處理;

            1-6、實踐中加入微生物制劑”中水華峰.潔寶“,證明可提升發酵效率,促進產氣、減少沉積、同時有系統性除臭的效果,也是一種可供選擇的方式。

            2、微生物加氧化塘模式

            本技術工藝已經有畜禽糞污處理企業取得突破并取得不錯的實際效果,達到了糞污水達到資源化還田標準。由于微生物總類繁多,各個公司的實際技術規范難以統一,以下以北京中水華峰北方北方區域的技術工藝作為樣本進行闡述。

            2-1.需要配套足夠容積的三級(包括以上)的氧化塘,氧化塘的總容積設計為存欄量x1噸左右;

            2-2.總處理時間為60-100天(根據不同的季節)左右;

            2-3.建議進行固液分離,以減輕處理負擔;

            2-4.采用第一年一次性加入,  后續年份補充的模式;

            2-5.三級塘配套曝氣設施,提升處理效率;

            以上工藝按規范實施,可達到糞污水安全入田,不燒根、大腸桿菌等指標達到入田標準,同時解決了養豬場的臭味問題。

            3、發酵床模式

            發酵床模式最主要的優點是解決了全部或部分污水排放問題,同時也對固體糞進行了發酵處理,因此近幾年開始推廣的異位發酵床也是資源化利用的重要模式之一,異位發酵床的實施需要注意以下幾點:

            3-1.需要根據存欄量設計足夠的空間,按國家最新的指導意見,每頭豬需要最低0.2平方的面積;如果要延長清理時間,減少工作量,可根據實際情況增加面積;

            3-2.保持墊料水份含量60-70%為宜,水份過大可能導致死床;

            3-3.一次性加墊料、菌,糞污水,整進整出的,發酵時間最快需要15天左右,中間需要翻刨兩次;多次加料、菌重復噴撒的,充分發酵時間需要一個半月左右;

            3-4.發酵過程的溫度一般要求達到60度以上,以充分利用高溫快速蒸發水糞,然后再用翻刨機進行翻刨;

            3-5.發酵床模式一般推薦1500頭存欄以下的小型豬場使用,中大型豬場產生的污水量非常大,發酵床模式處理起來比較困難。

            圈舍內發酵床的機理和異位發酵床的差不多,但是工作量比較大,因此已經被異位發酵床取代。

            4、工業化處理

            工業化處理是指通過工業化流程處理在較短期限內達到污水的達標排放,其處理過程也需要微生物的參與。

            4-1.厭氧過程主要是厭氧菌發揮作用;曝氣池主要是好氧菌和兼性厭氧菌發揮作用;

            4-2.需要通過固液分離、格柵等工藝分離出固體物質,減少生物處理難度;

            4-3.COD 400、BOD 150 是排入城市污水管道的標準,若需要作為灌溉用水、排入河道等則需要達到二級甚至一級水的標準;

            4-4.沉淀和特別是絮凝產生的固體物質需要正確處理,防治產生二次污染。

            三、固體糞污的微生物處理

            糞污水的處理是現在畜禽養殖場的主要難題,固體糞污處理這一塊顯然一直沒有得到有效的重視,但固體糞污也需要經過充分發酵才能入田,否則可能出現燒根燒苗、污染土地。固體糞污主要依靠耗氧發酵,現有優良的生物菌可以將初步發酵時間縮短到10天以內,這樣大大提升了發酵效率。

            1、固體發酵主要是耗氧發酵,因此需要用鋸末、翻攪等措施創造有氧環境;

            2、經過初步發酵水份含量到50%左右時,可裝袋繼續堆放進行二次發酵;

            3、現在的一體化固體糞發酵設施一般帶有升溫裝置,可加快初步發酵效率;

            4、固體發酵需要占用的地方比較大,因此要根據存欄量、堆肥高度等規劃出足夠的發酵區域;同時發酵好的固體肥有可能不能被馬上吸納,所以需要預留存儲空間。

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