臭氧处理畜禽粪便和利用

2018-06-22 08:56:01| 发布者:

畜禽粪便的处理和利用,是当今世界各国的饲养业所面临的共同问题。西方发达国家,如美国、日本、荷兰等国,从60年代中期就开始重视解决集约化饲养场的粪便处理问题,开发了各种处理技术和设备,但由于环境保护的要求日益严格,以及经济和能源条件的限制,粪便处理问题至今尚未得到彻底解决。我国饲养业在经过近十年的迅猛发展之后,也同样遇到了这一问题,各种处理在畜禽粪便处理设备方面的研究开发现状,指出了现有设备存在的问题和不足之处,同时探讨了今后的研究开发方向。...

臭氧处理畜禽粪便和利用

畜禽粪便的处理和利用,是当今世界各国的饲养业所面临的共同问题。西方发达国家,如美国、日本、荷兰等国,从60年代中期就开始重视解决集约化饲养场的粪便处理问题,开发了各种处理技术和设备,但由于环境保护的要求日益严格,以及经济和能源条件的限制,粪便处理问题至今尚未得到彻底解决。我国饲养业在经过近十年的迅猛发展之后,也同样遇到了这一问题,各种处理在畜禽粪便处理设备方面的研究开发现状,指出了现有设备存在的问题和不足之处,同时探讨了今后的研究开发方向。
    1、输送设备的研究现状  输送粪便的关键设备是泵,这是处理粪便的第一步。目前,我国主要采用PW型和WD型污水泵,这类污水泵通常只适用于输送含固率不超过3%的均质污水,对于含有大量纤维和杂质的粪便,用这类泵常常出现堵塞现象。为了解决这个问题,近年来,国内开发出了几种适于粪便输送的离心式杂质泵。
    (1)旋流式无堵塞泵  这种泵采用后缩式叶轮结构,具有很好的无堵塞性能,适用于输送含固率小于7%的污水,所能输送的固体颗粒直径或纤维长度,取决于泵的进出口尺寸。
    (2)螺旋离心泵  这种泵采用了螺旋状叶轮,不仅具有无堵塞性能,而且泵效率比旋流式无堵塞泵高,能输送含因率高达20%的污水。
    (3)切割式离心泵  这种泵带有切割杂质的定刀和动刀,它是采用先切割后输送的方法,特别适用于含垫草较多的奶牛粪的输送,其缺点是泵效率低。
    (4)单通道无堵塞泵  这种泵与旋流式无堵塞 的性能相似,所不同的是,杂质是通过叶轮流道而排出的,因此,泵效率较高,但叶轮靡损较大。
    就总体而言,用于粪便输送的泵,国内已基本形成了系列产品,能满足存在的问题有:(1)同类产品的效率比国外产品低;(2)材质差、寿命短;(3)规格不全,尤其3是缺少大流量低扬程的泵。
    2、分离设备的研究现状  粪水分离是处理畜禽粪便的关键环节。国内有关用于粪便的固液分离设备的研究甚少,到80年代,才从国外引进了几种分离设备,如斜板筛、转动筛、挤出式分离机和带式压滤机等,到目前为止,除了少数仿制的样机外,几乎没有形成规模的产品。
    (1)斜板筛的研究  筛条截面形状为楔形的斜板筛用于分离畜禽粪便具有结构简单、不堵塞的特点,但固体物质去除率较低,一般为20%25%,分离出的固体物的含 水率大于80%,虽然能够堆放和运办,但进一步处理时,含水率仍然偏高。
    在斜板筛的方面,中国农业工程研究设计院在七五期间研制成功的一种经济实用的斜板筛,从1991年开始,又对三段式斜板筛进行了研究,取得了很好的使用效果,可以替代引进产品。
    (2)转动筛的研究  国内尚未见到用转动筛分离畜禽粪便的实便,国产转动筛都是用于分离纺织、造纸等行业的污水,1989年中国农业工程研究设计院从意大利引进了一台转动筛,但未做深入的研究,在这方面的研究开发基本上是空白。
    (3)挤压式分离机  武汉市能源研究所曾采用过一台分离果汁的因液分离机(压式)用于分离发酵后的牛粪,结果由于筛孔堵塞严重而放弃,也没作进一步的研究,据国外报告,这种分离机分离出的固体物的含水率可达60%左右,不会出现堵塞,技术在于采用了楔形筛条,而且寿命长。这种分离机的缺点是去除率低。
    (4)沉降式离心分离机  这种设备用于分离畜禽粪便在技术上是可行的,国内也有 便,但设备不仅成本高,而且运行费用高,大多数畜禽场较难接受。因此,推广应用受到限制。
    (5)过滤式离心分离机  最近,江苏工学院对卧式过滤式离心分离机进行了研究,其性能良好,可用于分离猪粪和鸡粪,去除率为55%,固体物含水率为74.7%。这种设备需要经济更换滤布。
    固液分离是处理畜禽粪便的重要条件。国内的研究工作才刚起步,有各种各样的固液分离设备需要开发研究,这是目前生产中近切需要解决的问题。
    3、发酵设备的研究  生粪不可直接施撒在田间,一般都必须经过发酵处理。传统的发酵方法是不需要设备的,只要将粪便堆施好,再覆盖一层泥土即可,经过一个月左右的时间,发酵过程自然完成。制成堆肥后,即可施用。
    (1)厌氧发酵的研究   “七五期间,中国农业工程研究设计院等单位对以畜禽粪便为原料的厌发酵装置和工艺进行了一系列的研究,在提高沼气的同时,使COD的去除率达60%75%,部分研究成果达到国际先进水平。
    (2)动态充氧发酵机  1987年,天津东郊农牧场研制成功一种动态发酵机,它的主要目的是将鸡粪发酵后做成饲粒,发酵时间为12h,生产率为每天1t。这种设备需要配置增温锅炉,发酵前的物料必须使含水率低于70%。因此要进行摊晒或加入稻草等处理。发酵完了的物料含水率为40%左右,不宜久存,需要及时处理。
    到目前为止,国内还没有用于猪粪和牛粪的充氧发酵设备,传统的堆肥方法虽然简单简单可行,但发酵时间长、占地面积大,不适合大中型畜禽场的要求,研究开发畜禽粪便的发酵设备,将有广阔的市场前景。
    4、干燥设备的研究  我国在畜禽粪便干燥设备方面的研究主要集中在对鸡粪便的干燥处理上,国内已开发成功了各种型式的鸡粪烘干设备,如中国农业工程研究设计院的JH1000型鸡粪快速粪干成磁设备,可将含水率高达80%的湿鸡粪一次粪干至14%以下的安全水分。目前国内采用的设备主要有以下几种。
    (1)太阳能大棚干燥设备  1986年我国研制成功了一种利用太阳能的大棚干燥设备,搅拌机在大棚内往复行走、翻动、捣碎和推动粪便,排风机将棚内湿气排出,使粪便干燥。这种设备的不足之处是:易受季节和气候的影响,同时有臭气排出。它的主要优点是节能、运行成本低。
    (2)快速高温干燥设备  1989年广州市农机所研制成功了高温干燥设备,主要用于鸡粪粪干,可将含水率为75%80%的湿鸡粪干燥,加工成粉状或颗粒状有机复合肥或饲粒。
    1991年中国农业工程研究设计院研制成功了卧式转动圆筒的鸡粪快速高温干燥设备,采用了高效燃烧炉,每小时可处理湿鸡粪1t
    (3)微波干燥设备  国内研制的微波干燥设备也主要用于鸡粪烘干,可以一次完成干燥或灭菌作业;但对鸡粪要作粪前处理,每次干燥的降水幅度较小,设备费用也较高。
    (4)气流干燥设备  这种干燥通常与固液分离设备配套使用,将分离出的鸡粪(含水率60%75%)投入流干燥机,进行干燥处理,其特点是能耗低,但烘干时间较长。
    总的看来,我国在鸡粪烘干设备的研制方面取得了很大的进展,并在全国各地推广使用,但由于鸡粪作为饲料,其价值较高,因此彩和能耗较高的干燥设备在经济上仍是可行的,对于猪粪和牛粪的干燥问题,国内研究很少,它们只能作肥料,其价值较低,采用什么样的干燥式适当,尚是需要进一步研究的问题。

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