種養(yǎng)廢棄物預(yù)處理技術(shù)可行性分析與實(shí)踐

于淼++馬國勝++陳偉

摘 要：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的種養(yǎng)廢棄物的集中處理處置與利用首先需要解決預(yù)處理收集技術(shù)難題，將種養(yǎng)廢棄物的預(yù)處理與收集一體化。以江蘇太倉綠豐農(nóng)業(yè)資源有限公司為對象，在廢棄物產(chǎn)排特性分析、 資源與能源利用的基礎(chǔ)上進(jìn)行可行性分析，確定其預(yù)處理技術(shù)方法并進(jìn)行了工程實(shí)踐，為類似案例提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：種養(yǎng)廢棄物；預(yù)處理；可行性分析；資源化利用

中圖分類號 X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）24-0075-02

Feasibility Analysis and Practice of Pretreatment Technology of Waste from Planting and Breeding Industry

Yu Miao et al.

（E-ecology Department，Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture，Suzhou 215008，China）

Abstract：With the use of centralized disposal of agricultural production in the breeding waste pretreatment needs to solve the technical problem first collection，pretreatment and integration will grow to collect waste. Taicang lufeng Agricultural Resources Co. Ltd. in Jiangsu as the object，analyzes the feasibility based on the analysis of waste exhaust characteristics，resources and energy utilization balance，determine the pretreatment method and the engineering practice，can provide reference for the similar cases.

Key words：Waste from planting and breeding industry ；Pretreatment；Feasibility analysis；Resource utili zation

種養(yǎng)廢棄物主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的畜禽糞便和農(nóng)作物中的纖維性植物廢棄物兩大類，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和再生產(chǎn)鏈中物質(zhì)能量的投入與產(chǎn)出之差，也是資源化利用物質(zhì)能量流失的部分。我國每年農(nóng)業(yè)中產(chǎn)生的種養(yǎng)廢棄物約40億t，是工業(yè)廢棄物的3.2倍[1]。種養(yǎng)廢棄物對環(huán)境保護(hù)來說是一個(gè)比較大的污染源，在我國，因農(nóng)業(yè)的分布范圍不均勻不平衡和管理落后，絕大部分的種養(yǎng)廢棄物被隨意丟棄或排放到環(huán)境中，因此造成了對資源不能有效利用和周圍環(huán)境的污染。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，造成太湖、鄱陽湖等淡水湖富營養(yǎng)化中的1/3～2/3的氮磷來自種養(yǎng)廢棄物的污染。如10萬只雞年產(chǎn)糞約0.36萬t，10萬頭豬年排污水100萬t，糞便若未經(jīng)處理直接排放到水體，會造成自然水體中的富營養(yǎng)化和厭氧腐化現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會污染飲用水水源地。但種養(yǎng)廢棄物也存在潛力巨大的資源化利用價(jià)值，2015年我國主要纖維性植物廢棄物可利用量大約4.7億t，2030年預(yù)計(jì)達(dá)到約5.1億t[2]。按目前的技術(shù)水平，我國的種養(yǎng)廢棄物能轉(zhuǎn)化沼氣和農(nóng)肥，可有效解決農(nóng)村燃料問題和農(nóng)肥的需求。因此，對種養(yǎng)廢棄物現(xiàn)狀進(jìn)行可行性分析與資源化利用，對于我國有效利用種養(yǎng)廢棄物，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)生態(tài)發(fā)展具有重要意義[3]。以太倉綠豐農(nóng)業(yè)資源有限公司為例，探討實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)廢棄物預(yù)處理技術(shù)的可行性及其實(shí)施成效。

1 案例基本情況

太倉綠豐農(nóng)業(yè)資源開發(fā)有限公司公司位于江蘇省太倉市，下屬有綠豐生物肥料有限公司、土肥專業(yè)合作社、糧食生產(chǎn)專業(yè)合作社和賽珂生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社。其中，土肥合作社提供機(jī)械化施肥服務(wù)，配有大型施肥機(jī)和履帶式小型施肥機(jī)，從日本進(jìn)口的有機(jī)肥料一體機(jī)能裝載1～5t有機(jī)肥，8h內(nèi)可作業(yè)100hm2。5 000hm2的農(nóng)場，稻、漁、牧、林、蔬要適度優(yōu)化配置種、養(yǎng)，圍繞農(nóng)場，建設(shè)糧食烘干中心、倉儲，配套育秧基地和蔬菜育苗基地，實(shí)現(xiàn)秸稈收集、使用，種養(yǎng)廢棄物收集利用全程一體化生產(chǎn)。5 000hm2地一年稻麥兩季有兩個(gè)大周期，每個(gè)周期2～3個(gè)月，用掉的有機(jī)肥大概是1萬t，相應(yīng)地要消耗掉3 000t左右秸稈加1.5萬t糞便。

2 種養(yǎng)廢棄物預(yù)處理的必要性分析

養(yǎng)殖場的畜禽糞便廢棄物如果不能及時(shí)有效地進(jìn)行處理處置，將會面臨當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的嚴(yán)格監(jiān)管與處罰，若靠近村莊等人口聚居地還要應(yīng)對周邊村民的投訴，嚴(yán)重的甚至?xí)墳闆_突事件，一定程度上存在著企業(yè)倒閉的危機(jī)，因此，這使得企業(yè)必須積極尋求畜禽廢棄物有效的處理處置途徑和出路；而對于有機(jī)蔬菜種植基地，其提供高品質(zhì)蔬菜的定位必然增加了生產(chǎn)成本，需尋求更為價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的農(nóng)業(yè)投用品來滿足蔬菜品質(zhì)需求和降低銷售成本，而兩者的廢棄物可以通過固廢物處理處置技術(shù)來獲取的有機(jī)肥與沼氣等能源，為降低生產(chǎn)成本提供了途徑。因此，在客觀條件上企業(yè)對廢棄物處理處置有機(jī)肥需求方面形成供需兩利的互補(bǔ)態(tài)勢，而為降低種養(yǎng)廢棄物的處理處置成本和提高轉(zhuǎn)化效率，首先需要解決當(dāng)前蔬菜種植基地的殘?bào)w植物和畜禽養(yǎng)殖廢棄物的預(yù)處理收集技術(shù)難題，集成預(yù)處理收集設(shè)施和設(shè)備，將種養(yǎng)廢棄物的預(yù)處理與收集一體化。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)排放特性，基于本地區(qū)的資源再利用的理念，從蔬菜種植基地的植物性纖維廢棄物和畜禽養(yǎng)殖場的糞便廢棄物的處理處置中，獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所需要的能源與資源，削減廢棄物排放造成的環(huán)境污染是必要的。

3 可行性分析

3.1 種養(yǎng)廢棄物預(yù)處理技術(shù)路線的可行性分析 以資源化利用、實(shí)現(xiàn)無害化生產(chǎn)和能量循環(huán)為目的來推動(dòng)種養(yǎng)廢棄物預(yù)處理。農(nóng)作物廢棄物本身從土地中產(chǎn)生出來，其廢棄物中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和多種對植物生長有利的營養(yǎng)元素，而且成分比較單一，是堆肥的較好原料。農(nóng)作物水分含量高、固體含量低，存儲時(shí)廢物中的孔隙率很低，易產(chǎn)生厭氧腐敗，導(dǎo)致難聞的氣味和好氧堆肥的失敗[4]。因此，農(nóng)作物廢棄物在堆肥前需要進(jìn)行預(yù)處理，并根據(jù)當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖場和蔬菜種植基地的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)效益，預(yù)處理與收集一體化裝置必須有小型化、分散化、高效化等特點(diǎn)，并要成本低廉、操作簡單。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)作物廢棄物預(yù)處理與收集一體化裝置可采用高聚氯乙烯材料代替不銹鋼等金屬材料，可大大降低成本，且裝置體積不宜超過1m3并裝有滾輪，以便于在田間人工推動(dòng)對廢棄物進(jìn)行收集和運(yùn)輸。廢棄物收集于裝置中進(jìn)行預(yù)處理的主要作用是壓縮廢棄物體積、初次發(fā)酵和固液分離。

養(yǎng)殖廢棄物中含有豐富的氮磷元素和其他營養(yǎng)元素是良好的堆肥原料。在堆肥開始前，針對畜禽糞便等動(dòng)物廢物的含水率高、有機(jī)物含量高、C/N比低的問題，可在其中加入秸稈、木屑等調(diào)理劑，改善物料的空隙度、pH值和C/N比，從而制備出性能良好的堆肥原料[5]。畜禽糞便廢棄物預(yù)處理與收集一體化裝置因集中于養(yǎng)殖場，可采用槽罐車形式搭載預(yù)處理與收集一體化裝置，并配置吸污泵進(jìn)行收集，添加調(diào)理劑使部分氮磷轉(zhuǎn)化為緩慢釋放狀態(tài)，致病菌得到有效殺滅，統(tǒng)一處理為半成品狀態(tài)的有機(jī)肥進(jìn)行后繼處理。

3.2 種養(yǎng)廢棄物預(yù)處理實(shí)踐 以太倉綠豐農(nóng)業(yè)資源開發(fā)有限公司為案例，要收集預(yù)處理的是周邊的養(yǎng)雞場雞糞、養(yǎng)殖戶雞糞墊料以及種豬場等大中型養(yǎng)殖場的畜禽糞便和蔬菜種植基地的下腳菜。在蔬菜基地采用植物纖維性廢棄物預(yù)處理與收集一體化裝置4臺，在田間開展蔬菜下腳菜收集，頻次為氣溫高于20℃時(shí)收集6h，廢棄物在裝置的停留時(shí)間為3d，氣溫低于20℃時(shí)裝置停留時(shí)間為5d，冬季氣溫較低時(shí)再適度延長停留時(shí)間，以便能夠充分初次發(fā)酵；在種豬場、養(yǎng)雞場養(yǎng)殖基地采用槽罐車形式搭載預(yù)處理與收集一體化裝置2臺，每臺配置吸污泵進(jìn)行畜禽糞便收集，初次發(fā)酵時(shí)間為48h并進(jìn)行調(diào)理劑添加、固液分離作業(yè)，統(tǒng)一處理為半成品狀態(tài)后的有機(jī)肥送入加工車間進(jìn)行擠壓造粒、干燥篩分、分析化驗(yàn)后作為成品包裝。

4 結(jié)語

指導(dǎo)企業(yè)按種養(yǎng)廢棄物一體化收集預(yù)處理技術(shù)要求進(jìn)行技術(shù)改造，開展企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，目前在項(xiàng)目工程示范區(qū)內(nèi)種養(yǎng)廢棄物有效收集率已達(dá)95%以上，種養(yǎng)廢棄物有效處理率達(dá)100%。通過技術(shù)集成與創(chuàng)新，種養(yǎng)廢棄物一體化收集預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究應(yīng)用，得到具有生產(chǎn)指導(dǎo)價(jià)值的技術(shù)參數(shù)，為蘇州的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成和技術(shù)規(guī)程的建立提供科學(xué)依據(jù)，為區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生保障提供科技支撐。

參考文獻(xiàn)

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[3]葉安珊.節(jié)能減排背景下看我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化問題[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2008，（5）：29-31.

[4]王洪濤，陸文靜.農(nóng)村固體廢物處理處置與資源化技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2006.

[5]任峰.商品糧種植鄉(xiāng)生物質(zhì)廢棄物回收利用規(guī)劃研究[D].天津：天津大學(xué)，2012.

（責(zé)編：張長青）