道恒环保技术开创养猪新格局.doc

道恒环保科技
开创养猪业新格局
内容摘要：
随着国家对环境污染治理力度的加大。大中型养猪企业对空气、土壤、水源的污染问题必须尽快解决，而且是刻不容缓。不仅危害周边环境，也会致使猪病难以根除、病原累积。但是由环境治理而带来的成本压力，成为横亘在很多养猪企业头上的高压线。
目前，有些大规模的猪场按照《畜禽养殖业污染物排放标准》建设的成套污水污物处理系统，基本没有真正运行。即使真正运行起来，其运行成本大，只有投入没产出，我公司引进的畜禽粪污一体化环保处理环保设备处理技术，可实现畜禽粪水处理资源化、无害化。达到综合利用目的，增强猪场的市场竞争力。道恒畜禽环保设备的研发成功及其推广应用，将开创养猪业新格局
一、 养猪业的发展及环境现状：
养猪业是畜牧业发展最快的行业之一。世界养猪业由脂肪型向瘦肉型发展；由副业生产向集约化、商品化、工厂化方向发展。全世界猪存栏总数量9.5亿头，其中中国4.3亿头，排在第一位，预计10年内将会以年均1.2%的速度增长。
我国改革开放20年来，国民经济始终处于高速发展之中。随着经济建设的发展，人民生活水平进一步提高，对畜禽肉类的需求量加大。尤其是进入20世纪90年代，全国各地规划建立"菜篮子工程"以来，畜禽养殖业经十多年的快速发展，已成为一个独立的行业，取得了世人瞩目的成就，但同时也带来了不容忽视的环境污染问题。因此应全方位综合考虑畜牧业领域的生产，在提高产量的同时注重对环境的保护。目前，我国拥有大型养猪场（存栏数10000头猪以上）14000家，另有大型养鸡、鸭、奶牛等经济性养殖场总计约20000家。全国生猪、家禽年产便总量高达5.8亿吨，粪水年排放总量高达60亿吨。然而，北京和上海市采用工程措施处理的粪水量，只占各自排放量的3%和4%。大量粪污对周围环境的污染日益严重。许多猪场臭气熏天、蚊蝇成群，地下水的硝酸盐严重超标。少数地区传染病与寄生虫病流行。牧业生产活动对环境的危害，把清洁生产观念应用于畜牧业生产中。作为农业生产重要组成部分的畜牧业生产，实现清洁生产不仅可以给人类提供安全、健康的次级生产产品，还能促进生态系统物质良性循环。搞好畜牧业清洁生产不仅可以带动农业的发展，而且还能促进工业、甚至是整个社会的发展。因此，从保护人类自身利益出发，从人类只有一个地球的观点出发，推动畜禽粪水的资源化、变废为宝、变害为利，是一项利国利民、大有作为的事业。
规模化猪场粪污污染已到非治理不可的地步.但由于种种原因，当时对大量产生的禽畜粪便未作妥善处理和有效利用，造成了严重的环境污染，并成为阻碍畜禽养殖业持续稳定发展的重要因素。
1、禽畜粪便污染的严重性
禽畜粪便污染的严重性：近年来，由于集约化禽畜生产迅速发展，禽畜粪便的发生量急剧增加。根据正常情况下禽畜的粪尿排放量及其N、P等含量（见表1和表2），可估算出一个年出栏10000头猪的畜牧场，平均每天猪粪便的排放量达17.5吨，其中N和P的排放量分别达105Kg和70Kg；年饲养10000羽产蛋鸡的养鸡场，平均每天的鸡粪便排放量达1.5吨，其中N和P的排放量分别达24.45Kg和23.1Kg。
表1 各种禽畜的粪尿排放量（公斤/只·日）
禽畜种类
奶牛
哺乳母猪
育肥猪
羊
产蛋鸡
肉鸡
排粪尿量
55～65
7～11
3.5
2.66
0.15
0.10

表2 禽畜粪便的化学成分（％）
种类
水分
有机质
氮（N）
磷（P2O5）
钾（K2O）
猪粪
81．5
15．0
0．60
0．40
0．44
牛粪
83．3
14．5
0．32
0．25
0．16
羊粪
65．5
31．4
0．65
0．47
0．23
鸡粪
50．5
25．5
1．63
1．54
0．85

据报道,全国禽畜粪便年排放量已达18.84亿吨，相当于工业废弃物年排放量的3.4倍。以上海为例，一方面，近年来的菜篮子工程使上海的肉猪、家禽、蛋、鲜奶的自给率，已分别达到50%、80%、70%和90%，而与此同时，禽畜粪便的年发生量已突破1200万吨,远远超过该市当年工业废渣(663.11万吨)和生活废弃物(666.44万吨)的排放量。而且主要由于当时资金不足，环保设施不配套，致使大规模、集约化经营的禽畜养殖业产出的大量粪便，对环境污染的影响越来越大，已与工业废水、生活污水并列，成为水环境污染的三大源头之一。
2.禽畜粪便对环境的影响
⑴污染土壤、地下水。在禽畜粪便堆放或流经的地点，有大量高浓度粪水渗入土壤，可造成植物一时疯长，或使植物根系受损伤，乃至引起植物死亡。粪水渗入地下水，会使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数都严重超标。
⑵污染地表水，破坏水生态系统，甚至影响饮用水源，危及人类健康。大量禽畜粪便直接或随雨水流入水体，可使水体严重富营养化，水质腐败，水生生物死亡。据测定，当禽畜粪水流入池塘而使水中氨含量达到或超过0.2mg/l 时，就会对鱼产生毒性。此外禽畜粪便中可能存在的肠道传染病菌和人畜共患的病原体，都是对环境和人体健康的严重威胁。
⑶粪便恶臭的污染。刚排出的禽畜粪便含有NH3、H2S和胺等有害气体，在未能及时清除或清除后不能及时处理时臭味将成倍增加，产生甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚、二甲胺及低级脂肪酸等恶臭气体。如年出栏5000头的猪场每天的氨气量达0.8公斤以上。恶臭气体会对现场及周围人们的健康产生不良影响，如引起精神不振、烦躁、记忆力下降和心理状况不良，也会使禽畜的抗病力和生产力降低。
二、制约行业发展的瓶颈
我国畜禽养殖业的法规体系已经建立，国家环保总局2001年已出台《畜禽养殖污染防治管理办法》，《畜禽养殖业污染物排放防治排放标准》和《畜禽养殖业污染防治技术规范》，详细规定了畜禽养殖场的选址要求、场区布局与清粪工艺、畜禽粪便贮存、污水处理、固体粪肥的处理利用、饲料和饲养管理、病死畜禽尸体处理与处置、污染物监测等污染防治的基本技术要求。经过我们调查发现，按国家标准要求，规模养殖场要做到达标排放，有一定难度。国家在鼓励行业发展的同时，要实现规范发展，没有先进技术支撑，无形中成为制约行业发展得瓶颈。
三、国家对行业发展的政策
2007年5月以来，为促进生猪生产发展，稳定市场供应，政府出台了一系列支持生猪生产的政策。包括：能繁母猪补贴、能繁母猪保险、疫病防疫补助、生猪良种补贴、高致病性猪蓝耳病强制扑杀补偿、屠宰环节病害猪无害化处理补助、生猪调出大县奖励、完善生猪生产消费监测预警体系、增加猪肉储备规模、支持标准化规模养殖场基础设施建设等。这些政策措施的实施，调动了广大农民发展养猪业的积极性，生猪生产正在逐步恢复，可以说是国家高度重视养猪业的发展了，在历史上实属罕见。同时，也说明与生猪养殖相关行业发展的弊端和不协调因素。
四、国内外畜禽环保处理现状
1、国外概况
　1)小型猪场。有的采用各种节水措施，如日本和中国的台湾、香港地区的木屑养猪场法——每日排泄的猪尿不断被铺在舍内地面上由混有某些微生物的木屑层吸收、消化。每隔一段时间将其装车外运作肥料，再换上新的木屑。有的将粪污经固液分离后，粪渣堆沤作肥料。污水经厌氧消化(即沼气池)处理后，排至农田、鱼塘。最近日本开始采用膜分离技术进行处理。
　2)中型猪场。以法国和德国为代表的西欧各国的中型猪场都与种植业相配套。猪牛粪利用自动化程度较高的沼气装置处理后，贮存在数个500～1000 m3钢制罐内，待需要时用粪车运至农田作肥料；产出的沼气作本农场的电力和热源，从而成一个生物质多层次利用的良性循环的生态农场。
　3)大型猪场。美国的一些大型猪场建在半沙漠地区的山坡上。平时，猪粪水顺坡而下，等7～8 年后再将猪场移到它处。这样既减少了粪污处理的大量费用，又改良了土壤、增加了肥力，也为今后种植农作物打下了基础。发达国家的猪场对环保十分重视。各大型猪场一般都采用了固液分离、厌氧消化(即沼气发酵)和沉淀等工艺单元。由于科技的发展，每个单元均有创新。例如：大型沼气装置过去是大型钢混结构的纺缍形池，后发展为UASB(上流式厌氧污泥床反应器)技术的钢混矩形池。近来澳大利亚又出现没有顶盖的采用特种胶布制成的三相分离器的UASB型池。在好氧工艺中，在传统鼓风曝气装置上又发展了简单实用的多种浅层射曝气装置。为简化工艺，提高悬浮物的去除率，澳大利亚一大型猪场污水处理工艺流程中，在粪水沉淀后立即采用添加一种高效絮凝的大型气浮装置，使出水的BOD降低到1800 mg/L(估计COD为3000 mg/L)，然后排放到牧草地作灌溉之用。
　　2、国内概况 我国规模化猪场90%以上没有粪污处理工程设施，连简单的固液分离机都没有。在采用工程设施处理粪污的猪场中，为取得较好的经济效益，大多数是以能源与综合利用为主要目的，即兴建相应的沼气工程。沼气用于集中供气(少数发电)；沼液、沼渣用作农田、菜地、果树和经济作物的肥料以及牛和鱼的饲料添加剂等。只有极少数是以环保为主要目的。其工艺流程与国外技术大致相同，即固液分离—厌氧消化—好氧处理—水生植物塘。有的工程为减少能源的消耗，降低运行费用，使厌氧消化的出水直接进入植物塘(坡、沟)进行处理后排放。
3、国内外概况总结
1)国内外对于大中型猪场粪污处理的方法，基本有二：一是综合利用，二是污水达标排放。有种植业和养殖业的农场、村庄和广阔土地的单位，采用“综合利用”的方法是可行，也是生物质能多层次利用、建设生态农业和保证农业可持续发展的好途径；反之，只有采用“污水达标排放”的方法，才能确保养猪业长期稳定的生存与发展。
2)对于猪场粪污，这种高浓度的有机废水，必须采用厌氧消化(沼气发酵)工艺，因为只有厌氧消化，才能针对可溶性有机物进行大量的去除(去除率可达85%～90%)，而且可杀死传染，有利防疫。这是固液分离、沉淀和气浮工艺不可取代的。如果采用好氧工艺将要消耗近10倍的电能，一次性投资虽然可节省20%，但长期的运行费用将是个沉重的负担。
五、道恒生物畜禽粪水快速处理设备背景及特点
中国生猪养殖数量在全世界保持第一，存栏数约占全球总数一半强。近年来由于成本及疫病的原因，生猪存栏有所下降，导致市场猪肉价格上涨，成为CPI指数上扬的带头羊。在市场的推动和政府一系列扶持政策下，全国各地养猪的热情再次高涨。今年下半年全国生猪存栏量将会有一个新有突破。
生猪养殖事关国计民生，也是农村畜牧业主项。但多年农村环境保护一直没有得到足够的重视，对生猪养殖中粪尿污水排放没有严格的限制，大多都是干粪清出后将污水接排放出去。承受着规模养殖的扩大及专业养猪户、养殖村镇的形成。畜禽养殖造成的地下地表污染日益严重，部分省市已超出工业废弃物成为头号污染源。近期发生的太湖蓝藻暴发事件，畜禽养殖污水对湖水污染贡献也是原因之一。由于没有经无害化处理，不仅造成周边及流域环境破坏，而且大量的病菌和寄生虫进入到土壤、地表和地下水中，给人畜健康造成极大危害，更宜发生生猪瘟疫流行。
社会主义新农村建设，农村环境改善是一个重要内容。大量的畜禽养殖(特别是生猪养殖)粪尿污水，目前还没有一个可以短时间，低成本，再利用理想的的解决方案。本公司查阅了国际上多种处理方式法，根据我国生猪养殖现状和实际需求，我公司先后对美国、荷兰、瑞士、日本、韩国等国家的处理技术进行考察。最终选择了曾获韩国总统大奖、韩国国家环保局在韩全国推荐使用的TAO（Thermophilic Aerobic Oxidation System）猪粪处理系统，作为我们开发设备的基础技术，并在TAO系统的发明人韩国尚志大学李明圭教授及日本松本微生物技术研究所牧孝昭研究员的专利科研成果基础上，针对我国农村畜牧业的特点，共同再开发出了“道恒生物粪水快速处理系统”这一全环保新产品。经过一年多的运行试验，已完全正常运行。猪粪尿污水处理后无恶臭，无有害菌及寄生虫卵。
1、道恒生物畜禽粪水快速处理此系统特点是：
1．快速化。24小时好氧快速发酵，当天产生的粪水当天无害化处理；
2．资源化。粪水100%转化为高效有机肥回收利用，零排放，符合循环经济的要求；
3．无害化。在高温微生物作用下经过4小时以上50-60℃高温发酵，达到无有害菌和病原体、寄生虫，无恶臭味；
4．缩量化。在光合生物菌高温作及设备排气作用下，可使粪污水达到约30%的浓缩。
5．产业化。设备工厂化生产，时代感强，一次安装到位。与传统的工艺相比，占地节省50-70%，操作简单、维修方便，通常一次加入微生物，长期内不再需要补充。
2、系统工艺技术路线及技术特点
工作原理：道恒畜禽粪污处理设备利用畜禽养殖场粪污水，（粪污水生化指标应该达到CODcr：35000-50000mg/L、BOD5>25000mg/L、固形物TS含量：3.5-6.0%、含氮量>4.5kg/M3））经简单去除杂质分离后，使用能自体培养的含有光合菌PTB、嗜热性消化细菌的GE菌剂，使污水在好氧环境中快速高温发酵， 12-24小时内产生50-60℃左右的高温(时间根据当地气温情况)，除臭并杀死有害微生物和寄生虫，生产出高效有机液肥。
设备流程图（说明：针对不同养殖场，工艺流程可做适当调整）：

控制台
高温好氧酸化反应
有机性废弃物+O2+高温性生物
二氧化碳、水蒸气 二氧化碳、水蒸气
新鲜空气

反应温度（50-600C）
（有害病菌死亡） 曝气装置
猪舍污水 生物有机液肥

设备技术工艺 ：
系统结构：该系统标准型号KS2000(日处理20吨)内装四台耐高温潜水射流式曝气机，五台消泡机，内胆采用不锈钢板，中间为3㎜厚的钢板，外包保温彩钢板，确保使用寿命达到15年以上。
系统系列：现该系统已成功开发出适合存栏规模2000头至10000头不同猪场的系列产品，日处理能力从10吨到100吨不等，以适于不同规模猪场的需要。
3、与传统处理工艺对比：
道恒设备具有传统工艺所没有的显著特点，投资少、占地小，工艺先进，操作简便，易于控制，且有在韩日二国成功推广应用的经验，在中国现阶段猪场污水处理中极具推广性。下面是处理相同污水量时道恒设备与传统厌氧工艺处理设备的一些对比。
工艺
投资额
占地
可操作性
条件控制
处理时间
处理费用
故障率
维护
道恒
少
小
简单
简单
一天
不高
低
方便
传统
多，2-4倍
大，4-5倍
要求较高
复杂
3-7天
不高
高
不方便
4、经处理后产生有机液肥：
本系统将畜禽粪尿一次全部进入设备，高温微生物在富氧环境下将粪水发酵后（55-60度）转化为高效生物有机浓缩液肥，发酵过程中能够杀灭大肠杆菌、环状病毒等有害病菌和杂草种子等，并且除去恶臭。液肥中含有丰富的N，P，K及有机物成分，具有养分全、吸收好、使用范围广等优点,是一种天然微生物有机液肥。该液肥能够结合滴灌、喷灌及灌水代替化肥使用。可广泛使用于农作物、蔬菜及林木、花卉生产。该产品具有高产、无害、有机、优质特点。此外，当它同土壤充分结合后，将大幅度增加土壤中有益微生物的数量，疏松土壤，提高土壤中有机质含量，改善土壤环境；并能提高水果的糖度（可提高约20%）；增加农作物产量；预防农作物各种疾病。本公司在河北兴达原种猪场的KS2000型号的设备，每天生产的有机浓缩液肥，在周边农田及蔬菜地使用后，受到广泛欢迎，目前每日供不应求。
本公司现与正积极与河北农林科学院环境资源所合作，开发针对不同作物、不同品种的专用有机肥，如花卉专用肥、草莓专用肥、芦荟专用肥、果树专用肥等，以提升产品的附加价值。
5、产品规格与型号
道恒牌KS型粪污处理设备具有以下不同规格型号产品，也可以根据客户实际需求量身定做。
规格型号
外观尺寸
日处理量
日产液肥
生猪存栏量
KS-500
3M*2.4M*2.6M
5吨
3.5吨
500-750头
KS-1000
6M*2.4M*2.6M
10吨
7吨
1000-1500头
KS-2000
12M*2.4M*2.6M
20吨
14吨
2000-3000头
KS-4000
12M*4.8M*2.6M
40吨
28吨
4000-6000头
KS-8000
24M*4,8M*2.6M
80吨
56吨
8000-12000头
畜禽粪污一体化环保处理环保设备，是我公司通过引进韩国技术，生产一体化粪污快速处理环保设备；通过引进日本、韩国微生物菌剂、高效厌氧和好氧生物反应器等先进技术，生产高效有机复合肥、有机液肥，实现对规模化猪场粪污综合治理、废物利用，达到废物资源化、无害化、效益化。
六、运营模式：
通过推广一体化畜禽粪水快速处理环保设备的推广、并提供菌剂和有机复合肥、液肥的制造技术，回收有机复合肥、液肥的模式，生产的有机复合肥、有机液肥，全部由我公司回收。
七、运营效果：
道恒畜禽粪污一体化环保处理环保设备的推广应用，可实现畜禽粪水处理资源化、无害化。与其它工艺相比，不仅能够解决由禽畜粪便造成的环境污染问题，解决只投入不产出问题，同时还能够生产出高效有机液肥、膏状肥、固态肥料，为企业带来一定的经济效益。 
通过该项目的实施，可使这些禽畜养殖场减少粪便污染物排放，有利于养殖企业的健康发展。由此，项目区的环境得到明显改善，对当地水源保护，改善农业生产环境和局面生活环境具有显著作用。有机肥替代一部分化肥，有利于改良土壤、保持生态平衡，促进规模化猪场的环境治理，实现环境治理的资源化、无害化、效益化。由此可见，该技术的推广，不仅有一定的经济效益，为企业和当地经济发展注入了新的活力，同时还有显著的环境效益和社会效益。 
河北兴达原种猪有限公司
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