畜禽糞便的處理和利用.ppt

畜禽糞便的 處理和利用,一、畜禽糞便資源 二、畜禽糞便的作用 三、堆肥的基本理論 四、堆肥過程的性質(zhì)變化及其影響因素 五、堆肥的生物化學(xué)與生物學(xué) 六、堆肥過程中的條件控制 七、堆肥腐熟度評(píng)價(jià) 八、堆肥的類型及設(shè)備,一、畜禽糞便資源,每年畜禽糞便數(shù)量,2、雞每天所進(jìn)食的飼料量及養(yǎng)分比,3、畜禽每天排出的糞便量及養(yǎng)分比 （新鮮）,4、新鮮畜禽糞的養(yǎng)分平均含量/ %,5、我國有機(jī)肥施用量占肥料總用量比例的變化,有機(jī)肥使用的作用,1、有機(jī)肥營養(yǎng)齊全，有機(jī)肥含有作物的所需要的大量元素氮、磷、鉀；中量元素鈣、鎂、硫；微量元素鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等。比例合理，釋放平穩(wěn),有機(jī)肥使用的作用,2、有機(jī)肥中含有化肥中沒有的營養(yǎng)成分，含有氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、脂肪、胡敏酸等各種有機(jī)成分，對改善作物品質(zhì)有重要意義。,有機(jī)肥使用的作用,3、使有機(jī)肥同時(shí)帶入大量的微生物和酶，同時(shí)為土壤微生物帶入營養(yǎng)和有機(jī)能量，促進(jìn)土壤微生物的生長和繁殖、提高酶的活性。 。,有機(jī)肥使用的作用,4、有機(jī)肥中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，經(jīng)微生物降解產(chǎn)生腐殖酸、激素等，促進(jìn)根系發(fā)育、提高光合作用。,有機(jī)肥使用的作用,5、增強(qiáng)作物的抗逆性 5.1 增強(qiáng)抗旱抗寒能力，改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤保水能力； 5.2 減少作物蒸騰。,有機(jī)肥使用的作用,6、增強(qiáng)作物的抗鹽能力，促進(jìn)土壤脫鹽 6.1 抗倒伏、抗病； 6.2 微生物合成生理活性物質(zhì)，如維生素B、葉酸、生長素等，是作物生長健壯，提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)與水稻的蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)，能提高作物的維C含量和水溶性糖的含量。,有機(jī)肥使用的作用,7、提高土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤生物活性，提高化肥的利用率、提高土壤養(yǎng)分的利用率。,二、堆肥的基本理論,1、堆肥中有機(jī)物的氧化和合成反應(yīng)式 2、好氧發(fā)酵 3、厭氧堆肥 4、纖維素的厭氧分解反應(yīng) 5、堆肥的工藝流程 6、幾種常見病菌與寄生蟲的常見溫度 7、堆肥發(fā)酵影響因素,1、堆肥中有機(jī)物的氧化和合成式,1、有機(jī)物的氧化 （1）不含氮有機(jī)物（CxHyOz） CxHyOz +（x+1/2 y - 1/2z）O2 x CO2 +1/2 y H2O +能量 （2）含氮有機(jī)物（CsHtNuOv.aH2O） CsHtNuOv . aH2O +bO2 CwHxNyOz . cH2O（堆肥）+dH2O（水） +eH2O（汽）+fCO2 +gNH3 +能量 2細(xì)胞物質(zhì)的合成 nCxHyOz +NH3 +(nx +ny/4 nz/2 -5x)O2 C5H7NO2(細(xì)胞質(zhì)) +(nx-5)CO2 +1/2(ny -4)H2O +能量,3、細(xì)胞質(zhì)的氧化 C5H7NO2（細(xì)胞質(zhì)）+5O2 5CO2 +2H2O +NH3 +能量 纖維素的分解 （C6H12O6）n 纖維素 n（C6H12O6）（葡萄糖 ） nC6H12O6 + 6nO2 微生物 6nCO2 + 6nH2O +能量,微生物 H2O O2 有機(jī)物質(zhì) CO2和H2O 新生物 物質(zhì)分解產(chǎn)物 腐殖質(zhì)堆肥 能量 熱量,2、好氧發(fā)酵,堆肥有機(jī)物+微生物+H2O,細(xì)胞物質(zhì),有機(jī)酸、醇+微生物+CO2、NH3、H2S、PH2等+能量,細(xì)胞質(zhì),CO2+CH4+,產(chǎn)酸階段（產(chǎn)酸菌的作用）,產(chǎn)氣階段 （甲烷菌的作用）,、厭氧堆肥,、纖維素的厭氧分解反應(yīng),（C6H12O6）n 微生物 n（C6H12O6）（葡萄糖） n C6H12O6 微生物 2n C2H5OH +2nCO2 + 2nC2H5OH +nCO2 微生物 2nCH3COOH +nCH4 2nCH3COOH 微生物 2nCH4 +2nCO2 總反應(yīng)為：（C6H12O6）n 微生物 3nCO2+3nCN4 +,、堆肥的工藝流程,目前一般采用好氧堆肥工藝，通常分外處理、主發(fā)酵（一次發(fā)酵）、后發(fā)酵（二次發(fā)酵）、后處理、貯芷等程序 1、外處理：粉碎、去雜調(diào)整水分，C/Nee、添加藥種和酸 2、主發(fā)酵（一次發(fā)酵）：一般從溫度升高到溫度下降為主發(fā)酵階段。開始中溫菌生長（3040OC）隨溫度增高（4565OC）高溫菌活動(dòng)殺死。 3、后發(fā)酵：進(jìn)一步分解有機(jī)物使之變成復(fù)殖酸、氨基酸等穩(wěn)定有機(jī)酸，后發(fā)酵時(shí)間為2030天。 4、后處理：粉碎去雜，造粒干燥 5、貯芷 6、除臭：液體洗滌、吸附法、掩散法,、幾種常見病與寄生蟲的死亡溫度,名稱 死亡溫度 名稱 死亡溫度 沙門氏 46OC 以上不生長； 鉤蟲卵 50OC,3d死亡 傷寒菌 5560OC ,30min內(nèi)死亡 鞭蟲卵 45OC,60d死亡 沙門氏菌屬 56OC，1h內(nèi)死亡； 血吸蟲卵 53OC,1d死亡 60OC，1520min死亡 蠅蛆 5156OC，1d死亡 志賀氏桿菌 55OC,1h內(nèi)死亡 霍亂產(chǎn)弧菌 65OC,30d死亡 大腸桿菌 絕大部分，55OC，1h死亡； 炭疽桿菌 50OC55OC,60d死亡 60OC,1520min死亡 布氏桿菌 55OC,60d死亡 阿米巴屬 68OC死亡；50OC;3天死亡； 豬丹毒桿菌 50OC,15d死亡 71OC，50min內(nèi)死亡 豬瘟病毒 5060OC,30d死亡 美洲鉤蟲 45OC,50min內(nèi)死亡 口碲疫病毒 60OC,30d死亡 流產(chǎn)布魯 61OC,3min死亡 小麥黑穗病菌 54OC,10d死亡 土菌 稻熱病菌 5152OC,10d死亡 釀膿鏈球菌 54OC,10min內(nèi)死亡 麥蛾卵 60OC.5d死亡 化膿性細(xì)菌 50OC,10min內(nèi)死亡 二化螟卵 55OC,3d死亡 結(jié)核分枝 66OC,1520min內(nèi)死亡， 小豆象蟲 60OC,4d死亡 桿菌 有時(shí)在67OC內(nèi)死亡 撓蟲卵 50OC,1d死亡 牛結(jié)核桿菌 55OC,45min內(nèi)死亡 蛔蟲卵 5056OC,510d死亡,、堆肥發(fā)酵影響因素,1、有機(jī)質(zhì)含量在20%80%之間 2、水分：含水量按重量計(jì)5060%，有利于微生物生長 3、溫度：中溫（3040OC)12天，到高溫（5060OC)56天即可達(dá)到無公害 4、炭氮比：C/N一般為2535：1 5、C/P 75150為宜。磷酸細(xì)胞核AIP的重要組成 6、PH值一般中性偏堿,1、堆肥一般性質(zhì)的變化 物理性質(zhì)的變化 水分的變化 PH值的變化 CEC的變化 2、堆肥的碳素循環(huán)及腐殖質(zhì)變化 概述 有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)及其組成的變化 3、堆肥的氮素循環(huán) 概述 堆肥和漚肥的氮素變化 添加尿素對堆肥過程中氮素組成的影響 4、堆肥過程中磷素的變化 5、堆肥的灰分及重金屬的變化,三、堆肥過程的性質(zhì)變化及其影響因素,惡臭物質(zhì)的種類和性質(zhì) 惡臭的控制,6、惡臭及堆肥的氣味變化,堆肥過程中PH值的變化,畜禽糞堆肥陽離子交換量的變化,微生物降解有機(jī)物的相對速率排序,堆肥前后腐殖質(zhì)及其組成的變化,堆肥前后不同形態(tài)氮素含量的變化,堆肥初期和原料中不同形態(tài)氮素含量,不同堆肥處理后N素形態(tài)比例,1、某些惡臭物質(zhì)的分類,除臭劑 ： 氧化劑、殺菌劑、PH值調(diào)節(jié)劑，如甲酸、乙酸、丙酸、硝酸、硫酸亞鐵、過氧化氫、高錳酸鉀； 生物學(xué)法：放線菌（Streptomyces屬）、好熱性防線菌（Bacilllus屬）； （3）物理法： 吸附,2、惡臭物質(zhì)的控制,堆肥的生物化學(xué)與生物學(xué)基礎(chǔ) 堆肥過程中的生物化學(xué) 堆肥物料的化學(xué)組成 溫度和PH值變化特征 堆肥進(jìn)程中的生物化學(xué)變化 堆肥進(jìn)程中的微生物學(xué) 真菌 放線菌和細(xì)菌 病原微生物 無害化需要的最適堆肥溫度,四、堆肥的生物化學(xué)與生物學(xué),堆肥條件的優(yōu)化 物質(zhì)降解需要的最適堆制溫度 堆肥添加劑 微生物接種劑 2、堆肥過程中微生物的變化 堆肥過程中微生物的變化 堆肥過程中酶活性的變化,堆肥過程中水分的控制 干堆肥物料的水分控制 濕堆肥物料的水分控制 控制濕度的干化法 堆肥過程中溫度的控制 堆肥過程中通風(fēng)供氧的控制 概述 高溫堆肥的供氧方式,五、堆肥過程中的條件控制,利用翻倒肥堆的供氧 表面擴(kuò)散供氧 強(qiáng)制通風(fēng)供氧 堆肥原料的顆粒大小控制,概述 腐熟度概念及影響因素 腐熟度： 影響因素：堆肥時(shí)間、堆肥原料的C/N比、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)、其它因素 PH值、揮發(fā)性固體（有機(jī)質(zhì)或全碳）含量、固相或液相的 碳氮比（C/N)值、陽離子交換量（CEC)、二氧化碳釋放量、水溶性有機(jī)質(zhì)（酸）含量、水溶性糖（SC)、生化需氧量（BOD5)、有機(jī)質(zhì)腐殖化程度、生物可降