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沼渣沼液沼气综合利用技术


沼渣沼液沼气综合利用技术 沼渣沼液的深加工与利用 §1 沼渣、沼液利用现状概述 应用厌氧发酵生产沼气的研究历史已近百年,在我国随着沼气建 设的发展,上世纪 80 年代,厌氧发酵残留物(沼渣液)的再利用已 成为人们普遍关注的问题。 例如: 尝试直接利用沼液浸种、 沼液育菇、 沼液喷施果树和蔬菜,进而试用沼液养鱼、喂猪,配置优质沼肥和生 化农药等。实践证明,沼渣液功能的多样性、经济价

值逐步被人们广 泛认可,一定范围内得到推广和应用。但仅限于农户沼气池产生出的 沼渣液利用,对其机理的深入研究、规模化、规范化尚欠不足。 改革三十年来,农村产业结构调整,规模化集约化养殖业的迅猛 发展,生态农业模式的建立,农村商品经济格局的形成,促使农业生 产向高产、优质、高效方向大踏步的迈进。在此形势下,大型养殖场 粪水综合处理与利用的着力点不再单是开发利用可再生沼气能源, 而 更多的考虑是生态环境的保护、优化与资源全方位高效整合利用。因 而沼渣液深层次的加工、开发与利用已迫不及待的提到议事日程上 来。 当然,工业高浓度有机废水(如淀粉厂、酿酒厂、糖厂乃至造纸 厂)厌氧处理工程也在加速兴建,为避免二次污染环境,其沼渣液的 处理也急需寻求更加科学合理的方法和途径预以解决。 §2 沼渣、沼液深加工处理新理念、新途径

从辩证唯物主义观点看,一切物质、物种都是资源,物质是 不灭的,它只有形态的变化,而无本质的改变。因此,合理地调整生 产过程中的相生与相斥关系, 就能够达到一个生产过程的排泄物转变 为另一生产过程的输入物,从而达到零排放目标,我们称之为“无废 弃物生产过程”,即循环经济理念。 从上述论点出发观察和分析问题,应该摒弃工农业生产中的 废弃物观念,因为它只是生产动态过程中的一个相对的物质转换形 态,一切物质均可采用合理转化途径,使之成为人类赖以生存的有用 的物质资源。 沼渣、沼液不例外的属于沼气生产过程中的一种辅产物。大型沼 气工程日排出大量沼渣液如不加合理转化、利用,必将形成二次面源 污染和资源浪费,这是当前人们面临的不可回避的,而又必须解决的 重大课题。 前面所述的户用小型沼气池的沼渣液利用方式,从理论以及方法 上可行,但规模较大的沼气工程日排出的大量沼渣液,上述途径则行 不通或效益不高。 总结、吸纳国内外的经验,必须走产业化、商品化的路子,形成 产业链条和大力开拓市场,多途径,多渠道协调,才能有效地开发、 利用沼渣液资源。建立和谐的、统一的生态、经济的循环体系,其运 行模式是类同的,但方法是多样化的。 我们倡导的“五环产业并举和互补型生态农业良性循环模式”即 是一个农业种植、养殖、加工产业闭路循环的例证,其中的两个子体

系—可再生沼气能源、有机复合肥料生产链,是在种、养、加产业链 末端又延续了 2 个产业链,各自独立又相互关联,两者的结合即构成 沼渣液利用的一种新途径。(图 10-2-1、图 10-2-2) 因时、因地制宜的寻求科学的、合理的,行之有效的集成技术和 先进方法,才能真正的解决沼渣液的出路。 沼渣液处理与利用的新思路、新理念、新方法、新技术及新途径 可初步归纳为如下几个方面: (一)部分回流至沼气发酵装置中再利用,以减少沼气发酵稀释 水用量, 同时兼顾截留、 富集菌种和一定程度上提高新进物料的温度, 一举多功。

从节约用水,源头上做到排污减量化,缩小工程投资规模,降低 运行成本是十分有利的。但需特别注意控制发酵物料浓度和酸碱度, 回流量及时间要严格监控,以防止酸化和抑制产气。 (二)部分输送到周边村镇或相关企业作为其新建沼气工程发酵 物料的补充料源和菌种富集,进行二级发酵产气(以村镇或企业自身 所产的生物质物料为主,混配使用,但需考虑合理的运距),此种方 式分散处理沼渣液,体现“藏气、藏肥于民”,互赢、互利,减轻大 型沼气工程的排放压力。

(三)将沼渣液固液分离后,适当烘干,用作制取固体、液体有 机复合肥料(二维)或生物有机复合肥料(三维),以高科技含量, 高效、高附加值商品肥进入市场销售。

科学的配方、先进、可靠的生产工艺装备是前提,管理和开拓市 场销路是关键。合理确定市场价位,利润空间要适度,售后服务要到 位。 作为替代国外进口的高档叶面肥,本产品可用于高尔夫球场、城 市绿化带施肥以及花卉施肥,从效率、成本上具有优势竞争力。

图 10-2-1 五环产业并举和互补型生态农业良性循环模式图 * 五环产业确指:现代化种植、集约化养殖、深程度加工、可再 生能源、有机复合肥。简称“种、养、加、沼、肥”五环产业。 图 10-2-2 集约化规模畜禽养殖场能源与环保建设示范工程项目 结构示意图。五环产业链无废弃物生产过程、循环经济运行模式图

(四)部分用于设施农业(温室大棚)果蔬、花卉等的无土栽培 营养液,土壤调节剂,勿须精细去除固体颗粒,养分稍许调配即可使 用。亦可作为浸种、育秧、育苗的基液。

此项测土施肥、均衡施肥技术的研发和推广,不少单位做了大 量的前期工作,积累了不少经验,可以借鉴和进一步加以完善。 (五)大量的沼液可用于大田作物水肥耦合灌溉,根据不同作物 生长期均衡施肥和灌溉,可依灌溉施肥季节用罐车运至田间施肥,也 可在规划的田块修筑沼液贮存池,备作施肥季节使用,但输送的方式 以及运输成本须认真核算。(管道或罐车)

(六) 将部分沼渣液作为氨化饲料制作的 N 源补充, 部分替代 (或 混配使用)常规的氨源---碳酸氢铵、尿素,从而降低成本。

(七)利用沼渣液与秸秆燃烧炉(或气化炉)产生的焚灰(含钾) 混配制取 N、K 有机复合肥,其成本可有效降低,(焚灰具备吸湿功 能,可减少烘干能耗,减少常规 K2O 的复配用量)。从扩大生物质能 源保障率,将沼气与秸秆气化气结合,是极具互补性的,对缓解农村 能源紧缺十分有利, 也可利用气化气及其制取过程中的余热作有机复 混肥烘干热源,较为方便经济。 (八) 由于沼渣液经厌氧发酵后, 高效灭菌, 杀灭率达 95﹪以上, (大肠杆菌,蛔虫卵)和对病虫害有一定的抑制作用,可用于人工草 坪、绿化带的底肥或喷施肥,也可经深加工,工厂化处理后用作浸种 液。 (九)沼渣液的遗传基因机理尚待深入研究,可否作为大牲畜、 家禽饲料添加剂和鱼饲料需慎重对待。 (十)经固液分离后的沼液可进一步采取“五步净化法”达标排 放和回收净化水, 即用高扬程泵将沼液泵入高位塔曝气喷淋→再利用 落差高速溢流挟气降解 COD→挑流转动水轮曝气和回收动力→进入环 流折流池曝气、 沉降→流入太阳能蒸发器回收净水和污泥→最后流入 生化塘净化(种植水生植物和养殖鱼虾)使水质达标。(养殖业污物 排放标准表 N010-2-1 表 N010-2-2)。此系统的多功能化,一机多用 和一体化设计,不仅节能和提高了效率、效益,而且形成一个景观, 美化环境。 图 10-2-3

(十一)对于鸡、鸭、人粪制取沼气,可将沼渣液排入秸秆浸泡 池,可有效提高产气量(秸秆放入网箱内),也可采用高效热碱处理 方法浸泡秸秆、青草、干草等,其浸泡液用作调节发酵物料 C/N,但 需作技术经济比较,合理评价产投比。 (十二)在闲荒土地、湿地承载负荷允许的情况下,某些地方可 以采取人工湿地消纳的方法处理 COD≤1000mg/l 以下的沼水, 实施草 田轮作,涵养水土,一举多得,关键是要对该地的土壤,地下水状况 有充分的把握,以防止次生灾害的发生。

养殖业污物排放标准(参考值) 表 NO10-2-1 国 家及 地 区 BOD5 生化指标(mg/L) CODC
R

细菌指标(个/L) PH 大肠杆菌 蛔虫卵

臭 味

SS

KN

TP

上海(1) 上海(2) 日本

80 400 160

200 600 400

150 400 200

20 60

2 5 16

6.5~9

≤104 Ⅲ级

2

2级

5.8~ 8.6

德国 台湾

30 50

170 50

注:(1)排入水体(2)排入市政管网、KN—凯式氮(mg/L)

TP—总氮(mg/L)

我国上海地区要求排放标准: (1) 非农灌季节满足 2 级(Ⅱ)水质排放标准,即 CODCr<80 mg/L, BOD5 <40 mg/L, TP<0.5 mg/L, KN<20mg/L, SS<70mg/L, PH 6.0~8.5 (2)3 级(Ⅲ)排放区水质排放标准,即 CODcr<100 mg/L,BOD5< 60 mg/L, TP<0.5 mg/L, KN<20mg/L, SS<100mg/L, PH 6.0~ 8.5

农田灌溉水质标准(mg/L) 表 NO10-2-2

序 水作 号 旱作 蔬菜

1

生物需氧量(BOD5) ≤

80

150

80

2

化学需氧量(CODcr) ≤

200

300

150

3 4

悬浮物(SS)≤ 阴离子表面活性剂 ≤

150 8.0

200 8.0

100 5.0

5 6 7 8

凯式氮(KN)≤ 总磷(以 P 计)≤ 水温℃≤ PH 值 ≤

12 5.0

30 10 35 5.5~8.5

30 10

1000(非盐碱土地区),2000(盐碱土 9 含盐量≤ 地区)有 条件的地区可适当放宽 10 11 氯化物≤ 硫化物≤ 250 1.0

图 10-2-3 景观式沼液净化处理

沼液高塔曝气喷淋→假山景瀑布、 高速挟气溢流→挑鼻坎水轮转动→ 隧道式(廊道式)分层异粒径物料过滤→太阳能蒸发器(净水回收) 系统 §3 沼渣液资源数量分析方法、组分构成 每天排出沼渣液的数量与沼气发酵工艺、发酵装置类型以及运行 管理有关,一般的讲,可依物流、能流动态平衡,各阶段降解速率递 减累加法加以统计和计算。 对于大型沼气工程共同点是连续进出料,物料浓度和发酵温度恒 定,水力滞留期为确定值,且物料降解消化速率和产气率相对稳定, 故每日进出料总容积相等,但浓度有差异。发酵罐总有效容积(即罐

中物料体积)不变,进出物料干物质浓度须加以调节,即 TS 进料% >TS 出料%(TS1%>TS2%) 日排出沼渣液数量统计分析方法和计算的相关数值如下: (1)发酵罐有效投入物料容积 (2)每天投入新物料干物质浓度 (3)投入物料的容重 (4)水力滞留期 (5)日排出沼渣液的干物质浓度 (6)排出沼渣液的容重 V0(m?) TS 进料%(TS1%) r 进料(t/m?)(r1) T(天.d) TS 出料%(TS2%) r 出料(t/m?)(r2)

(7)20 天水力滞留期发酵物料降解率,n0(%),则排出等 体积物料剩余干物质含量为 n=1-n0 (一)每日投入发酵罐物料体积为:V1= 投入物料的重量为: G1=V1·r1

若新鲜粪的干物质含量为 m0, 则其含水量 W0=1-M0,相对发酵物料浓度 TS1%之干物质含量 为 mp,含水量为 wp=1-mp,则物料配水比为α= 设每天投入新鲜粪量为:M 则需稀释水量为: W=M(α·m0—W0) (t) 若 r1 为实测值 则 G1=V1·r1=M+W (t),

(二)每天由发酵罐排出的物料体积(沼渣液 总体积)与投入物料体积相等,即 V2= V1= ?),其重量为 G2=V2·r2, G2<G1 (m

由于水力滞留期 T=20 天,物料降解率 n0<1 (100%) 故 r2<r1 排出等体积物料的剩余干物质重量为: g2= r2×V2×TS2%×n= G2×TS2%(1-n0) (三)如果利用固液分离后的沼渣制取固体有机复合肥料,其数量计 算方法如下: 固肥生产工艺流程为:沼渣液固液分离 湿沼渣 烘干 干沼渣 混配制肥

若固液分离机效率为:分离后湿沼渣含水量为 K%,则含水量 为 K%之湿沼渣量为: S0=G2×TS2% ×(1-n0)/K%=g2/k% 设固体有机复合肥料安全储藏水分为 P%,则日产含水量 P%之干 沼渣量为: S= S0-[ S0×(K%- P%)]

若含水量 P%之干沼渣量占有机复合肥重量比为 Z%, 则每日可生产有机复合肥数量为:

X 日= (四)沼渣液组分构成: 此数据取决于发酵物料种类,清理收集方式、方法,发酵前处理 以及后处理工艺等多种因素,必须经实测、化验分析才能确定。沼气 发酵残余物的一般特性如表 N010-3-1 所描述。 以下列出几种畜禽粪污制取沼气之沼渣液、糖厂、淀粉厂、药厂 之沼渣液组分供参考(N010-3-1—N010-3-7),表 N010-3-8—表 N010-3-10 则对照国内外有机液肥的元素构成及差异。 表 N0.10-3-1 沼气发酵残余物的一般特性描述 表 N0.10-3-2 人、畜、禽粪尿养分含量(%)

表 N0.10-3-3 糖厂糖蜜废水 同济大学提供 表 N0.10-3-4 药厂抗生素废水 表 N0.10-3-5 猪场沼气废液(北京 沟猪场沼渣液化验成分) 表 N0.10-3-6 鸡场沼渣液元素含量(留民营) 表 N0.10-3-7 国产××沼液有机络合营养液元素含量(绿霸) 表 N0.10-3-8 高美施(美国产品)有机液肥成分 表 N0.10-3-9 含铁露兹(美国产品)有机液肥成分 表 N0.10-3-10 猪粪厌氧消化液(沼液)的主要成分(固安鸣英园艺场 日光温室沼气池) 表 N0.10-3-11 猪粪沼液氨基酸含量

表 N0.10-3-12 猪粪沼气发酵液挥发酸含量 表 N0.10-3-13、10-3-14 河北××味精厂沼液成分化验结果(三九味 精厂) 设计方法学要求,沼渣、沼液的深加工和利用,必须从实际出发, 根据已建沼气工程或拟建沼气工程的具体情况,抽样化验其组成,才 能作为可靠的设计依据,配制的原料才能准确和达到相关标准,在确 保肥料质量的前提下,降低生产成本。 如果要深层次处理,达标排放,刚必须严格遵照国家和地方政府 制定法规、标准。表 N0.10-2-1、N0.10-2-2 所列标准可供设计参考。 表 N0.10-3-1

产气(沼 气发酵) 有机物质(发酵原料) 造肥(发酵 残余物)

沼气池粪水 机、无机酸盐

包含沼气发酵过程分解释放的有

(沼气水肥)

类,如铵盐、钾盐、磷酸

盐等可溶性物质。

1.难分解的有机残余物,如木质素、少 量的纤维素及半纤维素等。

2.腐 殖酸类物质 由木质

素、蛋白质、多糖类物 质经微生物的分解转化 而成。

①可溶性 灰 分

吸附于有 机残渣上 或与腐殖

酸代换结 合的铵、 钾、磷酸 根等离子 以及某些 微量元素 等。 ②难溶性灰分 钙、镁、铁等金属离子形成的硅酸

盐类、碳酸盐类、磷酸盐类以及其它盐。

表 N0.10-3-2 农业有机废物, 如作物秸秆、 动物粪便中含有大量 有机物质和植物生长需要的氮、磷、钾等矿质元素, 是有机肥料的主要原料。现将我国农村常用的有机肥 料和有机废物中的养分含量列表,见表 N010-3-2 人畜粪尿养分含量(%) 表 N010-3-2 磷 水分 有机质 氮(N) (P2O5) (K2O) (CaO) 钾 钙

粪 人 尿 粪 猪 尿 粪 牛 尿 粪 马 尿 粪 羊 尿 鸡 鸭 粪 粪

70 90 82 96 83 94 76 90 65 87 50 56

20 3 15.0 2.5 14.5 3.0 20.0 6.5 28.0 7.2 25.5 26.2

1.0 0.5 0.56 0.30 0.32 0.50 0.55 1.20 0.65 1.40 1.63 1.10

0.50 0.13 0.40 0.12 0.25 0.03 0.30 0.01 0.50 0.03 1.54 1.40

0.37 0.19 0.44 0.95 0.15 0.65 0.24 1.50 0.25 2.10 0.85 0.62

0.09 0.34 0.01 0.15 0.45 0.46 0.16 -

表 N0.10-3-3 糖蜜废水 CODcr 8 ~ 1 2 × 1

0
4

m g / L BOD5 4 ~ 6 1 0
4

m g / L pH: 3 . 5 ~

4 . 5 TN : 0 . 4 5 4 % 固形物: 10~12%(除水后的 干 物 , 其 中 7 0 % 的 有 机

质 ) 总 糖 : 1 . 2 7 g / 1 0 0 m l 还 原 糖 : 0 . 6 6 g / 1

0 0 m l P 1 6 . 8 m g / 1 0 0 m l K 9 . 4 4

g / k g Ca 2 . 2 1

g / k g Mg 2 . 3 1

g /

k g 全氮 0.454%, 相 当 于 2 . 8 4 % 的 蛋 白 质 含 量 天 冬 氨 酸 : 0 . 0 9

3 % 苏 氨 酸 : 0 . 0 2 % 丝 氨 酸 : 0 . 0 2 2 % 谷 氨 酸 : 1 . 0 % 脯 氨 酸 : 0

. 0 1 2 % 甘 氨 酸 : 0 . 0 3 7 % 丙 氨 酸 : 0 . 0 6 6 % 胱 氨 酸 : 未

检 出 缬 氨 酸 : 0 . 0 2 8 % 蛋 氨 酸 : 0 . 0 0 2 % 异 亮 氨 酸 : 0 . 0 2

2 % 亮 氨 酸 : 0 . 0 2 9 % 酪 氨 酸 : 0 . 0 0 8 % 0.008% 赖 氨 酸 : 0 . 0 1

0 % 组 氨 酸 : 0 . 0 0 6 % 精 氨 酸 : 0 . 0 1 2 % 鸟 氨 酸 : 0 . 0 7

4 % 总 氨 酸 : 1 . 4 5 %

表 N0.10-3-4 抗生素废水 水分: 以下的含量为被测项目占总干重点含量。 粗蛋白: 脂肪: 灰分: 粗纤维: 天冬氨酸: 苏氨酸: 丝 氨 酸 34.98% 3.74% 11.40% 4.22% 2.06% 0.82% : 0 . 57.42%

4 1 % 谷 氨 酸 : 3 . 7 6 % 脯 氨 酸 : 0 . 8 3 % 甘 氨 酸 : 2 . 2 1 %







: 2 . 9 5 %







: 未 检 出







: 1 . 2 4 %







: 1 . 8 8 %









: 0 . 8 2 %







: 2 . 2 8 %







: 0 . 3 0 %







: 0 . 3

9 % 苯 丙 氨 酸 : 0 . 9 2 % 赖 氨 酸 : 0 . 8 1 % 精 氨 酸 : 1 2 . 2 6 %







: 1 . 0 5 %

总氨酸: 抗生素发酵废渣 P P2O5 3.2% K K2O 0.45% Ca Mg

34.99%

14g/kg 相当于

3.72g/kg 相当于

36.34g/kg 21.74 g/kg

表 N0.10-3-5 苇沟猪场沼气废液分析报告(参考) m g/l

钾K 铁 Fe 锰 Mn

铜 Cu 锌 Zn 铬 Cr 钼 Mo 磷P 铅 Pb 钡 Ba 铝 Al 钴 Co 锶 Sr 钒V 镍 Ni 硅 Si 钛 Ti 硼B 锂 Li 镁 Mg 钙 Ca 钠 Na PH N 克/升 腐殖酸总 C 量

表 N0.10-3-6 北京大兴留民营鸡粪沼液元素含量(最后出口残留物) 与河北霸州临北村牛粪沼液有机络合营养液成分对照 元素名称 元素含量对比(mg/l) 留民营鸡粪沼液 铝 Al 钙 Ca 铁 Fe 钾K 镁 Mn 锰 Mn 钠 Na 锌 Zn 铜 Cu 钼 Mo 镍 Ni 铅 Pb 铬 Cr 磷P 硫S 硼B 1.963 51.39 2.519 121.3 21.44 0.3854 21.41 2.389 0.1873 0.0272 0.0304 0.2061 0.0779 23.08 17.32 0.1278 牛粪沼液络合营养液 20 360 363 124.000 239 880 390 260 400 0.4 nn(无) 0.16 3.17(P-Ges) -

钴 Co 镉 Cd 备注

0.0157 0.0070

0.06 0.12 GSB10200 N-Ges(总氮)51400 NH4-N(氨氮)20700 P- Ges(总磷)3170

表 N0.10-3-7 表 N0.10-3-8 表 N0.10-3-9 有机液体肥料分析报告(参考) mg/l 绿霸 3 3 钾 K 铁 Fe 锰 Mn 铜 Cu 锌 Zn 铬 Cr 钼 Mo 磷 P 铅 Pb 钡 Ba 45547 11.82 12.73 25.35 3.6 <.0125 .6272 4080 <.0175 .0878 高美施 32 . 19938 495.5 63.31 214.9 557.7 .404 878.9 4094 <.0175 1.884 含铁露兹 130 . 65857 52494 193 10.22 7.547 <.0125 <.0.1 15729 <.0175 1.896

铝 Al 钴 Co 锶 Sr 钒 V 镍 Ni 硅 Si 镧 La 钛 Ti 硼 B 锂 Li 镁 Mg 钙 Ca 钠 Na 胡敏酸、 富里酸 总C量 PH N 克/升

<.0175 <.0075 3.279 <.005 <.0025 178.4 <.015 <.0025 62.86 .2583 <0 137.1 3252 39080

1001 <.0075 1.55 4.625 1.12 1597 <.015 27.81 845.2 .369 217 99.12 8871 13045

391.4 7.273 9.73 5.311 <.0025 966.5 <.0.15 9.757 <.0.15 <.0125 140.9 479.1 3251 65850

9.20 18.64 3 32 130

9.20 14.44 绿霸 高美施 含铁露兹

5.70 6.825 霸州产 美国 美国

表 N0.10-3-10 河北固安鸣英园艺场猪粪沼液成分化验表 厌氧消化物(沼液)的主要成分 Table2 The main composition of the biogas liquid

随着我国沼气建设事业的发展,将沼气发酵液用于农田施肥和喷 施都取得了良好的增产效果。大量实验结果表明,沼气发酵液对农作 物具有促进生长,增强抗逆性,包括抗病,抗虫,抗冷冻及提高产量 和产品质量的作用。经国内外大量研究工作发现,在厌氧消化液中除 含有 N、P、K、Ca、Cu、Zn、Fe 等大量元素和微量元素外,经厌氧 微生物发酵后消化液中一些为生物体所必须氨基酸、脂肪酸(挥发 酸)、黄腐酸、B 族维生素、生长素、核苷酸及酶类等物质。国外对 猪粪经厌氧消化后的氨基酸含量的变化进行了分析,其结果如下(见 表 N0.10-3-11). 表 N0.10-3-11 猪粪经厌氧消化后氨基酸含量的变化 速效 类 钾 速效 全氮 磷 (mg/k 别 (mg/k g) 沼 908 液 20.6 18 0.206 0.025 0.404 0.207 82 7 (mg/k g) g) g) g) g) g) (%) 0.0 7.8 (mg/k (mg/k (mg/k (mg/k 质 铜 铁 锰 锌 机 pH 速效 速效 速效 速效 有

浓 氨基酸 内氨酸 缬氨酸 甘氨酸 异亮氨 酸 脯氨酸 丝氨酸 蛋氨酸 羟脯氨 酸 苯丙氨 酸 大冬氨 酸 谷氨酸 酪氨酸 乌氨酸 赖氨酸 精氨酸 总计 78.7 微量 微量 30.0 59.9 3757.3 146.1 419.5 427.0 41.2 146.1 131.1 进料液 599.3 273.4 213.5 352.1

度(mg/L) 出料液 250.9 374.5 176.0 475.7

269.7 52.4 202.2 11.2

584.3

142.3

7.5 26.2 15.0 134.8 194.8 3649.3

表中所列 17 种氨基酸其中 10 种氨基酸含量增加,7 种氨基酸含 量减少,氨基酸总量从 3757.3mg/L,减低到 3649.3 mg/L,只减少了 2.87%。仅从氨基酸含量变化来看可以说厌氧消化使重要营养成分得 到了保留, 由于在沼气发酵过程中所产气体的主要成分为 CH4 和 CO2, 其它营养成分如 N、P、K 及各种矿质均未损失。加之大量繁殖的沼 气发酵细菌死亡后释放出各种生物活性物质,包括生长素、维生素、 核苷酸等。所以用厌氧消化液作为植物营养液具有良好的物质保证。

表 N0.10-3-12 列出北京平谷县某猪场沼气发酵液挥发酸含量(mg/l)

表 N0.10-3-13

河北××味精厂沼液成果化验结果表

表 N0.10-3-14 乙酸 444.9 丙酸 56.2 COD (mg/l) 丁酸 27.5 BOD (mg/l) TVA 520.6 SS (mg/l) pH 7.70 PH

1号 (沼渣液) 2号 (BF 滤水)

1025

197

509

7.61

686

176

378

8.43

注:沼液为味精厂沼气发酵罐排放的发酵液(沼渣液) 滤水为经 BF 滤池过滤的沼液。 §4 生态环境保护与资源整合一体化 从战略高度考虑,农业丰则基础强,农民富则国家盛,农村稳则 社会安。“十五”,特别是“十一五”期间,农业,特别是以养殖业 为龙头、以沼气工程为核心、以资源能源综合利用为具体体现的循环 农业,生态农业得到迅速发展。 2007 年《中共中央、国务院关于积极发展现代农业扎实推进社 会主义新农村建设若干意见》指出, “发展现代农业是社会主义新农 村建设的首要任务,是以科学发展观统领农村工作的必然要求。推进 现代农业建设,顺应我国经济发展的客观趋势,符合当今世界农业发 展的一般规律,是促进农民增加收入的基本途径,是提高农业综合生 产能力的重要举措,是建设社会主义新农村的产业基础。” 文件中还强调: “发展新型农用工业是增强农业物质装备的重要 依托,其中优化肥料结构,加快发展适合不同土壤、不同作物特点的 专用肥、缓释肥具有十分重要的意义。 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》 也提出了资源能源利用效率的提高和可持续能力增强的经济社会的

发展目标,同时也强调“优化农业产品结构。发展高产、优质、高效、 生态、安全农产品。”的必然性和必要性。 各地政府也依此提出了建设宜居城市,建设生态型农业的目标。 上述的方针、 政策也为农业领域沼气工程建设以及沼渣液的综合 开发和利用指明了方向。 党的十七届三中全会重申和强调重视“三农”的迫切性。党的十 七大报告明确指出: “建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护 生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。”发展现代农业循环经 济是在农业领域落实党的十七大精神和科学发展观的重大举措。 农业 的发展,农村面貌的改善不仅仅是一个涉及众多范畴的战略问题,还 是一个涵盖诸多科技领域和产业链条的复杂体系,重视防止农、林、 牧、副、渔业的发展造成的环境退化,资源浪费与破坏,在近几年受 到越来越多的关注。 国内外的研究与实践证明,在诸多影响农业生产的因素中,土、 水、肥、能的综合协调是确保农业可持续发展的重要条件之一。土壤 结构的破坏,地力逐渐下降,与水资源、肥源、能源的短缺和失调密 切相关,并严重制约了“两高一优”农业的发展。改善农业生态环境 质量,必须将四种资源纳入一体考虑。 农业生态环境质量的提高, 意味着需要抑制由某些物质或某种能 量过速积累和过度积聚而形成的所谓“废弃物”,合理调整它们的相 互关系,摒弃“废弃物”的观念,是现代农业生产的一个重大的观念 转变, 它必将引起人们的重新思考和现有某些农业生产工艺路线的改

变,从而实现资源的合理开发利用和环境的治理及保护两大目标。而 我们的农村沼气工程建设恰恰是围绕这一目标并为之服务的。 为了彻底消除沼气发酵过程中排放的大量沼渣液造成的二次污 染以及资源浪费,在诸多消纳和利用沼渣液的方法和途径上,优选利 用沼渣液制取有机无机复合肥料的思路是正确的、可行的。 通过厌氧工艺制取沼气,沼渣液制取固体、液体有机无机复合商 品肥料,是调动粪污资源能源、肥源两大功能的最佳途径。 能、肥共生体系具有极强的互补性和一体化功能,沼气开发可用 于肥料生产的能源保障,有机复合肥替代化肥,可改良土壤和农作物 品质, 同时还将以商品肥形式走向市场, 供应更广泛地区的用肥需求, 并获取更大的经济回报,为农民全面奔小康、改善村镇卫生面貌、提 高居住和生活质量奠定坚实的物质基础。实现污染控制最小化、效益 最大化目标。 首荐这种深加工利用沼渣液模式,在当前极具现实性和可操作 性,项目的建设投资、运行管理、设备使用、效益互补,这种共生体 系 具 有 很大 的发展 潜 力 ,可 大大降 低 技 术和 投资风 险 。 (见 图 No.10-4-1 能、肥共生体系) 集约化规模畜禽养殖场 制气、制肥生产工艺流程图

§5 工艺技术路线确定及工艺设备选择 工艺技术路线确定及工艺设备选择以 “整体、 创新、 协调、 循环、 综合利用”为总的指导思想,按照“减量化、无害化、资源化、生态 化”的原则选择并确定工艺技术方案。 “整体” 的观念是贯穿沼渣液开发、 利用的全过程, 将其视为资源, 以系统工程的理念,全方位、多层次、多功能、高效率的思维模式进 行总体规划和设计,集国内外先进的,行之有效的技术于一体。 “创新” 体现在以沼渣液为载体制取有机复合肥是复合肥家族中的 新兴产品,其技术、品质、实用效果均处于前沿地位。

为此,近年来国家相关部门制定和颁布了一系列的标准、法规和 监测指标,如:《有机——无机复、混合肥》(GB18877-2002)、 《 有 机 肥 料 》 ( NY525-2002 ) 、 《 肥 料 中 大 肠 菌 群 的 测 定 》 (GB/TXXX-2004)以及《数值修改规则》(GB8170-1987)等。近 期又颁布了《生物有机肥标准》,具体的有机复合肥生产、管理技术 要求、指标如下: (一) 叶面肥要求: 1) 含腐殖酸叶面肥料(组工)的腐殖酸含量≥ 8% 2) 水不溶物 1+250 倍水≤5% 3) PH=3 4) 微量元素含量≥6%(主要为铁、锰、铜、锌、 硼等) (二) 生物有机肥产品技术要求:(表 No.10-5-1) 有机质 (g/l) 1号 (沼渣液) 2号 (BF 滤水) 0.288 0.489 9.6 0.57 0.342 总氮(N) (g/l) 0.811 总磷(P) (mg/l) 39.5 总钾(K) (g/l) 0.55

相当长的时期内,人们将发展大型沼气工程产生的大量沼渣液视 为一种沉重负担,望而却步,甚至予以否定.如今在有政策扶持,技术支 撑的新形势下,以沼渣液为原料生产有机复合肥(或称有机无机<二 维>复合肥、生物有机无机<三维>复合肥),是我国农业可持续发展中 的必然趋势,也是农业生态良性循环和发展循环经济的必要,其具有 独特的优势: 1) 首先它能改良土壤理化性状、培养地力、增强土 壤保水抗旱能力; 2) 它能显著提高各类作物的产品品质; 3) 它能将农业生产中大量的有机排泄物(如畜禽粪 便、作物秸秆、生活有机垃圾、食品加工废弃物 等)作为载体循环再利用,经多层次转化为沼气 再生能源及相应的肥料产品,既提高了环境质 量,实现了零排放目标,又实现了废弃物资源化 和增值的目标; 4) 以沼渣液为载体发展有机复合肥符合国家 “优先发 展的十大产业政策”,利 国利民,必然会得到国家和各级政府的大力支持。 在科学合理的农业产业结构调整中以上所述的建立生产沼气与 沼渣液制取有机复合肥生产链,相互促生、优势互补,极大地激活农 业发展和新农村建设的动力,促进经济、社会和生态环保效益的高度 和谐统一,突显了协调、循环、综合利用的指导理念。

遵循自然规律和社会经济规律,依据党和政府的方针政策,技术 路线上采用五个“结合”实现三个“目标”即:①有机与无机营养相 结合;②大量元素与微量元素相结合;③肥和药相结合;④速效与缓 效相结合;⑤植物体内酶激活与土壤肥力有效性相结合,从而实现该 类肥料的高效化、多功能化与无害化三个目标。 工艺设备选择应走集成国内外先进而行之有效的技术手段和装 备的路子,借鉴和研发相结合,传统和创新优化组合,投资合理、运 行可靠、维修简便。(详见工程实例) 工艺生产流程框图如下: a) 固体有机无机复合肥料工艺流程图: (主要工艺设 备见§6 表 No.10-6-1)

液 体 有 机无 机复合 肥 料 工艺 流程图 : ( 主要 工艺设 备 见 §6 表 No.10-6-2)

在此需强调指出先进、 科学合理的工艺路线的实现, 需借助先进、 可靠的工艺装备作保障,才能将沼渣液转化为高效、高附加值的有机 复合商品肥料。 §6 工程实例剖析 工程案例(A) 河北省某地区规模化养猪场沼气工程建设项目。

该养猪场沼气工程规模为 824m3 ,修建 2 座 412 m3 搪瓷钢板发酵 罐,设计容积产气率为 1 m3/1 m3.d (发酵物料浓度 TS%=6~8%,恒定 中温(35℃)发酵水力滞留期 T=20 天,日可产沼气 824 m3/d ,沼气低热 值 qJ =5500kcal/ m3 (~23MJ/ m3)。 在已建沼气工程基础上, 修建两条有机、 无机复合肥料生产线 (固 体有机无机复合肥,液体有机无机复合肥)。

(一) 相关计算与设计参数如下: 1. 两个沼气发酵罐日排出沼渣液总量计算 2×412m3 gv =_______________ =41.2m3/d 20 经恒定中温(35℃)发酵,水力滞留期 T=20 天,发酵物料降解 率可达 n0=70%,其比重降至 r=1.03t/m3,则剩余的干物质数量为: n=1-n0=1-70%=30% 经挤压螺旋固液分离机(德国 FAN 型号)分离后之沼渣干物质含 量 K=50%(亦即其含水量为 50%),则日产含水量 50%的湿沼渣量 为: S0=qv×r×TS%×n/k=41.2×1.03×0.06×0.3/0.5≌ 1.53t/d 若有机无机复合肥安全储藏水分 P=14%(出厂产品) 则经烘干达 14%含水量之干沼渣量为: S=S0-[S0×(K-P)]=1.53-[1.53×(50%-14%)]=0.98t≈1t/d

2. 以 1t 之干沼渣为载体生产有机无机复合肥料占 其重量比重为 20%,则日可生产复合肥数量为: S 1

X 日=—— =——=5t/d 20% 0.2 则年产量(生产规模)=360×5=1800t/年(单班生产能力) 3.将含水量 K=50%之湿沼渣(经 FAN 分离机分离后) 烘干至安全储藏水分 P=14%所需能耗计算: ① 常压下汽化热 R0=540kcal/kgH2O ② 需去除的水分重量 W=S0-S=1.53-1=0.53t=530kg ③ 烘干所需热量: Q 能耗=R0×W=540×530=286200kcal ④ 若沼气低热值 qj=5500kcal/m3 热风炉热效率η1=0.9 逆风重力烘干塔效率η2=0.85 则烘干所需沼气用量(热负荷)为: J
烘干肥

=Q

能耗

/qj ×η 1 ×η 2=286200/5500×0.9×

0.85≈68m3/d ⑤ 烘干用《沼气热风炉》有关技术参数 选用天津华能集团能源设备厂之热风炉其主要技 术指标如下: a) 供热量 74×104kcal/h

b) 进换热器烟气流量 Qr=3437Nm3/h c) 热风温度 250±5℃(可调) d)总装机容量 24.5kw (无换热器时仅为 9.5kw) e) 排烟温度 160℃ f)使用寿命 8 年 设备组成: a) 燃烧器(烧嘴)D×-Ⅱ-150 空气鼓风机 9-19 No.45A (4kw) b) 配风室:耐高温砖、保温砖、耐火纤维 c) 换热器材质:1Cr. 18Ni. 9Ti 20G (也可直接鼓 风至烘干机) d) 风机:引风机 γ -39 No.4D (5.5kw) 换热鼓风机 4-72No.6C (15kw) 热负荷 35 万 kcal/h e) 配电柜及控制仪表 参考价格 13.8 万元/系统 (不含换热器为 5.7 万 元) 4.干燥(烘干)时间确定: M0-Me T=_______________ (h) MJ 式中:T——干燥时间(h)

M0——物料初始水分

M0=50%

Me——物料烘干后要求水分(安全储藏水分)Me=14% MJ——沼渣每小时(1h)水分降低百分率,一般不宜太快,对于制 肥 MJ=15~30%;该工程设计若取 MJ=25%,则: 50%-14% T=————= 1.44(h) 25% 德国 FAN 分离机分离猪粪沼渣液的效率为:20m3/h, 该工程日排出沼渣液最大量为 41.2 m3,用一台 FAN 分 离机需工作 2h,若配套工作 T=2(h),则水分降低百分 率为: 50%-14% MJ=________________ =18% 2

5.依据投资能力,近期沼气工程规模,按日提供干沼 渣最大量,则一期工程规模为: 1) 固体有机无机复合肥料年单班生产能力为 2000t/Y 2) 液体有机无机复合肥料视市场开拓状况暂定 年单班生产能力为:1000t/Y. (二)沼气、有机复合肥共生体系总平面布置图(图 10-6-1)

工艺设备平面、立面布置图见图 10-6-2、图 10-6-3。

*流水不腐户枢不蠹之哲学理念净化污水 图 10-6-1

(三)固体有机复合肥平面、立面布置图(10-6-2)

(四)液体有机复合肥平面、立面布置图(图 10-6-3)

图 10-6-3 (五)两条生产线主要设备一览表(表 10-6-1、表 10-6-2) 主要生产工艺设备选型

有机无机固体颗粒复合肥料主要设备一览表 N010-6-1 项目 粉剂 有效活菌数(CFU) 亿 有机质(以干基计) 水分含量 PH 值 类大肠菌群数 蛔虫卵死亡率 有效期 序 设备名称 号 1 2 3 4 5 6 序 生物扩培罐 粉碎机 塔式烘干机 锥形混料机 挤压造粒机 喷淋装置 设备名称 型号尺 LH-15 32 型 寸 12.5m
3



剂型 颗粒 0.20

≥0.20/g

≥25.0% ≤30.0% 5.5~8.5 ≤100 个/g(ml) ≥95% ≥6 个月

25.0% 15.0% 5.5~8.5

型号尺

功率

单价 数量

合计价 备注 格(元) 生产生物有机复合 1 105000 肥 1 1 1 1 1 数量 23000 94500 27000 48000 12000 合计价 生产生物有机肥 备注

(KW) (元) 10500 7.5 0 7.5 5.5 5.5 32 1.1 功率 23000 94500 27000 48000 12000 单价

P-700

号 7 8 燥机[1] 9 10 关柜 11 12 13 14 斗提机 皮带机 设备接口 包装机 低压配电开 筛分机



(KW) (元) 14500

格(元)

二次低温干

ZLS12

7.5 0 3 42000 8000

1

145000

一期工程不予考虑

1 1

42000 8000

P-400 8.8 2.2×4 1 15 18500 18500 420000[2 10500 4 42000

合 5A 风机 计 93.4

]

565000[3
]

备注:[1]固液分离机、热风炉、排风除尘机等为沼气站配套共用设 备; [2]一期工程不安装筛分机和二次低温干燥机,设备投资为 42 万元,以上初步报价含 17%增值税,不含运费; [3]二期投资 56.5 万元; 有机无机液体复合肥料主要设备一览表 N010-6-2 表

合计 序 设备名称 号 型号尺寸 功率(KW) (元) 量 (元 ) 沉降折流 1 塔 卫生离心 2 泵 钢 1790 3 离心机 φ800 3 2× φ1200× 4 酸发酵罐 1300 .1 φ1000× 5 絮凝罐 1300 络合罐(电 φ1000 夹 6 加热) 混合复配 7 罐 8 成品罐 φ1380 23100 1 0 2000L φ1000 1.1 15800 1 0 2310 1000L 202 套 9+0.75=9.75 24500 1 0 1580 600L 202 1.1 θ 15800 1 0 2450 1000L 202 1580 202 (1.5+0.55)=4 24000 2 0 1500L 4800 202 17900 1 0 304 202 不锈 5×0.75=3.75 2500 5 0 3层 Q=5t/h 1250 D=3.5m 0 1 0 自建 混凝土 单价 数 价格 备注

φ102 9 1 换热器 0 1 灌装机 1 φ50 至φ 1 管路阀门 2 件 1 总配电柜 3 32000 套 0 工字钢 1 电动葫芦 4 0.25t 0.25 1200 套 1 1200 行设计 安装 合 23.05 计 备注:以上初步报价含 17%增值税,不含运费; (六)投资评估与效益分析 1、固体有机复合肥(利用沼渣为主要载体) a.成本费——S 00 2493 导轨自 1 3200 80 系统配 44000 套 0 1 4400 304 1 采) 304(自 φ0.3 m2 8900 1 8900 304 过滤器 0.15m
2

5600

1

5600

202

①有机复合肥原料费:全元素精细、高档商品肥料的 8 项主要原材料 成本合计为:S1=780 元/t(低档产品参考价为 220 元/t) ③包装物料费 S3=40 元/t(低档产品 20 元/ t) ④间接成本费:S4=35 元/ t 高档商品肥合计:S=S1+S2+S3=905 元/ t; 低档商品肥合计:S=S1+S2+S3=325 元/ t; b.收入与利润: 以年产低档产品 2000t/y 计 ①年产值: E 年收益=年产量×出厂单价=2000t×800 元/t=160 万元;

②年毛利润:P 毛利= E 年收益-年总成本=E 年收益-(年产量×S)=160 万元 -2000t×325 元/t=95 万元 ③年经营费用 G: A.增值税(不计间接成本 S4=35 元/t) GA=[E 年收益-年产量×(S1+S2+S3)] ×η 式中: η-税率,取η=13~17%(视地区而异) 计算取η=13%(国家政策鼓励产品) GA=[160 万元-2000t×(220+50+20)] ×13%=13.26 万元; B.销售费用:GB=E 年收益×μ μ为比率,新产品开拓市场,取μ=5%; GB=160×5%=8 万元

C.折旧费(设备、土建等)GC=投资额/折旧年限=K0/n 建一个年产 2000t 的生物有机复合肥(固体颗粒肥)生产线 折旧年限 n=10 年,则 GC=65/10=6.5 万元 总经营费用 G=GA+GB+GC=13.26+8+6.5=27.76 万元 c.年纯利润:P 纯利=P 毛利-G=95-27.76=67.24 万元 d.投资回收期(静态分析)N=总投资/P 纯利 总 投 资 K > K0 , K=K0+G+ 流 动 资 金 =K0+G+32.5 万 元 =65 万 元 +27.76+32.5=125.26 万元(流动资金设定为半年产量的成本) 则 N=125.26/67.24=1.86 年 2、液体有机复合肥(利用沼液为主要载体) a.成本费—S ①原料费用:S1=1670 元/t(11 项主要原料); ②生产流程全部水、电、燃料、人工费等 S2=50 元/t; ③包装物料费 S3=1250 元/t(200g 小袋包装); ④间接成本费:S4=50 元/t; 高档产品成本合计:S= S1+ S2+ S3+ S4=1670+50+1250+50=3020 元/ t; b.收入与利润: 以年产高档产品 1000t/y 计 ①年产值: E 年收益=年产量×出厂单价=1000t×4500 元/t=450 万元; ②年毛利润:

P 毛利= E 年收益-年总成本= E 年收益-(年产量×S)=450 万元-1000t×3020 元/t=148 万元 ③年经营费用 G: A.增值税(不计间接成本 S4=50 元/t) GA=[ E 年收益-年产量×(S1+ S2+ S3)] ×η 式中:η-税率,取η=13~17%(视地区而异) 计算取η=13%(国家政策鼓励产品) GA=[450 万元-1000t×(1670+50+1250)] ×13%=19.89 万元; B.销售费用:GB= E 年收益×μ μ为比率,新产品开拓市场有一定难度,取μ=10%; GB=450×10%=45 万元 C.折旧费(设备、土建等)GC=投资额/折旧年限=K0/n 建一个年产 1000t 的生物有机复合肥(叶面喷施)生产线(含设备厂 房)需投资 K0=24.93+240m2×500 元/ m2=36.93 万元,

折旧年限 n=10 年,则 GC=36.93/15=2.462 万元(设备材质为不锈钢)

总经营费用 G=GA+GB+GC=13.26+8+2.462=67.352 万元 c.年纯利润:P 纯利=P 毛利-G=148-67.352=80.648 万元 d.投资回收期(静态分析)N=总投资/P 纯利

总 投 资 K > K0 , K=K0+G+ 流 动 资 金 =K0+G+325 万 元 + 去 年 产 量 × S=36.93+67.352+151=255.282 万元(流动资金设定为半年产量的成 本) 则 N=255.282/80.648=3.17 年 抗生素废渣液厌氧发酵制取沼气,制取固体、液体有机复合肥料工艺 流程图 厂房基线 L×B=50000×16000

图 10-6-4 抗生素废渣液制取沼气、固体及液体有机复合肥料设备价格表 图 10-6-3 单价 类 编 设施、设备名称 别 号 型号、规格 位 ) ) 单 数量 (元 (元 合计

1 2 沼

抗生素废渣液预处理池 进料兼循环加热搅拌泵

30m3、混凝土 Q=11L/s,4kw

座 台

1 2

5000 5600

5000 1120 0

2200 气 工 搪瓷钢板浮罩式沼气发 程 4 酵罐 多功能沼气净化提纯装 5 置 固 6 体 有 全套固体有机复合肥料 机 生产流水线设备 (含 4 台 输、安装、调试 复 斗提机、立式烘干机、粉 一条龙服务、交 合 肥 包装机、控制柜、3 台皮 工 带机、设备接口等)。 程 液 体 有 机 9 8 沉降塔+絮凝 全套液体有机复合肥料 生产流水线设备 (包括高 速分离机、腐殖酸发酵 5m3 混凝土 PVC-U 座 全系统为不锈 成 钢材料交钥匙 套 一条龙服务式 1 00 2400 1 8000 1000-2000t/年) (年生产: 7 碎低温震动干燥机、计量 钥匙工程 套 成 1 00 2200 设备加工、运 拌混池 抗生素废渣+其它辅料搅 4 m3 混凝土 座 1 1500 脱硫、CO2 等 台 1 3000 300--400 m
3

4400 0 3400 00 3000

3

沼气热风炉加温 (200kw)

20×10 kcal

4



2 0 3400



1 00

1500

2200 00

8000 2400 00

复 合 肥 工 程 软

罐、络合罐、混合罐、成

(年生产:

品罐、过滤器、灌装机、 1000-2000t/年) 仪表控制柜、4 台泵、管 道阀门等)。

1200 10 咨询、设计、技术转让等 00 肥料生产申报三证实验 11 费 1—11 项总计 800--1 12 厂房建筑及管理用房 固液肥生产线设备总匹 13 配功率 14 化 (含仓储、 辅助设施等) 花卉、环境美化 占总投资额 15 工程不可预见费 (1—14 总和) % 10 器 m2 场区占地、三通一平、绿 征地、草、木、 5000 新型装配式 增容电缆、变压 kw =100 m
2

件 技 术

1000 00 1092 ∑ 700

000 80+20

工程案例(B)

浙江省杭州地区某制药厂利用其排出的抗生素废渣液厌氧发酵 制取沼气,并同步利用沼渣液制取固体,液体有机复合肥料。 项目建设的原则,特色与优势是:沼气再生能源、固体有机复合 肥料、液体有机复合肥料三项工程的设施、设备一体化设计与施工, 一机多用或共用,多种功能和效益优化组合与优势互补,节省项目建 设投资,降低产品生产能耗和成本;项目建设贯穿三分建、七分管的 理念,要求技术与管理人员高素质、高标准、一专多能,全方位责任 上岗,机制健全、灵活,管理科学方便,确保企业减少日常运行的经 费开支,遵照循环经济规律和完善的商业市场运行模式,实施现代化 文明生产,彻底消除面源污染,最大限度地提高企业的经济回报率。 沼气工程规模为一个浮罩式沼气发酵罐,其有效容积为: V0=0.785D2×H=0.785×72×10=385m3 日产沼气约 400m3/d 固体、液体有机复合肥料年产各 1000t/年。 见图 N010-6-4 抗生素废渣液厌氧发酵制取沼气、制取固体、液 体有机复合肥料工艺流程图 见表 N010-6-3 抗生素废渣液制取沼气、制取固体及液体有机复 合肥料设备一览表 工程案例(C) 利用沼液与水耦合灌溉技术试验与推广,作为一种新兴能源,沼 气有着越来越广泛的应用前景,而产生沼气后剩余的沼渣液,也是一 种不可多得的农用有机肥。 但将沼液作为肥料施用究竟对作物生长有

何影响,目前国内外尚缺乏相关的具体和深入的研究。为此,中国农 业大学、 北京林业大学相关技术人员实地在河北省廊坊市固安县马庄 乡鸣英园艺场的 “四位一体” 温室大棚内, 通过施用不同浓度的沼液, 对桃树的生长量及光合作用等进行了测量研究。经数理分析得出结 果,施用沼液对桃树净光合速率、水分利用率、单枝叶片数等都有很 大的提高,而且在试验浓度范围内,浓度越高,影响越显著。但对桃 树的蒸腾速率、CO2 总传导度、气孔导度,桃树枝条长度及生长叶长 宽影响不明显。对土壤成分也有一定影响。(详见实测图表) 图 10-6-5 对净光合速率影响 图 10-6-7 对单枝叶片数影响 图 10-6-8 对单枝长度影响 表 N010-6-3 对土壤成分影响 表 N010-6-2 对病虫害抑制 由此可以得出如下结论: 施用沼液①改善土壤环境, 提高土壤肥力 ② 促进植物生长,提高果树的产量和质量 ③避免大量使用化肥带来的 生态环境问题 ④为开发绿色食品提供了新途径。所以,沼液是一种 值得推广的农用有机肥料。 对净光合速率的影响 表 N010-6-1 对桃树产量影响 图 10-6-6 对水分利用率的影响

图 N010-6-5 施用不同浓度沼液对净光合速率的影响 结果表明,施用沼液可以提高桃树净光合速率,与对照相比,施 用 50﹪浓度的沼液可以使桃树的净光合速率提高 10.18﹪(棚内)和 28.68﹪ (棚外) 施用 70﹪的沼液可以提高 47.02﹪ , (棚内) 45.26 和 ﹪(棚外)。棚内的区组,施用 50﹪和 70﹪之间也达到了差异极显 著 2-X3>R2=3.263**) (X ,棚外品系间也达到了差异显著 (F=5.538*) , 但 50﹪和 70﹪之间未达到差异显著(X2-X3=1.737<R2=2.137)。由 此可见初步认为,在试验浓度范围内,沼液浓度越高,对于提高净光 合速率可能越大,棚内更为明显。(*α=0.05,**α=0.01)

对水分利用率的影响

图 N010-6-6 施用不同浓度沼液对水分利用率的影响 从上图可以看出,沼液的施用可以提高桃树的水分利用率,使 用 50﹪的沼液相对于对照可以提高 11.39﹪(棚内)和 40.15﹪(棚 外),70﹪的利用率可提高 38.00﹪(棚内)和 54.00﹪(棚外)。 同时棚内的品系间达到了显著(F=4.807*),50﹪和 70﹪之间也达 到了差异显著(X2-X3=1.889>R2=1.084*);棚外品系间的差异也达 到了极显著(F=19.14**),但 50﹪和 70﹪之间未达到差异显著 (X2-X3=0.777<R2=1.084)。由此可以初步确定,施用沼液可以使水 分利用率显著提高,棚外效果更明显,而且浓度越高,对水分利用率 可能越大,试验数据还有待进一步验证。 对桃树单枝叶片数的影响

图 NO 10-6-7 施用不同浓度沼液对桃树单枝叶片数的影响 经统计分析可得,施用沼液使棚内桃树单枝叶片数有所增长,且 达到显著,棚外差异不显著,由此可见,四位一体大棚对于提高桃树 单枝叶片数确有作用。 对桃树单枝长度的影响

图 10-6-8 施用不同浓度沼液对桃树单枝长度的影响 从上图及统计分析可得,施用沼液虽然使桃树单枝长度有所增 加,但并未达到显著。

施用沼液后,桃树生长叶的长度略有提高,但对宽度的影响并不 大。从以上图表及分析可知,虽然施用沼液使桃树生长量各因子有所 提高,但并不显著,这说明沼液的施用对桃树的生长起到了一定的作 用,但可能由于施用时间较短,次数较少,所以效果并不十分明显。 对桃果实产量的影响 2002 年 3 月 29 日,上午对大棚内各沼液浓度处理不同品种桃树 随机取样 10 株统计,每株桃的数量。 表 N0 10-6-1 以表可看出沼液对桃产量影响明显,70﹪浓度,影响最大。 施用沼液,对桃树,防虫、抑病影响。 2002 年 3 月 29 日,在试验大棚内,对每个处理随机选三株桃树, 每个桃选取 3 个嫩条,每个枝条从上端向下选取 20 片叶子调查其叶 片上蚜虫数量和叶片上细菌性穿孔病的病斑数量。

表 N0 10-6-2 清水对照 10 株总果量 (个) 毛桃(北家早 艳) 油桃(瑞光) 蟠桃(〈5〉) 87 82 8.7 8.2 100 92 10 9.2 120 107 104 10.4 平均 50﹪沼液 10 株总果量 (个) 120 平 均 12 70﹪沼液 10 株总果量 (个) 133 平 均 13. 3 12 10.

7

施用沼液对防治蚜虫和细菌性穿孔病是有作用的。 病虫防治园艺场除页面喷施沼液外,还使用了臭氧发生技术,采 用先进臭氧发生器。进行大棚消毒、杀菌、杀灭果树虫害技术。 施用沼液与水耦合灌溉对果园土壤成分的影响。 施用沼液对土壤成分的影响 表 N0 10-6-3 土壤成分对照表 清水对照 一 株 三 支 条 60 片 叶 蚜虫(个) 细菌穿孔病斑 (〈5〉) 速效钾 速效磷 全氮 速效铜 速效铁 速效锰 速效锌 4 0 4 0 3 1 2 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 50﹪沼液 70﹪沼液

一 株 一 株 一 株 一 株 一株三 一 株 一 株 一 株 三 支 三 支 三 支 三 支 支 条 60 条 60 条 60 条 60 60 片叶 片叶 片叶 片叶 叶 条 三 支 三 支 三支 片 条 60 条 60 条 60 片叶 片叶 片叶

(mg/kg (mg/k (mg/k (mg/kg (mg/k (mg/kg) (mg/kg

) 对 照 棚 50 内 ﹪ 70 ﹪ 对 照 棚 50 外 ﹪ 70 ﹪ 245.5 144.7 91.9 276.6 421.4 228.1

g) 49.5

g) 1173

) 0.2468

g) 0.3062 5.478

) 0.1306

46.0

1018

0.2158

0.4148

4.676

0.1348

41.6

1021

0.2186

0.4280

5.404

0.1372

12.5

892

0.1756

0.4272

6.192

0.1376

16.5

956

0.1666

0.4156

4.268

0.0818

29.0

726

0.1682

0.4372

3.024

0.0942

以上数据对比分析可以看出,施用沼液对土壤中速效钾的含量的 提高有一定的影响,但对其他成分的影响并不显著,这可能是与试验 的样本数量不大,施用时间不长,次数不多导致的随机性较大有关。 另外,在土壤取样前,经历了一次较强降雨,可能也对土壤成分有所 影响。 中国农业大学的科研人员曾利用沼液进行了《沼液无土栽培试 验》,主要是砂培对叶菜类(生菜、空心菜)进行了日光温室内、盆、 床试验,试验结果表明,与传统无土栽培方法比较,(中国农业大学

配制的营养液) 利用沼水营养液成本降低 10-12 倍, , 产量提高 20-40 ﹪(空心菜提高 20-30﹪,生菜提高 30-40﹪),叶片 NO3-N 含量有 提高趋势,而 NO2-N 含量则有降低趋势,其刺激根系生长效应明显。 确立沼液水砂培的营养液管理定量化、规范化,可为大面积生产 和推广提供参数。 照片 12 张 采用直接用沼液作无土栽培营养液,勿须深加工处理沼渣液,且 施用方法简便易行,是消纳和利用沼液的一种有效途径。

工程案例(D) 由于农业种植业生产的季节性,时间性很强,施肥、灌溉时间跟 作物生长发育阶段有关,是非连续性的,而沼气发酵及其渣液的排放 则是连续性的,在市场未开拓和扩大的情况下,利用沼渣液制取商品 有机复合肥数量和保质期受到了一定限制,因而,当前还应考虑多余 沼渣液的贮存,达标排放问题。 工程范例中采用“五步净化工艺”的构想是可行的。 此方法净化污水是立于“流水不腐,户枢不蠹”的哲学理念以及 曝气好氧处理工艺的思路和成熟技术手段。总体上具有节水、节能、 提高处理污水效率,同时又兼有净化、美化环境,搭建园林景观之功 效, 五步净化处理污水的规划设计一体化是一个集大成于一体的系统 工程。(见第十一章详述) 7§ 沼气、肥料一体化典型工程运行模式论述

现代科技某种意义上讲是一个集成式、组合式技术整合,它能在 工程项目建设中,体现多学科领域的技术交叉和优势互补。设备功能 多样性,一机多用,从而建设投资省,管理科学,人员一专多能,工 程运行成本也可大幅度下降。 在利用农业“废弃物”资源,修建沼气工程,秸秆气化工程,固 体、液体有机复合肥工程,沼气发电、秸秆气化发电工程以及太阳能 工程时,即可依此理念,统筹兼顾,达到“五个互补效应,即:技术 优势互补,建设资金互补,知识、人才互补,资源互补和效益互补”。 当今世界各国实施生态环保与能源工程建设,从技术层面上,十 分重视生态环保工程(Ecology)、能源工程(Energy)、管理工程 (Engineering)、电子技术与信息工程(Elertronic)、经济工程 (Economy)即“五 E 工程”的融汇与统一,从而达到所谓“废弃物” 资源的减量化→无害化→资源化→产业化→商品化目标。 从企业管理层面上,高浓度有机排放物的治理方针应充分体现五 个“新”字,即“新技术、新工程、新材料、新设备、新产品”技术 起点高,才能降低投资风险、以及市场风险,也才会有高产出和高效 益。 在有条件的地区和企业,尤其是集约规模化养殖场、环绕粪污治 理,协调、融合农业发展八个自然要素之间的和谐关系(土、水、肥、 能、光、热、气、微),确保实现可持续农业发展的四项目标(持续 稳定增长的劳动生产率、持续稳定增长的土壤肥力、健康协调的农村 生态环境、资源的合理利用与保护),打造构建“种植、养殖、加工、

沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式,产业结 构一体化的现代高效农业科技园区, 树立一个具有推动力和发展潜力 的精品示范工程,以期实现“高产、高效、优质”农业发展的大目标。 农业产业链结构调整及运行机制新理念、新途径,从某种角度和 层面看,就是实现农业生产工厂化,《种、养、加、沼、肥》五环产 业并举互补型良性生态农业循环模式, 是确指以现代设施化种植业为 基础,规模化集约化养殖业为龙头,沼气再生能源产业为纽带,农副 产品深加工产业和高效有机复合肥料产业高附加值为驱动力的循环 经济模式。 实施生产全过程中排泄物的再生循环,实现生态环境保护和资源 合理利用优化组合与集成, 最大限度地发挥物料的能流与物流潜力及 其增值效益。

见图 10-7-1,10-7-2,10-7-3 图 10-7-1 集约化规模畜禽养殖场《种、养、加、沼、肥》五环产业 运行流程

图 10-7-2 作物秸秆+畜禽粪水+生活垃圾与污水发酵处理系统

图 10-7-3 沼气、有机肥、净化污水一体化高科技生产工艺流程

1.猪场 2.粪水 3.粪水池 4.混合搅拌器 5.进料泵 6.PSS 分离器 7.PSS 分 离 出 的 固 体 物 质 8.SCS 分 离 器 进 料 泵 9.SCS 分 离 出 的 污 泥 10.SCS 分离器 11.絮凝水箱 12.FCS 分离器的进料泵 13.FCS 分离出 的悬浮污泥 14.气浮式分离器(FCS) 15.沼气池进料口 16.沼气池 (罐) 17.产出的沼气 18.沼气池出料口 19.硝化/反硝化作用池 20. 循环式污泥泵 21.充气式搅拌泵(器) 22.沉降池 23.污泥 24.净化 后的粪水出口 25.加压泵

§8

关键工艺设备选型与设计简介 实现确定的沼渣液处理和深加工工艺目标,必须有先进的、可靠

的工艺设备作保障。 以下介绍几种,沼渣沼液关键深加工工艺设备和设施。其设计理 念新颖,加工精细,运行可靠、维修方便,且具有节能、效益高的特 点。

1.FAN 挤压螺旋分离器 PSSPI 型,一种为实践证实的高效能分离 粪水和沼渣液的技术装备。 其结构和技术性能见图 10-8-1 2.立式重力逆风烘干机 YHH 型,用于烘干湿粪和湿沼渣,结构简 单、耗能低,占地少、操作方便。 见图 10-8-2 3.酸发酵罐,用于沼渣复发酵,富集腐殖酸以利制取高效叶面喷 施肥。其结构和生产工艺流程如图所示: 图 10-8-3 图 10-8-4 4.塔式沼液沉降装置,经喷淋、环状折流曝气沉降和网膜过滤, 去除沼液中细微颗粒,以便制取叶面喷施肥。创意新颖,与固液分离 机联合工作,勿须辅加动力消耗。 见图 10-8-5 图 10-8-6 5.环状折流池,工作原理为浅水、缓流、自然曝气和异重流沉降, 获得表层清液和底层污泥,达到分类利用的目的。 见图 10-8-7 6.太阳能蒸发器,利用光热原理将沼液蒸发凝聚的净水回收利 用,污泥收集用于制肥,结构如图 10-8-8 7.沼气燃烧喷淋锅炉 降低能耗,节约用能是提高粪污处理效益的重要措施,其中尤以 提高燃气锅炉效率最为显著,沼气燃烧喷淋锅炉的热转换效率可达

95﹪以上,其工作原理是将加热介质(水、沼液)等高压喷淋雾化, 提高加热介质的比表面积,同时炉体的夹套还可回收部分余热。 详见结构示意图 10-8-9 8.合理调整固肥和液肥生产线相关设备的布局和安装高程,一机 多用,提高设备利用率,降低运行成本。例如:匀化罐的搅拌泵与分 离机的上料泵可以共用,将分离机置于高位,可以将沼渣直接落入立 式烘干机、粉碎机和混配机减少二次提升的功耗,分离后的沼液直接 自流或低压流进沉降塔或生化塘。 详见安装示意图 10-8-10 9.设计思路、理念的创新,可以有效降低投资成本和运行费用。 例如:五步净化法处理分离后的沼液,工艺流程设备可以纳入一体化 建设和运转,将高位喷淋曝气沉降塔,溢流挟气挑流堰,水轮,太阳 能蒸发器, 环状折流池以及生化塘等设施作为一个景观统一规划设计 和布局,达到节省占地,降低投资和运行成本之功效,实属可行。

沼液的循环利用与净化处理 节水、节能,提高处理污水效率,净化、美化环境,搭建园林景观新 构思——五步净化法 借鉴水利工程、太阳能工程、园林工程、生化塘工程的相关原理 和技术,互动、互补,分四级或五级将固、液分离后的污水进一步净 化处理和回收利用。该系统运行步骤如下:

(一) 将贮液罐中污水用污泥泵抽至高位沉降池(塔), 水头 8~10m,或抽至山坡落差 8~10m 的水池中,采用出口喷泉式曝气,提高污水与空气接触比 表面积,以便有效降解 COD;

( 二 ) 自 高 水 位 池修 筑 带 挑 鼻 坎 的 溢 流 堰 , 利 用 落 差 (7~9m)高速水流形成挟气、产生气蚀现象,充分曝 气净化污水,该二次挟气不再耗能(而是消能);

(三) 利用挑鼻坎的高速射流束冲动叶轮(水车)﹡,借 助此能量推动水车旋转,第三次曝气净化,随后将净 化水引至环状折流式集水槽贮存和沉降;

(﹡水车拨动水流曝气,环状折流曝气和生物膜吸附等 措施降解 COD,净化水质) (四)将环状折流集水槽中的水再引至太阳能蒸发器中, 利用太阳能加热空气促使污水进一步蒸发﹡,然后将蒸发 水(蒸馏水)收集利用(此水质可达畜禽饮用水标准,但 需加以调配矿物质含量),而沉积物可定期收集,烘干制 肥。 (﹡如遇阴雨天或夜间可采用秸秆气化产生的热风或 废烟气加快蒸发)

(五) 将第三步净化水(即环状折流池中积存的水)引入生 化塘(中间亦可再设一座折流池),通过养殖水生物植物 和鱼类实施自净、降解; (﹡定期清淤,污泥可用于施肥) (可同步达到自然水体净化,不致造成富营养化,并能 获得水生植物和鱼、蚌类产品)

(六)第三步净化水也可作为水培营养液引入温室大棚进 行无土栽培,生产无公害蔬菜、瓜果、花卉或制作叶面肥, 保水营养剂等高档商品肥,进入市场销售。为节约用水, 富集菌种也可将其回流至发酵罐作为发酵物料稀释用水。

(﹡1、配套动力:①污泥泵;②鼓风机或烟囱抽风;2、 能源供给:①秸秆气或沼气;②沼气、秸秆气发电及余热 利用;③太阳能-热风集热器;④添加絮凝剂、加速处理 效果)

固液分离后沼液五步净化法流程图 (园林景观式设施及设备)

1、筒体 倾缝隙碟盘 5、内倾括板 漏斗 8、出料斗 齿轮

2、风孔

3、外倾缝隙碟盘

4、 内

51、外倾括板

6、主轴

7、进料

9、出料括板

10、电机

11、伞状

12、排水汽锥囱

13、热风机

酸化罐结构

沼液沉降塔装配结构图

将分离后沼液泵入酸化罐——富集腐殖酸工艺流程

沼渣和沼液

利用沼渣代替 30%的棉子壳作培养料栽培金针菇,产量高,效益 好, 子实体中的 17 种氨基酸含量有所增加, 氨基酸总含量提高 29.2%, 既降低了成本, 又提高了产量和品质。 现把其栽培技术要点介绍如下: 准备原料 ①取沼渣、沼液。避免死畜禽或有毒、被污染的原料 投入沼气池内。取出的沼渣不易长期放置,应随取随用。沼渣必须取 自正常产气的沼气池内, 新建池或大换料后的沼气池必须正常运行产 气后方能取用;取出的沼渣需沥干水分,使水分含量为 70%左右。② 备棉子壳。棉子壳应新鲜、风干、无霉变、无污染。 原料配比 适宜的原料配比为:棉子壳 65%、沼渣 30%(按干 物质计算)、石膏 2%、磷肥 2%、白糖 1%。 装料灭菌 配好料后,充分拌合均匀,加入沼液润湿拌料,使培 养料含水量适宜,以用手捏培养料不滴水为宜。然后,选择不破损的 普通罐头瓶,培养料装至瓶子高度 3/4,在装瓶时,边装边拍实。培 养料装填好后,用口罩或 4 层纱布(也可用两层棉布)封口,再盖上 两层普通纸或 1 层牛皮纸,用工程线或其他较粗的线扎紧即可。紧接 着装入灭菌容器中灭菌处理,121℃下高压灭菌 1 个小时为宜;采用 普通的蒸灶灭菌,属常压灭菌,必须连续蒸 6 小时以上。灭完菌自然 冷却后即可接种。接种工具为一端锤扁的钢(铁)条为好,并预先用 纸包起与料一起灭好菌,用时可免去在接种时灼烧冷却的麻烦。接种 时,以一般无菌操作方法进行,完成后,即可放入培养室。

接种后管护

金针菇培养室中温度应控制在 20~25℃,相对湿度

为 85%~90%。待金针菇菌丝生长好后,将温度降至 10~15℃,以 诱发菌丝体生长子实体。当瓶内料面出现原基时即可去掉封盖,继续 培养至子实体长至瓶口或近瓶口,用预先灭过菌的漏斗形纸围套瓶 口,以使长成的子实体不致倒伏而影响品质。因为金针菇柄较细而柔 软,因此用纸套进行保护,同时也有利于子实体保持一定的湿度良好 生长成熟。培养中发现杂菌污染应予淘汰。培养成熟后即可进行出菇 采收出售。

沼液、沼渣也是一种优质的饲料添加剂, 可替代全价饲料中的相关添加剂成分,大大降低了养殖成本。 一、沼液添加剂的用法 1、喂猪体重 20 千克的猪,每次喂 0.3 千克;体重 20-30 千克, 每次喂 0.4 千克;体重 30-50 千克,每次喂 0.6 千克;体重 50 千克以 上,每次喂 1 千克,拌入饲料饲喂。子猪因肠胃不适应不要喂。种公 猪和空怀母猪不宜喂沼液,否则增膘过快,会影响发情率和受胎率。 在母猪发情期前喂,可促进发情;产后多喂可促进生乳并可提高乳的 质量。2、喂鸡、鸭、鹅活重 0.3 千克以上时可拌沼液饲喂。一般用 3 份沼液与 7 份饲料混拌,最大比例不要超过 1:1,否则,会出现泻肚 现象。 3、喂羊早、晚取沼液让羊自由饮用,或以早、晚饮用沼液拌入 饲草中饲喂。

4、喂牛将沼液与饲料按 2:3 或 1:1 的比例混拌,沼液添加量不可 过多,以防腹泻。 5、喂鱼喂鱼多以沼渣沼液的混合物饲喂,投喂量视生产量以每 亩水面每天 80-100 千克为宜,直接洒到水面上。 二、用沼液作添加剂注意事项 1、必须是正常产气并燃烧一个月以上的沼气池的沼液,不产气 或病池沼液中的病毒细菌和寄生虫还没有被杀灭。 2、应从出料间的料液中层提取沼液。沼液取出后,应放置一段 时间。一般春秋季节放置 15 分钟左右,夏季放置 10 分钟左右,冬季 放置 30 分钟左右。 3、沼液的 pH 值应以 6.8-7.2 为宜。 三、沼渣饲料的制作应用 将正常产气的沼气池中的沼渣, 沥去大部分沼液(沼液按上述用 法正常使用),待沼渣稍干后,均匀铺至厚度 5-10 厘米,曝晒至干燥, 然后用粉碎机粉碎,即为沼渣饲料。猪的日粮中,沼渣饲料的拌入量 为 15%-20%; 鸭、 鸡、 鹅为 7%-10%; 羊为 25%-30%; 牛为 20%-25%。 对牛粪、玉米秸秆作为发酵原料生产沼气的发酵残留物——沼渣 的营养价值及沼渣源配合饲料和沼渣源配合饲料生产的猪肉的重金 属残留进行了分析。结果表明,风干沼渣中干物质、粗蛋白、粗脂肪、 粗灰分、粗纤维含量分别为 857.7 mg.g-1、99.0 mg.g-1、34.9 mg.g-1、 10.7 mg.g-1 、 252.7 mg.g-1; 重 金 属 元 素 镉 、 铅 、 铜 含 量 分 别 为 18.48?g.kg-1、42.50?g.kg-1、20.80?g.kg-1,汞未检出。对照组、沼渣

Ⅰ组、沼渣Ⅱ组饲料中镉、铅、铜、汞的含量均低于国家饲料卫生标 准;猪肉中重金属镉、铅、铜含量对照组、沼渣Ⅰ组、沼渣Ⅱ组分别 为 0.033 mg.kg-1、0.044 mg.kg-1、0.058 mg.kg-1,0.268 mg.kg-1、0.364 mg.kg-1、 0.393 mg.kg-1,5.555 mg.kg-1、 7.180 mg.kg-1、 8.404 mg.kg-1, 汞均未检出。沼渣作为猪饲料源利用有一定的潜力,以 2%~10%在饲 料中添加不会引起猪肉重金属镉、铅、铜、汞含量超标。 沼渣利用技术 沼渣是沼气发酵后剩余的半固体物质,含有丰富的有机质、腐殖 酸、氨基酸、氮、磷、钾和微量元素。其主要用途是作土壤改良剂、 农作物基肥和追肥、配制花卉和蔬菜育苗营养土、栽培食用菌、养殖 蚯蚓和黄鳝等。 一、栽培平菇 1.配料要点 (1)沼渣:取出充分腐熟沼渣,用薄膜覆盖,以 防害虫在沼渣上产卵,沥水 24 小时备用。(2)棉壳:新鲜无霉的棉 壳,翻晒 1~2 天。 (3)配料:按沼渣 60%、棉壳 40%或者沼渣 70%、 棉壳 30%配料,先将 100 公斤棉壳用 160 公斤水拌湿、拌匀,然后与 150 公斤沼渣拌匀。 2.注意事项 (1)不要打捞底渣,以免将池底未死亡虫卵带入 菇床。(2)要沥去沼渣中的过量水分,并用薄膜密封,以防感染。 二、在花卉上的应用 1.露地栽培 (1)基肥:提前 15 天,结合整地,每平方米施沼 肥 2 公斤,拌匀。若为穴植,视树大小,每穴施 1~2 公斤,覆土 10

厘米,然后栽植。(2)追肥:追肥应根据需要从严掌握,不同的花 卉品种其需肥吸肥能力不完全相同,因此,施用沼肥应有所不同。生 长较快的花卉、草本花卉、观叶性花卉,可 1 月喷 1 次沼液,浓度为 3 份沼液 7 份清水;生长较慢的花卉、木本花卉、观花果花卉,按其 生育期要求,1 份沼液加 3 份清水追肥。(3)穴施:可在根梢处挖 穴,采用沼液、沼渣混施,依树大小,每株施 0.5~5 公斤不等。 2.盆栽 (1)配制培养土:腐熟 3 个月以上的沼渣与盆土拌匀, 比例: 鲜沼渣 1 公斤、 盆土 2 公斤, 或者干沼渣 1 公斤、 盆土 9 公斤。 (2)换盆:盆花栽植 1~3 年,需换土、扩钵,一般品种可用上述方 法配制的培养土填充,名贵品种需另加少许盆土降低沼肥含量。凡新 植、换盆花卉,不见新叶不追肥(20~30 天)。(3)追肥:盆栽花 卉一般土少树大,营养不足,需要人工补充,但补的时间和多少,是 盆栽花卉、特别是阳台养花的关键。 3.注意事项 (1)沼肥一定要充分腐熟,尤其是沼渣,可将新 取沼渣用桶存放 20~30 天再用。(2)沼液作追肥和叶面喷肥前,应 敞放 2~3 小时。(3)沼肥种盆花,应计算用量,切忌性急,过量施 肥。 三、农作物基肥 沼渣用作基肥时,应视作物及品种不同而异,一般每亩施用沼 渣 1500~3000 公斤,在翻耕时撒入,也可在移栽前采用条施或穴施。 作追肥时,每亩用量是 1500~3000 公斤,施肥时先在作物旁边开沟 或挖穴,施肥后立即覆土。

沼液沼渣利用的多种功效 沼液、沼渣的开发利用,是沼气推广的重要内容之一。根据多年 的试验表明,沼液沼渣的利用,具有肥田、改良土壤、防治病虫,提 高产量等多种功效。 ? 沼液、沼渣含有多种作物所需的丰富的营养物质,如氮、磷、 钾、硼、铜、铁、钙、锌等微量元素;和多种生物活性物质,如各种 氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸、酶类和有 益微生物抗生素等,养分全、肥效快,易被作物吸收、残留少;沼液、 沼渣不仅能改良土壤的根际环境,疏松土壤,而且很少有盐分积累。

? 提供养分。作为有机肥,沼液沼渣中的养分含量比任何一种 堆沤方法制取的有机肥的养分含量都高,氮、磷、钾的回收率高达 90%以上, 养分速效、 易被作物吸收, 而且沼液几乎不含重金属元素。

? 提高产量。利用沼液浸种能提高种子发芽率和成秧率,比清 水浸种发芽率提高 5%—10%,成秧率提高 10%—15%;沼液作肥可 使水稻、玉米增产 5%—10%,使果蔬、西甜瓜增产 20%以上。同时 沼液对果树、蔬菜喷施后,可提高农产品品质,使蔬菜叶绿、鲜嫩, 果品美味鲜甜。

? 改良土壤。沼液、沼渣既是优质的有机肥料,也是良好的土 壤改良剂。据测定,施用沼液沼渣的土壤有机质含量可提高

0.17%-0.6%,全氮增加 0.003%-0.005%,全磷增加 0.01%-0.03%,土 壤中的铜、 铁等微量元素有不同程度的活化作用, 锌、 土壤容重降低, 总孔隙度增加,活土层深度可比对照增加 8 厘米以上,从而显著改善 土壤的物理性状,持水性增强;可以疏松土壤,有利于土壤微生物的 活动和土壤团粒结构的形成。

? 防治病虫害。沼液中含有多种生物活性物质,如氨基酸、微 量元素、植物生长剌激素、B 族维生素、某些抗生素等。其中有机酸 中的丁酸和植物激素中的赤霉素、吲哚乙酸以及维生素 B12 对病菌 有明显的抑制作用。沼液中的氨和铵盐,某些抗生素对作物的虫害有 着直接杀灭作用。因沼液防治农作物病虫害,具有无污染、无残留、 无抗药性而有“生物农药”之称。

? 目前,沼液、沼渣的用途较广,可作为农作物的基肥、追肥, 农作物浸种、养殖业(畜禽、水产)饲料添加剂、配制花卉和蔬菜育 苗土和栽培食用菌等方面。 但是, 在沼液沼渣的使用中也应注意四点:

? 1、沼渣做基肥时,每亩施用量为 1500 千克左右;追肥时, 每亩用量 1000~1500 千克。

? 2、果菜类作物叶面喷施沼液时,最好用滤清液。在苗期嫩叶 叶面喷施时,沼液应稀释 10~20 倍,中后期叶面喷施,沼液应稀释

5~10 倍,配合使用 0.05%~0.1%的尿素和磷酸二氢钾效果会更好。 沼液作追肥基施每亩追施 2500~3000 千克为宜。

? 3、生长期内作水稻基肥、追肥时,每亩每次用量可达 2000 千克,闲季可以大大增加。

? 4、沼液浸种应控制好时间和方法

沼渣和沼液在蔬菜上的利用 干沼渣的各种物质含量(牛粪、玉米秸秆作为发酵原料) 有 机 产 品 土 壤 计量单位 检测结果 单项判定 备注 检测项 干物质 粗蛋白 粗脂肪 粗灰分 粗纤维 镉 铅 铜 汞 标准要求 无 无 无 无 无 mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg 857.7 99.0 34.9 10.7 252.7 0.01848 0.04250 0.02080 未检出 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格

沼渣利用技术 沼渣是沼气发酵后剩余的半固体物质,含有丰富的有机质、腐殖 酸、氨基酸、氮、磷、钾和微量元素。其主要用途是作土壤改良剂、 农作物基肥和追肥、配制花卉和蔬菜育苗营养土、栽培食用菌、养殖 蚯蚓和黄鳝等。 1.露地栽培 (1)基肥:提前 15 天,结合整地,每平方米施沼肥 2 公斤,拌匀。(2)追肥:追肥应根据需要从严掌握,不同的蔬菜 品种其需肥吸肥能力不完全相同,因此,施用沼肥应有所不同。(3) 沼肥一定要充分腐熟,尤其是沼渣,可将新取沼渣用桶存放 20~30 天再用。沼液作追肥和叶面喷肥前,应敞放 2~3 小时。应计算用量, 切忌性急,过量施肥。 三、农作物基肥 沼渣用作基肥时,应视作物及品种不同而异,一般每亩施用沼渣 1500~3000 公斤,在翻耕时撒入,也可在移栽前采用条施或穴施。 作追肥时,每亩用量是 1500~3000 公斤,施肥时先在作物旁边开沟 或挖穴,施肥后立即覆土。 沼液沼渣利用的多种功效 沼液、沼渣的开发利用,是沼气推广的重要内容之一。根据多年 的试验表明,沼液沼渣的利用,具有肥田、改良土壤、防治病虫,提 高产量等多种功效。 ? 沼液、沼渣含有多种作物所需的丰富的营养物质,如氮、磷、 钾、硼、铜、铁、钙、锌等微量元素;和多种生物活性物质,如各种

氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸、酶类和有 益微生物抗生素等,养分全、肥效快,易被作物吸收、残留少;沼液、 沼渣不仅能改良土壤的根际环境,疏松土壤,而且很少有盐分积累。 提供养分。作为有机肥,沼液沼渣中的养分含量比任何一种堆沤 方法制取的有机肥的养分含量都高,氮、磷、钾的回收率高达 90% 以上,养分速效、易被作物吸收,而且沼液几乎不含重金属元素。 ? 提高产量。 利用沼液浸种能提高种子发芽率和成秧率,比清水 浸种发芽率提高 5%—10%,成秧率提高 10%—15%;沼液作肥可使 水稻、玉米增产 5%—10%,使果蔬、西甜瓜增产 20%以上。同时沼 液对果树、蔬菜喷施后,可提高农产品品质,使蔬菜叶绿、鲜嫩,果 品美味鲜甜。 改良土壤。沼液、沼渣既是优质的有机肥料,也是良好的土壤改 良剂。据测定,施用沼液沼渣的土壤有机质含量可提高 0.17%-0.6%, 全氮增加 0.003%-0.005%,全磷增加 0.01%-0.03%,土壤中的铜、锌、 铁等微量元素有不同程度的活化作用, 土壤容重降低, 总孔隙度增加, 活土层深度可比对照增加 8 厘米以上,从而显著改善土壤的物理性 状,持水性增强;可以疏松土壤,有利于土壤微生物的活动和土壤团 粒结构的形成。 防治病虫害。沼液中含有多种生物活性物质,如氨基酸、微量元 素、植物生长剌激素、B 族维生素、某些抗生素等。其中有机酸中的 丁酸和植物激素中的赤霉素、吲哚乙酸以及维生素 B12 对病菌有明 显的抑制作用。沼液中的氨和铵盐,某些抗生素对作物的虫害有着直

接杀灭作用。因沼液防治农作物病虫害,具有无污染、无残留、无抗 药性而有“生物农药”之称。 目前,沼液、沼渣的用途较广,可作为农作物的基肥、追肥,农 作物浸种、养殖业(畜禽、水产)饲料添加剂、配制花卉和蔬菜育苗 土和栽培食用菌等方面。但是,在沼液沼渣的使用中也应注意四点: 1、沼渣做基肥时,每亩施用量为 1500 千克左右;追肥时,每亩 用量 1000~1500 千克。 2、果菜类作物叶面喷施沼液时,最好用滤清液。在苗期嫩叶叶面 喷施时,沼液应稀释 10~20 倍,中后期叶面喷施,沼液应稀释 5~ 10 倍,配合使用 0.05%~0.1%的尿素和磷酸二氢钾效果会更好。沼 液作追肥、基施每亩追施 2500~3000 千克为宜。 3、沼液浸种应控制好时间和方法 通过大量的对比试验和结果分析确定的发酵残余物 最佳技术方案为: 粮食作物:每亩用 2500kg 沼渣和 50kg 碳铵做基肥;沼液浸种 根据种子大小、种皮厚薄和腊质多少确定浸种时间。 蔬菜:每亩用 3000kg 沼渣和 25kg 化肥做基肥;5000kg 沼液浇 施做追肥;1200kg 沼液叶面喷施 7~10 次,其中可根据作物需求配 制适量农药防治病虫害。 1.2 增产节支增收情况:据观察记载:玉米、谷子浸种播种后主 要表现为顶土力强,一般早出苗 2~4 天,苗全苗壮,茎杆粗壮,叶 色浓绿(幼苗时表现较为明显),亩产量比对照增产 20~40 公斤,

增收 30~60 元,增产增收 5~8%;马铃薯:一般比对照提前 2~3 天出苗,开花期比对照推迟 3-5 天,收获后土豆块茎比对照略大(直 径约 0.5~1cm),亩产量达 1500 公斤左右,亩增收 200 元,增产增 收 10%以上。沼渣、沼液用于农作物做基肥追施可促进生长发育, 植株健壮,叶色浓绿,口感纯正,对病虫害有一定的预防作用。粮食 一般每亩可节约化肥 3kg,节约农药 0.5kg,增加产量 50kg,总共增 产节支 110 元;蔬菜(以蕃茄为例)一般每亩可节约化肥 50kg,节 约农药 1kg,增加产量 450kg,提高品质售价 900 元(每 kg 售价提高 0.2 元计),共增产节支 1880 元; 2 主要技术措施 2.1 沼液浸种: 种子翻晒、 装袋后, 在沼液中部浸种。 玉米浸种 12~ 16 小时;谷子浸种 6~10 小时;马铃薯浸种 4 小时。沼液浸种结束 后,用清水淘净,晾干后才能催芽或播种。 2.2 沼渣作基肥:每亩用量 2500kg~3500kg,沼渣直接泼洒田面, 立即耕翻,以利沼肥入土,提高肥效。 2.3 沼液作追肥:每亩用量 3000kg~5000kg,结合农田灌溉,把沼 液加入水中,随水均匀施入田间。 2.4 沼液叶面施肥: 沼液取自正常采气 1 个月以上的沼气池澄清液。 喷施浓度:1 份沼液:1~2 份清水,其中可根据作物需求配制适量农 药防治病虫害。喷施时,以叶背为主,以利吸收。喷施时间:春秋在

上午露水干后进行,夏季在傍晚进行为好,中午高温及暴雨前不要喷 施。


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