技术领域
[0001] 本
发明涉及
有机废物资源化再利用的技术领域，特别涉及一种禽畜养殖废污生态化处理方法。
背景技术
[0002] 目前的养殖场，日均产有机污染物量相对较大，若将有机污染物，也即养殖废污直接排入周围环境，将造成严重的环境问题。针对此现状，现有的养殖废污的处理方法，其一为直接将养殖废污进行填埋，但此方案存在养殖废污渗入地下
水，造成
水体污染、占用填埋场地、造成气体污染等缺点；其二是建设沼气
发酵池，将养殖废污统一汇入沼气发酵池进行处理以产生可再利用的沼气、
沼渣以及沼液，然而此方案中，需要建设占地面积较大的发酵反应器以及复杂的沼液沼渣分离装置，使管理以及操作复杂化，且增加经济成本，不利于例如小规模的养殖场推行采用。
发明内容
[0003] 本发明的主要目的是提出一种禽畜养殖废污生态化处理方法，旨在解决现有禽畜养殖场将养殖废污统一进行发酵处理而导致沼渣沼液难以分离且操作复杂、成本较高的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提出的一种禽畜养殖废污生态化处理方法，包括固料处理步骤以及废
水处理步骤，其中：
[0005] 所述固料处理步骤包括：将固料在干发酵区内与第一
微生物发酵剂均匀混合，并持续发酵20～35天，以形成沼渣和第一沼气；
[0006] 所述
废水处理步骤包括：将废水在湿发酵区内与第二微生物发酵剂均匀混合，并持续发酵10～20天，以形成沼液以及第二沼气。
[0007] 优选地，在所述固料处理步骤中：
[0008] 所述固料与所述第一微生物发酵剂按照
质量比为1000:4～1000:8的比例均匀混合；和/或，
[0009] 所述第一微生物发酵剂由以下菌种共同组成：枯草芽孢杆菌4～6×1010CFU/mL、链霉菌1.5～2.5×1010CFU/mL、黄孢原毛平革菌2～3×1010CFU/mL、
酵母菌2.5～4×1010CFU/mL以及放线菌2～3×1010CFU/mL。
[0010] 优选地，在所述废水处理步骤中：
[0011] 所述废水与所述第二微生物发酵剂按照质量比为1000:3～1000:6的比例均匀混合；和/或，
[0012] 所述第二微生物发酵剂由以下菌种共同组成：枯草芽孢杆菌4～6×1010CFU/mL、灰绿青霉2～4×1010CFU/mL、黑曲霉菌1～2×1010CFU/mL、螺孢菌2.5～4×1010CFU/mL以及里10
氏木霉菌2～3×10 CFU/mL。
[0013] 优选地，所述养殖废污包括禽畜排泄废污，在所述固料处理步骤以及所述废水处理步骤之前，还包括：
[0014] 固液分离步骤：将所述禽畜排泄废污在
沉淀池内静置10～24h后，分离出
含水量为35％～50％的禽畜
粪便以进行所述固料处理步骤、以及分离出尿液以进行所述废水处理步骤。
[0015] 优选地，在所述固料处理步骤之前，还包括病死禽畜处理步骤，用于获取病死禽畜产物以进行所述固料处理步骤。
[0016] 优选地，所述病死禽畜处理步骤具体包括以下步骤：
[0017] 将病死禽畜进行
破碎处理，以获得破碎肉料；
[0018] 将破碎肉料放入高压灭菌锅内，在110～123℃的
温度下蒸煮20～35min，进行消毒、无害化处理，并获得肉料基质；
[0019] 将肉料基质与农作废料按质量比为1:1～3:1的比例均匀混合，以获得所述病死禽畜产物。
[0020] 优选地，在所述固料处理步骤中：
[0021] 控制所述干发酵区内的温度为32～35℃；和/或，
[0022] 通过用
碱石灰或
盐酸调节所述固料的pH值为6.7～7.1。
[0023] 优选地，所述病死禽畜处理步骤具体包括以下步骤：
[0024] 将病死禽畜放入高压灭菌锅，在110～123℃的温度下蒸煮消毒20～35min后，冷却至室温以获得无公害肉料；
[0025] 将无公害肉料与养料按质量比为5:4～5:2的比例均匀混合，以获得培养基料；
[0026] 将蝇卵置于1～3cm厚的糠料中孵化，以获得蝇蛆幼虫；
[0027] 按蝇蛆幼虫与无公害肉料的质量比为2:500～4:500的比例将蝇蛆幼虫接种到培养基料上培育3～4天，以对应获得蝇蛆成虫以及培养残料；
[0028] 其中，所述病死禽畜产物包括所述蝇蛆成虫以及所述培养残料。
[0029] 优选地，在按蝇蛆幼虫与无公害肉料的质量比为2:500～4:500的比例将蝇蛆幼虫接种到培养基料上培育3～4天，以对应获得蝇蛆成虫以及培养残料的步骤中：
[0030] 控制所述培养基料的温度为25～30℃，且
相对湿度为65～75％。
[0031] 优选地，在所述病死禽畜处理步骤中：
[0032] 所述养料包括以下质量份数的组分：
啤酒酵母0.5～2份、奶粉1～3份、臭鸡蛋2～5份、蔗渣10～30份以及冷开水60～80份；和/或，
[0033] 所述糠料包括以下质量份数的组分：麦麸30～60份、花生渣20～40份、苜蓿草20～40份以及蔗渣10～20份。
[0034] 本发明提供的技术方案中，通过将养殖废污中的固料以及废水预先分离以进行分别的固料处理步骤以及废水处理步骤，可根据所述固料以及所述废水性质的不同而调整相应的发酵参数值以及发酵添加剂内容，还可解决
现有技术中将养殖废污统一处理后沼渣与沼液难于分离的问题，具有操作简单、成本低廉的优点。
附图说明
[0035] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0036] 图1为本发明提供的禽畜养殖废污生态化处理方法的一实施例的流程示意图。
[0037] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0038] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用
试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0039] 本发明旨在提供一种节能环保、操作方便且成本低廉的处理禽畜养殖废污的方法，适用于任意大小规模的例如养猪场、养
牛场、养鸡场或多种禽畜复合养殖的禽畜养殖场等。需要说明的是，所述禽畜养殖场至少包括用于圈养禽畜的养殖棚舍，还可以建设有用于种植包括粮食作物、果树以及中草药等
植物的植物种植区、用以培育小龙虾、河蟹、
淡水鱼、甲鱼等水产的
水产养殖区以及用以饲养例如蚯蚓的
蚯蚓养殖区等，以构成趋于完整的
生态系统，有利于所述禽畜养殖场的生态环境建设。对应地，所述养殖废污具体可包括但不限于禽畜排泄废污、病死禽畜尸体、地表污水以及农作废料等。
[0040] 请参阅图1，在本发明提出的禽畜养殖废污生态化处理方法的一具体实施例中，可提前利用现有技术将所述养殖废污分离以形成固料以及废水，需要说明的是，所述固料非严格限定为含水量为零的所述养殖废污固体部分，所述固料可优选具有一定的含水量以利于后续的厌
氧发酵，所述废水中也非严格不包含固体杂质，但所述废水的含水量必大于所述固料的含水量。对应地，所述禽畜养殖废污生态化处理方法可包括步骤S30：固料处理步骤，以及步骤S40：废水处理步骤，其中，所述步骤S30：固料处理步骤具体包括：将固料在干发酵区内与第一微生物发酵剂均匀混合，并持续发酵20～35天，以形成沼渣和第一沼气；所述步骤S40：废水处理步骤具体包括：将废水在湿发酵区内与第二微生物发酵剂均匀混合，并持续发酵10～20天，以形成沼液以及第二沼气。其中，所述沼渣可用于提供后续制备有机化肥或者有机
饲料的原料；所述沼液可用于提供后续制备液体有机化肥的原料，或者可以直接用于浇灌所述植物种植区内的植物或者直接注入所述水产养殖区以进行小龙虾、淡水鱼等水产的营养物质的补充；所述第一沼气以及所述第二沼气可用于提供所述禽畜养殖场内的
能源供给，例如参考现有技术利用所述第一沼气和所述第二沼气进行发电。需要说明的是，针对所述固料以及所述废水的沼气发酵方法的其他未说明内容可参考现有的例如干法发酵方法以及湿法发酵方法等技术，此处不作详述。
[0041] 本发明提供的技术方案中，通过将养殖废污中的固料以及废水预先分离以进行分别的固料处理步骤以及废水处理步骤，可根据所述固料以及所述废水性质的不同而调整相应的发酵参数值以及发酵添加剂内容，还可解决现有技术中将养殖废污统一处理后沼渣与沼液难于分离的问题，具有操作简单、成本低廉的优点。
[0042] 具体地，在本实施例中，在所述步骤S30：固料处理步骤中，可以设置所述固料与所述第一微生物发酵剂按照质量比为1000:4～1000:8的比例均匀混合，可确保所述第一微生物发酵剂中具有足够的厌氧细菌在所述固料中进行厌氧活动，以产生较多的沼气。还可以优选所述第一微生物发酵剂由以下菌种共同组成：枯草芽孢杆菌4～6×1010CFU/mL、链霉菌1.5～2.5×1010CFU/mL、黄孢原毛平革菌2～3×1010CFU/mL、酵母菌2.5～4×1010CFU/mL以及放线菌2～3×1010CFU/mL，如此组合的菌种使所述固料中的厌氧活动剧烈，从而可使所述固料中的厌氧发酵具有较高的产气效率。当然，还可以将上述两种技术方案结合采用。需要说明的是，所述第一微生物发酵剂的添加方式可以采取少量多次的方式，例如可以分两次、间隔时间为15～24h均匀添加至所述固料中，使所述第一微生物发酵剂中的厌氧细菌可以更充分地与所述固料
接触并进行厌氧活动。另外，所述第一微生物发酵剂中的所有菌种可以从市面上直接采购获得，还可以参考现有技术制备获得，此处不作详述。
[0043] 由于所述废水中还包括地表污水，即可用于发酵的成分含量相对于所述固料较少，因此，所述第二微生物发酵剂的使用量，以及所述第二微生物发酵剂所包括的菌种可以和所述第一微生物发酵剂的相同，也可以如本实施例所述有所调整，在所述步骤S40：所述废水处理步骤中，设置所述废水与所述第二微生物发酵剂按照质量比为1000:3～1000:6的比例均匀混合，同样可确保较多的沼气。还可以优选所述第二微生物发酵剂由以下菌种共同组成：枯草芽孢杆菌4～6×1010CFU/mL、灰绿青霉2～4×1010CFU/mL、黑曲霉菌1～2×1010CFU/mL、螺孢菌2.5～4×1010CFU/mL以及里氏木霉菌2～3×1010CFU/mL，可使所述废水具有较高的产气效率。当然，还可以将上述两种技术方案结合采用。同理地，所述第二微生物发酵剂的添加方式也可以采取少量多次的方式，例如可以分两次、间隔时间为15～24h添加至所述废水中，使所述第二微生物发酵剂中的菌群可以更充分地进行厌氧活动。另外，所述第二微生物发酵剂中的所有菌种同样可以从市面上直接采购获得，还可以参考现有技术制备获得，此处不作详述。
[0044] 在本实施例中，所述养殖废污包括禽畜排泄废污，所述禽畜排泄废污中富含大量的有机物，为优质的沼气发酵原材料。所述禽畜排泄废污可通过管道与
泵从所述养殖棚舍采集形成，还可以通过将所述养殖棚舍的排污管道进行高低落差设置，通过重
力势能采集形成。由于所述禽畜排泄废污中固液混杂，因此，在所述步骤S30：固料处理步骤以及所述步骤S40：所述废水处理步骤之前，还包括：步骤S10：固液分离步骤，具体为：将所述禽畜排泄废污在沉淀池内静置10～24h后，分离出含水量为35％～50％的禽畜粪便以进行所述固料处理步骤、以及分离出尿液以进行所述废水处理步骤。其中，静置过程利于所述禽畜粪便和所述尿液的充分分层，使最终获得的所述废水中含有较少的固体杂质，所述禽畜粪便和所述尿液的分离方法例如可以为通过格栅过滤或者螺旋
挤压过滤，具体操作可参考现有技术。另外，在所述步骤S10过程中，为了提高厌氧发酵的产气效率，可根据实际需要控制所述固料的含水量，或者也可以在进行所述步骤S10操作后，对所述固料进行烘干处理或者添加水份处理。
[0045] 所述禽畜养殖场内可能存在因疫病、
疾病或其他原因死亡的禽畜，如果直接将病死禽畜长时间暴露归置于所述禽畜养殖场内，或者就地掩埋，均不利于环境保护，且容易滋生病菌，使疫病或者疾病在所述禽畜养殖场内流行，造成财产损失。因此，本实施例中，考虑将所述病死禽畜富含大量有机物这一特点合理利用，与沼气发酵技术相结合，不仅有利于所述病死禽畜的无害化处理，还可以增加所述禽畜养殖场内的沼气发酵的产气量，具有双赢的优点。具体地，在所述步骤S30：固料处理步骤之前，还包括步骤S20：病死禽畜处理步骤，所述步骤S20可以在单独隔离的病死禽畜处理区内进行，所述病死禽畜处理区与所述干发酵区连通设置，经过所述步骤S20，可以将所述病死禽畜转换为病死禽畜产物，然后输送至所述干发酵区以进行所述步骤S30：固料处理步骤，如此设置，可以提高所述干发酵区内所述固料的有机物含量，进而可以增加所述步骤S30的综合产气能力，还有利于所述病死禽畜等废弃物利用的最大化。需要说明的是，所述病死禽畜不只限于因患病而死亡的禽畜，还可以包括但不限于死胎、胎衣以及坏损种蛋等，均适用于进行所述病死禽畜处理步骤。
[0046] 所述步骤S20：病死禽畜处理步骤可以按照实际情况匹配不同的技术方案，在本发明提供的一具体实施例中，所述步骤S20：病死禽畜处理步骤具体包括以下步骤：
[0047] 步骤S211：将病死禽畜进行破碎处理，以获得破碎肉料；
[0048] 需要说明的是，可以首先将所述病死禽畜处理区分隔出部分区域作为破碎处理区，并由设置有
滚刀、铰刀等用于破碎整只所述病死禽畜的装置进行自动化操作，其电力来源可为所述第一沼气以及所述第二沼气利用现有技术转换形成。如此设置，有利于脱离人工操作，效率更高，且防止作业人员感染疫病。还可以只剔取出所述病死禽畜的肉料部分，将
骨料部分剔除，经高温消毒处理后留作他用。所述破碎肉料的破碎程度与后续的沼气发酵效率有关，一般地，所述破碎肉料越接近于肉糜状态，则与所述厌氧细菌的接触面积越大，则厌氧发酵越充分，其沼气制取的效率也就越高，但需要进行的所述破碎处理也相应越精细复杂，因此，所述破碎肉料的破碎程度不作统一限制，可以根据实际情况自行调整。
[0049] 步骤S212：将破碎肉料放入高压灭菌锅内，在110～123℃的温度下蒸煮20～35min，进行消毒、无害化处理，并获得肉料基质；
[0050] 需要说明的是，所述蒸煮处理，用于将所述破碎肉料中影响厌氧发酵过程的微生物、病原微生物以及寄生虫消灭，以减少对厌氧发酵过程的干扰。对应地，可以在所述病死禽畜处理区内、临近所述破碎处理区处设置高温蒸煮区，利用高温、高压或者蒸气对所述破碎肉料进行处理，同理地，所述高温蒸煮区的电力来源同样可为所述第一沼气以及所述第二沼气利用现有技术转换形成，以节约所述禽畜养殖场的电力消耗，减少经济消耗。
[0051] 步骤S213：将肉料基质与农作废料按质量比为1:1～3:1的比例均匀混合，以获得所述病死禽畜产物。
[0052] 需要说明的是，可以直接将所述肉料基质投入所述干发酵区进行厌氧发酵，也可以如本实施例中，将所述肉料基质与秸秆碎末、枯枝腐木碎
块或者其他农作废料均匀混合以形成堆肥，再投入所述干发酵区进行厌氧发酵，不仅可以提高产气能力，同时使形成的沼渣中含有植物
纤维，制成的有机化肥更易于被环境降解，或者制成的有机饲料更易于被禽畜吸收消化。
[0053] 进一步地，在本实施例中，在所述固料处理步骤中，可以优选控制所述干发酵区内的温度为32～35℃，相较于室温发酵和高温发酵，所述病死禽畜产物在32～35℃内的发酵最为充分，产气量更高。和/或，可以通过用碱石灰或盐酸调节所述固料的pH值为6.7～7.1，使所述干发酵区内的所述固料具有较为适宜的酸碱度，有利于提高所述厌氧细菌的活性，更有利于所述厌氧细菌的厌氧活动。
[0054] 在本发明提供的另一具体实施例中，所述病死禽畜在投入所述干发酵区进行厌氧发酵之前，还可用于养殖蝇蛆。具体地，所述步骤S20：病死禽畜处理步骤具体包括以下步骤：
[0055] 步骤S221：将病死禽畜放入高压灭菌锅，在110～123℃的温度下蒸煮消毒20～35min后，冷却至室温以获得无公害肉料；
[0056] 需要说明的是，所述步骤S221之前无需将所述病死禽畜进行分解或者破碎处理，可以保持其完整性，以减少操作工序，还可以减少破碎处理的装置的设置。所述步骤S221中，可以将所述病死禽畜进行高温蒸煮灭菌，或者可以简单地用沸水进行浸泡，用于消灭所述病死禽畜中的病原微生物以及寄生虫。
[0057] 步骤S222：将无公害肉料与养料按质量比为5:4～5:2的比例均匀混合，以获得培养基料；
[0058] 需要说明的是，通过将所述无公害肉料与所述养料的均匀混合，可用于创造适宜所述蝇蛆生长的潮湿环境以及为所述蝇蛆生长提供充足的食物来源，使所述蝇蛆可以在所述培养基料上更迅速、更良好地成长。
[0059] 步骤S223：将蝇卵置于1～3cm厚的糠料中孵化，以获得蝇蛆幼虫；
[0060] 需要说明的是，所述糠料较为蓬松，可以为所述蝇卵提供生长所需的更多的氧气接触面积，提供较为疏松的生活环境供孵化出来的所述蝇蛆幼虫爬行，还可以提供足够的营养成分供所述蝇蛆幼虫吸收利用。
[0061] 步骤S224：按蝇蛆幼虫与无公害肉料的质量比为2:500～4:500的比例将蝇蛆幼虫接种到培养基料上培育3～4天，以对应获得蝇蛆成虫以及培养残料；
[0062] 其中，所述病死禽畜产物包括所述蝇蛆成虫以及所述培养残料。
[0063] 需要说明的是，所述蝇蛆幼虫在所述培养基料上充分生长，消耗部分所述养料以及部分所述无公害肉料，且排出粪便，也即，所述培养残料包括残余的所述养料、残余的所述无公害肉料以及新增的蝇蛆粪便，使所述培养残料中富含有机物。所述蝇蛆成虫可以用作禽畜、水产的动物性饲料，也可以用于进一步地
净化所述禽畜养殖场内的环境。当然，本设计显然不限于此，所述蝇蛆成虫可以和所述培养残料共同构成所述病死禽畜产物投入所述干发酵区内进行厌氧发酵。一方面，由于所述蝇蛆成虫呼吸作用消耗氧气，也即有利于所述干发酵区内所述厌氧细菌进行厌氧发酵活动，另一方面，所述蝇蛆成虫富含高蛋白，当所述干发酵区内的氧气浓度降低且沼气浓度升高后可杀死所述蝇蛆成虫，以提供高
蛋白质供所述厌氧细菌吸收消化，还可以使最终获得的所述沼渣具有高蛋白质含量，从而使最终制成的例如有机化肥或者有机饲料富含高蛋白质。
[0064] 进一步地，在本实施例中，在所述步骤S224：按蝇蛆幼虫与无公害肉料的质量比为2:500～4:500的比例将蝇蛆幼虫接种到培养基料上培育3～4天，以对应获得蝇蛆成虫以及培养残料的步骤中，控制所述培养基料的温度为25～30℃，且相对湿度为65～75％。所述蝇蛆成虫生长的最佳温度约为28℃，由于所述培养基料上是从所述蝇蛆幼虫开始培育，所述蝇蛆幼虫的生长过程本身会产生热量，因此，若设置所述培养基料的温度偏高，则反而抑制所述蝇蛆幼虫的成长。
[0065] 进一步地，在本实施例中，在所述步骤S20：病死禽畜处理步骤中，所述养料包括以下质量份数的组分：
啤酒酵母0.5～2份、奶粉1～3份、臭鸡蛋2～5份、蔗渣10～30份以及冷开水60～80份，用于提供所述蝇蛆幼虫喜好食用的偏甜饲料，以促进其快速成长。或者，所述糠料包括以下质量份数的组分：麦麸30～60份、花生渣20～40份、苜蓿草20～40份以及蔗渣10～20份，以促进所述蝇卵快速孵
化成所述蝇蛆幼虫。或者，可以同时采取上述两种技术方案，以大大缩短从所述蝇卵至所述蝇蛆成虫的生长周期，加快所述病死禽畜产物的获得速度，更有利于提高所述固料的厌氧发酵的产气效率。
[0066] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的
专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明
说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
