發(fā)布時間：2020-11-10 03:48

　　 我國是世界上肉鴨出欄最多的國家,如此大規(guī)模的肉鴨養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)必然產(chǎn)生大量的糞污,隨著環(huán)保力度加大,實現(xiàn)肉鴨規(guī)模養(yǎng)殖糞污資源化處理與利用迫在眉睫。異位發(fā)酵床技術(shù)是一種利用微生物發(fā)酵進行畜禽糞污處理的無污染、零排放的有機農(nóng)業(yè)技術(shù),是當前環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點之一。目前異位發(fā)酵床在處理豬、牛畜禽糞污上的研究較多,但尚未見到其應(yīng)用于處理肉鴨糞污的相關(guān)試驗研究。且當前肉鴨糞污特性不明,難以估算其用異位發(fā)酵床資源化處理參數(shù)。同時異位發(fā)酵床在實際應(yīng)用中容易出現(xiàn)因水分難以散發(fā)、蓄溫能力弱以及通風(fēng)供氧不足而導(dǎo)致“死床”的問題。本論文主要針對肉鴨規(guī)模養(yǎng)殖糞污資源化處理與利用中的異位發(fā)酵床技術(shù)展開了相關(guān)研究。首先為探究肉鴨產(chǎn)污情況,分析應(yīng)用異位發(fā)酵床處理肉鴨糞污的可行性以及為估算其處理參數(shù)設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐。研究開展了四個季節(jié)肉鴨糞污特征試驗。獲得了肉鴨平均產(chǎn)糞量為314.7 g?d~(-1)?只~(-1)(37日齡出欄);且因肉鴨糞污高含水率,高有機質(zhì)含量以及每日排泄出大量的養(yǎng)分,為用異位發(fā)酵床處理肉鴨糞污的必要性提供了依據(jù)。隨后為初步確定異位發(fā)酵床處理肉鴨糞污工藝參數(shù),分析其在運行中存在的問題,為對異位發(fā)酵床的改進提供方向和依據(jù)。展開了異位發(fā)酵床處理肉鴨糞污的預(yù)試驗,初步獲得了其工藝參數(shù)。研究表明,異位發(fā)酵床技術(shù)應(yīng)用于肉鴨糞污處理具有可行性,是可以作為肉鴨糞污資源化處理的模式。同時發(fā)現(xiàn)其存在底部堆料氧濃度低,溫度易受天氣影響、單位面積處理量低等問題,急需加高墊料厚度、增加供氧。進而為解決異位發(fā)酵床運行中存在的深層堆料通風(fēng)供氧不足的問題,改進異位發(fā)酵床,使其達到更好更高效的處理效果。本研究設(shè)計了一種異位發(fā)酵床,可從異位發(fā)酵床底部進行機械通風(fēng)。通過對此裝置進行0.1 m~3?m~(-3)?min~(-1)機械通風(fēng)時的氣流組織模擬,結(jié)果表明:此裝置可作為異位發(fā)酵床的通風(fēng)處理試驗裝置;但擴大尺寸用于生產(chǎn)實際時應(yīng)通過管道送風(fēng)、加大中間隔板孔徑,來改進送風(fēng)方式優(yōu)化氣流均勻度。最后為探究通過增加適量的機械通風(fēng)對異位發(fā)酵床處理肉鴨糞污發(fā)酵效果的影響,突顯通風(fēng)的必要性與優(yōu)勢。進行了異位發(fā)酵床處理肉鴨糞污通風(fēng)對照試驗。研究表明:通風(fēng)不僅有助于減緩氧濃度的下降,也有利于堆料的養(yǎng)分積累,將糞污轉(zhuǎn)化為更優(yōu)質(zhì)的有機肥原料。因此,從異位發(fā)酵床底部通風(fēng)有助于解決發(fā)酵床深層堆料氧氣不足的問題,也為提高墊料厚度提供了可能。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：X713
【部分圖文】：

煌馀牛?喙芨?穎憬藎?菲酪步弦淄ü?蠛恕Ｓ紗絲杉??煳環(huán)⒔痛?處理模式在有關(guān)肉鴨糞污的處理上具有相當廣闊的應(yīng)用前景可期。1.2.2異位發(fā)酵床處理技術(shù)起源于日本、韓國的生物發(fā)酵床技術(shù)最早以原位發(fā)酵床的養(yǎng)殖模式在中國大面積推廣，隨后經(jīng)改進將畜禽養(yǎng)殖與發(fā)酵床體分離才有了異位發(fā)酵床。異位發(fā)酵床處理糞污模式與堆肥以及原位發(fā)酵床的微生物處理原理具有一定的類似性，不同之處是異位發(fā)酵床不放在舍內(nèi)來養(yǎng)殖畜禽處理糞污，而是一種放置于室外用以集聚、高效、持續(xù)的動態(tài)高溫發(fā)酵處理畜禽糞污的固體廢棄物堆積發(fā)酵槽（如圖1-1）。異位發(fā)酵床普遍采用谷殼、木屑、菌糠等作為鋪設(shè)墊料的原材料，按一定比例將專門用于分解畜禽糞污的微生物好氧發(fā)酵菌劑加入其中，并使其混合攪拌均勻，然后將混合好后的墊料均勻平鋪在異位發(fā)酵槽內(nèi)。將畜禽養(yǎng)殖過程中排泄出的新鮮糞污適量均勻地噴灑到發(fā)酵床上，啟動翻拋機翻拋堆料，讓噴灑在表面的糞污與墊料完全混合均勻。調(diào)節(jié)堆料初始含水量在50%~65%范圍內(nèi)，微生物在有氧且有機物質(zhì)充足的條件下充分高溫(50℃~60℃)發(fā)酵分解畜禽糞污，并將其中的水分蒸發(fā)散失，通過定期持續(xù)噴灑糞污達到循環(huán)發(fā)酵處理畜禽糞污的目的。異位發(fā)酵床整體主要由發(fā)酵槽、墊料、微生物接種劑、翻拋機、糞污噴淋設(shè)備、防雨棚等部分組成。由圖（1-2）可見，畜禽舍內(nèi)產(chǎn)生的糞污通過雨水和糞污分流的排糞溝進入糞污收集池，通過切割混合攪拌器在糞污收集池內(nèi)攪拌以防止糞污沉淀，將糞污切割混合攪拌器打漿后的糞污抽送到噴淋池中，運用噴淋機將糞污漿均勻噴灑在異位發(fā)酵床墊料上。然后翻拋機在異位發(fā)酵床中移動翻堆，以將墊料與糞污充分混合均勻并進行發(fā)酵，好氧微生物菌種分解消納糞污并消除異味。噴淋機定期來回噴灑一定量的糞污，翻堆機往

西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2異位發(fā)酵床糞污處理工藝流程圖Fig.1-2Flowchartofectopicfermentationbedmanuretreatmentprocess異位發(fā)酵床技術(shù)的核心本質(zhì)是好氧發(fā)酵，其主要可以通過發(fā)酵過程中墊料的溫度、pH、含水量、含氧量、C/N和有機質(zhì)含量等指標來監(jiān)測分析發(fā)酵效果。（1）溫度溫度一度被認為是與發(fā)酵過程中微生物活動相關(guān)的最重要的參數(shù)之一。微生物在不斷分解畜禽糞污中的有機質(zhì)時一般會釋放大量的熱能，因此溫度最能反映發(fā)酵分解的速率。《糞便無害化衛(wèi)生要求》(GB7959—2012)中要求堆溫50℃及以上至少持續(xù)10天，有研究認為堆料溫度若維持在35~60℃范圍內(nèi)時，可以反映出床體處于良好發(fā)酵狀態(tài)[20]。（2）pH在微生物好氧發(fā)酵過程中，pH會隨著時間和堆料層溫度變化而波動，影響著微生物生長繁殖。微生物的生長需要適宜的pH，過高或過低都不利，一般認為，pＨ在7.5~8.5時最好[21]。（3）含水率微生物的生長和繁殖對水分是有一定的要求的，且固體廢棄物中的有機營養(yǎng)物質(zhì)只有溶解于水中才能被微生物攝取吸收，雖然含水量的增加會使得有機氮的分解速率加快，但過高的水分會使堆料物料分子間的透氣性變得很差，促使厭氧微生物大量地繁殖，大幅提高墊料氨的釋放量[22]，因此一般認為堆料層的含水率應(yīng)處于50%~65%之間才能使微生物很好的進行好氧發(fā)酵[20]。（4）含氧量在發(fā)酵過程中，充足的氧氣供應(yīng)可以加速有機物質(zhì)的分解，使得發(fā)酵初期溫度的上升加速，有助于縮短發(fā)酵時間，減少惡臭氣體的產(chǎn)生。熊建軍等[23]認為最適合發(fā)酵的通風(fēng)條件為氧氣濃度在14％~17％。發(fā)酵過程中含氧量大小主要是由通風(fēng)量和攪拌兩大因素決定的，有研究稱，增加攪拌轉(zhuǎn)速比增加通風(fēng)量效果更加顯著[24]。（5）C/N微生物進行生命活動所需的主要能量是來源于碳素，但同時

肉鴨雙層旱養(yǎng)裝置
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本文編號：2877433