【導讀】大戰(zhàn)略部署,并符合《國家科技支撐計劃管理暫行辦法》規(guī)定的立項要求。報中心”報送科技部。,應一并附上《國家科技計劃項目概算申報書》。量的50%以上,豬肉消費占我國肉類消費的67%左右。特別是近期的豬肉價格上揚,增效、農(nóng)民增收等都做出了重大貢獻。養(yǎng)豬業(yè)已成為我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的支柱。間的矛盾日益尖銳,養(yǎng)豬廢棄物已成為一大公害,極大地制約了養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。為當前亟待研究和解決的重大課題。效率的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟”作為解決“三農(nóng)”問題的基本方針。全國畜牧業(yè)發(fā)展第十。畜禽糞便資源化利用為核心的循環(huán)經(jīng)濟。在2021年7月和12月,國務院兩次。殖的治污減排工作,支持規(guī)模場、養(yǎng)殖小區(qū)的糞污處理和沼氣池等基礎設施建設。業(yè)與生活污水的排放量之和,成為首要有機物污染源。據(jù)測定一個干清糞工藝的。一個萬頭豬場的廢棄物潛在資源,可年生產(chǎn)沼氣約73萬立方米,明確將畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物綜合利用關(guān)鍵技術(shù)列為優(yōu)先主題。國家環(huán)保部己將畜禽。無害化和減量化的原則”。

　　

【正文】 。②建立適合企業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量控制的過程控制參數(shù)模型 ,是保證企業(yè)產(chǎn)品特色、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。 (4)豬場污水綜合治理現(xiàn)狀 目前 ,養(yǎng)殖場污水的處理模式有還田模式、自然處理模式和達標排放處理(工業(yè)化處理 )模式。 還田模式指將污水直接施用于土地。雖然該模式具有簡單、經(jīng)濟等優(yōu)點 ,但存在土地使用面積大、病源微生物傳播 和臭氣污染等問題 ,長期應用可導致氮、磷和有毒有害物質(zhì)在土壤中的累積 ,并可能通過徑流污染周邊水環(huán)境。該模式雖然工藝簡單、成本低 ,但存在處理效率低 ,處理不完全的特點 ,對環(huán)境的污染風險大 ,已不能適應現(xiàn)代集約化養(yǎng)殖行業(yè)的污水處理要求。 自然處理模式指采用氧化塘、自然土地處理或人工濕地系統(tǒng)和人工快滲系統(tǒng)等自然處理手段。我國大部分養(yǎng)豬企業(yè)以自然處理模式為主 ,即經(jīng)簡單發(fā)酵后直接排入氧化塘。在澳大利亞和東南亞一些國家 ,畜禽糞便污水一般不經(jīng)厭氧處理而直接進入氧化塘。這種方式污水停留時間長 ,主要依靠水力植物吸收等途徑去除 污水中的污染物。人工濕地和人工快滲己被國內(nèi)外尤其是國外越來越廣泛地應用于處理各種城市、工礦業(yè)和農(nóng)業(yè)污水。近年來 ,濕地處理技術(shù)和人工快滲技術(shù)也逐漸被用來處理養(yǎng)豬污水 ,能去除 BOD TSS、 NH3N、 TN、 TP、 COD、病原微生物和有毒有害物質(zhì)。近年來也有關(guān)于濕地對重金屬等去除效果良好以及人工快滲對氮、磷的去除效果較好的報道。 達標排放模式 (工業(yè)化處理模式 )是指采用厭氧、好氧、厭氧 好氧等工藝處理養(yǎng)殖污水以達標排放為目的的一類方法 ,是歐美國家的主要處理方式。目前國內(nèi)外用于處理養(yǎng)豬污水的厭氧工藝主要有厭 氧濾器 (AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、復合厭氧反應器 (UASB+AF)、 EGSB 膨脹顆粒污泥床反應器、升流式污泥床反應器 (USR)、升流式厭氧污泥床過濾器 (UBF)、 CSTR(完全混合式厭氧消化器 )、半混式厭氧反應器等。根據(jù)發(fā)酵溫度又可分為近中溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。發(fā)酵裝置所采用的材料包括鋼筋混凝土、玻璃鋼和搪瓷鋼板等。這些技術(shù)在國內(nèi)已有成功應用 ,如蒙牛乳業(yè)集團畜禽沼氣工程采用的 CSTR 中溫發(fā)酵工藝、湖北武漢漢南壇山畜牧公司采用的是半混式氣攪拌厭氧中溫發(fā)酵工藝 ,采用拼接式搪瓷鋼板作為發(fā)酵裝置 材料。這些厭氧處理技術(shù)能有效去除養(yǎng)豬污水中的病原微生物和大部分有機物 ,但常常存在裝置建設成本高、運行維護費用高 ,或產(chǎn)沼氣率不夠穩(wěn)定、受季節(jié)影響較大等問題 ,處理成本與效率往往難以兩者兼顧。 目前養(yǎng)殖業(yè)污水主要處理工藝有厭氧處理、厭氧 +好氧處理、好氧處理三種工藝。一般情況下 ,豬場污水 BOD 值很高 ,并且好氧處理的費用較高 ,所以很少完全采用好氧的方法處理豬場污水。 在美國、日本、德國等一些國家 ,對養(yǎng)豬污染的防治一般采用達標排放模式。而我國養(yǎng)豬業(yè)廢棄物治理技術(shù)相對落后、資金不足、糞便配套處理設施嚴重滯后 ,直接采用國外模式顯然不符合我國國情。因此 ,研發(fā)集成一套經(jīng)濟高效、低能耗、少維護、能有效去除有毒、有害物質(zhì)殘留等污染物、又能有效回收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的適合我國國情的養(yǎng)豬污水處理組合工藝 ,并實現(xiàn)工程化應用 ,是我國養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。 2)知識產(chǎn)權(quán)現(xiàn)狀 根據(jù)查新檢索 ,國內(nèi)外有關(guān)畜禽養(yǎng)殖或養(yǎng)豬污染物控制、廢棄物綜合利用的學術(shù)文獻較多 ,已經(jīng)授權(quán)或公開的專利也有近百余項 ,主要圍繞在養(yǎng)殖污水處理中各環(huán)節(jié) ,比如沼氣的生產(chǎn)和利用以及養(yǎng)殖污水的末端處理等 ,廢棄物的綜合利用主要集中在生物堆肥方面。 3)技術(shù)標準現(xiàn)狀 近年來 ,國家十分重視畜禽養(yǎng)殖污染物的治理和廢棄物綜合利用。先后制定一系列標準和管理辦法 ,如 2021 年頒布了國家環(huán)境保護總局第 9 號令《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》 ,HJ/T812021《畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)規(guī)范》、GB185962021《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》。 2021 年農(nóng)業(yè)部出臺的 NY/T 12222021《規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設計規(guī)范》、 NY/T 12212021《規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程運行、維護及其安全技術(shù)規(guī)程》。在有機肥生產(chǎn)方面 ,2021 年頒布了國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標準 (NY 884?2021) 生物有機肥國家標準和《復混肥料復合肥料》國家標準 GB15063?202《有機 無機復混肥料》國家標準 GB18877?2021。 上述標準主要針對畜禽養(yǎng)殖污染的防治技術(shù)、污染物的常規(guī)指標 (COD、BOD、 N、 P 等 )作出規(guī)定和限制。而對畜禽養(yǎng)殖廢棄物中的其它有害物質(zhì) ,還沒有明確的排放限量標準。在有機肥生產(chǎn)方面 ,國外主要針對堆肥和固體廢棄物 污泥制定了重金屬含量的限量標準 , 但對商品有肥和有機 無機復混肥中的有毒有害物質(zhì)的標準少。國內(nèi)有關(guān)有機肥或復合肥的標準主要規(guī)定了有機 無機復混肥料的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標識、包裝、運輸和貯存。 我國生物肥料的研究應用和國際上一樣 ,制訂和實行了相關(guān)標準。 1994年制訂第一個生物肥料行業(yè)標準 NY2271994,形成了包括通用標準、使用菌種安全標準、產(chǎn)品標準、方法標準和技術(shù)規(guī)程 5 個方面的行業(yè)標準體系。 (主要從國內(nèi)技術(shù)基礎、研發(fā)力量等方面闡述項目立項的成熟性 ) 1)技術(shù)基礎 (1)豬場廢棄物減量化及生物發(fā)酵床技術(shù)基礎 自“九五”以來 ,國家家畜工程技術(shù)研究中心技術(shù)依托單位華中農(nóng)業(yè)大學、湖北省 農(nóng)科院畜牧所在湖北省重大科技攻關(guān)計劃和國家支撐計劃項目的支持下 ,在糞污處理微生物制劑的篩選及鑒定方面開展了較多的前期研究 ,已從土壤中分離出數(shù)種除氨、除磷、降解膠體蛋白、油脂、纖維素、除臭的菌種包括細菌和放線菌 ,初步建立了優(yōu)化的優(yōu)勢菌的發(fā)酵條件。同時 ,針對不同地區(qū)地理和資源條件 ,開展了相應的農(nóng)牧一體化生態(tài)養(yǎng)豬模式研究 ,提出了豬 沼 有機復合肥 果 (菜、茶、煙葉 )、豬 沼 菌 有機復合肥 牧草等模式 ,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益。 在國家“十一五”科技支撐計劃項目和湖北省“十一五”重點科技攻關(guān)項目支 持下 ,華中農(nóng)業(yè)大學初步開展了無污染的生物發(fā)酵床養(yǎng)豬研究。通過在豬舍中加生物發(fā)酵墊料、在飼料中增加有益菌、酶類 ,日增重每天提高 ,每kg 增重耗料減少 料 ,糞中粗蛋白含量、氨態(tài)氮含量、磷含量、鈣含量、空氣硫化氫含量分別降底 %、 %、 %、 %、 。 在國家“十一五”科技支撐計劃項目支持下 ,華中農(nóng)業(yè)大學開展了豬場廢棄物無害化和資源化利用研究 ,建立了豬糞自動控制靜態(tài)強制通風堆肥工藝 1套。湖北省農(nóng)科院畜牧所開展了糞便低成本發(fā)酵處理生產(chǎn)有機 肥技術(shù)研究 ,取得鑒定成果“生豬生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖與廢棄物資源化利用模式研究與示范” 1 項 ,研究、設計出了以發(fā)酵豬糞為主要原料的生物有機復合肥配方。 (2)豬場沼氣發(fā)酵與供氣技術(shù)基礎 目前我國養(yǎng)殖糞便綜合利用工程案例較多 ,工程技術(shù)水平有了很大的發(fā)展?，F(xiàn)代產(chǎn)沼技術(shù)涌現(xiàn)出多種新型高效發(fā)酵工藝和設備。隨著發(fā)酵工藝流程的完善 ,與之相配套的設備也獲得很大改進。沼氣的凈化、儲存及輸送和利用設備進一步發(fā)展。已開發(fā)出一批可行的脫硫技術(shù) ,脫硫效果可達到城市煤氣 H2S 含量的標準。沼氣的儲存普遍采用鋼制濕式氣柜。干式氣柜沼氣的 輸送除選用羅茨風機、空氣壓縮機、氮氫氣體壓縮機外 ,還研制出沼氣專用壓縮機作升壓設備。輸氣管路的材質(zhì)也已多樣化 ,以塑代鋼、以鑄代鋼已經(jīng)在一些工程中實現(xiàn)。 在湖北省科技廳的資助下 ,華中科技大學發(fā)明了“暗河式沼氣生產(chǎn)技術(shù)”(國家發(fā)明專利 ,專利號 :ZL2021100133762),是一種大型工業(yè)化的沼氣生產(chǎn)新技術(shù)。它將傳統(tǒng)立式沼氣反應器改為臥式結(jié)構(gòu) ,易于大型化 ,能夠保證發(fā)酵原料在沼氣池中有足夠的停留時間 ,有機物的沼氣轉(zhuǎn)化率高于常規(guī)發(fā)酵 ,原料能源轉(zhuǎn)化率高、無害化效果好。同時 ,臥式沼氣池外部可以覆蓋堆肥原料 ,利用 堆肥產(chǎn)生的溫度對沼氣池進行保溫。該技術(shù)解決了原料流態(tài)化進出和沼氣池越冬的關(guān)鍵技術(shù) ,為沼氣生產(chǎn)規(guī)?；伷搅说缆贰Ｒ殉晒Φ貞糜谏a(chǎn)實踐 ,宜城雪災克服了早期發(fā)酵工藝出料困難 ,保溫 ,產(chǎn)氣率低的弱點。華中科技大學主編了以沼氣發(fā)酵為技術(shù)核心的兩項國家行業(yè)標準“糞便處理廠設計規(guī)范” (CJJ64 2021)和“糞便處理廠運行維護及其安全技術(shù)規(guī)程” (CJJ/t302021)。 (3)豬場生物有機肥生產(chǎn)技術(shù)基礎 目前 ,在微生物發(fā)酵菌劑方面 ,國內(nèi)建立了復合微生物技術(shù)研發(fā)平臺 ,并部分實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn) ,其中 ,一些復 合微生物菌劑已開始在畜禽糞便處理中得到應用。摸索出適合中國國情的堆肥發(fā)酵方式 ,適合于不同的規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)采用 。開發(fā)了適合不同生產(chǎn)規(guī)模的原材料預處理、布料、翻堆、曝氣、造粒、干燥等生產(chǎn)設備 。基本建立了生物有機肥生產(chǎn)控制參數(shù) 。產(chǎn)品應用范圍不斷擴大。 在生物肥料研究開發(fā)領域 ,許多高校和研究機構(gòu)正在與產(chǎn)業(yè)界合作 ,采用產(chǎn)、學、研相結(jié)合的開發(fā)形