沼液处理及资源化技术.ppt

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,沼液处理及资源化技术,前言,沼液是人、畜禽粪便以及农作物秸秆等各种有机物经厌氧发酵后的残余物。主要处理方式是沼气工程。,不过,沼气工程处理后形成的大量沼液,因未达到直接排放河道的国家标准而需作进一步处理,这样就增加了相应的处理成本。另一方面,沼液中养分全面,并含有复杂的生物活性物质。沼液,具有生物肥料和生物农药双重功效以及不会带来抗性问题和环境污染,而且有降低硝酸盐在作物中积累的作用,，,其在国际上被誉为广谱性的厌氧微生物加工剂,。,因此,在大力发展生态农业的今天,对沼液进行无害化、资源化的综合利用十分必要。,目录,沼液原料及其产生,沼液成分及其特性,沼液处理及资源化技术,沼液肥,效及其,增效技,术,沼液肥效及其增效技术,沼液抗病虫作用及其应用技术,沼液浸种技术,沼液养殖实用技术,沼液产品及加工工艺,沼液的原料及其产生,用于沼气发酵的原料相当广泛，主要有如下几大类：,（,1,）农业废弃物：农作物秸秆、人畜粪便等；,（,2,）城镇生活污水和有机垃圾；,（,3,）各种草类：含纤维素的杂草、水葫芦、,藻类等；,（,4,）林业废弃物：各种树叶、,林产品的加工废弃物等。,（,5,）工业有机废弃物,（酒精废糟。）,常见的三种原料搭配,沼液的原料及其生产,沼气发酵过程,沼气发酵残留物（沼液、沼渣）,多种代谢途径、多种代谢产物,沼液沼渣产生过程,乙酸,沼液的成分及特性,N,P,K,等,沼液成分及其特性,沼气发酵过程是碳、氢等元素的代谢，发酵后大量的氮、磷和钾等营养元素则保存于发酵残留物中，而且由于结构相对较为简单（如氨态氮），可以被作物直接吸收。,资料表明：全氮,0.03%,0.08%,，全磷,0.02%,0.07%,，全钾,0.05,1.0%,。（原料不同，成分有很大差异）,腐殖质等可以增加土壤团粒结构，改善土壤理化性质。,营养物质等,沼液成分及其特性,矿 物 质,常量元素：钙、钠、氯、硫和镁等。,微量元素：铁、锌、铜、锰、钴、铬、钒、硼等。,原料中含有矿物质元素在发酵过程中，参与微生物代谢，但最后又残留于沼气发酵残留物中，这些丰富的矿物质元素是农作物生长所必需的。,沼液成分及其特性,沼气发酵液中矿物质元素的含量（,mg/l,）,沼液成分及其特性,活 性 成 分,氨基酸类,B,族维生素类,植物激素类,抗生素类,抗冷物质,水解酶类,B1,、,B2,、,B5,、,B6,、,B11,、,B12,等,脱落酸、生长素、赤霉素等,一般为多稀类抗生素,脯氨酸、亚油酸、黄腐酸等,蛋白酶、淀粉酶、植物酶、纤维酶等,促进植物生长发育，增加作物抵抗病虫害的能力,刺激和促进植物生长发育,有效抑制和杀灭植物病原菌，增强植物抗病能力,促进肠道对有机物的消化利用，提高饲料利用价值,促进植物生长发育，增加作物抵抗病虫害的能力,增加某些作物抗冷性，减轻烂秧效果,沼液肥效及其增效技术,目前一般可作为基肥、追肥（包括叶面肥）、无土栽培培养液使用。,因此，在实际生产中，沼液是一种优质、全效的有机肥料。可代替或部分代替化学肥料，也能为无公害农产品的生产提供有效途径。,通过科学研究以及生产实践表明,因沼液中含有丰富的速效养分及活性物质等，农作物施用沼液肥不单单可降低肥料成本,提高产量,改善品质,增加经济效益。还能提高作物的抗病虫害能力。改善土地的理化性状,培肥地力。施用沼液肥是一项省工省成本、简单易行的增产措施。,沼液肥效及其增效技术,沼液宜作为追肥使用,可采用叶面喷施和田间开沟施用或浇施。施用时宜在作物的各生长关键时期之前使用，效果会更好。,1.,水稻,沼液一般作为根外施肥,(,叶面喷施,),效果最好。施用沼液后，可以增强剑叶光合效率，提高水稻的生活力,;,可促进水稻早发，促蘖增穗，为增产创造条件,;,可以增强水稻对氮素的利用率及碳合成率,;,此外，还可以增强水稻抗病能力，从而减轻损失，达到维持或提高产量的目的。,沼液肥效及其增效技术,2.,小麦,一般在小麦的营养生长期和生殖生长期浇施沼液，均能增产，尤以分蘖期浇施的增产效果最为显著。,5.,蔬菜类,可依据生长情况选择适宜的施肥时间，多采用开沟施用和浇施。,3.,玉米,以开沟增施沼液效果较好，植株生长健壮，双棒率高，穗大，籽粒饱满，产量高。,4.,棉花,宜在花铃期喷施沼液，养分可直接被棉花吸收，并参与光合作用，从而增加棉花产量，提高品质。,沼液肥效及其增效技术,6.,果树类,可采用根施和叶面喷施。通过沼气池厌氧发酵后的料液含有水溶性的多种养分，营养成分相对富集，是一种速效的水肥。用于果树叶面喷施，收效快、利用率高，,24,小时内，叶片可吸收喷量的,80%,，能及时补充果树生长关键时期对养分的需求。,叶片生长期喷施沼液，能增强光合作用能力，有利于花芽形成与分化,花期喷施沼液，可保证花期所需营养，提高坐果率；,果实生长期喷施沼液，可促进果实膨大，提高产量。,同时，对果树病虫害有一定防治或减轻作用。,沼液肥效及其增效技术,沼液与化肥配合施用,沼液中养分相对含量较低，因此，要达到合理、适用、经济的最佳效果，还要与化肥配合施用。化肥是我国农作物的重要肥源，其特点是肥分含量高，肥效快，但长期施用大量化肥，对土壤结构有不利影响。为了避免连续施用化肥对土壤结构的破坏，将化肥配合沼液施用，可达到取长补短、提高肥效的作用。,果树叶面喷施技术要点,沼液肥效及其增效技术,适宜叶面喷施沼液的浓度,叶面喷施沼液采用纯沼液为好，但在气温较高时期使用，宜采用较稀浓度，可在沼气发酵液中加入适量的清水。采用稀沼液主要是气温较高防止水分挥发过快。,使用沼液对果树蚜虫、红蜘蛛等均有一定防治效果，喷施后,48,小时，害虫的减退率可达,50%,以上。用沼气发酵液加适量的农药，其对病虫害的防治效果则更加明显，甚至可超过常规农药的防治效果。,施用时期,果树地上部分每一个生长期前后，均可以喷施沼气发酵液。一般在早上,8:0010:00,喷施较好。,沼液肥效及其增效技术,使用方法,将沼气发酵液从沼气池水压间取出，停放,1,2,天即可喷施。不要在中午气温高时喷施，因气温较高，水分蒸发过快，严重影响喷施效果，同时也易灼烧叶片。,喷施沼液时，要侧重叶的背面，因为叶的表层角质厚，沼液不易被吸收，而叶的背面易于吸收。喷施程度要求,“,湿而不滴,”,。,用沼液进行叶面喷施时，最好结合喷药同时进行。同所需使用的农药，按量混拌在沼气发酵液中一起喷施，对农药的药效和沼液的肥效均无影响。,叶面喷施沼液的次数，一般每隔十天左右进行一次喷施。喷施沼液的量可根据树冠大小、树体的营养状况等因素而定。对多年结果多的果树，因营养消耗过多，可在沼气发酵液中加入,0.05%,0.1%,尿素，提高氮素浓度，补充营养，能有效增加来年的花芽量。对幼龄及长势过旺的果树以及当年挂果少的果树，则应在喷施的沼液中,0.20%,0.50%,的磷、家肥，以促进下年花芽量的形成。,沼液肥效及其增效技术,为了减少土地对蔬菜生产污染这一环节,目前国内外都在积极推广无土栽培生产蔬菜的模式。但是目前无土栽培配制的营养液成本高,而且还脱离不了使用无机肥。而沼液不仅是理想的有机速效肥,而且经过厌氧发酵后,其中含有大量的菌丝体,对蔬菜中多种病虫害有抑制作用,它不仅可作为主原料来配制无土栽培的营养液,还可以利用沼液中所含的有效的,N,、,P,、,K,及蛋白质、氨基酸等成份,成为无土栽培营养液最佳替代品。,沼液无土栽培技术要点,利用沼液进行无土栽培,沼液肥效及其增效技术,水培用的沼液要从出料间取出后放置,3,天以上，释放掉还原态物质后再用。根据目前国内水培蔬菜所用的营养元素配方以及沼液营养物质含量。要将沼液,pH,值调整到,5.5,6.0,（采用,98%,磷酸缓冲液调节）。然后再利用其作为培养液，种植番茄、黄瓜、西葫芦等蔬菜，其效果很好。,无土栽培首要的是基质的配制。配制基质：,1/3,炉渣、,1/3,沼渣、,1/3,锯末。未经水洗的炉渣,pH,值较高，影响作物生长，所以炉渣在使用前要经过水洗。锯末要堆沤。利用常规无土栽培滴灌系统，将沼液过滤后灌溉系统，对蔬菜施肥。,沼液浸种及催芽技术,沼液浸种是利用沼液中的生理活性物质、营养组分对种子进行播种前处理，促进种子生理代谢和植物根系的发育，还提高种子的发芽率。也有助于植物后期生长代谢，从而提高植物素质，增强植物抵御干旱等自然灾害的能力以及病虫害等。,沼液浸种,激活种子胚乳中酶的活性,促进胚细胞分裂,杀死种子表面的病菌、虫卵,。,。,。,提高种子的发芽率,提高抵御病虫害和干旱等能力,提高植物素质,促进种子,生理代谢,和生长发育,沼液浸种及催芽技术,几种主要农作物的浸种效果,1.,水稻,发芽率比清水浸种高,5%,一,10%;,秧苗抗逆性增强，成秧率提高,20%,左右,;,秧苗白根多，粗壮，叶色深绿，移栽后返青快，分粟早，生长旺盛,;,在同等栽培管理条件下，产量提高,5%,一,8%,。,沼液浸种及催芽技术,2.,小麦,发芽率比清水浸种高,3%,左右,;,促进根芽生长，根的数量和长度都有增加,;,在同等地力、同样播种条件下，沼气发酵液浸的麦种出苗早，芽壮而齐，播种后较清水浸种和干种直播生长快,;,在同等栽培管理下，比清水浸种产量提高,7%,左右，比药剂,(,多菌灵,),拌种干播增产,10%,左右。,沼液浸种及催芽技术,3.,甘薯,产芽量高。比常规育苗提高产芽量,30%,左右,;,发病率低。沼气发酵液浸种后，黑斑病发病率明显降低,;,壮苗率高。沼气发酵液浸种的壮苗率达,99.3%,，平均百株重可达,0.61,千克，而常规浸种的壮苗率仅为,67.7%,，平均百株重,0.5,千克。,沼液浸种及催芽技术,4.,玉米,发芽齐、出苗早，苗势壮,;,双棒率高，比干播种增产,10%,一,18%,。,5.,棉花,发芽早、出苗齐、抗病力强、播种后生长快。,6.,烟种,种叶绒白肥厚。,沼液浸种及催芽技术,浸种的一般技术,浸种前准备,1.,晒种,2.,清理浮渣,3.,揭盖透气,晒种时间视种子干湿及天气情况而定。选择晴朗天气，利用中午前后的阳光，每天约,6,小时，一般,1,2,天。每天翻动,3,4,次。,将沼气池出料间内的浮渣和杂物清理干净。,加有盖板的沼气池出料间，应在清理浮渣前一天揭盖透气，并搅动料液几次，让,H,2,S,气体逸散，以便于浸种。,晒种能增强种子种皮的透性和增进酶的活性，促进种子的后熟作用，提高种子的发芽率和存活能力，并杀灭部分病菌，保证种子质量。,沼液浸种及催芽技术,浸种方法,装种量根据袋子大小而定，并要留出一定空间，因种子吸水后会膨胀。空间大小因种子的种类不同而不同，有壳种子留,1/3,空间，无壳种子应留,1/2,或,2/3,的空间，然后扎紧袋口。,种子包装,浸种位置,将装有种子的袋子用绳子吊入正常产气的沼气池出料间中部料液池中，在出料口上横一根竹棒或棍子，将绳子另一端绑在棍子中部，使袋子悬吊在固定的浸种位置。,沼液浸种及催芽技术,浸种时间,视种子种类和出料间沼液温度的不同而不同。有壳种子一般浸种,24,72,小时，无壳种子一般浸种,12,24,小时。沼液温度低时，浸种时间稍长；反之，则浸种时间相应缩短。,我国农村户用沼气池普遍是常温发酵，在环境气温变化不大时，池内料液温度较为恒定。春末夏初大春作物浸时，沼气发酵池出料间内沼液温度为,15,左右，此时浸种时间可稍长；夏末秋初小春作物浸时，沼气发酵池出料间内沼液温度为,18,左右，此时浸种时间可适当缩短。一般以种子吸饱水为度，最低吸水量以,23%,为宜。,沼液浸种技术,提出种子袋，自然淋干沼气发酵液后，把种子取出，用清水洗净，晾干表面水分，然后播种。需要催芽的，可按常规方法催芽后播种。,浸种后处理,沼液抗病虫作用及技术,由于沼液发酵原料多样化、发酵过程多变性、多种菌种联合作用等特点，人们很难通过分离纯菌种的办法去研究厌氧发酵的机理，阻碍了其应用技术的进一步研究。同样，使得国内外对厌氧发酵液的研究多停留在沼液肥效和抗病虫的效果水平上，对抗病虫机理研究较少。,由目前研究的水平看，总结出其抗病虫机理主要有三点：,沼液对作物的营养作用，使作物的抵抗能力增加。,沼液对作物抗逆性的激发作用。,沼液中的,NH4+,、赤霉素、吲哚乙酸、维生素,B,等物质的抑制作用。,沼液抗病虫作用及技术,沼液的抗病防虫的功效已经被实践所证明。直接喷施作物的茎、秆、叶，无土栽培、浸种等都能达到抗病防虫效果。,防病害种类,防虫害种类,沼液抗病虫作用及技术,农作物,病害,水稻,穗颈瘟、纹拓病、白叶枯病、,叶斑病,、小球菌核病,小麦,赤霉病、全蚀病、,根腐病,大麦,叶锈病、黄花叶病,玉米,大斑病、小斑病,蚕豆,枯萎病,花生,病株,棉花,枯萎病,、炭疽病,甘薯,软腐病、黑斑病,烟草,花叶病、黑胫病、赤星病、,炭疽病,、气候斑点病,黄瓜、辣椒、茄子、甜瓜、草莓,白粉病、霜霉病、灰霉病,西瓜,枯萎病,葡萄,病株,最后这只北极熊扫兴而归。,沼液抗病虫作用及技术,农作物,虫害,水稻,稻纵卷叶螟、灰飞虱、,稻螟虫,、稻叶蝉、褐色短翅飞虱等,小麦、黄豆、大芹菜、蒿笋、厚皮菜、菊花,蚜虫,棉花,棉铃虫,玉米,螟幼虫,柑橘,红蜘蛛,、黄蜘蛛、矢尖晰、蚜虫、青虫,白菜,蚜虫、,菜青虫,沼液抗病虫作用及技术,沼液抗病虫技术要点,采用沼液喷施作物抗病虫的具体方法,（与叶面施肥相结合，达到增肥和防病虫害的双重目的）,（对发酵液的要求（浓度、来源、随取随用）,与农药配施方法（提高杀虫率）,复合型杀虫剂的研制与应用,沼液养殖实用技术,对沼液按浓度,10%,测定，发现其含蛋白质,6.2%,，还含有多种常量物质，游离氨基酸，维生素，微量元素磷、钙、钾、铜、铁、锌、镁等和活力较强的纤维素酶、蛋白酶，而且大多数为可溶性营养物质，易于消化吸收，能满足牲畜的生长需求，是一种理想的饲料来源。可用于养猪、鱼、鸡、牛蛙等。,沼液养猪,沼液作猪饲料添加剂在饲料营养水平低的情况下有显著作用。饲喂生长育肥猪（从断乳后到育肥结束）能提高饲料利用率，节约饲料，缩短饲养周期，降低生产成本和料肉比，提高瘦肉率。另外，沼液中无寄生虫卵和有害病源微生物,喂猪安全可靠。沼液还具有治虫,(,蛔虫,),、防病、治病,(,治疗僵猪和防治猪丹毒、仔猪副伤寒等疾病,),的作用。,试验表明,喂沼液比喂清水猪每头日均增重,35,129 g,料肉比下降,12.9%,缩短育肥期。屠宰化验表明,喂沼液猪肉质正常,符合国家规定的食品卫生标准。,沼液养殖实用技术,沼液养猪技术要点,沼液要求,（发酵时间短、浓度大、,pH,不稳定、料液中有部分原微生物，不宜饲喂）,沼液取用（中层沼液、随取随用）,添加时间和添加量,饲喂方法,（适量的沼液拌在饲料中喂食，比较科学。用沼液浸渍饲料，以料浸透为度。待猪进食完毕，把适量的沼液倒入槽中给猪,“,清口,”,）,（沼液只是添加剂，不能代替基础日粮）,沼液养鱼,沼液养殖实用技术,沼液养鱼是将沼液施入鱼塘,为水中的浮游动、植物提供营养,增加鱼塘中浮游动、植物产量,丰富滤食性鱼类饵料的一种饲料转换技术。,沼液中营养成分易为浮游生物吸收,促进其繁殖生长,改善了水质,减少了溶解氧的消耗,避免泛塘现象发生,排除了寄生虫卵及病菌引发鱼病的可能,能提高鱼苗成活率及规格,使成鱼品质及单产明显提高。,据有关部门测定,施用沼液鱼塘,含氧量比普通鱼塘高,13.8%,水解氮量提高,15.5%,铵盐含量提高,52.9%,磷酸盐含量提高,11.8%,浮游生物数量增长,12.1%,鱼重量增长,41.3%,。试验表明,使用沼液养鱼,鱼苗成活率较传统养鱼可提高,10%,以上,鱼增产可达,27%,以上。其中草鱼、螂鱼、青鱼、鲤鱼、蝙鱼、鲍鱼都增产明显。沼液养鱼宜放养滤食性鱼类和杂食性鱼类。一般滤食性鱼比例不低于,70%,杂食性鱼类比例为,20%,30%,。,沼液养殖实用技术,滤食性鱼类,杂食性鱼类,浮游植物,浮游动物,底栖动物,水草,沼液产品及加工工艺,目前对沼液的应用主要是农户利用其进行直接浇灌、过滤后进行叶面喷施、采用沼液与化肥或农药进行配施、水培、养殖等。沼液产品加工还不多见。,为了进一步推进其高品位利用，提高集约化养殖场禽畜粪便处理工程的经济效益，合理资源利用等，发展沼液的商品化，研究具有推广价值的沼液产品，将是沼液利用的新方向。,沼液产品及加工工艺,复合型杀虫剂,河南农大农业部可再生能源重点开发实验室目前已研制了,4,种新型,“,生物药肥,”,进行大田推广试验，并就其加工工艺进行试验和推广应用。,研制出的复合型杀虫剂为：,PBO2,混合剂,(26000,倍液,),、,PBO,4,混合剂（,22000,倍液）,、,PBO,3,混合剂（,11667,倍液）,、,PBO1,混合剂（,9500,倍液）,研究内容：,由于厌氧发酵液作为杀虫剂独立不够，采取向厌氧发酵液中添加生化试剂的方法，通过室内测试，田间试验，性能测定，大田验证等一系列试验，找出药效增加最高的浓度配比，并确定其生产工艺，进而达到产品化生产。,沼液产品及加工工艺,用作杀虫剂的加工工艺,沼液的生产,（沼气发酵装置）,过滤,离心处理（,5000,转,/,分钟，,15,分钟）,清液,高效生物杀虫混合剂,成品杀虫剂,直接施用,生化试剂,浓缩,取中层液,添加剂与厌氧发酵液的混和剂浓缩加工后的药效，有效期，增效情况有待于进一步测定。,沼液产品及加工工艺,目前，已经研制出了,“,洞庭丰,”,、,“,绿霸,”,两种产品。,液肥生态产品,沼液的生产,（沼气发酵装置）,过筛,沙层,纤维层,清液,有机络合营养液,相应无机成分,液肥成品,取中间层液,沼液的处理,浓缩净化,络合,直接施用,用作液肥的加工工艺,尾,沼液作为厌氧发酵残留物,其经济价值和环境价值不容忽视。由于我国农村用以厌氧发酵的原料很多,从餐厨到秸秆,从禽畜粪便到树木枝叶都可以利用,而所用发酵原料的种类、比例和条件不同,会使沼液的成分性质、抗病防虫功效有很大差异,。因此在将沼液用作农业或禽畜业原料之前,必须事先分析当地沼液的组成成分和适用条件。,沼液具有良好的性质,用途广泛,但利用过程中存在的问题,如浸种所用沼液浓度、沼液杀虫机理及其沼液杀虫剂产品的开发、沼液中所含抗生素类物质对环境和人畜健康的影响等,尚有待研究。此外,目前沼液利用尚缺乏规范化和程序化的管理,除了因地制宜的利用当地自然资源外,需要综合考虑当地经济发展水平和地域特点,制定合理高效的政策措施促进沼液综合利用,切实使当地的生态建设完善和健全起来。,原料多样性,发酵过程复杂性,尾,Thank 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