农业废弃物（秸秆）养分资源管理与再利用技术

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农业废弃物（秸秆）养分资源管理与再利用技术

来源项目

水体污染控制与治理科技重大专项

技术分类

水污染防治技术-农村农业污染

适用对象及范围

适用于农田种植业面源污染治理工程。

基本原理

从区域尺度出发，依据种植业与养殖业总量、布局及生产方式等，从农业废弃物氮磷养分资源高效管理入手，集成国内外已有农业废弃物氮磷养分高效管理与农田归还技术，对于种植业废弃物重点开展区域农作物秸秆（含蔬菜、果茶残留物）产生量及氮磷量时空分布特征调查，以此为基础研发稻麦秸秆机械化还田氮磷原位农田归还技术和离地秸秆厌氧发酵氮磷养分农田归还技术。对于养殖业废弃物，立足种养结合，就近废弃物循环利用，重点研发养殖场污水减量技术、养殖场内粪便机械化堆肥技术及养殖肥水农田回用技术。对于农村生活污水，重点研发与农作物秸秆联合厌氧发酵处理技术。通过对农作物秸秆、养殖废弃物、农村生活污水无害化...

应用案例名称

棠下村区域种植业污染物联控综合示范工程

案例地址

江苏省无锡市宜兴市周铁镇

案例规模

3000亩

项目投运时间

2013-12-01

工艺流程

种植业残体（农作物、蔬菜、茶果树）氮磷养分管理与多级利用技术研究与示范。以区域为尺度，在调查分析主要农作物秸秆的产生量、秸秆可收集量以及秸秆产生的时空分布特征的基础上，研发稻麦秸秆氮磷原位农田归还技术、秸秆炭化还田减排技术、异地处理后氮磷养分农田归还技术，集成稻麦秸秆机械化技术、还田秸秆快腐剂技术及基于还田的农田水肥管理、病虫草害防治技术，创新研究秸秆还田伴侣技术、环境友好的秸秆还田方式与水肥管理技术，建立高效秸秆氮磷原位农田归还技术体系；研发集成秸秆收集、打捆与转运技术，创新研究以工厂化秸秆快速堆肥技术、秸秆厌氧发酵蔬菜大棚供热供肥技术和秸秆基质化多级利用技术，建立农作物秸秆处理与氮磷养分高效农田归还技术体系。种养结合氮磷养分管理与污染减排技术研究与示范，主要包括：（1）养殖场污染物管理与减量技术，针对农牧结合型养殖场，集成示范养殖场“干清粪”“雨污分流”“固液分离”“干湿分离”“粪便堆肥”与“养殖废水净化”等技术，实现养殖场污染物源头减量。（2）农田氮磷养分管理技术，基于农牧结合生产模式下所栽培作物水肥需求特征，集成优化固（液）态养殖废弃物（水）施用技术、养殖废弃物氮磷部分替代化肥养分技术和畜禽废弃物（水）还田条件下水分管理技术，创新研究养殖场废水农田喷滴技术，形成农牧结合型生产模式下兼具高效消纳养殖废弃物与种植业优质高产的农田氮磷养分管理技术体系。分散型养殖场废弃物养分管理与多级利用技术研究与示范，主要包括：（1）针对具有垫料饲养经验和条件的分散式养殖场（户），集成示范发酵床养殖氮磷污染物零排放技术、废弃发酵床垫料堆肥还田技术等；（2）针对无垫料饲养经验和条件的分散式养殖场（户），集成优化小规模养殖的粪污减量管理、无害化处理后直接还田以及厌氧发酵提取沼气后还田技术。形成分散式养殖场（户）畜禽养殖污染物减排与废弃物氮磷养分管理技术体系。环境中养分利用与减排技术研究与示范。以自然村落或集镇生活区为尺度，调查分析生活区生活污水产生量、氮磷浓度及二者时空分布特征，创新研究农村自然村落或集镇生活区地表径流低成本高效收集技术、生活污水与农作物秸秆、畜禽粪便等共发酵技术等，集成示范集中供气与沼液沼渣还田技术。

污染防治效果和达标情况

本技术系统在宜兴市周铁镇棠下村区域种植业污染物联控综合示范工程进行了应用，示范区总规模约3000亩，建立了秸秆全量机械化还田、秸秆+生活污水+畜禽粪污联合厌氧发酵、蔬菜残体厌氧发酵、畜禽养殖场污染物减量减排等四个示范工程，研发的核心关键技术及装备在示范区进行了试验与示范。其中，农作物秸秆还田技术在项目核心示范区3000亩实现了全覆盖；秸秆+生活污水+畜禽粪污联合厌氧发酵技术在项目核心示范区钱家自然村得到示范应用，在实现农户集中供气的同时，2013～2015年消纳秸秆、生活污水和畜禽粪污共1313.1吨，产生的沼液1088.5t和沼渣60.7t，通过沼液沼渣还田向示范区工程周边区的约70亩农田，累积施入N477.6kg、P2O5217.7kg、K2O288.2kg，节约化肥氮素养分投入32.5%、磷素65.2%、钾素42.0%，肥料综合成本节省约20%；蔬菜残体厌氧发酵工程收集处理200亩残体进行厌氧发酵，年消纳蔬菜秸秆残体约60t，产生沼气用于大棚蔬菜增温补光，产生的沼液沼渣作为蔬菜大棚肥料施用。畜禽养殖污染物减量减排工程在万石镇永谊猪场示范了“三分离一净化”及废水农田回用技术，即雨污分离、干湿分离、固液分离、厌氧发酵-生态净化技术、净化废水喷滴灌回用技术等，年出栏4000～6000头猪场实现了粪尿原位分离、雨污分流和干湿分离，减少污水产生量30%以上，粪便堆肥还田，污水经沼气发酵后沼液通过淌灌、喷灌和滴灌等形式70%以上得到还田利用，剩余部分通过生态沟渠塘系统净化，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918）一级B标准，达标排放。