拓守珍，張志強

（寧夏中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)畜牧水產(chǎn)技術(shù)推廣服務中心，寧夏 中衛(wèi)755000）

寧夏沙坡頭區(qū)畜禽養(yǎng)殖一直是當?shù)氐膬?yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)，2017年底，全區(qū)雞飼養(yǎng)量達到463.3萬只，其中：存欄301.19萬只，出欄162.13萬只；生豬飼養(yǎng)量35.59萬頭，其中：存欄12.68萬頭，出欄22.9萬頭；奶牛存欄3.64萬頭；肉牛飼養(yǎng)量5.32萬頭，其中：存欄2.34萬頭，出欄2.98萬頭；肉羊飼養(yǎng)量達到70萬只，其中：存欄42.6萬只，出欄27.4萬只。肉、蛋、奶總產(chǎn)量分別達到2.84、2.62、16.8萬噸，實現(xiàn)牧業(yè)總產(chǎn)值17.4億元。

隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，大量糞污對環(huán)境的影響也越來越嚴重，以2017年為例，沙坡頭區(qū)全年雞、豬、奶牛和肉牛產(chǎn)生的鮮糞便大約4 096 875 t，另外還有奶牛場沖洗擠奶臺和規(guī)模養(yǎng)豬場沖洗圈舍產(chǎn)生的污水大約394 625 t（見表1）。而全年加工處理的糞便和污水總量大約分別是2 714 910 t和375 000 t，分別占總排泄量的66.23%和95%（見表2）。

為了使畜禽糞污實現(xiàn)達標排放和資源化利用，近幾年，沙坡頭區(qū)對畜禽糞污處理工藝與資源化利用模式進行了有益的探索，現(xiàn)歸納總結(jié)如下。

表1 沙坡頭區(qū)主要畜禽糞污排放量估算表Table 1 Estimation table of main livestock feces emissions in the Shapotou district

表2 沙坡頭區(qū)主要畜禽糞污處理量估算表Table 2 Estimation table of caparating size of main livestock feces in the Shapotou district

1 奶牛場糞污處理及利用技術(shù)

1.1 糞便的處理 奶牛場糞便主要有兩部分，一部分是奶牛排泄在運動場的糞便（包括部分尿），這一部分糞便經(jīng)過對運動場旋耕，與運動場的黃沙或土壤混合形成“墊料”，這種“墊料”每年在春耕和秋季農(nóng)田深翻前各清理1次，可作為有機肥直接還田利用。

另一部分是奶牛采食臺和待擠區(qū)每天清理出來的純糞便，約占奶?？偱偶S量的60%以上，這一部分主要是集中起來進行無害化處理。方法是將收集起來的牛糞加入輔料和生物發(fā)酵劑，然后堆置成高1.5 m、寬3 m的長條形垛，每2～3 d翻倒1次，溫度控制在45～70℃之間。當溫度超過70℃時，要適當增加翻倒次數(shù)來降溫，正常情況下20 d左右可完成發(fā)酵，發(fā)酵好的牛糞經(jīng)風干或烘干包裝待用。

當養(yǎng)殖場規(guī)模較大（存欄1萬頭左右），每天收集的糞便數(shù)量特別大時，可建成長方形發(fā)酵池，利用機械翻倒進行發(fā)酵。工藝流程如下：①采食臺、待擠區(qū)糞便集中；②加入輔料、生物發(fā)酵劑混合；③腐熟發(fā)酵，每2～3 d翻倒1次，共20 d；④風干或烘干包裝。

1.2 污水的處理 從擠奶廳收集起來的污水及奶牛場生活區(qū)的污水經(jīng)地下排污管道集中到養(yǎng)殖場建設的污水處理收集池，通過兩種方式進行處理。一種是污水先進行一次沉淀后進入到收集池，然后進行固液深度分離，分離出的固體運到糞便處理廠處理，剩下的污水先后進入到裝有特殊處理設施的厭氧池、兼氧池內(nèi)進行處理。通過厭氧和好氧處理后再進行二次沉淀進入到穩(wěn)定池+多介質(zhì)過濾（工藝流程圖見圖1）；另一種是先經(jīng)第一個大沉淀池沉淀，然后進入到六個階梯式連續(xù)沉淀池緩速沉淀再到靜水池，再由靜水池進入蓄水池。在進入到蓄水池的污水中再加入一些菌種劑進行進一步無害化處理（工藝流程圖見圖2）。每經(jīng)過一道處理工序時都要用相應的過濾網(wǎng)過濾。兩種方式處理過的污水達到農(nóng)田灌溉用水的標準后，通過灌溉管網(wǎng)系統(tǒng)或液肥運輸車，運至農(nóng)田、經(jīng)果林、飼草料生產(chǎn)基地中利用。

圖1 污水處理工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of sewage treatment

目前，沙坡頭區(qū)所有奶牛養(yǎng)殖場的糞污全部完成了無害化處理設施的建設和安裝，2018年將全部投入使用，首先實現(xiàn)達標排放和資源化利用。

2 豬場糞污處理及利用技術(shù)

圖2 污水處理工藝流程圖Fig.2 Process flow chart of sewage treatment

2.1 水泡糞處理技術(shù) 養(yǎng)殖場內(nèi)水泡糞通過鋪設地下排污管道，讓養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污通過管道排放到積污池內(nèi)，在積污池內(nèi)將糞便進行攪拌均勻，攪拌后通過固液分離機進行固液分離，固體進入有機肥車間加工生產(chǎn)成粉狀的有機肥，液體進入發(fā)酵車間通過厭氧發(fā)酵變成液肥。生產(chǎn)出的固態(tài)和液態(tài)的有機肥可以直接還田，作為農(nóng)作物生產(chǎn)所需的有機肥料。而發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進入發(fā)電機組變?yōu)殡娔芄﹫鰠^(qū)使用。發(fā)酵車間為全封閉式厭氧發(fā)酵，上面全部覆蓋紅泥網(wǎng)格，不僅可以加速發(fā)酵，而且可以防止產(chǎn)生的惡臭氣體外泄污染環(huán)境（見圖3）。

圖3 水泡糞處理技術(shù)工藝流程圖Fig.3 Process flow chart of bubble waste treatment technology

2.2 干清糞處理技術(shù) 將圈舍內(nèi)的糞便用刮糞板清理出來后，集中于糞便加工處理區(qū)，混合生物發(fā)酵劑進行發(fā)酵處理，其原理同牛糞發(fā)酵處理相同。工藝流程如下：養(yǎng)殖場糞→干清糞→固體→腐熟發(fā)酵有機肥→用于農(nóng)田。

3 雞糞的加工處理及利用技術(shù)

沙坡頭區(qū)養(yǎng)雞主要集中在宣和、永康兩鎮(zhèn)，占全區(qū)飼養(yǎng)量的82.4%。經(jīng)二十年多年的發(fā)展，在這兩鎮(zhèn)相繼建成了7個雞糞加工處理廠，年加工處理雞糞13.8萬噸，占沙坡頭區(qū)全年雞糞總量的76.84%。目前對雞糞的加工處理主要有烘干和生物發(fā)酵2種模式，其中烘干處理約占處理總量的60%左右，生物發(fā)酵處理約占總量的40%左右。

3.1 烘干處理 將分散的各個養(yǎng)雞場（戶）的雞糞集中到雞糞加工處理廠，經(jīng)過短時間晾曬后加入糠醛渣、作物秸稈粉等輔料，使其含水量調(diào)控在70%左右，然后將雞糞混合物由進料口進入到滾筒式烘干設備中進行烘干。一般從進料口進入到從出料口出來，大約需要15 min左右的時間，這時水分降至18%以下，再經(jīng)篩分（制粒）、包裝入庫、利用。工藝流程如下：收集→晾曬→烘干爐→篩分→包裝。

這種方法的優(yōu)點：①加工處理速度快，處理量較大，每天每個雞糞處理廠一臺烘干機可處理鮮雞糞30～40 t。②成本較低，每生產(chǎn)1 t烘干雞糞平均費用為330元左右。③能有效殺死糞便中的所有病原微生物和寄生蟲及卵。

缺點：①不能改變糞便中的化學成分，一些對作物和土壤有害的主要成分仍然留存在糞肥中；②臭味不能徹底消除，處理中和處理后始終都會散發(fā)出雞糞固有的臭味，污染環(huán)境和周圍空氣質(zhì)量；③遇水重新“還原”成生鮮雞糞，故不便于貯存。

3.2 生物發(fā)酵處理

3.2.1 將收集來的鮮雞糞與發(fā)酵菌種劑（如RW酵素菌等）、除臭劑、輔料等經(jīng)過翻堆機充分攪拌混合，調(diào)節(jié)物料的碳氮比和含水量達到最佳發(fā)酵條件。

3.2.2 將混合物料堆成條垛或陽光棚槽式發(fā)酵池，利用翻拋機對發(fā)酵物料進行翻倒攪拌，前2～3 d翻倒1次，以后每天翻倒1次，控制發(fā)酵溫度（55～70℃）和含氧量，保證微生物繁殖處于最佳狀態(tài)，使各種微生物在適合的環(huán)境下大量繁殖，并通過它們的新陳代謝作用，把復雜有機物分解成容易被植物吸收利用的簡單的小分子有機物。

圖4 生物發(fā)酵處理工藝流程圖Fig.4 Process flow chart of biological fermentation

3.2.3 陳化（二次發(fā)酵）。經(jīng)過10～12 d的一次發(fā)酵，大部分有機物已被降解，由于有機物的減少及代謝產(chǎn)物的累積，微生物的生長及有機物的分解速度減緩，發(fā)酵溫度開始降低，微生物進入減速生長期。此時發(fā)酵的物料就可以運至陳化場地進行二次發(fā)酵，二次發(fā)酵約需15～20 d，在此階段剩余有機物被進一步分解、腐熟、干燥（水分含量23%以下即可），以滿足后續(xù)制粒肥工藝的要求，也可以添加部分無機元素后作為基質(zhì)利用（見圖4）。

這種方法處理的優(yōu)點是處理徹底，糞肥基本能達到無害化要求，同樣能有效殺死糞便中的所有病原微生物和寄生蟲及卵，處理后臭味小，不會對環(huán)境和周圍空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。缺點是設施投資大，加工處理所需時間長，20 d以上，另外如果是采取條垛式堆貯發(fā)酵處理，需要占用場地大，生產(chǎn)成本高，每產(chǎn)出1 t發(fā)酵雞糞需600元左右。

4 畜禽糞污混合處理技術(shù)——生物天然氣生產(chǎn)

主要以各類畜禽產(chǎn)生的糞污為主要生產(chǎn)原料，收集并經(jīng)過前端篩選、軋碎、清除雜物（砂石、金屬、動物皮毛、塑料制品等），按比例牛糞30%、豬糞18%、秸稈2%、工藝水50%混配后進入一次發(fā)酵（恒溫27℃），一次發(fā)酵后進入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)（恒溫36～37℃）進行二次厭氧發(fā)酵。厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生出主產(chǎn)品沼氣（沼氣含甲烷60%～70%，還含有二氧化碳、硫化氫、氮氣和一氧化碳、水等），沼氣經(jīng)凈化提純生產(chǎn)出生物天然氣（脫去二氧化碳、硫、水等，甲烷含量達到90%以上）。提純后的生物天然氣經(jīng)槽車運往天然氣輸氣管道和加氣站，用于居民生活用能或汽車燃料。厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)出的副產(chǎn)品沼渣沼液混合體，經(jīng)分離后分別形成沼渣、沼液，沼渣再經(jīng)過有氧發(fā)酵和加工處理作為農(nóng)作物的高效有機肥料，沼液按照不同植物的需肥標準，加工成高效生物有機液體肥料供種植業(yè)利用（生產(chǎn)工藝流程見圖5）。

圖5 生物天然氣生產(chǎn)工藝流程圖Fig.5 Process flow chart of biological natural gas production

該項目是由寧夏阜康生物科技股份有限公司于2017年引進實施的生物天然氣項目，預計2018年建成投產(chǎn)，建成后日產(chǎn)生物天然氣10 000 m3，沼液19.20萬噸。沼渣1.80萬噸。

5 結(jié)語

寧夏沙坡頭區(qū)在畜禽糞污加工處理與資源化利用方面雖然做了大量工作，也收到了一定成效，摸索出了一些好的做法和經(jīng)驗，但目前仍處于探索階段，有些處理方式和效果還不盡如人意，有待進一步總結(jié)優(yōu)化處理方式，徹底解決糞污對環(huán)境造成的影響。

5.1 雞糞的烘干處理效果不是很理想，如果不能及時利用掉，遇水后又現(xiàn)出“原形”，重新污染環(huán)境。可喜的是養(yǎng)殖戶和雞糞加工處理廠已經(jīng)意識到了烘干處理方式存在的問題和弊端，在有關(guān)部門的共同努力下，正在積極采取措施，通過加大資金投入、引進先進生產(chǎn)技術(shù)、更新生產(chǎn)設備、改善處理方式，逐步變烘干處理為生物發(fā)酵處理，有望在今年年底之前全部改造成生物發(fā)酵處理。

5.2 由于肉牛規(guī)模化養(yǎng)殖所占比重小，近80%的肉牛散養(yǎng)在農(nóng)戶家中，這部分散養(yǎng)肉牛產(chǎn)生的糞污集中處理目前難度較大，由農(nóng)戶自己堆存腐熟，自己利用。所以，肉牛的糞污無害化處理比重較低。今后將通過兩條途徑解決散養(yǎng)戶的糞污處理問題：①由新建的寧夏阜康生物科技股份有限公司收集通過生產(chǎn)生物天然氣處理技術(shù)進行處理；②對運輸距離較遠、有種養(yǎng)結(jié)合條件的養(yǎng)殖戶，引導他們采用生物發(fā)酵技術(shù)進行處理后再還田利用。

5.3 生物發(fā)酵處理所用的菌種劑種類多，質(zhì)量參差不齊，對糞污的處理效果產(chǎn)生直接影響。另外，處理后的糞肥沒有統(tǒng)一的標準和理化指標，不好評判產(chǎn)品質(zhì)量檔次，導致產(chǎn)品良莠不齊，影響產(chǎn)品使用效果和產(chǎn)品價格。