張玉良 龍東海 趙國

摘 要：通過對長春市地區(qū)畜禽糞便污染現(xiàn)狀和處理現(xiàn)狀的調(diào)研，掌握其基本情況與廣大養(yǎng)殖戶動向，同時結(jié)合本地區(qū)地域特點，初步探討開展長春地區(qū)畜禽糞便處理裝備與設(shè)施的研究與方向架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：畜禽糞便;處理;裝備與設(shè)施;研究

中圖分類號：S23 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200330017

據(jù)資料顯示，到2020年，中國畜禽糞便量將達到424400萬t[1]。由于我國畜禽養(yǎng)殖分布不均勻，作為畜禽養(yǎng)殖集中地區(qū)的長春市，產(chǎn)生的畜禽糞便量較大，因此要想有效處理如此巨大的農(nóng)業(yè)污染源，必須具有相適應(yīng)的手段、模式和裝備設(shè)施，而裝備設(shè)施作為處理工作的核心，要符合地域和時空的要求，這樣才能更有效地被大家應(yīng)用并取得預(yù)想的效果。

1 開展研究背景

1.1 污染方面

在我國每年產(chǎn)生的畜禽糞便的綜合利用率不到60%[2]。

1.2 治理政策方面

黨的十八屆五中全會以來，2016年中央1號文件、《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的意見》和《全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃（2015-2030年）》等有關(guān)決策部署，全部圍繞解決農(nóng)村環(huán)境臟亂差等突出問題。

1.3 科學(xué)技術(shù)方面

機械自動化、生物發(fā)酵等技術(shù)不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)不斷問世，為處理畜禽糞便提供了更好、更先進的處理方法與手段。

2 長春市地區(qū)畜禽糞便處理現(xiàn)狀調(diào)研

2.1 現(xiàn)狀情況

本次調(diào)研工作從2015年7月—2017年8月，歷時25個月，對農(nóng)安江灣養(yǎng)殖場、榆樹安泰牧業(yè)、長春凱豐牧業(yè)等12家規(guī)模較大的養(yǎng)殖場進行調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在長春市對畜禽糞便的處理主要有3種情況。

無任何處理措施，將禽畜糞便放置到村屯周邊空地或林帶中挖好的坑中，等待自然發(fā)酵。這種處理方式特點是污染較大，環(huán)境不達標(biāo);處理時間較長;有氣候因素影響;不需要投入設(shè)備設(shè)施，成本低;能夠產(chǎn)生有機肥，但質(zhì)量不確定;使用人群多為自產(chǎn)自銷。12家養(yǎng)殖場中有7家是這種情況。

僅有簡易的畜禽糞便存放場所，被放置后需要自然發(fā)酵。這種處理方式特點是需要投入一定簡單的設(shè)備設(shè)施;有一定的防污措施，但也存在一定的污染;處理時間較長;有氣候因素影響;能夠產(chǎn)生有機肥，但質(zhì)量不確定;有一定的存放基礎(chǔ)，且需要場所面積較大;處理后的畜禽糞便多為自產(chǎn)自銷，或少量作為有機肥原料外銷;處理過程中額外加一些秸稈和菌劑。12家養(yǎng)殖場中有3家是這種情況。

有畜禽糞便發(fā)酵裝備，但是剛剛投入，同時由于成本問題冬季不準(zhǔn)備使用。這種處理方式特點是前期投入較大，尤其需要投入一些設(shè)備，防污措施完備;處理時間較短;無氣候因素影響;能夠產(chǎn)生有機肥，質(zhì)量確定;有一定的存放基礎(chǔ)，且場所面積適中;處理過程中需要加一些秸稈和菌劑;產(chǎn)品可自用和他銷。12家養(yǎng)殖場中有2家是這種情況。

3種場景圖如圖1。

2.2 問卷填寫與分析

經(jīng)詢問、問卷填寫和課題組討論，最終分析得出產(chǎn)生現(xiàn)況的原因主要有3方面。

2.2.1 農(nóng)民方面

污染知識與相關(guān)意識薄弱;當(dāng)前利益思想濃厚;養(yǎng)殖長期性不確定;思想閉塞，很少了解關(guān)于畜禽糞便處理的問題，如處理銷售后將取得的利益及開拓銷售渠道的方法等。

2.2.2 政府方面

相關(guān)管理工作起步較晚;一刀切，很難操作;引導(dǎo)相對不足。

2.2.3 處理裝備設(shè)施方面

沒有本地區(qū)的處理裝備設(shè)施生產(chǎn)廠家，很難在周邊找到此類設(shè)備的信息;本地區(qū)的裝備設(shè)施研究較少，不能起到方向引導(dǎo)作用;南方地區(qū)制造的該類裝備設(shè)施，價格較高，同時該類裝備設(shè)施多銷售于南方地區(qū)，在長春地區(qū)有地域不適應(yīng)的特點。

3 處理裝備研究方向的初探

經(jīng)分析得出：擁有適合本地區(qū)的畜禽糞便處理裝備設(shè)施，會有助于長春地區(qū)畜禽糞便污染治理工作，因此，在前期多方面工作開展所獲得知識的基礎(chǔ)上，認為開展相關(guān)研究工作應(yīng)體現(xiàn)以下幾方面。

3.1 多層次、多方位開展裝備和設(shè)施研究

在對畜禽糞便處理裝備和設(shè)施的研究上，需要從多方位、多層次上開展研究，不能單一方向或單水平的研究，否則會出現(xiàn)與現(xiàn)階段情況不匹配的情況。如，僅單一開展高效、高性能和高智能的畜禽糞便有機肥發(fā)酵一體機研究，由于這個裝備成本相對高，大多數(shù)養(yǎng)殖戶還很難接受，所以需多層次、多方位開展研究工作，如防漏防擴散的堆放設(shè)施，具有高聚熱性能的棚式發(fā)酵場等，以面向廣大養(yǎng)殖戶。另外，可開展適合長春地區(qū)的沼氣發(fā)酵裝備和多等級水平的畜禽糞便發(fā)酵裝備等。

3.2 重點裝備深層次研究

對于現(xiàn)過渡階段，處理效果較好和一般的裝備并存，但最終將向高效、高性能和高智能化的處理裝備和設(shè)施方向發(fā)展，如臥滾筒式畜禽糞便發(fā)酵有機肥一體機。

現(xiàn)市場上有少量效率、性能和智能化較高的處理裝備，而且多為南方廠家生產(chǎn)，也多銷售于南方地區(qū)，直接用于長春地區(qū)存在一些不適用的特點。如，長春地區(qū)冬季溫度比南方低，這類設(shè)備運行耗能尤其高，養(yǎng)殖戶不能夠接受，因此需要結(jié)合本地區(qū)地域特點進行深層次研究，可通過試驗，收集分析室外溫度節(jié)點、運行最佳發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度控制節(jié)點，然后依據(jù)上述相關(guān)數(shù)據(jù)編寫運行程序，分為高溫環(huán)境模式和低溫環(huán)境模式，以得到更高效能、更低成本運行的工作性能。

這類設(shè)備有2個普遍性的瓶頸問題：運行成本與產(chǎn)出效益不成正比。廣大養(yǎng)殖戶不能接受，因此必須在日常運行成本降低上開展專項研究。如，設(shè)備給物料加熱方面，這類設(shè)備為畜禽糞便提供發(fā)酵溫度的方式普遍以電加熱完成，而電加熱運行起來成本相當(dāng)高，因此需要對電加熱進行升級替代，或采用太陽能加熱與電加熱互補形式，或采用空氣能加熱等與電加熱互補形式，以降低用電的運行成本，設(shè)備的投入成本較高。廣大養(yǎng)殖接受困難，而全靠政府補貼，現(xiàn)階段可能性較低，因此需要對設(shè)備的一些部件進行優(yōu)化。以一廠家的臥滾筒式畜禽糞便發(fā)酵有機肥一體機為例，可對設(shè)備內(nèi)的多組不銹鋼濾水格柵進行減少，同時配合設(shè)備控制程序修改，以達到降低設(shè)備成本，而不改變設(shè)備功能的效果。

這類設(shè)備需要效率提升性研究。現(xiàn)在這類設(shè)備多采用好氧發(fā)酵工藝，而好氧工藝需要設(shè)備定頻率性地翻動設(shè)備內(nèi)的被發(fā)酵物料，以有效接觸氧氣，這會導(dǎo)致被發(fā)酵物料溫度損失，最終降低發(fā)酵效率。若設(shè)備采用被發(fā)酵物料不需翻動的厭氧發(fā)酵工藝，發(fā)酵效率要比好氧發(fā)酵慢，因此為提高發(fā)酵效率。設(shè)備的翻動物料工藝需要采用變頻率翻動工藝，發(fā)酵工藝上需要好氧發(fā)酵工藝與厭氧發(fā)酵工藝相結(jié)合。

3.3 裝備和設(shè)施引進與研究雙結(jié)合

由于南方地區(qū)相對東北地區(qū)研究和開發(fā)關(guān)于畜禽糞便處理裝備與設(shè)施開展的較早，經(jīng)驗上相對豐富。因此在研究上，可以引進南方地區(qū)現(xiàn)有裝備與設(shè)施，在此基礎(chǔ)上進行深與廣的拓展研究，以提高研究工作效率。

在有條件的基礎(chǔ)上，可對國外發(fā)達國家相關(guān)的設(shè)備、設(shè)施進行引進研究，因為國外先進發(fā)達國家在這方面的工作開展的更早一些，可以讓長春市農(nóng)業(yè)機械研究所研究、開發(fā)的畜禽糞便發(fā)酵設(shè)備、設(shè)施更加先進、更加高效和更加環(huán)保。

3.4 高智能手段要逐步滲透到研究中

自動化和互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)的出現(xiàn)，為研究工作提供了更好的平臺，如，增加設(shè)備和設(shè)施的遠程監(jiān)控，有利于指導(dǎo)用戶對設(shè)備操作、數(shù)據(jù)的收集和裝備設(shè)施發(fā)生故障時，輔助診斷等工作;同時還可利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)手段，遠程監(jiān)測有機肥發(fā)酵效果。

4 結(jié)論

為能夠更好、更有效地開展適合長春地區(qū)畜禽糞便處理裝備與設(shè)施的研究，既需要多層次多方位開展，又要重點突出;既需要外方引進，又要自主研究;既需要在原有基礎(chǔ)上開展，又要新科技元素的滲透。

總而言之，畜禽糞便處理相關(guān)裝備與設(shè)施的研究工作任重而道遠，對廣大科研和技術(shù)工作者是一個很大的挑戰(zhàn)。

參考文獻

[1] 朱鳳連，馬友華，周靜，等.我國畜禽糞便污染和利用現(xiàn)狀分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2008（13）：48-50.

[2]吳昊，張大江.談畜禽養(yǎng)殖污染綜合治理問題[J].農(nóng)村牧業(yè)機械化，2017（02）：40-41.

（責(zé)任編輯 常陽陽）