蔣尊芳

（農(nóng)業(yè)部南京設(shè)計院中南分院，湖南長沙410000）

2017 年6 月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)〔2017〕48 號），成為建國以來首個聚焦畜禽養(yǎng)殖環(huán)境問題的指導(dǎo)性文件。《意見》提出，以畜牧大縣和規(guī)模養(yǎng)殖場為重點，以農(nóng)用有機(jī)肥和農(nóng)村能源為主要利用方向，全面推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，加快構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展新格局。近年來，全國各地深入貫徹落實《意見》精神，強(qiáng)化政策支持，加強(qiáng)技術(shù)推廣，建立市場化機(jī)制，畜禽廢棄物資源化利用取得了階段性成效。但是，我國種養(yǎng)主體分離，種養(yǎng)不匹配的問題還普遍存在，糞肥還田利用“最后一公里”還沒有完全打通。為推動落實《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳、生態(tài)環(huán)境部辦公廳關(guān)于促進(jìn)畜禽糞污還田利用依法加強(qiáng)養(yǎng)殖污染治理的指導(dǎo)意見》(農(nóng)辦牧〔2019〕84 號)，2020 年 6 月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳、生態(tài)環(huán)境部辦公廳聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用要求強(qiáng)化養(yǎng)殖污染監(jiān)管的通知》(農(nóng)辦牧〔2020〕23 號)。進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，全面推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用。

加強(qiáng)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理及利用設(shè)施建設(shè)是推動區(qū)域性畜禽糞污資源化利用的重要出發(fā)點。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范界定規(guī)模生豬養(yǎng)殖場為年出欄500 頭以上，其他畜禽根據(jù)《土地承載力測算技術(shù)指南》按存欄量折算，100 頭豬相當(dāng)于15 頭奶牛、30 頭肉牛、250 只羊、2500 只家禽。

目前，畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場存在糞污處理及利用設(shè)施不配套、不健全，技術(shù)工藝不盡合理等問題，對周邊居民生活環(huán)境造成了一定影響，污染防治壓力依然較大。

本研究結(jié)合多年的工程設(shè)計實踐，按照堅持源頭減量、過程控制、末端利用的治理路徑，構(gòu)建起“清潔養(yǎng)殖—糞污發(fā)酵—清潔能源—高效肥料—作物種植”種養(yǎng)結(jié)合全產(chǎn)業(yè)鏈自循環(huán)模式，加強(qiáng)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理利用整體設(shè)計，對區(qū)域性整體推進(jìn)畜禽糞污化利用具有重要意義。

1 畜禽糞污處理利用設(shè)施建設(shè)

1.2 畜禽養(yǎng)殖欄舍標(biāo)準(zhǔn)化改造

為了實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、源頭減量，所有規(guī)模化養(yǎng)殖場需進(jìn)行清潔化、標(biāo)準(zhǔn)化升級改造，實施畜禽養(yǎng)殖清潔生產(chǎn)管理，推廣節(jié)料、節(jié)水等清潔養(yǎng)殖工藝，干清糞、刮板清糞等清潔糞污收集工藝，不同清糞工藝最高允許排水量按照GB 18596 執(zhí)行；推進(jìn)養(yǎng)殖欄舍標(biāo)準(zhǔn)化改造，包括雨污分離設(shè)施改造、漏糞地板改造、購置飲水節(jié)水設(shè)備等設(shè)施設(shè)備建設(shè)。污水宜采用暗溝或管道輸送，漏糞地板面積達(dá)到三分之一以上，飲水設(shè)備可采用節(jié)水型自動飲水碗、飲水槽等。

1.2 糞污收集處理設(shè)施建設(shè)

加大過程控制力度，對規(guī)模養(yǎng)殖場進(jìn)行糞污全量收集，實現(xiàn)肥料化、能源化利用，建設(shè)糞污資源化利用配套設(shè)施，包括固體糞便暫存池、污水暫存池、農(nóng)家肥堆漚池、沼氣池/厭氧發(fā)酵池、沉淀池、沼液儲存池等設(shè)施設(shè)備的建設(shè)。糞污處理利用設(shè)施設(shè)備的建設(shè)規(guī)模必須養(yǎng)殖規(guī)模相配套，并確保正常運行。

1.2.1 單位畜禽糞污日產(chǎn)生量

單位畜禽糞污日產(chǎn)生量推薦值為：生豬0.01 m3，奶牛 0.045 m3，肉牛 0.017 m3，家禽 0.0002 m3，具體可根據(jù)養(yǎng)殖場實際情況核定。

1.2.2 糞污收集處理設(shè)施建設(shè)規(guī)模

固體糞便暫存池、污水暫存池、沼氣池、沉淀池等糞污收集處理設(shè)施建設(shè)規(guī)模按式（1）計算：

V=∑Qi×Di× Ri（1）

式中：V 為養(yǎng)殖場內(nèi)糞污收集處理設(shè)施建設(shè)規(guī)模，m3；Qi 為區(qū)域內(nèi)第i 種畜禽種類的日糞污產(chǎn)生量，m3；Di 為區(qū)域內(nèi)第i 種畜禽種類的糞污處理周期，d；Ri 為區(qū)域內(nèi)第i 種畜禽種類設(shè)計存欄量，頭、只。

1.2.3 糞污收集處理設(shè)施建設(shè)要求

固體糞便、污水和沼液貯存設(shè)施建設(shè)要求按照GB/T 26622、GB/T 26624 和 NY/T 2374 執(zhí)行。沼氣池，配套調(diào)節(jié)池、厭氧發(fā)酵罐、固液分離機(jī)、貯氣設(shè)施、沼渣沼液儲存池等設(shè)施設(shè)備，相關(guān)建設(shè)要求依據(jù)NY/T 1220 執(zhí)行，利用沼氣發(fā)電或提純生物天然氣的，根據(jù)需要配套沼氣發(fā)電和沼氣提純等設(shè)施設(shè)備。

2 糞污處理工藝設(shè)計典型模式

2.1 “糞污收集—厭氧發(fā)酵—清潔能源”模式

該模式以沼氣工程為核心，沼氣是可再生的清潔能源，它既可替代薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源，也可替代煤炭等商品能源，其主要成分甲烷是一種理想的清潔燃料。除直接燃燒用于炊事、供暖、照明等外，還可作為內(nèi)燃機(jī)的燃料以及化工原料。以畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場畜禽糞污為原料，經(jīng)過調(diào)節(jié)進(jìn)料濃度、溫度等預(yù)處理，通過厭氧發(fā)酵工藝制取沼氣，沼氣用于發(fā)電或集中供氣。

圖1 畜禽糞污厭氧產(chǎn)沼工藝流程圖

2.2 “糞便收集—好氧發(fā)酵—高效肥料”模式

該模式以有機(jī)肥生產(chǎn)為重點，好氧堆肥是通過接種菌種進(jìn)行好氧發(fā)酵，分解有機(jī)物、高溫殺滅致病菌和去除臭味等。堆肥階段后期大部分有機(jī)物已被降解，由于有機(jī)物的減少及代謝產(chǎn)物的累積，微生物的生長及有機(jī)物的分解速度減緩，發(fā)酵溫度開始降低，此時用小型裝載機(jī)將發(fā)酵槽內(nèi)的物料移至陳化車間進(jìn)行二次發(fā)酵。制肥過程是在堆肥成品的基礎(chǔ)上，通過添加無機(jī)肥提高其肥效和商品性，進(jìn)而提高處理的經(jīng)濟(jì)效益。

圖2 糞便堆肥發(fā)酵工藝流程圖

2.3 “糞污收集—生物處理—高效肥料”模式

該模式以發(fā)酵床技術(shù)為關(guān)鍵，發(fā)酵床技術(shù)通過微生物發(fā)酵來降解污染物，實現(xiàn)污染零排放，又獲得生物有機(jī)肥。消納地緊張的規(guī)模養(yǎng)殖場，尤其是對于交通運輸不便、田塊面積分散、農(nóng)作物種植具有季節(jié)性、畜禽養(yǎng)殖規(guī)模不大、畜禽糞污資源化利用難以實施的山區(qū)，發(fā)酵床處理畜禽糞污顯得尤為重要。

畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場的糞污排入調(diào)漿池，經(jīng)攪拌機(jī)混合均勻后，泵入發(fā)酵床，糞污經(jīng)高效菌群降解后可作為高品質(zhì)的有機(jī)肥，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)畜禽糞污的零排放、零污染。

圖3 發(fā)酵床處理畜禽糞污工藝流程圖

3 糞肥資源化利用配套要求

3.1 糞肥還田要求

為保證糞肥科學(xué)規(guī)范還田，處理之后的畜禽糞肥必須滿足相關(guān)施用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，如《沼肥施用技術(shù)規(guī)范》（NY/T 2065-2011）、《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》（GB/T25246）、《有機(jī)肥料》（NY525-2012）等，才能用于土地施肥。

3.2 糞肥施用要求

糞肥的施用以土地承載能力為準(zhǔn)則，加強(qiáng)畜禽糞污養(yǎng)分管理，建立以種養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)分平衡管理制度，根據(jù)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模，充分考慮畜禽糞污養(yǎng)分供給量，合理確定配套土地面積。根據(jù)不同地域現(xiàn)狀，以土壤環(huán)境質(zhì)量、作物養(yǎng)分需求為出發(fā)點，控制糞肥的施用時間和施用量?？茖W(xué)測算環(huán)境容量，進(jìn)一步優(yōu)化養(yǎng)殖密度，需要大規(guī)模擴(kuò)大畜禽養(yǎng)殖的養(yǎng)殖場，采取租用土地或者與其他種植主體簽訂畜禽糞肥消納協(xié)議，確保所產(chǎn)生的糞污能夠消納。

4 結(jié)論

（1）以實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、源頭減量為出發(fā)點，所有規(guī)?；B(yǎng)殖場需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、清潔化升級改造，改進(jìn)節(jié)水養(yǎng)殖工藝和設(shè)備，包括雨污分離設(shè)施改造、漏糞地板改造、購置飲水節(jié)水設(shè)備等設(shè)施設(shè)備建設(shè)。

（2）以推進(jìn)畜禽糞污過程處理為手段，根據(jù)不用養(yǎng)殖規(guī)模及糞污處理利用的現(xiàn)狀條件，采取“糞污收集—厭氧發(fā)酵—清潔能源”“糞便收集—好氧發(fā)酵—高效肥料”“糞污收集—生物處理—高效肥料”等糞污處理利用工藝技術(shù)模式，加強(qiáng)糞污處理利用設(shè)施的建設(shè)，實現(xiàn)畜禽糞污的減量化、無害化、資源化處理。

（3）以畜禽糞污資源化利用為歸宿，糞肥還田利用需滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，才能施用于土地，并依據(jù)糞污土地承載力測算技術(shù)指南，合理確定配套土地面積。 □