馬 金，劉曉軍

（1.甘肅前進(jìn)牧業(yè)科技有限責(zé)任公司，甘肅張掖 734000；2.甘肅電投河西水電公司，甘肅張掖 734000）

1 基本情況

甘肅前進(jìn)牧業(yè)科技有限責(zé)任公司成立于2008年，是由甘州區(qū)長安鎮(zhèn)前進(jìn)村黨總支創(chuàng)建、村民參與入股興辦的股份制企業(yè)。公司總部位于張掖市甘州區(qū)長安鎮(zhèn)前進(jìn)村，是一家集荷斯坦奶牛繁育、規(guī)模養(yǎng)殖、鮮奶生產(chǎn)、市場銷售、牧草種植、乳品加工，以及奶牛養(yǎng)殖技術(shù)信息咨詢服務(wù)為一體的綜合型農(nóng)牧企業(yè)。甘肅前進(jìn)牧業(yè)現(xiàn)存欄荷斯坦奶牛36 000頭，日產(chǎn)鮮奶500噸。荷斯坦奶牛品種主要從澳大利亞和新西蘭引進(jìn)，群體良種率達(dá)90%以上，泌乳牛占群體的40%以上，種群結(jié)構(gòu)良好?，F(xiàn)有飼草基地3.5萬畝，其中苜蓿5 000畝，青貯玉米30 000畝。2020年流轉(zhuǎn)土地0.7萬畝，實(shí)際4.2萬畝。2010年以來，公司先后被評為國家級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部部級奶牛標(biāo)準(zhǔn)化示范場、甘肅省奶業(yè)協(xié)會會長單位、甘肅省省級種畜牧場、省級農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)示范區(qū)、國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)重點(diǎn)示范基地，2016年被中國奶協(xié)評為國家級優(yōu)質(zhì)奶源基地、學(xué)生飲用奶奶源基地。

2 推行糞污處理技術(shù)工藝的重要意義

糞污資源化利用是奶牛養(yǎng)殖牧場關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，可進(jìn)一步提高牧場資源循環(huán)利用水平，有效控制降低生產(chǎn)成本、減少動物糞便對生態(tài)環(huán)境損害。推行糞污處理技術(shù)工藝，是貫徹落實(shí)綠色、生態(tài)、循壞發(fā)展理念的重要舉措，對推動農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、減量化、無害化處理、資源化利用，對進(jìn)一步提升牧場科學(xué)養(yǎng)殖水平、推動資源回收高效率利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面都具有重要意義。

3 糞污處理技術(shù)工藝

3.1 預(yù)處理

預(yù)處理是糞便無害化資源化處理前關(guān)鍵一步，主要目的是調(diào)節(jié)糞便水分含量以及進(jìn)行氮化、碳化處理。

3.2 好氧發(fā)酵

好氧發(fā)酵按工藝類型通?？煞譃橐淮涡园l(fā)酵和二次性發(fā)酵。一次性發(fā)酵是發(fā)酵堆肥原料在發(fā)酵設(shè)施中一次完成生物降解的全過程。二次性發(fā)酵是原料先后在不同的發(fā)酵設(shè)施中完成生物降解的全過程。堆肥是一系列微生物活動的過程，包含著礦質(zhì)化和腐質(zhì)化過程，一般利用堆肥溫度作為堆肥過程的評價指標(biāo)。堆肥可以分為升溫、高溫、降溫和腐熟四個階段。

3.2.1 一級發(fā)酵。一級發(fā)酵是糞便處理的第一階段，該工序的主要目的是利用微生物過程，將糞便中相對容易分解的有機(jī)物進(jìn)行分解的過程，一級發(fā)酵可以在露天場地進(jìn)行，也可以在發(fā)酵池中進(jìn)行。在一級發(fā)酵中，為達(dá)到快速升溫作用，通過需要向發(fā)酵池中輸入氧氣，提高糞便中微生物活性，提高氮元素、碳元素成分，加速細(xì)胞繁殖分解產(chǎn)生熱量。

3.2.2 二級發(fā)酵。二級發(fā)酵也稱腐熟階段，主要是針對一級發(fā)酵后一些難以分解的有機(jī)會進(jìn)行二次處理的過程，最終目的是將其變成腐殖酸、氨基酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物。相比一級發(fā)酵，二級發(fā)酵時間較短，也不需要額外處理，只需進(jìn)行適度攪拌和翻堆。

3.3 后處理

經(jīng)過兩級發(fā)酵后，牧場糞便已經(jīng)基本轉(zhuǎn)變?yōu)槎逊食善?，主要工序已?jīng)完成，后處理過程主要是對成品進(jìn)行分揀、干燥、剔除雜物、粉碎、造粒以及壓縮、打造的過程。根據(jù)不同要求，上述工序可以刪減。

3.4 貯存

堆肥發(fā)酵受場地和時間限制，一般應(yīng)準(zhǔn)備180天產(chǎn)量的貯存設(shè)施。

4 高溫好氧堆肥參數(shù)確定

影響堆肥過程主要參數(shù)包括水分、溫度、時間、供養(yǎng)、碳氮比、pH值等。

4.1 水分

水分是預(yù)處理階段最重要指標(biāo)參數(shù)，根據(jù)過往經(jīng)驗(yàn)和生物分解原理，堆肥糞便含水量控制在40%～60%之間較為適宜，最佳含水量則為35%～45%之間最佳。堆肥糞便含水量過高，超過70%時，將無法達(dá)到好養(yǎng)發(fā)酵環(huán)境，容易產(chǎn)生厭氧反應(yīng)，生物分解速度將大幅下降，同時生產(chǎn)異味；但堆肥糞便含水量過低，低于35%以下時，生物活性將降低，不利于微生物生長，同樣不利于有機(jī)物分解。

4.2 溫度

溫度是堆肥糞便發(fā)酵的另一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接影響發(fā)酵速度和質(zhì)量，堆肥糞便的最佳溫度為控制在55℃～65℃之間并持續(xù)5d以上。低于50℃，生物活性明顯降低，飛邊腐熟時間將大幅延長，降低發(fā)酵效率；而大于75℃，則容易釋放有害物質(zhì)。

4.3 供氧

氧是好氧微生物生存必要的條件，供氧量的多少與微生物活動的強(qiáng)烈程序和有機(jī)物的分解速度及堆肥粒度密切相關(guān)。因此，對發(fā)酵設(shè)施內(nèi)供氧是十分必要的，目前業(yè)內(nèi)增加供養(yǎng)主要有加強(qiáng)環(huán)境通風(fēng)、電力攪拌翻轉(zhuǎn)、通過風(fēng)機(jī)對堆肥糞便直接供養(yǎng)等方式。靜態(tài)發(fā)酵強(qiáng)制通風(fēng)時，每立方米物料通風(fēng)量取0.05NM3/min至0.2m3/min，通常采用非連續(xù)通風(fēng)方式，堆層每升高1m，風(fēng)壓增加1 000Pa～1 500Pa。

4.4 碳氮比

碳氮比是影響微生物活性的重要指標(biāo)，國際簡稱為C/N。目前業(yè)界公認(rèn)的堆肥原料的碳氮比在20：1到30：1之間。超過30：1后，堆肥糞便中碳元素過高，將限制發(fā)酵細(xì)菌與微生物活性，降低發(fā)酵時間，同時不利于達(dá)到成品化肥指標(biāo)。反之，若比重低于20：1，碳元素含量過低，則容易導(dǎo)致氮元素與氧氣相結(jié)合，產(chǎn)生刺鼻揮發(fā)性氨氣（NH3），導(dǎo)致氮元素急速流失，更不利于化肥指標(biāo)。為有效調(diào)整堆肥原料炭氮比，經(jīng)常采用添加秸稈廢棄物等方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。必要時還可添加酶制劑（甘肅奧林貝爾生物科技有限公司生產(chǎn)），以促進(jìn)發(fā)酵過程的正常進(jìn)行。

4.5 pH

堆肥原料的酸堿度（pH值）也是影響發(fā)酵效率的重要指標(biāo)。經(jīng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和研究，目前公認(rèn)堆肥原料的pH值介于6.5～8.5，最佳值在7.0～8.0之間，呈中性偏弱堿性。在這一范圍內(nèi)pH值最有利于糞便進(jìn)行好養(yǎng)分解。需要注意的是，不同于其他幾項(xiàng)指標(biāo)，pH值是一項(xiàng)動態(tài)變化性很大的指標(biāo)，與發(fā)酵溫度、時間都有一定關(guān)聯(lián)。矛盾的是，堆肥糞便開始發(fā)酵后，加入其他混合制劑很難起到明顯調(diào)節(jié)作用。因此該環(huán)節(jié)中初始階段工作就非常重要，必須提前調(diào)節(jié)到位。

4.6 時間

時間也是好養(yǎng)發(fā)酵過程需要重視指標(biāo)，根據(jù)堆肥糞便含水量的不同、碳氮比的不同以及氣候環(huán)境的不同，糞便發(fā)酵時間也有所差異。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境和濕度，各項(xiàng)指標(biāo)都在正常范圍的情況下，好養(yǎng)發(fā)酵的一級發(fā)酵與二級發(fā)酵時間都應(yīng)不少于10d。除發(fā)酵時間外，堆肥風(fēng)干、固化、儲存時間也要統(tǒng)籌考慮，確保成品化肥質(zhì)量。

4.7 腐熟度

衡量堆肥成熟程度的參數(shù)。所謂腐熟度即堆肥中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過礦化、腐殖化后達(dá)到穩(wěn)定的程度。堆肥腐熟度評價指標(biāo)分為物理學(xué)指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)。物理學(xué)指標(biāo)包括溫度、氣味、顏色；化學(xué)指標(biāo)包括化學(xué)需氧量、揮發(fā)性固體含量、易降解有機(jī)質(zhì)、腐殖度、碳氮比等；生物學(xué)指標(biāo)包括微生物活性測試和發(fā)芽試驗(yàn)。目前，業(yè)內(nèi)對于腐熟度尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，堆肥成熟的標(biāo)志是物料呈黑褐色，無臭味，手感松散，顆粒均勻?yàn)闇?zhǔn)，同時蚊蠅、病原菌、寄生蟲卵、病毒以及植物種子均被殺滅。

5 堆肥成品指標(biāo)與牧場糞尿及廢水無害化處理

5.1 堆肥成品指標(biāo)

（1）碳氮比應(yīng)小于20∶1；（2）含水率20%～35%；（3）符合國家衛(wèi)生要求規(guī)定；（4）耗氧速率趨于穩(wěn)定；（5）腐熟度應(yīng)大于等于Ⅳ級。

5.2 堆肥制品儲藏標(biāo)準(zhǔn)

①堆肥產(chǎn)品存放時，含水率應(yīng)不高于30%，袋裝堆肥含水率應(yīng)不高于20%；②堆肥產(chǎn)品的含鹽量一般應(yīng)在1%～2%；③成品堆肥外觀應(yīng)為茶褐色或黑褐色、無惡臭、質(zhì)地松散，具有泥土芳香氣味。

5.3 牧場糞尿及廢水無害化處理工藝

（1）收集：養(yǎng)殖廢水及生活污水通過管道進(jìn)入沉淀池。（2）沉淀：將廢水通過三級沉淀池沉淀后，將沙土沉淀后，進(jìn)入固液分離池。（3）攪拌切碎：在固液分離池用攪拌切割泵將混合糞污攪拌切碎，打入固液分離機(jī)。（4）固液分離：通過固液分離機(jī)將糞污分離成液體部分和固體部分，液體進(jìn)入液體生物肥發(fā)酵池，固體部分進(jìn)入堆肥場。

6 結(jié)語

采取好養(yǎng)發(fā)酵技術(shù)，對牧場分辨進(jìn)行無害化、資源化處理，扎實(shí)推進(jìn)種養(yǎng)結(jié)合的循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以更加科學(xué)合理地利用種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的生物資源，有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，減少農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境的污染，提升農(nóng)業(yè)對生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)功能。而利用動物糞便制作的天然有機(jī)肥，還可以進(jìn)一步推動減量或禁施化肥、農(nóng)藥、獸藥、添加劑用量，提升乳品品質(zhì)，建設(shè)生態(tài)友好農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)清潔田園、清潔家園，推進(jìn)生態(tài)友好型美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。