桂苗 郭肖穎 耿文敬
摘 要:該文分析了合肥市畜禽糞污產(chǎn)生量、農(nóng)作物秸稈資源量,評估了糞肥還田能力,探討了適宜合肥市的綠色種養(yǎng)循環(huán)技術(shù)模式。
關(guān)鍵詞:畜禽糞污;秸稈;資源;糞肥還田;種養(yǎng)循環(huán)
中圖分類號 F323 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2022)09-0150-02
合肥市是安徽省省會,屬于皖江城市帶核心城市,是沿海的腹地與內(nèi)地的前沿,總面積11445.1km2(含巢湖水面770km2)。境內(nèi)有丘陵崗地、低山殘丘、低洼平原3種地貌,以丘陵崗地為主,江淮分水嶺自西向東橫貫全境。合肥地處中緯度地帶,屬亞熱帶季風性濕潤氣候,季風明顯,四季分明,氣候溫和,雨量適中,主要耕作制度為油-稻、麥-稻、稻-菜和油-棉。耕地土壤以水稻土、黃棕壤、黃褐土為主要,約占全部土壤的94%。
“十三五”期間,合肥市認真貫徹落實黨的十九大精神,扎實推進全市畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用工作,堅持保供給與保環(huán)境并重,堅持政府支持、企業(yè)主體、市場化運作的方針,堅持源頭減量、過程控制、末端利用的治理路徑,全面推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用,著力構(gòu)建畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展新體系,形成了布局合理、種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)、產(chǎn)業(yè)鏈條完整的畜禽糞污綜合利用產(chǎn)業(yè)化新格局。
2020年,合肥市畜禽糞污綜合利用率達95%以上,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(小區(qū))糞污處理設(shè)施裝備配套率達99%以上,大型畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(小區(qū))糞污處理設(shè)施裝備配套率達100%。大力實施畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用制肥還田利用模式,要求養(yǎng)殖場配套或與周邊農(nóng)戶達成資源化利用消納土地協(xié)議。全市羊場、雞場糞污經(jīng)過堆肥發(fā)酵,銷售周邊農(nóng)戶種植草莓、蘑菇等,實施種養(yǎng)結(jié)合。有機肥生產(chǎn)企業(yè)充分利用周邊畜禽糞源制肥,各規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場均完成了畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用驗收,均建有與生產(chǎn)規(guī)模相適應的糞污處理設(shè)施、建立糞污消解登記臺賬、簽訂糞污消解協(xié)議書,并且均配套了與生產(chǎn)規(guī)模相適應的消納田地面積。
1 合肥市畜禽糞污及秸稈資源概況
1.1 畜禽糞污產(chǎn)生量估算 以2020年為例,合肥市養(yǎng)殖量為:生豬年出欄量126.5萬頭,年末生豬存欄64.7萬頭;家禽飼養(yǎng)量達1.57億只,家禽存欄3377.8萬只;肉羊出欄約11.2萬頭,存欄約8.6萬頭;肉牛存欄約2.9萬頭,奶牛存欄約2.7萬頭。根據(jù)《畜禽糞污土地承載力測算技術(shù)指南》中的計算方法,畜禽糞污綜合利用量約231.96萬頭豬當量。按照豬當量231.96萬頭折算,合肥市全年畜禽糞污氮磷排放量(折純)約為氮25516t、磷3826t。其中,固體糞便部分所產(chǎn)生的養(yǎng)分排放量(折純)約為氮21870t、磷3610t;尿液污水中所產(chǎn)生的養(yǎng)分排放量(折純)約為氮3646t、磷217t。綜合考慮畜禽糞污養(yǎng)分在收集、處理和貯存過程中的損失,全市每年畜禽糞污氮磷可利用的資源量(折純)約為氮16239t、磷2783t。
1.2 農(nóng)作物秸稈資源量估算 2020年,合肥市種植水稻、小麥、油菜、玉米、棉花、花生、豆類、其他谷物等面積合計為52.5萬hm2,農(nóng)作物秸稈理論資源量約338.29萬t,可收集資源量達241.51萬t。其中,農(nóng)作物秸稈作為肥料化利用的資源量約為129.85萬t,含機械化還田約125.2萬t、高溫堆肥等其他方式還田約2.65萬t、商品化有機肥生產(chǎn)利用量約2萬t。
1.3 糞肥還田能力評估 考慮作物生產(chǎn)需求實際,參照《農(nóng)業(yè)部畜禽糞污土地承載力測算技術(shù)指南》中不同植物土地承載力推薦值,在設(shè)定土壤氮養(yǎng)分水平Ⅱ,糞肥施用比例50%,當季利用率25%的前提下,以2020年,合肥市主要農(nóng)作物種植面積52.5萬hm2,蔬菜瓜果種植面積9.4萬hm2進行粗略估算。全市種植面積對應的土地承載力為1201.7萬頭豬當量(詳見表1),約為當年畜禽糞污排放量231.96萬頭豬當量的5.18倍,表明目前實際需要消納的畜禽糞總量距離消納上限尚有較大空間,總體承載力可控。如果按照糞肥施用比例為20%計算,全市種植面積對應的土地承載力為480.68萬頭豬當量,僅需要48.26%的種植面積即可完全消納全縣的畜禽糞污氮磷排放量。按照合肥市常年耕地面積61.9萬hm2計算,相當于全市每hm2耕地需要承載畜禽糞污中的氮磷負荷分別為氮26.2kg、磷4.5kg,整體消納壓力較小。
2 適宜合肥市的綠色種養(yǎng)循環(huán)技術(shù)模式
2.1 簡易堆漚還田模式
2.1.1 適用范圍 適用于采用墊料養(yǎng)殖模式肉雞、羊場的糞污無害化處理及利用。
2.1.2 技術(shù)原理 結(jié)合合肥市養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀和畜種糞便特性,肉雞養(yǎng)殖多采用稻殼墊料的方式,雞糞直接掉落至墊料中進行自然發(fā)酵,每次出欄時清理更換墊料。羊的養(yǎng)殖以高床墊料養(yǎng)殖為主,羊糞通過漏縫地板掉落到稻草墊料上,并定期進行清理。以上2種養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污具有含水量低,C/N比適中,異味較輕的特點,收集后接種高效發(fā)酵菌劑,使發(fā)酵溫度維持在45℃以上14d左右,每間隔7~10d用鏟車翻堆1次,堆漚周期30~40d,腐熟后的糞污符合無害化標準即可作為有機肥料還田利用(見圖1)。
2.2 高溫好氧堆肥無害化處理模式
2.2.1 適用范圍 適用于蛋雞、生豬養(yǎng)殖場的糞污無害化處理及利用。豬場豬糞的收集需采用干清糞方式,水泡糞方式收集的豬糞需首先進行固液分離后再進行高溫堆肥;蛋雞糞的收集需采用傳送帶清糞裝置,采用刮糞板方式收集的蛋雞糞需先進行固液分離后再進行高溫堆肥。
2.2.2 技術(shù)原理 針對蛋雞糞、豬糞具有含水量高、C/N低、重金屬和抗生素含量相對較高的特點,堆放過程中容易形成厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生惡臭和CH4、N2O等溫室氣體排放,因此需要添加秸稈等輔料進行含水率、C/N比和含氧量調(diào)控,通過高溫好氧堆肥技術(shù)進行無害化處理,堆肥工藝有條垛式、槽式、容器式,可根據(jù)場地條件靈活選擇,保持發(fā)酵溫度在50℃維持7d以上,每天機械翻堆1次,堆肥周期20~30d,腐熟后的堆肥經(jīng)檢測符合無害化標準要求后即可作為有機肥料還田利用,也可作為有機原料加工生產(chǎn)商品有機肥(見圖2)。
2.3 以沼氣工程為紐帶的綜合利用模式
2.3.1 適用范圍 適用于大型規(guī)?;i、牛場。
2.3.2 技術(shù)原理 采用干清糞方式,減少圈舍沖洗水用量和污水排放總量,尿液、污水等液體部分進入沼氣工程進行厭氧發(fā)酵,固體糞便經(jīng)過堆肥發(fā)酵生產(chǎn)有機肥。沼氣工程所產(chǎn)生的沼氣作為清潔能源回收利用,經(jīng)過固液分離后的沼渣部分進入堆肥發(fā)酵環(huán)節(jié)生產(chǎn)有機肥料,沼液部分通過水肥一體化技術(shù)進行農(nóng)田灌溉利用(見圖3)。
3 幾點建議
(1)根據(jù)合肥市畜禽糞污產(chǎn)生量和農(nóng)作物種植情況,結(jié)合作物養(yǎng)分需求特征、農(nóng)業(yè)面源污染防控和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全控制等諸多因素考量,推薦:①糧食作物有機肥見效慢,建議小麥、水稻等大宗糧食作物替代20%~25%即可;②建議適當加大果菜類、瓜果類等作物中有機肥替代比例至50%;③畜禽糞便還田前必須經(jīng)過腐熟達到無害標準,并對消納畜禽糞污的農(nóng)田開展環(huán)境質(zhì)量安全監(jiān)測和評估。
(2)建議肉雞、羊場的糞污采用簡易堆漚還田模式進行無害化處理及利用;蛋雞、生豬的糞污采用高溫好氧堆肥無害化處理模式進行無害化處理及利用;大型規(guī)模化生豬、牛場的糞污以沼氣工程為紐帶的綜合利用模式進行無害化處理及利用。
(3)所有畜種的固體糞污均可用商品有機肥生產(chǎn)線進行無害化處理及利用。
(責編:張宏民)