李曉鋒，陶 虎，索效軍，熊 琪，李 龍，周詩(shī)欽

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/動(dòng)物胚胎工程及分子育種湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430064；2.湖北金旸畜牧有限公司，湖北 麻城 438300；3.西南大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，重慶 400715）

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，畜產(chǎn)品需求持續(xù)增長(zhǎng)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的集約化、規(guī)?；壤粩鄶U(kuò)大，導(dǎo)致糞污集中產(chǎn)生，而由于養(yǎng)殖場(chǎng)的處理技術(shù)落后或設(shè)施不配套，在影響場(chǎng)內(nèi)及周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，也引發(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注，制約產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。與此同時(shí)，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)愈加重視，環(huán)境保護(hù)法、畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例等法律法規(guī)修訂實(shí)施，對(duì)規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污處理提出了更為嚴(yán)格的要求。中國(guó)養(yǎng)羊業(yè)發(fā)展迅速，2020 年全國(guó)羊存欄量30 655 萬(wàn)只、出欄量31 941萬(wàn)只、羊肉產(chǎn)量492 萬(wàn)t［1］，在滿足市場(chǎng)供應(yīng)、帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收等方面做出了積極貢獻(xiàn)。南方地區(qū)是指秦嶺淮河以南、橫斷山脈以東的地區(qū)，是中國(guó)養(yǎng)羊及羊肉消費(fèi)的重要區(qū)域，因降雨多、氣候炎熱潮濕，其養(yǎng)羊方式與北方地區(qū)有著很大不同，糞污處理模式也有所差異，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)不能直接應(yīng)用。本研究立足南方地區(qū)氣候生態(tài)特點(diǎn)和養(yǎng)羊現(xiàn)狀，對(duì)規(guī)模化養(yǎng)羊場(chǎng)的糞污處理及資源化利用技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，給養(yǎng)羊生產(chǎn)提供參考。

1 羊場(chǎng)糞污特點(diǎn)

糞污是指畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生糞便、尿液和污水的總稱。羊場(chǎng)多采取干清糞工藝，沖洗污水很少。羊糞較為干燥，呈較規(guī)則的光滑橢球形顆粒，外表致密、內(nèi)芯多孔，易于處理和貯存，其排泄量與品種、體重、日糧配方、采食量、氣候、季節(jié)等因素有關(guān)。綜合分析已有文獻(xiàn)［2-7］，羊的糞尿產(chǎn)量及特點(diǎn)分別見(jiàn)表1和表2。新鮮羊糞的臭味強(qiáng)度為3～4 級(jí)（較強(qiáng)），且不同程度地含有雜草種子、寄生蟲卵和病原菌，需經(jīng)無(wú)害化處理后方能還田利用。1 只羊的氮（磷）排泄量相當(dāng)于0.4 個(gè)豬當(dāng)量，糞污養(yǎng)分在收集、處理和貯存過(guò)程中的損失約為氮63%、磷27%［8］。

表1 羊的糞尿產(chǎn)量

表2 羊糞尿（鮮樣）的理化特性

2 糞污處理設(shè)施設(shè)備

2.1 羊舍建設(shè)

羊喜燥怕濕。南方地區(qū)多雨潮濕，應(yīng)修建樓式羊舍，羊床鋪設(shè)漏縫地板（木制、竹制或預(yù)混構(gòu)件均可），縫隙寬1.2～1.5 cm，糞尿可自然漏下。羊床下方為水泥斜坡或自動(dòng)刮糞板，后者需在羊舍的一端建造暫存池，并設(shè)置污水導(dǎo)流槽，以便干濕分離。糞尿溝應(yīng)位于屋檐投影的內(nèi)側(cè)，暫存池上方搭建頂棚，嚴(yán)格做到雨污分離。

2.2 糞污收集和貯存設(shè)施

場(chǎng)內(nèi)道路分凈道和污道，兩者不交叉、不混用；糞污處理區(qū)應(yīng)位于下風(fēng)向，輸送污水的暗溝或管道應(yīng)設(shè)有分級(jí)沉淀系統(tǒng)，與污水池之間有足夠落差，以實(shí)現(xiàn)自流。配備裝糞車，大型養(yǎng)羊場(chǎng)還應(yīng)有吸污車。按照養(yǎng)殖規(guī)模、貯存周期來(lái)計(jì)算設(shè)施容積，并能防雨、防滲漏、防溢流，采用全舍飼養(yǎng)殖的養(yǎng)羊場(chǎng)，以儲(chǔ)存期1 個(gè)月計(jì)，儲(chǔ)糞池的容量不低于0.06 m3/只，污水池0.02 m3/只；放牧飼養(yǎng)的養(yǎng)羊場(chǎng)，其容量可略小。

2.3 堆肥及有機(jī)肥加工設(shè)備

散養(yǎng)戶及小規(guī)模養(yǎng)羊場(chǎng)應(yīng)根據(jù)羊糞產(chǎn)量，建造發(fā)酵池進(jìn)行堆肥處理，至少建造2 個(gè)發(fā)酵池，與儲(chǔ)糞池搭配，以便交替使用。若委托第三方機(jī)構(gòu)處理，則無(wú)需堆肥設(shè)施及設(shè)備。大型養(yǎng)羊場(chǎng)可配套必要的混合、輸送、攪拌、鼓風(fēng)等設(shè)施設(shè)備，生產(chǎn)有機(jī)肥或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥，其設(shè)施包括加工車間、發(fā)酵槽，主要設(shè)備有槽式翻拋機(jī)、靜態(tài)曝氣鼓風(fēng)機(jī)、條垛式翻堆機(jī)、粉碎機(jī)、雙軸槳葉連續(xù)混合機(jī)、制粒機(jī)、滾筒干燥機(jī)、翻板式逆流冷卻器、風(fēng)機(jī)沙克龍（抽風(fēng)除塵）、篩分機(jī)、傳送皮帶或絞龍、斗式提升機(jī)、包裝機(jī)、控制柜，均應(yīng)具有電流和電壓過(guò)載保護(hù)，關(guān)鍵設(shè)備有緊急停鈕。

2.4 污水處理設(shè)施

因羊的排污量較少，散養(yǎng)戶及中小型養(yǎng)羊場(chǎng)用污水池、曝氣池處理即可，不建議建造沼氣池。大型養(yǎng)羊場(chǎng)可建造沼氣池，或通過(guò)氧化塘、水生植物塘、人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3 糞污的收集和處理技術(shù)

3.1 基本原則

按照減量化收集、無(wú)害化處理、資源化利用的原則，采用干清糞工藝，糞尿干濕分離，雨污分離，盡量不沖洗欄舍，做到源頭減量；羊舍設(shè)計(jì)合理，糞污處理場(chǎng)所無(wú)滲漏、不溢流，不影響周邊環(huán)境，做到過(guò)程規(guī)范；堅(jiān)持農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)平衡，把糞污轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥、液態(tài)肥，做到末端利用，提高糞污綜合利用率。同時(shí)，要求相關(guān)技術(shù)先進(jìn)可靠、工藝成熟、操作簡(jiǎn)便，糞污處理與資源開(kāi)發(fā)有機(jī)結(jié)合，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益兼顧。

3.2 糞污收集

應(yīng)做到糞污分別收集、及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)，其中羊糞裝車后經(jīng)污道運(yùn)送至儲(chǔ)糞池，中途應(yīng)防撒漏；污水經(jīng)暗溝（管道）排至污水池，或用吸污車轉(zhuǎn)運(yùn)。隨著勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變化和用工成本上升，且人工清糞效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，規(guī)?；B(yǎng)羊場(chǎng)應(yīng)采用刮糞板清糞、機(jī)械化轉(zhuǎn)運(yùn)，以減輕工作量、降低成本。

3.3 堆肥或漚肥

堆肥和漚肥是傳統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)、有效的糞污處理方法，區(qū)別在于前者為有氧發(fā)酵、后者為厭氧發(fā)酵，兩者的優(yōu)點(diǎn)為技術(shù)和設(shè)施簡(jiǎn)單、投資少、耗能少、運(yùn)行費(fèi)用低，缺點(diǎn)為成品不能商品化，適合中小規(guī)模養(yǎng)羊場(chǎng)，糞肥在本地及周邊地區(qū)消納利用。

好氧堆肥較為普遍，按照設(shè)施和工藝的不同又可分為：①傳統(tǒng)靜態(tài)法。羊糞不做任何處理，不添加輔料和菌種，直接堆積、自然發(fā)酵，中途不翻堆，該法操作簡(jiǎn)便，但肥分易流失、滋生蚊蠅，處理周期較長(zhǎng)。常在料堆中戳出通氣孔或豎插少量秸稈，以增加空氣接觸、縮短發(fā)酵時(shí)間。②動(dòng)態(tài)翻拋法。羊糞添加輔料和菌種后，堆成條垛或置于發(fā)酵槽中，定期機(jī)械翻拋，其腐熟快、臭味輕，并能分段式連續(xù)加料，發(fā)酵完成后隨時(shí)出料，運(yùn)行管理方便和靈活。③靜態(tài)通風(fēng)法。堆垛或發(fā)酵槽的底部預(yù)埋通風(fēng)管道，根據(jù)堆體溫度和發(fā)酵進(jìn)程強(qiáng)制鼓風(fēng)，中途不翻堆，其運(yùn)行費(fèi)用低于翻拋法，缺點(diǎn)是不能連續(xù)加料。除以上3 種類型外，還有發(fā)酵倉(cāng)和發(fā)酵塔法，因其投資大、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

以動(dòng)態(tài)翻拋堆肥為例，其工藝流程為：①預(yù)處理。羊糞含水量相對(duì)較低，一般不用處理即可直接堆積發(fā)酵，若混有較多尿液而導(dǎo)致含水量超過(guò)65%，應(yīng)添加秸稈、谷殼、鋸末等輔料，將水分調(diào)節(jié)至55%左右，同時(shí)能增加空隙和蓬松度，有利于有氧發(fā)酵。固液分離的投資大、運(yùn)行成本高，養(yǎng)羊生產(chǎn)中不多見(jiàn)。②接種菌劑。為提高發(fā)酵效率、縮短處理時(shí)間，可添加發(fā)酵升溫快、粗纖維降解能力強(qiáng)的復(fù)合發(fā)酵菌種。③堆積發(fā)酵。物料堆成條垛或置于發(fā)酵槽中，寬度根據(jù)攪拌機(jī)規(guī)格確定，長(zhǎng)度自由調(diào)節(jié)，高度為1.5 m 左右。④翻堆。發(fā)酵升溫后，用輪盤式、齒爪式、騎跨式等翻混機(jī)，每5～7 d 翻堆1 次，使物料混合均勻，增加供氧，促進(jìn)發(fā)酵和水分蒸發(fā)，同時(shí)能打碎結(jié)塊的物料。⑤腐熟。根據(jù)堆積方式和外界氣溫的不同，羊糞1～2 個(gè)月即可完全腐熟，高溫發(fā)酵能夠有效殺滅病菌、蟲卵、雜草種子，消除臭味，形成優(yōu)質(zhì)糞肥。

3.4 商品有機(jī)肥加工

腐熟后的羊糞可制成商品有機(jī)肥，主要工藝流程為：①粉碎調(diào)配。發(fā)酵后的物料粉碎后，根據(jù)配方添加有機(jī)或無(wú)機(jī)輔料，混合均勻。物料含水量過(guò)高時(shí)應(yīng)晾曬或增加輔料，以免黏附而影響均勻度。②制粒。物料輸送至制粒機(jī)，加工成柱形或球形顆粒。③干燥冷卻。物料輸送到烘干機(jī)，用熱風(fēng)烘干，使含水量≤30%，再用冷卻器降溫。該環(huán)節(jié)粉塵較多，應(yīng)配備沙克龍等除塵裝置。④篩分。利用篩分機(jī)將成品與需返工的物料分離，再對(duì)成品按粒徑分級(jí)。成品可用包膜機(jī)進(jìn)行包膜，以改善觀感，并防止結(jié)塊。⑤包裝入庫(kù)。采用連續(xù)自動(dòng)計(jì)量封口包裝機(jī)進(jìn)行成品包裝，運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存待售。因建設(shè)投資、生產(chǎn)工藝控制、銷售網(wǎng)絡(luò)、品牌管理等因素，推薦建設(shè)區(qū)域性有機(jī)肥廠，進(jìn)行集中處理。在有機(jī)肥基礎(chǔ)上，可適當(dāng)添加無(wú)機(jī)肥、微量元素、高蛋白物料，制成有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥或生物有機(jī)復(fù)合肥。

3.5 污水處理

養(yǎng)羊場(chǎng)的污水處理有好氧法（氧化塘、人工濕地、絮凝沉淀）、厭氧法（沼氣轉(zhuǎn)化）及厭氧好氧結(jié)合法。氧化塘依靠藻類和菌類的生長(zhǎng)繁殖，消耗污水中的有機(jī)質(zhì)，持續(xù)凈化水體。根據(jù)操作工藝的不同，又分自然塘和人工塘。自然塘又稱穩(wěn)定塘，水深0.5～1.0 m，總?cè)莘e為日污水量的100～200 倍，由數(shù)個(gè)塘組合而成，首塘較深、面積小，用于沉淀，定期清理塘泥；后續(xù)塘凈化水體，至末塘?xí)r即可達(dá)標(biāo)排放或灌溉。自然塘設(shè)施簡(jiǎn)單、投資小、工藝簡(jiǎn)便可靠、運(yùn)行費(fèi)用小，缺點(diǎn)是處理周期長(zhǎng)、占地面積大、冬季處理效率低。人工塘即曝氣池，池深4～6 m，容積為日污水量的4～5 倍，池底裝配管道和噴頭，鼓入新鮮空氣，增加水中含氧量，加快處理進(jìn)程。其占地面積小、處理效率高，但投資和運(yùn)行成本高，工藝略復(fù)雜。

人工濕地又稱水生植物塘，類似沼澤，污水按設(shè)定的方向自流，經(jīng)過(guò)土壤、植物、微生物的多重作用進(jìn)行凈化。容量為日污水量的100 倍，種植蘆葦、茭白、浮萍、睡蓮、金魚藻等植物，挺水、浮水、沉水植物搭配，形成立體生態(tài)網(wǎng)，提高凈化效率。

絮凝沉淀系統(tǒng)由加料與混合攪拌池、混凝反應(yīng)池、沉淀池等單元組成，添加絮凝劑（如石灰、硫酸亞鐵、聚丙烯酰胺等）產(chǎn)生凝集反應(yīng)，形成沉淀物，完成凈化。其占地面積小、處理效率高，但投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，應(yīng)與其他處理方法結(jié)合采用。

沼氣工程是利用厭氧發(fā)酵技術(shù)，將糞污中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣，達(dá)到處理目標(biāo)，其投資較大，運(yùn)行和維護(hù)需要專業(yè)培訓(xùn)和指導(dǎo)。由預(yù)處理、沼氣發(fā)酵、儲(chǔ)存凈化和利用、后處理等4 個(gè)單元組成，發(fā)酵罐是其核心部分，容積取決于養(yǎng)殖規(guī)模和氣溫，發(fā)酵效率也受溫度影響。沼液和沼渣不能直接排放，沼液可濃縮制成商品液態(tài)肥，或在儲(chǔ)存池中存放10 d 以上、降低還原性后還田利用，沼渣可與糞便一起處理。

4 糞污處理利用模式

4.1 種養(yǎng)結(jié)合、就近肥料化還田

糞污發(fā)酵后就近用于農(nóng)田、草地、果蔬、苗木等基肥或追肥，做到農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)循環(huán)及糞污資源化利用，適用于分散且具有消納條件的中小型養(yǎng)羊場(chǎng)。沼液、肥水等液態(tài)肥應(yīng)配套輸送管道或轉(zhuǎn)運(yùn)車，根據(jù)需要建設(shè)田間暫存池。根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，不得將未發(fā)酵的糞污直接用于施肥。糞肥養(yǎng)分含量相對(duì)較低，且具有緩釋性，替代化肥的比例一般為50%。應(yīng)根據(jù)糞肥養(yǎng)分供給和土壤養(yǎng)分需求，實(shí)施測(cè)土配方施肥；養(yǎng)殖規(guī)模與土地消納能力相適應(yīng)，以地定畜、種養(yǎng)平衡。

4.2 第三方機(jī)構(gòu)集中處理、高值化利用

周邊缺乏糞污有效消納條件、或未建設(shè)處理設(shè)施的養(yǎng)羊場(chǎng)，可委托第三方機(jī)構(gòu)處理，為節(jié)約運(yùn)輸成本，收集半徑一般不超過(guò)10 km。其特點(diǎn)是由第三方機(jī)構(gòu)配備運(yùn)輸車和加工設(shè)備，對(duì)周邊多個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污進(jìn)行收集和處理，專業(yè)化生產(chǎn)商品有機(jī)肥、復(fù)混肥、配方肥，輻射優(yōu)質(zhì)蔬菜、瓜果、糧油等高附加值農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，異地利用。第三方機(jī)構(gòu)將源頭節(jié)水、沼氣發(fā)電、有機(jī)肥生產(chǎn)、生物除臭等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性“三增一減”（增加沼氣、電力、有機(jī)肥供應(yīng)，減少污染排放），有利于糞污處理的整縣推進(jìn)。

5 小結(jié)

中國(guó)畜禽糞污年產(chǎn)量約38 億t，養(yǎng)分含量相當(dāng)于化肥年產(chǎn)量的27%。而由于長(zhǎng)期以來(lái)的重用地輕養(yǎng)地，重化肥輕有機(jī)肥，重氮磷鉀肥輕微量元素肥，造成土壤養(yǎng)分不平衡，未有效利用的糞污也易造成污染和資源浪費(fèi)。隨著習(xí)近平生態(tài)文明思想及創(chuàng)新、綠色等新發(fā)展理念的貫徹落實(shí)，國(guó)家制定、修訂了《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》等多項(xiàng)法律、法規(guī)，鼓勵(lì)和支持糞污無(wú)害化處理和資源化利用，促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。有機(jī)肥的還田利用，能提升土壤有機(jī)質(zhì)和有益微生物種群，改善團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和通透性，肥效周期長(zhǎng)，促進(jìn)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)能減少化肥施用，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。而由于有機(jī)肥的用量較多，裝卸、運(yùn)輸、施用、人工等費(fèi)用大大超過(guò)化肥，若缺少價(jià)格優(yōu)勢(shì)和導(dǎo)向性政策，生產(chǎn)和推廣難度較大。建議加強(qiáng)糞污處理和有機(jī)肥加工領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率、降低成本；加大糞污處理、有機(jī)肥加工、有機(jī)肥替代化肥等方面的政策支持；因地制宜，推介先進(jìn)經(jīng)濟(jì)適用的糞污收集處理機(jī)械裝備和資源化利用模式。