劉太記，王靖楠，周 楠，曲東陽，劉 會

（1.河南省畜牧總站，河南 鄭州 450008；2.唐河縣動物衛(wèi)生監(jiān)督所）

近幾年，隨著國家畜禽糞污資源化利用項目實施和畜禽養(yǎng)殖污染治理力度的加大，規(guī)模以上養(yǎng)殖場畜禽糞污處理利用設施得到了完善配套，畜禽養(yǎng)殖污染問題也得到了有效治理。但是，規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶糞污治理問題無論是治理設施配套方面、標準規(guī)范方面，還是治理技術方面，仍然是畜禽養(yǎng)殖污染防治的薄弱環(huán)節(jié)。尤其是隨著農業(yè)農村現(xiàn)代化進程快速推進、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施的步步深入和人們對環(huán)境質量訴求的日益提升，規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶糞污亂排亂放、臭氣擾民問題成了各級政府關注的重點、糞污治理的難點、老百姓關切的焦點。為此，河南省畜牧總站依托畜禽糞污資源化利用整縣推進縣項目實施，組織基層技術推廣人員及相關企業(yè)，針對規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶資金有限、勞動力不足、專業(yè)技術知識欠缺等特點，開展了規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污處理利用技術研究，形成了規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污暗收暗貯肥化還田技術，并在新鄭、確山等市縣推廣應用，有效解決了因糞污處理利用設施建設投資成本高、勞動強度大、工藝煩瑣帶來的小型養(yǎng)殖場戶建不起、用不動、管理難等問題；有力促進了規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶糞污治理和改善農村人居環(huán)境，為進一步提升規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化利用，促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐。

1 技術工藝

1.1 工藝流程

畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實用技術主要工藝流程包括畜禽糞污收集，包括干清糞（水沖糞或水泡糞）；糞污處理，對固糞進行槽式好氧堆肥，污水進入生化發(fā)生器和貯存池進行厭氧生化處理；糞污利用，固糞肥化及肥水還田利用。該技術模式工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

1.2 技術原理

畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實用技術是針對中小型養(yǎng)殖場戶鄰村近戶糞污處理易擾民、小本經營投資能力差、設施簡陋糞污處理不充分的實際情況，對糞污收集、貯存、處理和利用的關鍵環(huán)節(jié)的設施設備、處理工藝進行的技術改良，集糞污處理利用設施構建、固體糞污的好氧堆肥、液體糞污的厭氧生化、微生物技術應用、糞肥轉化及配水還田為一體的畜禽糞污處理利用技術。

1.2.1 糞污設施“連體式”建設

處理畜禽糞污的堆糞場和污水貯存池設計為上下連體結構，以重疊構筑方式來減少設施占地和糞污處理場地周轉，分地下式連體和地上式連體（見圖2），堆糞棚位于污水貯存池上部，污水貯存池位于堆糞棚下部。地下水位較深的（6 m以上）地域宜建設地下式連體，污水貯存池可為全地下式；地下水位較淺的地域宜建設地上式連體或半地上式連體。

圖2 地上連體式和地下連體式示意

1.2.2 固態(tài)糞污“對槽式”堆肥

在傳統(tǒng)的槽式堆肥工藝基礎上針對中小型養(yǎng)殖場戶設計的投入小、設備少、操作簡單的好氧堆肥技術模式。分背式對槽堆肥和對臉式對槽堆肥（見圖3），背式對槽是由槽體和另一個槽體背靠背安放并使用一個共用墻體，且在每個槽體預留一條車輛通道；對臉式對槽是由槽體上的槽口與另一個槽體上的槽口對臉構置，槽體對臉處中間預留一條共用車輛通道，溫度探頭安裝在槽壁墻的斜面上，且每一個對槽的底部裝有通風槽和曝氣系統(tǒng)。通過簡單的工藝改進，適度減少人力和設備投入，縮短發(fā)酵周期，用對槽式堆體結構替代條垛式、整槽式和裝備式堆體結構，在沒有專用翻拋設備的情況下，按照“混合料預處理—布料建堆—靜態(tài)曝氣—倒堆翻槽—腐熟度控制—出槽后腐熟處理—吹脫除臭—回料再處理”工藝流程（見圖4），人工翻堆倒槽與自動化通風供氧相結合，適時調控堆體發(fā)酵狀態(tài)、翻堆頻次、曝氣量、堆體溫度和發(fā)酵周期參數(shù)，有效控制堆體高溫發(fā)酵期，使物料在氧氣充足狀態(tài)下深度發(fā)酵、分解和轉化，最終形成堆肥腐熟度穩(wěn)定的合格堆肥產品。通過設備和工藝技術調控堆體微生物代謝條件及堆體發(fā)酵狀態(tài)，實現(xiàn)廢棄物深度發(fā)酵而將物料發(fā)酵腐熟轉化，達到無害化、減量化和穩(wěn)定化的質量要求。

圖3 對臉式對槽堆肥和背對式對槽堆肥示意

圖4 工藝流程

1.2.3 液態(tài)糞污“暗貯式”生化

在封閉的糞池進水口加置一個微生物緩釋裝置（即生物發(fā)生器），通過污水泵循環(huán)推流作用，持續(xù)向水體中釋放高活性外源微生物，微生物菌體利用自繁性、緩釋擴散性，快速構建污水外源菌劑優(yōu)勢菌群，并適度提高水體溶氧量。通過微生物的繁殖、合成、分解轉化等代謝活動，分解水體中的臭源有機物，處理后的糞污形成液態(tài)有機肥還田利用。

1.2.4 液體糞肥自動還田

在田間機井水泵出水管上加裝一個水肥一體化調配器，肥水輸送管線通過水肥一體化調配器與機井輸水管線自成系統(tǒng)，當農戶抽水灌溉農田時，通過預先編制好的控制程序，肥水水泵自動啟動，水肥一體化調配器根據(jù)需求自動調節(jié)水肥比例，灌施農田，從而實現(xiàn)液體糞肥自動還田。

1.2.5 利用微生物除臭控臭

利用微生物菌劑的繁殖性、代謝轉化性，轉化、利用各種臭源有機物為養(yǎng)分，進行繁殖合成代謝與分解轉化代謝，使臭源有機物分解消失、或失去或改變原有性質，從而實現(xiàn)消除和控制揮發(fā)性有機類惡臭的作用。

1.3 技術特點

該技術突出特點是處理利用資金投入少，設施設備運維成本低，工藝簡單易操作，省事、省心、省力、省錢，肥化質量高，減排效果好。

1.3.1 節(jié)約建設用地

糞污設施“連體式”構筑，糞污地下貯存處理，與同等規(guī)模養(yǎng)殖場戶相比，節(jié)約土地面積30%～50%，解決了小型養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖場地受限，糞污處理利用設施建設用地難題，同時畜禽糞污就地處理利用，減少糞污處理周轉環(huán)節(jié)和運輸成本，阻斷了疫病傳播途徑。

1.3.2 優(yōu)化人居環(huán)境和養(yǎng)殖環(huán)境

液態(tài)糞污“地下式”生化暗貯，杜絕養(yǎng)殖糞污亂堆亂放、污水溢流、臭氣熏天等現(xiàn)象的發(fā)生，改善小型養(yǎng)殖戶的場容戶貌，促進農村人居環(huán)境整體改善。

1.3.3 處理成本低

節(jié)減占地投入、糞污轉運投入，節(jié)約人力人工，運行維護費用低。對槽式堆肥人工倒槽翻堆與自動通風供氧相結合，不用配備專用的翻拋堆肥設備，輔助發(fā)酵料可采用20%～25%回料堆肥，堆肥成本低。

1.3.4 堆肥質量高

有效規(guī)避條垛式堆肥周期長、占地面積大、整槽式堆肥連續(xù)翻拋工藝繁雜、堆體熱能流失大、惡臭、水汽、粉塵多和裝備式堆肥投入大、成本高、堆肥熟度低等弊端。糞污經過微生物分解轉化，縮短生化周期，加快了液態(tài)肥腐熟，避免肥水還田出現(xiàn)燒苗、燒根、奪氧、熏苗和病蟲害等肥害，提高吸收利用率和糞污資源化利用率。通過工藝優(yōu)化，解決堆肥中普遍面臨的堆體蓄熱升溫慢、堆體高溫和高溫期不足、腐熟度低、含水率高和臭味大以及合格率低的常見生產難題。

1.4 主要設施設備及關鍵參數(shù)

1.4.1 核心設施設備

1.4.1.1 “連體式”堆糞場、貯存池建設規(guī)格

貯存池深3 m 為宜，長、寬可根據(jù)現(xiàn)場地形、養(yǎng)殖規(guī)模、貯存周期，按照1.2 m3/頭標準建設。池底、墻體面全部做防滲處理，磚砌厚度240 mm，墻面泥砂漿抹光；池上加蓋水泥板（有條件的可用砼整體澆筑），污水存貯池上蓋同時作為堆糞棚的地面；全地上堆糞棚，半封閉水泥沙抹面圍墻高度1.5 m，石棉瓦或輕型板封頂，頂高以便于人工或機械清糞而定，堆糞池借助堆糞場的半封閉圍墻對槽構筑，建設容積根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模按0.01 m3/頭標準建設。

1.4.1.2 固體糞污“對槽式”好氧堆肥

對槽建設參數(shù)：槽寬度4～10 m、槽深度為3～4 m 為宜。背式對槽的共用墻體應低于槽壁墻的高度，且槽口隔壁墻為倒角；槽底、槽體墻面全部做防滲處理；

堆肥混料控制參數(shù)：主料為畜禽糞便，輔助料添加量為主料的40%～50%，其中農作物干秸稈20%～25%、回料20%～25%，堆肥劑（由改性酵母菌、微量元素和輔料組成）按每噸主料的0.25%～0.5%比例添加；

發(fā)酵腐熟度控制：在通風量充足的條件下，槽內堆體溫度參數(shù)控制在60～70 ℃并連續(xù)保持7～9 d；

倒堆翻槽頻率：整個高溫發(fā)酵期通過翻堆倒槽2～3次即可；

對槽工藝適用于5～30 m3/d中小規(guī)模量的堆肥應用。

1.4.1.3 液態(tài)糞污“地下式”生化暗貯

貯存池建設規(guī)格同“連體式”，微生物緩釋裝置投放需要根據(jù)污水的濃度確定投放量，一般一個微生物緩釋裝置配一份專用微生物伴侶和一個自控電源盒。微生物緩釋裝置一次性投入正常使用周期約為1至2年。

1.4.2 環(huán)境控制

糞污水經1.5 個月系統(tǒng)生化，COD 到400～700 mg/L；NH3-N到120～180 mg/L；水沖糞/水泡糞混合污水經2～3個月系統(tǒng)生化，COD 達到600～1 000 mg/L；NH3-N：150～250 mg/L；沼液經1個月系統(tǒng)生化，COD達到300～600 mg/L；NH3-N：80～150 mg/L；大腸桿菌、沙門氏菌、蛔蟲卵等無害化處理達標，還田試驗無燒根燒苗奪氧現(xiàn)象，污水惡臭去除率約80%～90%。

2 效益評價

依據(jù)典型規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶生產應用情況對該技術工藝模式的效益進行評估分析。綜合新鄭、確山等市縣養(yǎng)殖場戶應用情況，以確山縣興業(yè)養(yǎng)殖專業(yè)合作社養(yǎng)殖場戶飼養(yǎng)約200 頭育肥豬的場戶為例，糞污設施利用20 年計算。

2.1 經濟效益

出欄每頭育肥豬新增純收益約79 元，年經濟效益增加約3.16萬元。

設施成本減少：“連體式”堆糞場、貯存池與通常堆糞場、貯存池分開建設工程費用投入減少9 000元；土地費用減少4 000元；出欄每頭育肥豬減少設施建設成本投入3.3元/頭。

固糞“對槽式”堆肥、污水“地下式”暗貯肥化減少1/2的人力投入，出欄每頭育肥豬減少人力成本費用投入45元/頭；

糞污肥化質量提高，糞污得到了有效利用，糞污綜合利用率提高50%，出欄每頭育肥豬收入增加30.6元/頭。

2.2 生態(tài)效益

通過糞污處理設施“連體式”建設，大大壓縮了占地空間，節(jié)省了土地資源。采用畜禽糞污暗收暗貯的方式有效解決了傳統(tǒng)養(yǎng)殖難以根治的糞污亂堆亂放、污水跑冒溢流、臭氣飄散等影響農民生活和農村環(huán)境的問題，按1 頭豬日產排糞污7 kg 測算，年出欄育肥豬400 頭，有效減排糞污約500 t，按每頭豬每年減排2 kg CH4、0.15 kg N2O 糞便測算，減排溫室氣體約12 000 kg CO2，有效避免臭氣擾民現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 社會效益

糞污處理省心、省事、省人工，比傳統(tǒng)養(yǎng)殖減少30%～50%的勞動量，解放勞動力。尤其是目前農村養(yǎng)殖大多為老弱人員，較好解決了糞污設施投入大、工藝復雜所帶來的用不動、用不好的問題，有力促進了農村畜牧養(yǎng)殖的發(fā)展。

筆者從技術背景、工藝流程、技術原理及生產效益等方面對畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實用技術進行分析論述，認為該技術具有推廣應用價值，可以有效解決規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶糞污處理設施建設成本高、工藝煩瑣、勞動強度大等問題，為畜禽糞污資源化利用工作提供經驗和技術支撐，更好地推動畜牧業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展。