孫秀雯

山東省五蓮縣畜牧獸醫(yī)管理服務(wù)中心，山東 五蓮 262300

隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長和人民生活水平的不斷提高，消費(fèi)能力不斷增強(qiáng)，對畜產(chǎn)品的需求快速增長，極大地促進(jìn)了我國養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，在此發(fā)展過程中出現(xiàn)了畜禽糞污大量排放，傳統(tǒng)使用的各種排放凈化處理技術(shù)難以解決糞污對生態(tài)環(huán)境造成的污染。為積極響應(yīng)社會主義新農(nóng)村建設(shè)的要求，兼顧生產(chǎn)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水源地畜禽養(yǎng)殖污染的綜合治理，推廣畜禽糞污無害化處理技術(shù)及循環(huán)產(chǎn)業(yè)利用模式勢在必行。

“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)是秉承畜禽糞污無害化處理、資源化綜合利用的理念，創(chuàng)新開發(fā)的一種新型有機(jī)固體廢棄物好氧發(fā)酵技術(shù)。發(fā)酵過程使用特殊高分子材料制作而成的分子膜覆蓋，為堆肥料體創(chuàng)造了一個(gè)真正的“人工氣候箱”[1]。整個(gè)處理過程無臭氣無污水產(chǎn)生，所有糞污全部轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，切實(shí)做到了節(jié)能高效環(huán)保，有效保護(hù)和改善了農(nóng)村生產(chǎn)生活及生態(tài)條件。同時(shí)，兼具使用范圍廣、場地要求簡單、核心設(shè)備可便攜式移動、占地面積小、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1 “生物+ 分子膜”發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)建設(shè)

1.1 科學(xué)建立發(fā)酵場

發(fā)酵場地采用水泥地面，設(shè)置為三面墻、頂部敞開的混凝土構(gòu)筑物，這樣既能有效增加物料堆積處理量，又可防止?jié)B漏并收集發(fā)酵過程的滲濾液。發(fā)酵場地可設(shè)置為長25 m×寬6 m×高1.2 m，挖掘2 條通風(fēng)溝，發(fā)酵場地向入口傾斜，坡度以2%為最佳，以便滲濾液流出和匯集。發(fā)酵場地構(gòu)筑物的墻高為1.5 m、頂結(jié)構(gòu)呈圓弧，好氧堆肥復(fù)合膜與墻頂需緊密貼合，達(dá)到密閉效果。

1.2 合理挖掘通風(fēng)溝

在發(fā)酵場地的地面下挖掘通風(fēng)溝，在通風(fēng)溝上設(shè)置金屬蓋板，在金屬蓋板上均勻分布?xì)饪?，氣孔按高壓均勻布?xì)庠碓O(shè)置，用以布?xì)夂褪占l(fā)酵過程的滲濾液。

1.3 合理建立料堆體

在發(fā)酵場地上建立料堆體，將測試探頭插入料堆體的預(yù)定位置。測試探頭為不銹鋼探頭。糞便合理堆制可以實(shí)現(xiàn)無害化。有資料記錄，2014 年華盛頓州一育成雞舍發(fā)生傳染性法氏囊炎，對感染雞群的糞便進(jìn)行靜態(tài)通風(fēng)堆制處理：55 ℃、4 周，結(jié)果飼養(yǎng)2 周的SPF 雞無發(fā)病現(xiàn)象。這一案例證明對發(fā)病雞群的熱料及排泄物進(jìn)行堆制后可實(shí)現(xiàn)無害化。

1.4 蓋膜收膜機(jī)械化

在建堆完成后，插入測試探頭，然后用好氧堆肥復(fù)合膜覆蓋料堆體。蓋膜時(shí)采用移動式卷膜機(jī)進(jìn)行機(jī)械化操作，跨在條堆之上緩慢移動，膜纏繞于卷軸之上。

好氧堆肥復(fù)合膜由膨脹聚四氟乙烯膜和聚酯膜組合而成，膨脹聚四氟乙烯膜夾持在兩層牢固的聚酯膜中間，在膨脹聚四氟乙烯膜上均勻布置有微孔。微孔的直徑為0.2 μm。好氧堆肥復(fù)合膜將滲濾液與降水分開，滲濾液由一套溝槽系統(tǒng)收集，被儲存和回罐，降水被好氧堆肥復(fù)合膜遮擋分流，進(jìn)行收集利用或排放。

蓋膜和收膜均利用卷膜機(jī)進(jìn)行蓋膜和收膜，蓋膜后需要固定膜。用卡槽壓緊好氧堆肥復(fù)合膜的四邊密閉料堆體，以固定膜。

1.5 確定發(fā)酵的周期

在蓋膜、固膜完成后，啟動膜覆蓋好氧發(fā)酵系統(tǒng)。一次發(fā)酵周期為28 d，一次發(fā)酵不加水，中途不翻堆。28 d 后打開堆層，里面的易降解有機(jī)物基本被降解。此時(shí)拔去測試探頭，用卷膜機(jī)將膜卷回，并用裝載車或鏟車出料，送往二次發(fā)酵場地進(jìn)行堆積。同時(shí)，覆蓋膜插入測量探頭，繼續(xù)生物降解。二次發(fā)酵周期為14 d。之后再翻堆一次，熟化處理14 d，不需要蓋膜。整個(gè)發(fā)酵周期為56 d。

2 “生物+ 分子膜”發(fā)酵技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求

2.1 基本配置

養(yǎng)殖場儲糞池。發(fā)酵場地：先鋪好防滲膜，再硬化水泥地面。拌料場地100～200 m2。腐熟后倉儲場地（要求避雨）。

2.2 工藝流程“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)的工藝流程見圖1。

2.3 環(huán)境條件

環(huán)境溫度45～15 ℃。平整硬化地面，不積水。380 V 動力電源，設(shè)備功率4 kW。

2.4 發(fā)酵物料

物料含水率50%～60%。物料比C/N 20∶1～5∶1。鋸末或充分粉碎的植物秸稈等高纖維物料多種物料混合均勻后發(fā)酵，按2～3 m3物料添加1 kg 專用腐熟菌劑的比例進(jìn)行。根據(jù)發(fā)酵要求，糞便通過加輔料吸水的方式將水分調(diào)配到50%～65%，添加含10%～40%有機(jī)質(zhì)的秸稈、鋸末等輔料。

2.5 處理能力及效果

一個(gè)發(fā)酵單元長25 m×寬6 m×高1.2 m。一單元的單次處理周期為15～25 d，單次處理能力180 m3，約產(chǎn)出36 t 成品有機(jī)肥。每年可無害化處理畜禽糞便約2 500 m3，約產(chǎn)出超380 t 成品有機(jī)肥。以肉雞場為例：一個(gè)發(fā)酵單元處理能力對應(yīng)5萬只肉雞，可增加收入15.2 萬元。

山東省五蓮縣某牧業(yè)專業(yè)合作社利用“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)處理畜禽糞污，使糞污和農(nóng)作物秸稈全量化綜合利用，改善畜禽廢棄物環(huán)境排放，秸稈閑置腐爛無控焚燒，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)區(qū)域環(huán)境。該專業(yè)合作社與所在地生姜合作社、芋頭合作社分別建立了合作關(guān)系，為約333.33 hm2生姜、芋頭種植面積提供優(yōu)質(zhì)高效環(huán)保的有機(jī)肥料，助力生產(chǎn)高品質(zhì)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，每年帶動農(nóng)戶增收350 萬元。該合作社生產(chǎn)的有機(jī)肥還銷往濰坊市的壽光、昌邑等市縣，通過對花木、蔬菜、瓜果等使用有機(jī)肥，大大提高了花木、蔬菜、瓜果的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。

經(jīng)過分子膜智能堆肥發(fā)酵處理后，無害化指標(biāo)（表1）符合《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》（NY/T 1168-2006），畜禽糞便施用于農(nóng)田，其衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)等達(dá)到《畜禽糞便還田規(guī)范》（GB/T 25246-2010）的要求。

表1 固態(tài)畜禽糞便發(fā)酵15 d 無害化的指標(biāo)

3 “生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

畜禽糞污資源化利用是畜牧業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)十分重要的工作，是畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一?！吧?分子膜”發(fā)酵技術(shù)無害化處理畜禽糞污資源化的開發(fā)和利用，從源頭上解決了畜禽糞尿污染問題。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境促進(jìn)畜牧業(yè)與自然的和諧統(tǒng)一，開展畜禽糞污治理及資源化利用工作，是實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一項(xiàng)長期的工作[2]。

3.1 在畜禽糞污和植物秸稈處理中的應(yīng)用

畜禽養(yǎng)殖場利用“生物+分子膜”堆肥（混合秸稈物料）發(fā)酵技術(shù)處理畜禽糞污，沉淀池及曝氣池產(chǎn)生的污水經(jīng)過淤污分離的污水分離管道，進(jìn)入沉淀池，再進(jìn)入曝氣池。加入菌種后，經(jīng)曝氣，最后產(chǎn)生的清水循環(huán)利用。這極大地改善了畜禽廢棄物污染環(huán)境和秸稈閑置腐爛無控焚燒的問題，有效實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排和區(qū)域環(huán)境保護(hù)。

3.2 在生產(chǎn)有機(jī)肥中的應(yīng)用

畜禽場利用“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)處理糞污，在發(fā)酵過程中配合使用多種復(fù)合微生物菌類，復(fù)合微生物菌在快速繁殖過程中分泌酶，能快速將有機(jī)固體廢棄物分解為便于作物吸收的溶解性有機(jī)物質(zhì)。同時(shí)，釋放的能量可將發(fā)酵物料快速升溫至70 ℃左右，并維持?jǐn)?shù)周，徹底殺滅病菌、蟲卵、雜草種子，生產(chǎn)出高品質(zhì)有機(jī)肥。

3.3 在改良農(nóng)田中的應(yīng)用

利用“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)處理糞污而生產(chǎn)出來的有機(jī)肥能改良土壤、培肥地力。有機(jī)肥料中的主要物質(zhì)是有機(jī)質(zhì)，它能增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤的黏結(jié)度，改善土壤物理、化學(xué)和生物特性，使土壤形成穩(wěn)定的顆粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)砂土的保水性和肥料性，對形成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田有協(xié)調(diào)供應(yīng)作用。使用有機(jī)肥，有利于破解當(dāng)前我國化肥使用過量問題，有利于改良土壤、培肥地力、提高農(nóng)作物品質(zhì)，促進(jìn)增產(chǎn)增收。推廣種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧鏈接、生態(tài)循環(huán)，積極引導(dǎo)養(yǎng)殖業(yè)與林果、花木、蔬菜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，既深化了畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)發(fā)展，有效破解了種養(yǎng)“兩張皮”，又打通了上下游利益鏈，為發(fā)展高品質(zhì)農(nóng)業(yè)探索了新路子。

4 “生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)

1）不受外界氣候影響。發(fā)酵過程使用特殊高分子材料制作而成的分子膜覆蓋，為堆肥料體創(chuàng)造了一個(gè)真正的“人工氣候箱”，不受外界氣候的影響。

2）發(fā)酵效率高。發(fā)酵過程通過儀器數(shù)據(jù)自動采集，保持優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度和氧氣供應(yīng)，有效縮短有機(jī)廢棄物腐植化過程，提高發(fā)酵效率。

3）節(jié)能高效環(huán)保。整個(gè)處理過程無臭氣無污水產(chǎn)生，所有糞污全部轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，切實(shí)做到了節(jié)能高效環(huán)保，促進(jìn)了生態(tài)建設(shè)，有效保護(hù)和改善了農(nóng)村生態(tài)條件。

4）成本低。通過“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)對有機(jī)廢棄物的發(fā)酵處理，成本約為20～40 元/m3。成本低，相對應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益高。

5）節(jié)能減排。除臭迅速，蚊蠅不滋生，殺滅病原菌，符合衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，改善畜禽廢棄物環(huán)境排放、秸稈閑置腐爛無控焚燒，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

6）使用范圍廣。不同區(qū)域、不同畜種、不同規(guī)模的養(yǎng)殖場均可使用該技術(shù)，場地要求簡單，核心設(shè)備可便攜式移動，占地面積小。

7）種養(yǎng)高效結(jié)合。經(jīng)無害化處理生產(chǎn)的有機(jī)肥能改良土壤，培肥地力，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，增加作物產(chǎn)量和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展有重要意義。

5 結(jié) 語

“生物+分子膜”發(fā)酵過程使用特制的分子膜覆蓋，不受外界氣候的影響。整個(gè)處理過程無臭氣、無污水產(chǎn)生，改善畜禽廢棄物環(huán)境排放，切實(shí)做到了節(jié)能高效環(huán)保，有效保護(hù)和改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。經(jīng)該技術(shù)生產(chǎn)的有機(jī)肥遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)晾曬生產(chǎn)的干糞，有效促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)量、好品質(zhì)。

“生物+分子膜”發(fā)酵技術(shù)的探索與推廣，讓糞污變資源，讓資源變效益，形成了種養(yǎng)融合、多級循環(huán)、上下鏈接、資源共享、效益良好的多層次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建起農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)發(fā)展體系，既為推動農(nóng)業(yè)高品質(zhì)發(fā)展注入了新動能，又實(shí)現(xiàn)了生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙贏。