畜禽糞污資源化處理的7種典型模式

根據(jù)國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》，明確提出到2020年全國(guó)畜禽糞污綜合利用率達(dá)到75%以上。那么，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)該如何實(shí)施糞污處理資源化利用？在各地推進(jìn)畜禽糞污處理的基礎(chǔ)上，我們收集整理了畜禽糞污資源化處理的7種典型模式，對(duì)每種模式的優(yōu)點(diǎn)、不足、適用范圍、典型案例一一進(jìn)行梳理，以期對(duì)業(yè)界發(fā)揮示范帶動(dòng)作用。

異味發(fā)酵床模式

在傳統(tǒng)發(fā)酵床養(yǎng)殖基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，墊料不直接與生豬接觸，豬舍免沖洗，糞便和尿液通過漏縫地板進(jìn)入下層墊料或轉(zhuǎn)移到舍外鋪設(shè)墊料的發(fā)酵槽中，進(jìn)行糞便尿液的發(fā)酵分解和無害化處理，經(jīng)過一段時(shí)間后可直接作為有機(jī)肥料進(jìn)行農(nóng)田利用。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：飼養(yǎng)過程不產(chǎn)生污水，處理成本低。

主要不足：大面積推廣墊料收購(gòu)難；糞便和尿液混合含水量高，發(fā)酵分解時(shí)間長(zhǎng)，寒冷地區(qū)使用受限；高架發(fā)酵床豬舍建設(shè)成本較高。

適用范圍：主要適用南方水網(wǎng)地區(qū)，周圍農(nóng)田受限的生豬養(yǎng)殖場(chǎng)，其中舍外發(fā)酵床適用于年出欄1 000～2 000頭的養(yǎng)殖場(chǎng)，高架發(fā)酵床適用于規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)。

典型案例

中小規(guī)模生豬養(yǎng)殖場(chǎng)舍外發(fā)酵床

以溫氏家庭農(nóng)場(chǎng)模式為例，生豬常年存欄500頭，年出欄1 000頭，豬糞便和尿液清理到舍外的大棚，大棚內(nèi)建有發(fā)酵床，底部鋪設(shè)木屑、稻殼、蘑菇渣等，采用機(jī)械（管道）或人工將糞尿均勻撒入并翻堆，定期加入菌種。土建和設(shè)備投資4.3萬元，每頭上市肥豬可增加有機(jī)肥銷售收入約3元，實(shí)現(xiàn)污水零排放。

大規(guī)模生豬養(yǎng)殖場(chǎng)高架發(fā)酵床

以廣東東瑞食品集團(tuán)有限公司為例，采用兩層結(jié)構(gòu)的高架豬舍養(yǎng)豬，其中上層養(yǎng)豬，下層利用微生物好氧發(fā)酵原理，以木糠等有機(jī)墊料消納糞尿，生成有機(jī)肥料。萬頭豬場(chǎng)的土建和設(shè)備投入約620萬元，減少污水處理設(shè)施投入約180萬元，與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式相比，增加投入約110萬元，在運(yùn)行費(fèi)用方面，年有機(jī)肥收入54萬元，每年需要墊料費(fèi)用35萬元，人工費(fèi)用、電費(fèi)等費(fèi)用18萬元，收入和支出基本平衡。

污水達(dá)標(biāo)排放模式

養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污水進(jìn)行“厭氧發(fā)酵+好氧處理”等組合工藝進(jìn)行深度處理，污水達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001，其中COD低于400mg/L，NH3-N低于80mg/L，TP低于8mg/L）或地方標(biāo)準(zhǔn)后直接排放，固體糞便進(jìn)行堆肥發(fā)酵就近肥料化利用或委托他人進(jìn)行集中處理。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：污水深度處理后，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；不需要建設(shè)大型污水貯存池，可減少糞污貯存設(shè)施的用地。

主要不足：污水處理成本高，大多養(yǎng)殖場(chǎng)難承受。

適用范圍：適用于養(yǎng)殖場(chǎng)周圍沒有配套農(nóng)田的規(guī)?；i場(chǎng)或奶牛場(chǎng)。

典型案例

規(guī)模豬場(chǎng)污水深度處理達(dá)標(biāo)排放

以浙江美保龍種豬育種有限公司為例，公司存欄母豬2 000頭，污水處理采用高效固液分離系統(tǒng)，高效UASB厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，四級(jí)生化聯(lián)合處理技術(shù)等工藝，污水處理中心總投資800萬元，日處理污水240 t，合計(jì)噸污水處理費(fèi)用約為6.2元，處理后水達(dá)標(biāo)排放，部分出水循環(huán)用于苗木灌溉、水生蔬菜種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖等。

規(guī)模豬場(chǎng)污水深度處理回用

以網(wǎng)易味央安吉豬場(chǎng)為例，目前豬場(chǎng)存欄生豬約6 000頭，糞尿采用“豬用馬桶”收集，定期沖洗馬桶，收集的糞污首先進(jìn)行固液分離，分離后的污水采用“生物高效脫氮除磷（A/O）”+“膜生物反應(yīng)器（MBR）”組合工藝，污水處理設(shè)施總投資約200萬元，目前日處理污水約50 t，噸污水運(yùn)行成本約為8.7元，處理后的污水出水可達(dá)到COD≤150mg/L，氨氮含量≤10mg/L，終水回用做“豬用馬桶”的沖洗用水，既做到“零排放”，又節(jié)約了新鮮用水量。

糞污全量收集還田利用模式

對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞便、尿和污水集中收集，全部進(jìn)入氧化塘貯存，氧化塘分為敞開式和覆膜式兩類，糞污通過氧化塘貯存進(jìn)行無害化處理，在施肥季節(jié)進(jìn)行農(nóng)田利用。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：糞污收集、處理、貯存設(shè)施建設(shè)成本低，處理利用費(fèi)用也較低；糞便和污水全量收集，養(yǎng)分利用率高。

主要不足：糞污貯存周期一般要達(dá)到半年以上，需要足夠的土地建設(shè)氧化塘貯存設(shè)施；施肥期較集中，需配套專業(yè)化的攪拌設(shè)備、施肥機(jī)械、農(nóng)田施用管網(wǎng)等；糞污長(zhǎng)距離運(yùn)輸費(fèi)用高，只能在一定范圍內(nèi)施用。

適用范圍：適用于豬場(chǎng)水泡糞工藝或奶牛場(chǎng)的自動(dòng)刮糞回沖工藝，糞污的總固體含量小于15%；需要與糞污養(yǎng)分量相配套的農(nóng)田。

典型案例

規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污還田

以安徽省焦崗湖農(nóng)場(chǎng)為例，現(xiàn)有耕地面積453.33公頃，主要種植水稻、小麥、大豆和瓜果蔬菜。規(guī)?；i場(chǎng)存欄生豬1.3萬頭，建設(shè)1.3萬m3的覆膜式氧化塘和4萬m3的敞開式氧化塘，糞污貯存時(shí)間超過9個(gè)月，設(shè)施總投資約300萬元。貯存后的液體糞肥通過農(nóng)田管網(wǎng)進(jìn)行水肥一體化施肥，通過種養(yǎng)結(jié)合，每年可節(jié)本增效約90萬元。

第三方服務(wù)組助糞污還田

以黑龍江雙城北京丹青諾和牧業(yè)科技有限公司為例，基于區(qū)域中小型養(yǎng)殖場(chǎng)，建有公共糞肥存儲(chǔ)池100個(gè)，糞肥播撒機(jī)及配套機(jī)械設(shè)備50套，收集雙城地區(qū)的奶牛場(chǎng)、豬場(chǎng)糞污2萬t（干物質(zhì)含量低于12%），收集的糞污存儲(chǔ)在密閉存貯設(shè)施中，春播前及秋收后，使用高效還田設(shè)備，按測(cè)土測(cè)糞配方進(jìn)行均質(zhì)、精準(zhǔn)還田?？偼顿Y1 420萬元，包括服務(wù)站點(diǎn)和運(yùn)輸車輛1 020萬元，養(yǎng)殖場(chǎng)糞污貯存池400萬元，年運(yùn)行成本110萬元。養(yǎng)殖場(chǎng)服務(wù)收費(fèi)20萬元，糞肥農(nóng)田施用收費(fèi)112萬元，合計(jì)年收入132萬元。

糞污專業(yè)化能源利用模式

以專業(yè)生產(chǎn)可再生能源為主要目的，依托專門的畜禽糞污處理企業(yè)，收集周邊養(yǎng)殖場(chǎng)糞便和污水，投資建設(shè)大型沼氣工程，進(jìn)行高濃度厭氧發(fā)酵，沼氣發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣，沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥供農(nóng)田利用，沼液供農(nóng)田利用或深度處理達(dá)標(biāo)排放。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便和污水集中統(tǒng)一處理，減少小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施的投資；專業(yè)化運(yùn)行，能源化利用效率高。

主要不足：一次性投資高；能源產(chǎn)品利用難度大；沼液產(chǎn)生量大集中，處理成本較高，需配套后續(xù)處理利用工藝。

適用范圍：適用于大型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)或養(yǎng)殖密集區(qū)，具備沼氣發(fā)電上網(wǎng)或生物天然氣進(jìn)入管網(wǎng)條件，需要地方政府配套政策予以保障。

典型案例

依托大型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污專業(yè)化能源利用

以河北京安生物能源科技股份有限公司為例，公司年出欄20萬頭生豬，與全縣32家養(yǎng)豬場(chǎng)、合作社簽訂糞尿收購(gòu)協(xié)議，統(tǒng)一收集、集中處理，政府部門對(duì)糞污收集進(jìn)行定價(jià)。企業(yè)投資9 633萬元建設(shè)2萬m3沼氣工程，日處理800m3的畜禽糞污，每年可產(chǎn)生沼氣660萬m3，安裝了2兆瓦的沼氣發(fā)電機(jī)組，上網(wǎng)電價(jià)為0.75元/千瓦時(shí)，2016年發(fā)電1 512萬千瓦時(shí)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電收入1 134萬元。沼液進(jìn)行固液分離，固體部分生產(chǎn)有機(jī)肥銷售，液體部分就近還田利用、制成水溶肥，年有機(jī)肥銷售收入1 300萬元，未利用的沼液進(jìn)入城市污水處理廠深度處理后達(dá)標(biāo)排放。

依托第三方糞污處理企業(yè)進(jìn)行專業(yè)化能源利用

以開啟能源科技有限公司為例，龍游縣生豬養(yǎng)殖場(chǎng)固體糞便大多委托該公司進(jìn)行處理，通過16輛全封閉式吸糞車定期到養(yǎng)殖場(chǎng)收集固體糞便，年收集量18萬t，占全縣的72%。公司投資8 000萬元，建設(shè)了厭氧發(fā)酵沼氣工程，形成2兆瓦發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，年發(fā)電量達(dá)1 200萬千瓦時(shí)，發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)1.1元/千瓦時(shí)，年發(fā)電收入1 320萬元。沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥1.6萬t，主要通過政府集中采購(gòu)發(fā)放給農(nóng)戶使用，年收入400萬元；沼液進(jìn)行濃縮處理，10倍濃縮生產(chǎn)液體濃縮肥，年產(chǎn)量約1.5萬t，剩余90%的沼液深度處理達(dá)標(biāo)排放。

固體糞便堆肥利用模式

以生豬、肉牛、蛋雞、肉雞和羊規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的固體糞便為主，經(jīng)好氧堆肥無害化處理后，就地農(nóng)田利用或生產(chǎn)有機(jī)肥。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：好氧發(fā)酵溫度高，糞便無害化處理較徹底，發(fā)酵周期短；堆肥處理提高糞便的附加值。

主要不足：好氧堆肥過程易產(chǎn)生大量的臭氣。

適用范圍：適用于只有固體糞便、無污水產(chǎn)生的規(guī)?；怆u、蛋雞或羊場(chǎng)等。

典型案例

生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)肥生產(chǎn)

以湖南鑫廣安有機(jī)肥處理中心為例，該公司投資2 500萬元，興建了占地面積達(dá)1萬多m2，年產(chǎn)能4萬t的有機(jī)肥生產(chǎn)基地，收集的豬糞、沼渣和稻殼粉等輔料按照一定比例混合后，進(jìn)行槽式發(fā)酵或條垛式堆肥發(fā)酵，再通過后期腐熟后，通過干燥、篩分等生產(chǎn)商品有機(jī)肥?；孛磕瓿颂幚碜陨眇B(yǎng)殖場(chǎng)固體糞便和沼渣1.8萬t左右外，還通過8～15人的專業(yè)收糞隊(duì)，收集和處理周邊中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞便或沼渣1.2萬t以上。2016年，實(shí)際生產(chǎn)有機(jī)肥1.3萬t，每噸有機(jī)肥成本約700元，平均每噸利潤(rùn)100元左右。

糞便墊料回用模式

基于奶牛糞便纖維素含量高、質(zhì)地松軟的特點(diǎn)，將奶牛糞污固液分離后，固體糞便進(jìn)行好氧發(fā)酵無害化處理后回用作為牛床墊料，污水貯存后作為肥料進(jìn)行農(nóng)田利用。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：牛糞替代沙子和土作為墊料，減少糞污后續(xù)處理難度。

主要不足：作為墊料如無害化處理不徹底，可能存在一定的生物安全風(fēng)險(xiǎn)。

適用范圍：適用于規(guī)模奶牛場(chǎng)。

污水肥化利用模式

養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污水厭氧發(fā)酵或氧化塘處理儲(chǔ)存后，在農(nóng)田需肥和灌溉期間，將無害化處理的污水與灌溉用水按照一定的比例混合，進(jìn)行水肥一體化施用，固體糞便進(jìn)行堆肥發(fā)酵就近肥料化利用或委托他人進(jìn)行集中處理。

模式特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：污水進(jìn)行厭氧發(fā)酵或氧化塘無害化處理后，為農(nóng)田提供有機(jī)肥水資源，解決污水處理壓力。

主要不足：要有一定容積的貯存設(shè)施，周邊配套一定農(nóng)田面積；需配套建設(shè)糞水輸送管網(wǎng)或購(gòu)置糞水運(yùn)輸車輛。

適用范圍：適用于周圍配套有一定面積農(nóng)田的規(guī)模豬場(chǎng)或奶牛場(chǎng)，在南方宜使用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣等無害化處理，在北方宜直接使用氧化塘貯存，在農(nóng)田作物灌溉施肥期間進(jìn)行水肥一體化施用。

典型案例

“果-沼-畜”水肥一體化利用

以陜西延安梁家河流域千畝生態(tài)果園水肥一體化工程為例，該工程按照“以果定沼、以沼定畜、以畜促果”的思路實(shí)施，項(xiàng)目總投資220萬元，按照“斤果斤肥”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在梁家河山地蘋果園建設(shè)了200m3沼氣工程和66.67公頃水肥一體化示范工程，年可處理梁家河流域畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污1 800 t；年可產(chǎn)沼液1 600 t，可滿足梁家河流域66.67公頃蘋果園有機(jī)肥施用。通過“果-沼-畜”模式實(shí)施，使梁家河流域畜禽糞污資源化利用，達(dá)到了區(qū)域內(nèi)全消納，有機(jī)肥（沼渣沼液）替代化肥達(dá)到了60%。

污水厭氧發(fā)酵集中收集還田利用

以龍游縣箬塘村為例，村內(nèi)6家規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)，近1.5萬頭生豬，污水經(jīng)厭氧發(fā)酵無害化處理，沼液與村里253.33公頃種植基地相配套，通過集中布網(wǎng)還田利用，共建有沼液池1.8萬m3，鋪設(shè)灌溉管網(wǎng)近18 km，年消納沼液約6萬t，減少化肥使用約300 t，按每畝節(jié)約化肥150元計(jì)算，每年可節(jié)約成本50萬元以上，種植戶得到了實(shí)惠?！?/p>