焦作市畜禽糞污資源化利用方式的有關(guān)探討

李玉泉，韓瑾瑾

（焦作市動物衛(wèi)生監(jiān)督所，河南 焦作 454003）

抓好畜禽糞污資源化利用，關(guān)系畜產(chǎn)品有效供給，關(guān)系農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境改善，關(guān)系全面建成小康社會，是促進(jìn)畜牧業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。2020年中央一號文件針對治理農(nóng)村生態(tài)環(huán)境突出問題，明確指出要大力推進(jìn)畜禽糞污資源化利用，基本完成大規(guī)模養(yǎng)殖場糞污治理設(shè)施建設(shè)。這為各地畜禽糞污資源化利用提供了根本遵循和行動指南。

近年來，隨著焦作市畜牧業(yè)的大力發(fā)展，畜牧業(yè)總產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)1/3左右，畜牧業(yè)地位由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副業(yè)上升為農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，為焦作市農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。同時在畜禽糞污資源化利用方面也取得了不錯的成績。筆者希望通過從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會效益及可行性分析等方面對焦作市目前糞污資源化利用的三種主要方式進(jìn)行探討，為相關(guān)企業(yè)在畜禽糞污資源化利用方面提供一些經(jīng)驗(yàn)借鑒，同時也希望能夠互通有無，探索更多綠色的、可持續(xù)發(fā)展的畜禽糞污資源化利用方式。

1 制作墊料

糞便制作墊料，主要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)酵無害化處理后作為牛床墊料，污水貯存后作為肥料進(jìn)行農(nóng)田利用。適用范圍：規(guī)模奶牛養(yǎng)殖場。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，同時也能夠提高奶牛的舒適度，一定程度上提高產(chǎn)奶量。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。

河南人和春天奶業(yè)科技有限公司成立于2010年6月，占地13.67 hm2，現(xiàn)存欄奶牛1 500 頭，月產(chǎn)鮮奶能力480 t?，F(xiàn)已建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化奶牛養(yǎng)殖獨(dú)立牛棚9棟，擠奶設(shè)施為世界知名廠家標(biāo)準(zhǔn)配置2×16位和2×28位擠奶廳各一棟，匹配生產(chǎn)精粗飼草料庫2棟，標(biāo)準(zhǔn)總儲量2.5萬t青貯池6個，污水沉淀池3個、德國進(jìn)口糞污干濕分離機(jī)2套、一套郁金香牌22 m3雙絞籠立式TMR 攪拌鍋日糧飼喂系統(tǒng),兩套斯達(dá)特9 m3臥式TMR 攪拌日糧飼喂車，法拉信自走式TMR全自動投喂車一部，另有全自動撒料車3部。牧場使用德國進(jìn)口干濕分離機(jī)2 臺，牧場內(nèi)糞污不外排，通過干濕分離將牛糞及墊料與水分離開，牛糞和墊料通過發(fā)酵滅菌，然后晾曬、消毒后重新回填臥床，污水回沖糞道，形成循環(huán)利用。

用牛糞發(fā)酵取代沙子充當(dāng)墊料，成本高出沙子10%，但是提高了牛的舒適度，產(chǎn)奶量有所提升。該牧場奶牛每天產(chǎn)干糞12 t左右，除制作墊料外，還有部分用于制肥。目前牧場已與周邊兩大農(nóng)戶商談并簽訂了長期固體肥、液體肥利用項(xiàng)目，為周邊農(nóng)戶在肥料供應(yīng)上提供了極大方便。

1.1 經(jīng)濟(jì)效益

糞便制作墊料，通過將牛糞干濕分離發(fā)酵后制作墊料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沙子等墊料，短期看，相關(guān)設(shè)備、技術(shù)的投入成本較高。長期看，奶牛生活環(huán)境的改善，產(chǎn)奶數(shù)量、質(zhì)量的提高，不僅有利于企業(yè)品牌的建設(shè)，而且還會帶來豐厚的利潤，同時部分糞便發(fā)酵用于制作固體、液體肥料出售，也可為企業(yè)帶來一定的盈利收入。

1.2 環(huán)境效益

糞便制作墊料，完全將奶牛產(chǎn)生的糞便在廠區(qū)內(nèi)做到了回收、發(fā)酵、處理、再利用，不存在糞便隨意傾倒外排或者露天堆放的情況，極大地減少了對環(huán)境的危害，能夠有效地改善農(nóng)村人居環(huán)境。

1.3 社會效益

糞便制作墊料改變了傳統(tǒng)奶牛養(yǎng)殖過程中糞便亂排亂放問題，實(shí)現(xiàn)了糞污循環(huán)再利用，是一種可持續(xù)的綠色發(fā)展方式，踐行了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等部門對糞污廢棄物資源再利用的相關(guān)理念，不僅有利于農(nóng)村人居環(huán)境的改善，而且有利于促進(jìn)奶牛養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

1.4 可行性分析

糞便制作墊料需要大量的畜禽糞便作為原料投入，因此較為適合規(guī)?；B(yǎng)殖場，一方面利于畜禽糞便的收集，能夠有足夠的原材料供應(yīng)，另一方面完善畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)鏈條，起到宣傳帶動作用。在政策的鼓勵支持下，焦作市規(guī)?；B(yǎng)殖比率正在逐年升高，每年畜牧養(yǎng)殖企業(yè)排放糞便450萬t以上，為有機(jī)肥生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)的原材料。另外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)更加優(yōu)化，成本投入大幅度下降，降低了該項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用的資金成本。原材料、資金、技術(shù)方面都為相關(guān)企業(yè)發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)提供了極大的支持。

2 制作生物有機(jī)肥

畜禽糞污堆肥主要有自然堆肥和生物發(fā)酵堆肥兩大類，這里主要介紹自然堆肥。自然堆肥是一種生物化學(xué)處理技術(shù)，不需要添加菌種，主要利用自然界中的微生物，通過高溫發(fā)酵，對有機(jī)物進(jìn)行有控制的降解，使之礦質(zhì)化、腐殖化、無害化，從而轉(zhuǎn)變?yōu)楦旆柿稀?/p>

河南格瑞公司是博愛縣最大的良種奶牛培育基地，奶牛存欄1 000 頭左右，年產(chǎn)干牛糞7 000 t 左右，2012 年為了擴(kuò)大奶牛養(yǎng)殖效益，同時為了減少糞污帶來的環(huán)境污染問題，公司在世行貸款項(xiàng)目扶持下，整合相關(guān)技術(shù)投入100萬元建成了生產(chǎn)工藝先進(jìn)的有機(jī)肥生產(chǎn)基地。

該公司有機(jī)肥生產(chǎn)車間具體內(nèi)容包括：900 m2牛糞晾曬場地，1 座發(fā)酵大棚，一間倉庫。公司采購德國工藝的糞污處理全套工藝設(shè)備，實(shí)行牛糞—干濕分離—發(fā)酵—篩分—造?！b出售。

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

該有機(jī)肥車間正式投產(chǎn)以后，年處理牛糞2 000 t，生產(chǎn)有機(jī)肥550 t，有機(jī)肥以市場同類產(chǎn)品700元/噸計算，每年可創(chuàng)造價值38.5 萬元，3 年正常投產(chǎn)可以收回成本并盈利。

2.2 環(huán)境效益

有機(jī)肥的生產(chǎn)能夠提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物的回收循環(huán)再利用，遏制了養(yǎng)殖廢棄物不經(jīng)處理直接排放的現(xiàn)象，改善了養(yǎng)殖場周邊微環(huán)境，破解了限制畜牧業(yè)發(fā)展的污染問題，能減輕耕地和水體中氮、磷含量失調(diào)現(xiàn)象，促進(jìn)畜牧業(yè)的綠色發(fā)展。

2.3 社會效益

有機(jī)肥料生產(chǎn)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，有機(jī)肥生產(chǎn)過程中需要大量的勞動力，這就給當(dāng)?shù)鼐用窠鉀Q了就業(yè)難的問題。生產(chǎn)出來的有機(jī)肥可以改善耕地的肥力結(jié)構(gòu)，促進(jìn)作物生長，同時也起到了對循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的宣傳推廣作用。

2.4 可行性分析

焦作市每年僅牛糞排放量高達(dá)139.6萬t，依據(jù)有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能夠生產(chǎn)47萬t的有機(jī)肥，按照市場最低價格700元/噸售出，將獲得3.3億元的經(jīng)濟(jì)效益，市場前景廣闊。除此之外，生物有機(jī)肥的生產(chǎn)利用改善耕地肥力、提高生產(chǎn)水平，同時也解決了畜禽糞便隨意排放污染環(huán)境的難題，促進(jìn)畜牧業(yè)高效、循環(huán)發(fā)展。

3 制作沼氣及發(fā)電

畜禽糞污制作沼氣，是將畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物放置在厭氧環(huán)境中加以合適的微生物使其進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生可燃性氣體甲烷。該方式能夠最大限度地將畜禽養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的廢棄物充分利用，轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)生活可再利用的熱能、電能和有機(jī)肥。實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和社會效益三者的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

孟州市安順有限責(zé)任公司系北京資源集團(tuán)河南生豬繁殖基地，主要生產(chǎn)或銷售育肥豬。為有效解決養(yǎng)殖污染，加快養(yǎng)豬場環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)，公司分三期建成沼氣發(fā)電項(xiàng)目，項(xiàng)目共投資130多萬元，建成了600 m3沼氣池，1 000 m3沉淀池，90 m3貯氣柜，購置了120 kW、60 kW 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。目前，每小時可產(chǎn)沼氣30 m3、發(fā)電180 kW，企業(yè)用電、用氣完全自給自足。產(chǎn)生的沼液、沼渣無償供給周邊林區(qū)和農(nóng)田灌溉施肥，實(shí)現(xiàn)豬場糞便不外排，全部自行消耗。

為實(shí)施規(guī)范化管理，確保公司生豬質(zhì)量安全，下步計劃再建沼氣池1 000 m3，在沼氣池上面建設(shè)生物發(fā)酵床，實(shí)施生態(tài)環(huán)保養(yǎng)殖，利用沼液生產(chǎn)綠色蔬菜，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

公司沼氣發(fā)電項(xiàng)目現(xiàn)已完全投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)沼氣600 m3，發(fā)電1 300 度，年可節(jié)省電費(fèi)12 萬元，燃?xì)赓M(fèi)6 萬元。同時公司將發(fā)電項(xiàng)目并入國家電網(wǎng)，每年還有一定的收益。

3.2 環(huán)境效益

沼氣是甲烷（CH4）、硫化氫（H2S）、二氧化碳（CO2）、氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）等氣體組成的混合氣體的總稱，其主要成分為甲烷和二氧化碳，所占比重分別為55%～70% 和30%～45%。沼氣在燃燒過程中的主要產(chǎn)物是水和二氧化碳，對環(huán)境沒有任何危害。經(jīng)過微生物發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的過程中產(chǎn)生的沼渣和沼液不含任何有毒有害物質(zhì)，可以直接還田利用，不會造成生態(tài)環(huán)境的污染，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的有機(jī)肥。

3.3 社會效益

沼氣開發(fā)利用改善了農(nóng)村生活環(huán)境，解決了煤炭資源短缺的難題，保證了人民生活質(zhì)量，推動了新農(nóng)村建設(shè)的整體進(jìn)度，改變了農(nóng)村的生活方式，為解決“三農(nóng)”問題開辟了新道路。

3.4 可行性分析

焦作市的生豬存欄量十分可觀，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物加以利用生產(chǎn)出沼氣，不僅能夠滿足廠區(qū)正常的照明取暖，還能夠銷售一部分贏得利潤，在無形中降低了養(yǎng)殖成本。該研究以焦作市2019年豬糞便實(shí)際排放量為基準(zhǔn)，采用經(jīng)典的原料干物率以及干物質(zhì)產(chǎn)氣率進(jìn)行計算實(shí)際產(chǎn)氣量。具體計算方式如下。

V=X·TS·a

V：沼氣年產(chǎn)量（m3a-1)；

X：新鮮豬糞、尿量（t·a-1)；

TS：干豬糞產(chǎn)氣量257.3 m3·t-1；

a：干物率（豬糞和尿的干物率分別為18%和3%）；

2019 年焦作市豬糞、尿產(chǎn)出量分別為143.4 萬t 和236.5 萬t，以此為原料能產(chǎn)出沼氣量：V=(143.4 t×l04×l8%+236.5 t×l04×3%)×257.3 m3·t-1=8466.97萬m3a-1。

0.85 億m3沼氣燃燒產(chǎn)生的熱值相當(dāng)于11 萬～14 萬t優(yōu)質(zhì)煤燃燒產(chǎn)生的熱值，這證明沼氣產(chǎn)業(yè)在焦作市的發(fā)展中擁有巨大的市場前景?！?/p>