規(guī)模化蛋雞養(yǎng)殖糞污污染防治技術(shù)模式研究

許俊香 孫欽平 李鈺飛 劉本生 李吉進(jìn)

摘要：為明確我國規(guī)?；半u養(yǎng)殖場糞污從產(chǎn)生到處理過程中現(xiàn)行的主流技術(shù)和污染防治技術(shù)模式，本研究通過文獻(xiàn)調(diào)研和養(yǎng)殖場實(shí)地調(diào)研對糞污污染防治全程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，糞污污染防治全程包括蛋雞養(yǎng)殖、糞污清理、糞污收集運(yùn)輸和糞污資源化處理4個環(huán)節(jié)。蛋雞養(yǎng)殖環(huán)節(jié)多采用層疊式籠養(yǎng)和階梯式籠養(yǎng);糞污清理環(huán)節(jié)通常采用傳送帶清糞和刮糞板清糞;糞污收集運(yùn)輸環(huán)節(jié)的主流技術(shù)是“傳送帶收集-車輛運(yùn)輸”和“儲存池暫存-車輛運(yùn)輸”;糞污處理環(huán)節(jié)主要包括肥料化處理和飼料化處理2種技術(shù)?；谝陨戏治?，形成了6項(xiàng)典型技術(shù)模式，分別是傳送帶清糞-第三方堆肥技術(shù)模式、刮糞板清糞-第三方堆肥技術(shù)模式、傳送帶清糞-飼料化處理技術(shù)模式、刮糞板清糞-飼料化處理技術(shù)模式、刮糞板清糞-就地堆肥技術(shù)模式和刮糞板清糞-就地飼料化處理技術(shù)模式。

關(guān)鍵詞：規(guī)?；?蛋雞養(yǎng)殖;糞污;污染防治;技術(shù)模式

中圖分類號： X713文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2021）02-0115-04

收稿日期：2020-05-15

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號：2018YFD0800106-04、2016YFD0800602、2017YFD0800804-04）。

作者簡介：許俊香（1977—），女，河北灤州人，碩士，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化處理與應(yīng)用研究。E-mail：xujx100@126.com。

通信作者：李吉進(jìn)，博士，研究員，主要從事循環(huán)農(nóng)業(yè)和廢棄物資源化處理研究。E-mail：lijijin65@163.com。

我國是雞蛋生產(chǎn)和消費(fèi)大國，雞蛋產(chǎn)量約為美國的4.5倍、印度的6.5倍，占全球雞蛋總產(chǎn)量的 36%～40%[1-3]。我國蛋雞年存欄量12億～14億羽，主要分布在山東、河南、河北、遼寧、江蘇、湖北和四川等省份，上述省份蛋雞存欄量占全國總存欄量的 664%～66.8%[4]。

隨著蛋雞養(yǎng)殖數(shù)量的增長和養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大，產(chǎn)生了大量的養(yǎng)殖廢棄物，2017年糞便產(chǎn)生量約為5 139.2萬t。隨著環(huán)保政策的密集出臺，蛋雞養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保壓力持續(xù)加大。廢棄物處理問題將成為制約蛋雞養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的突出問題。為提高糞便資源化處理和利用效率，本研究將蛋雞糞污從產(chǎn)生到處理劃分為4個環(huán)節(jié)，進(jìn)行糞污污染防治全程分析，明確各環(huán)節(jié)的主流技術(shù)，形成蛋雞養(yǎng)殖糞污污染防治技術(shù)模式，為提出適宜全國不同地區(qū)的技術(shù)模式提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，促進(jìn)蛋雞養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。1材料與方法

2018—2019年，實(shí)地調(diào)研了北京、天津、河北、山東的部分蛋雞養(yǎng)殖場累計(jì)70家。結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研，將糞污污染防治全程劃分為蛋雞養(yǎng)殖、糞污清理、糞污收集與運(yùn)輸、糞污資源化處理共計(jì)4個環(huán)節(jié)，分析各個環(huán)節(jié)的技術(shù)并確定主流技術(shù)。在此基礎(chǔ)上形成糞污污染防治技術(shù)模式。

2結(jié)果與分析

2.1蛋雞養(yǎng)殖環(huán)節(jié)

我國蛋雞舍內(nèi)養(yǎng)殖方式包括散養(yǎng)、籠養(yǎng)、網(wǎng)上平養(yǎng)和地面平養(yǎng)等多種方式[5]。隨著規(guī)模化養(yǎng)殖的不斷發(fā)展，籠養(yǎng)成為主流養(yǎng)殖方式[5-7]。通過2018—2019年的實(shí)地調(diào)研，有63家蛋雞養(yǎng)殖場采用籠養(yǎng)方式，其中層疊式籠養(yǎng)11家、階梯式籠養(yǎng)52家，籠養(yǎng)方式占調(diào)研總數(shù)的90.0%。說明層疊式籠養(yǎng)和階梯式籠養(yǎng)是主流的養(yǎng)殖方式。調(diào)研結(jié)果表明，隨養(yǎng)殖規(guī)模的增大，采用階梯式籠養(yǎng)的比例從100%降至16.7%;而層疊式籠養(yǎng)的比例從0%上升至83.3%（表1）。

查閱文獻(xiàn)，對比分析了階梯式籠養(yǎng)和層疊式籠養(yǎng)2種方式的設(shè)備投資情況[8-9]，由表2可知，層疊式籠養(yǎng)模式雖然總投資高，但因其養(yǎng)殖密度大、養(yǎng)殖效率高的原因，每羽雞分?jǐn)偟馁M(fèi)用反而低于階梯式籠養(yǎng)。

2.2糞污清理環(huán)節(jié)

通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)研，蛋雞舍內(nèi)糞污清理包括傳送帶清糞、刮糞板清糞、人工清糞及混合清糞等多種方式[10-12]。實(shí)地調(diào)研的70家蛋雞養(yǎng)殖場中，其中，52家養(yǎng)殖場采用刮糞板清糞和傳送帶清糞，占調(diào)研總數(shù)的74.3%，說明刮糞板清糞和傳送帶清糞是主流的清糞方式。由表3可知，隨養(yǎng)殖規(guī)模的增大，采用傳送帶清糞的比例從0.0%上升至833%;而刮糞板清糞的比例從67.9%降至167%;人工清糞的比例從33.3%降為0.0%，逐漸被淘汰。說明傳送帶清糞是適宜大型和超大型養(yǎng)殖場的清糞方式。

2.3糞污收集與運(yùn)輸環(huán)節(jié)

通過實(shí)地調(diào)研，雞舍內(nèi)的糞污通過3種方式運(yùn)輸至資源化處理環(huán)節(jié)。第一種方式，小型車輛收集運(yùn)輸方式，養(yǎng)殖散戶一般采用該方式，占調(diào)研總數(shù)的20.0%。第二種方式，儲存池暫存-車輛運(yùn)輸方式，養(yǎng)殖規(guī)模較大且采用刮糞板清糞的養(yǎng)殖場采用該方式，占調(diào)研總數(shù)的51.4%。第三種方式，傳送帶收集-車輛運(yùn)輸方式，養(yǎng)殖規(guī)模較大且采用傳送帶清糞的養(yǎng)殖場通常采用該方式，占調(diào)研總數(shù)的286%。由表4可知，隨養(yǎng)殖規(guī)模的增大，采用傳送帶收集-車輛運(yùn)輸方式的比例從0.0%上升至833%;而采用儲存池暫存-車輛運(yùn)輸方式的比例從86.7%降至16.7%;采用小型車輛收集運(yùn)輸方式僅限于養(yǎng)殖規(guī)模5.0萬羽以下的養(yǎng)殖場，說明傳送帶收集-車輛運(yùn)輸更適宜大型和超大型養(yǎng)殖場。

2.4糞污資源化處理環(huán)節(jié)

通過文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)地調(diào)研，蛋雞糞污處理技術(shù)包括肥料化處理、能源化處理以及養(yǎng)殖黑水虻飼料化處理技術(shù)[13-16]。

實(shí)地調(diào)研70家蛋雞養(yǎng)殖場，其中，62家養(yǎng)殖場的雞糞進(jìn)行肥料化處理，占調(diào)研總數(shù)的88.60%;養(yǎng)殖黑水虻和能源化處理各占1.43%;墊料處理占857%。由此可見， 肥料化處理是糞污資源化處理環(huán)節(jié)的主流技術(shù)。

糞污肥料化處理模式中直接堆肥的比例為300%，出售給第三方進(jìn)行堆肥的比例為58.6%。由表5可知，隨養(yǎng)殖規(guī)模的增大，養(yǎng)殖場直接堆肥的比例從66.7%降至0.0%;而出售給第三方進(jìn)行堆肥的比例從33.3%上升至66.7%。由此可見，大型養(yǎng)殖場更傾向于將雞糞出售給第三方進(jìn)行集中處理生產(chǎn)商品有機(jī)肥。

黑水虻是一種環(huán)境資源昆蟲，能夠?qū)⑿笄菁S便轉(zhuǎn)化為蛋白飼料。近年來，規(guī)?；谒叼B(yǎng)殖技術(shù)不斷得到提升，是一種潛在的糞污資源化處理技術(shù)[14，17-19]。因此，飼料化利用技術(shù)（養(yǎng)殖黑水虻）也作為主流技術(shù)進(jìn)行分析。

2.4.1肥料化處理由表5可知，糞污肥料化處理模式包括就地堆肥和第三方堆肥2種形式。生產(chǎn)企業(yè)采用何種形式，主要取決于養(yǎng)殖規(guī)模的大小。就地堆肥形式適宜養(yǎng)殖散戶，前與小型車輛收集運(yùn)輸方式銜接。第三方堆肥形式適宜中大規(guī)模養(yǎng)殖場，前與傳送帶收集-車輛運(yùn)輸和儲存池暫存-車輛運(yùn)輸技術(shù)銜接。

2.4.2飼料化處理糞污飼料化處理技術(shù)視蛋雞養(yǎng)殖規(guī)模分為2種形式。第一種，養(yǎng)殖散戶或者小規(guī)模養(yǎng)殖場的糞污實(shí)施就地飼料化處理技術(shù)，黑水虻養(yǎng)殖設(shè)施簡陋，前端與小型車輛收集運(yùn)輸方式銜接。第二種，大規(guī)模養(yǎng)殖場的糞污通過第三方進(jìn)行飼料化處理，黑水虻養(yǎng)殖設(shè)施現(xiàn)代化和自動化水平高，與前端收儲運(yùn)技術(shù)的銜接有2種，分別是與傳送帶收集-車輛運(yùn)輸銜接及與儲存池暫存-車輛運(yùn)輸銜接。

2.5規(guī)?；半u養(yǎng)殖糞污污染防治技術(shù)模式

綜合以上4個環(huán)節(jié)的主流技術(shù)以及各個環(huán)節(jié)前后銜接技術(shù)，形成6種規(guī)?；半u養(yǎng)殖糞污污染防治技術(shù)模式。

2.5.1傳送帶清糞/刮糞板清糞-第三方堆肥技術(shù)模式第三方堆肥技術(shù)模式運(yùn)行流程見圖1。由圖1可見，傳送帶清糞-第三方堆肥技術(shù)模式適宜較大養(yǎng)殖規(guī)模且采用傳送帶清糞的蛋雞養(yǎng)殖場。刮糞板清糞-第三方堆肥技術(shù)模式適宜中小養(yǎng)殖規(guī)模且采用刮糞板清糞的蛋雞養(yǎng)殖場。糞污由第三方集中收集并生產(chǎn)商品有機(jī)肥。

2.5.2傳送帶清糞/刮糞板清糞-飼料化處理技術(shù)模式飼料化處理技術(shù)模式運(yùn)行流程見圖2。由圖2可知，傳送帶清糞-飼料化處理技術(shù)模式適宜較大養(yǎng)殖規(guī)模且采用傳送帶清糞的蛋雞養(yǎng)殖場。刮糞板清糞-飼料化處理技術(shù)模式適宜中小養(yǎng)殖規(guī)模且采用刮糞板清糞的蛋雞養(yǎng)殖場。糞污全部進(jìn)行飼料化處理。

2.5.3刮糞板清糞-就地堆肥/就地飼料化處理技術(shù)模式糞污就地處理技術(shù)模式運(yùn)行流程見圖3。由圖3可知，刮糞板清糞-就地堆肥技術(shù)模式和刮糞板清糞-就地飼料化處理技術(shù)模式均適宜小規(guī)模且采用刮糞板清糞的蛋雞養(yǎng)殖場。前者糞污進(jìn)行就地堆肥處理，后者糞污進(jìn)行就地飼料化處理。

3結(jié)論與討論

規(guī)?；半u養(yǎng)殖糞污從產(chǎn)生到收儲運(yùn)到資源化處理，對應(yīng)的環(huán)節(jié)分別是蛋雞養(yǎng)殖、糞污清理、糞污收集與運(yùn)輸和糞污處理4個環(huán)節(jié)，主流技術(shù)依次是層疊式籠養(yǎng)/階梯式籠養(yǎng)、傳送帶清糞/刮糞板清糞、傳送帶收集-車輛運(yùn)輸/儲存池暫存-車輛運(yùn)輸、肥料化處理/飼料化處理。

隨蛋雞養(yǎng)殖規(guī)模的增大，層疊式籠養(yǎng)、傳送帶清糞、傳送帶收集-車輛運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)，是與大型以及超大型現(xiàn)代化蛋雞養(yǎng)殖場更加匹配的技術(shù)方式，糞污收儲運(yùn)效率高，環(huán)境效益好。在日益收緊的環(huán)保政策下，適宜推廣糞污傳送帶收儲運(yùn)方式。

規(guī)?；半u養(yǎng)殖，糞污適宜進(jìn)行堆肥處理，符合農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《畜禽糞污資源化利用行動方案（2017—2020年）》要求，即家禽等以固體糞便為主的規(guī)?；B(yǎng)殖場，鼓勵進(jìn)行固體糞便堆肥或建立集中處理中心生產(chǎn)商品有機(jī)肥。近年來，利用黑水虻處理畜禽糞便獲得黑水虻蟲體作為飼料的技術(shù)也逐漸成為糞污無害化處理的有效途徑之一[15，20-23]，在減少畜禽糞污污染的同時能夠創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本研究將肥料化和飼料化處理技術(shù)作為糞污處理環(huán)節(jié)的主流技術(shù)。

在各環(huán)節(jié)主流技術(shù)的基礎(chǔ)上形成了6種糞污污染防治典型技術(shù)模式，分別是：傳送帶清糞-第三方堆肥技術(shù)模式、刮糞板清糞-第三方堆肥技術(shù)模式、傳送帶清糞-飼料化處理技術(shù)模式、刮糞板清糞-飼料化處理技術(shù)模式、刮糞板清糞-就地堆肥技術(shù)模式、刮糞板清糞-就地飼料化處理技術(shù)模式。

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