畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實(shí)用技術(shù)

劉太記，王靖楠，周 楠，曲東陽(yáng)，劉 會(huì)

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

近幾年，隨著國(guó)家畜禽糞污資源化利用項(xiàng)目實(shí)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(chǎng)畜禽糞污處理利用設(shè)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(chǎng)戶糞污治理問題無(wú)論是治理設(shè)施配套方面、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，還是治理技術(shù)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(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程快速推進(jìn)、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施的步步深入和人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量訴求的日益提升，規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶糞污亂排亂放、臭氣擾民問題成了各級(jí)政府關(guān)注的重點(diǎn)、糞污治理的難點(diǎn)、老百姓關(guān)切的焦點(diǎn)。為此，河南省畜牧總站依托畜禽糞污資源化利用整縣推進(jìn)縣項(xiàng)目實(shí)施，組織基層技術(shù)推廣人員及相關(guān)企業(yè)，針對(duì)規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶資金有限、勞動(dòng)力不足、專業(yè)技術(shù)知識(shí)欠缺等特點(diǎn)，開展了規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶畜禽糞污處理利用技術(shù)研究，形成了規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶畜禽糞污暗收暗貯肥化還田技術(shù)，并在新鄭、確山等市縣推廣應(yīng)用，有效解決了因糞污處理利用設(shè)施建設(shè)投資成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工藝煩瑣帶來(lái)的小型養(yǎng)殖場(chǎng)戶建不起、用不動(dòng)、管理難等問題；有力促進(jìn)了規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶糞污治理和改善農(nóng)村人居環(huán)境，為進(jìn)一步提升規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶畜禽糞污資源化利用，促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 技術(shù)工藝

1.1 工藝流程

畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實(shí)用技術(shù)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(duì)固糞進(jìn)行槽式好氧堆肥，污水進(jìn)入生化發(fā)生器和貯存池進(jìn)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(shù)模式工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

1.2 技術(shù)原理

畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實(shí)用技術(shù)是針對(duì)中小型養(yǎng)殖場(chǎng)戶鄰村近戶糞污處理易擾民、小本經(jīng)營(yíng)投資能力差、設(shè)施簡(jiǎn)陋糞污處理不充分的實(shí)際情況，對(duì)糞污收集、貯存、處理和利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)施設(shè)備、處理工藝進(jìn)行的技術(shù)改良，集糞污處理利用設(shè)施構(gòu)建、固體糞污的好氧堆肥、液體糞污的厭氧生化、微生物技術(shù)應(yīng)用、糞肥轉(zhuǎn)化及配水還田為一體的畜禽糞污處理利用技術(shù)。

1.2.1 糞污設(shè)施“連體式”建設(shè)

處理畜禽糞污的堆糞場(chǎng)和污水貯存池設(shè)計(jì)為上下連體結(jié)構(gòu)，以重疊構(gòu)筑方式來(lái)減少設(shè)施占地和糞污處理場(chǎng)地周轉(zhuǎn)，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(shè)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(shè)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(duì)槽式”堆肥

在傳統(tǒng)的槽式堆肥工藝基礎(chǔ)上針對(duì)中小型養(yǎng)殖場(chǎng)戶設(shè)計(jì)的投入小、設(shè)備少、操作簡(jiǎn)單的好氧堆肥技術(shù)模式。分背式對(duì)槽堆肥和對(duì)臉式對(duì)槽堆肥（見圖3），背式對(duì)槽是由槽體和另一個(gè)槽體背靠背安放并使用一個(gè)共用墻體，且在每個(gè)槽體預(yù)留一條車輛通道；對(duì)臉式對(duì)槽是由槽體上的槽口與另一個(gè)槽體上的槽口對(duì)臉構(gòu)置，槽體對(duì)臉處中間預(yù)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(gè)對(duì)槽的底部裝有通風(fēng)槽和曝氣系統(tǒng)。通過簡(jiǎn)單的工藝改進(jìn)，適度減少人力和設(shè)備投入，縮短發(fā)酵周期，用對(duì)槽式堆體結(jié)構(gòu)替代條垛式、整槽式和裝備式堆體結(jié)構(gòu)，在沒有專用翻拋設(shè)備的情況下，按照“混合料預(yù)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(dòng)化通風(fēng)供氧相結(jié)合，適時(shí)調(diào)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(zhuǎn)化，最終形成堆肥腐熟度穩(wěn)定的合格堆肥產(chǎn)品。通過設(shè)備和工藝技術(shù)調(diào)控堆體微生物代謝條件及堆體發(fā)酵狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)廢棄物深度發(fā)酵而將物料發(fā)酵腐熟轉(zhuǎn)化，達(dá)到無(wú)害化、減量化和穩(wěn)定化的質(zhì)量要求。

圖3 對(duì)臉式對(duì)槽堆肥和背對(duì)式對(duì)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(jìn)水口加置一個(gè)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(kuò)散性，快速構(gòu)建污水外源菌劑優(yōu)勢(shì)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(zhuǎn)化等代謝活動(dòng)，分解水體中的臭源有機(jī)物，處理后的糞污形成液態(tài)有機(jī)肥還田利用。

1.2.4 液體糞肥自動(dòng)還田

在田間機(jī)井水泵出水管上加裝一個(gè)水肥一體化調(diào)配器，肥水輸送管線通過水肥一體化調(diào)配器與機(jī)井輸水管線自成系統(tǒng)，當(dāng)農(nóng)戶抽水灌溉農(nóng)田時(shí)，通過預(yù)先編制好的控制程序，肥水水泵自動(dòng)啟動(dòng)，水肥一體化調(diào)配器根據(jù)需求自動(dòng)調(diào)節(jié)水肥比例，灌施農(nóng)田，從而實(shí)現(xiàn)液體糞肥自動(dòng)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(zhuǎn)化性，轉(zhuǎn)化、利用各種臭源有機(jī)物為養(yǎng)分，進(jìn)行繁殖合成代謝與分解轉(zhuǎn)化代謝，使臭源有機(jī)物分解消失、或失去或改變?cè)行再|(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)消除和控制揮發(fā)性有機(jī)類惡臭的作用。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)突出特點(diǎn)是處理利用資金投入少，設(shè)施設(shè)備運(yùn)維成本低，工藝簡(jiǎn)單易操作，省事、省心、省力、省錢，肥化質(zhì)量高，減排效果好。

1.3.1 節(jié)約建設(shè)用地

糞污設(shè)施“連體式”構(gòu)筑，糞污地下貯存處理，與同等規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)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(chǎng)地受限，糞污處理利用設(shè)施建設(shè)用地難題，同時(shí)畜禽糞污就地處理利用，減少糞污處理周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)和運(yùn)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(chǎng)容戶貌，促進(jìn)農(nóng)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(zhuǎn)運(yùn)投入，節(jié)約人力人工，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。對(duì)槽式堆肥人工倒槽翻堆與自動(dòng)通風(fēng)供氧相結(jié)合，不用配備專用的翻拋堆肥設(shè)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(zhì)量高

有效規(guī)避條垛式堆肥周期長(zhǎng)、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(jīng)過微生物分解轉(zhuǎn)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(chǎn)難題。

1.4 主要設(shè)施設(shè)備及關(guān)鍵參數(shù)

1.4.1 核心設(shè)施設(shè)備

1.4.1.1 “連體式”堆糞場(chǎng)、貯存池建設(shè)規(guī)格

貯存池深3 m 為宜，長(zhǎng)、寬可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、養(yǎng)殖規(guī)模、貯存周期，按照1.2 m3/頭標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。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(shí)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(jī)械清糞而定，堆糞池借助堆糞場(chǎng)的半封閉圍墻對(duì)槽構(gòu)筑，建設(shè)容積根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模按0.01 m3/頭標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

1.4.1.2 固體糞污“對(duì)槽式”好氧堆肥

對(duì)槽建設(shè)參數(shù)：槽寬度4～10 m、槽深度為3～4 m 為宜。背式對(duì)槽的共用墻體應(yīng)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(nóng)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(fēng)量充足的條件下，槽內(nèi)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(gè)高溫發(fā)酵期通過翻堆倒槽2～3次即可；

對(duì)槽工藝適用于5～30 m3/d中小規(guī)模量的堆肥應(yīng)用。

1.4.1.3 液態(tài)糞污“地下式”生化暗貯

貯存池建設(shè)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(gè)微生物緩釋裝置配一份專用微生物伴侶和一個(gè)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(jīng)1.5 個(gè)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(jīng)2～3個(gè)月系統(tǒng)生化，COD 達(dá)到600～1 000 mg/L；NH3-N：150～250 mg/L；沼液經(jīng)1個(gè)月系統(tǒng)生化，COD達(dá)到300～600 mg/L；NH3-N：80～150 mg/L；大腸桿菌、沙門氏菌、蛔蟲卵等無(wú)害化處理達(dá)標(biāo)，還田試驗(yàn)無(wú)燒根燒苗奪氧現(xiàn)象，污水惡臭去除率約80%～90%。

2 效益評(píng)價(jià)

依據(jù)典型規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶生產(chǎn)應(yīng)用情況對(duì)該技術(shù)工藝模式的效益進(jìn)行評(píng)估分析。綜合新鄭、確山等市縣養(yǎng)殖場(chǎng)戶應(yīng)用情況，以確山縣興業(yè)養(yǎng)殖專業(yè)合作社養(yǎng)殖場(chǎng)戶飼養(yǎng)約200 頭育肥豬的場(chǎng)戶為例，糞污設(shè)施利用20 年計(jì)算。

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

出欄每頭育肥豬新增純收益約79 元，年經(jīng)濟(jì)效益增加約3.16萬(wàn)元。

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

固糞“對(duì)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(fèi)用投入45元/頭；

糞污肥化質(zhì)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(shè)施“連體式”建設(shè)，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(nóng)民生活和農(nóng)村環(huán)境的問題，按1 頭豬日產(chǎn)排糞污7 kg 測(cè)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(cè)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(huì)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(dòng)量，解放勞動(dòng)力。尤其是目前農(nóng)村養(yǎng)殖大多為老弱人員，較好解決了糞污設(shè)施投入大、工藝復(fù)雜所帶來(lái)的用不動(dòng)、用不好的問題，有力促進(jìn)了農(nóng)村畜牧養(yǎng)殖的發(fā)展。

筆者從技術(shù)背景、工藝流程、技術(shù)原理及生產(chǎn)效益等方面對(duì)畜禽糞污暗收暗貯肥化還田實(shí)用技術(shù)進(jìn)行分析論述，認(rèn)為該技術(shù)具有推廣應(yīng)用價(jià)值，可以有效解決規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)戶糞污處理設(shè)施建設(shè)成本高、工藝煩瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，為畜禽糞污資源化利用工作提供經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支撐，更好地推動(dòng)畜牧業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展。