畜禽糞便污染治理中高溫堆肥技術(shù)應(yīng)用研究

朱大帷

遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧沈陽(yáng) 110032

隨著社會(huì)發(fā)展水平和人們生活質(zhì)量的不斷提高，畜禽產(chǎn)品在當(dāng)前的飲食體系中占有很大的比例，并且各方面需求不斷擴(kuò)大，也促使養(yǎng)殖業(yè)得到了全面的發(fā)展。但是，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，畜禽在養(yǎng)殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的糞便，如果不對(duì)其進(jìn)行合理處理，很容易引發(fā)環(huán)境問題，并且糞便中還含有大量的細(xì)菌，如果不及時(shí)處理很容易引發(fā)畜禽類的疾病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)此高溫堆肥技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它可以將糞便進(jìn)行無(wú)害化處理，從而進(jìn)行合理運(yùn)用。本文主要對(duì)畜禽糞便污染治理中高溫堆肥技術(shù)進(jìn)行分析研究。

1 高溫堆肥技術(shù)的重要性

隨著養(yǎng)殖業(yè)的不斷進(jìn)步，逐漸形成了專業(yè)化和集約化等特點(diǎn)，養(yǎng)殖的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。在整體的發(fā)展過(guò)程中，雖然為人們的生活水平和生活質(zhì)量帶來(lái)了一定的積極作用，但是產(chǎn)生的大量糞便得不到及時(shí)處理，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時(shí)也對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的全面發(fā)展產(chǎn)生了限制條件。從以往的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)畜禽糞便每年的產(chǎn)量大約在18億噸以上，并且每年還會(huì)增長(zhǎng)，并且其中包含的污染物超過(guò)了工業(yè)廢水和生活污水的總和，如此嚴(yán)重的污染問題，也對(duì)如何對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理治理帶來(lái)了一定的工作難度。雖然對(duì)其進(jìn)行集中處理能很好的解決這一問題，但是畜禽糞便中很多大量的氮磷鉀等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，如果不對(duì)其進(jìn)行資源處理，很容易造成浪費(fèi)。所以，高溫堆肥技術(shù)的使用，不僅能很好的避免資源浪費(fèi)，還能對(duì)糞便進(jìn)行無(wú)害化處理，從而最大限度地減少環(huán)境污染。

2 高溫堆肥技術(shù)的原理分析

高溫堆肥技術(shù)主要原理指的就是通過(guò)微生物作用對(duì)糞便進(jìn)行高溫發(fā)酵，然后使其中的有機(jī)物質(zhì)腐質(zhì)化和無(wú)害化，從而變成肥料的過(guò)程。在整個(gè)過(guò)程中，有機(jī)物會(huì)使其產(chǎn)生大量的能被植物吸收的氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。高溫堆肥技術(shù)大都是通過(guò)人工完成的，主要就是利用人工來(lái)控制整個(gè)過(guò)程的溫度與濕度，同時(shí)要控制好碳和氮的比例，然后保障其有充分的通風(fēng)，之后進(jìn)行發(fā)酵降解，在整個(gè)過(guò)程中不僅會(huì)生產(chǎn)氮磷鉀化合物，同時(shí)還會(huì)結(jié)合成全新的腐殖質(zhì)高分子有機(jī)物，這種物質(zhì)是提高土質(zhì)肥沃度的重要成分。在發(fā)酵過(guò)程中，糞便中的有機(jī)物會(huì)因?yàn)樽陨淼乃庑再|(zhì)被微生物吸收，然后微生物會(huì)分解附著在自身表面的有機(jī)物，將其變?yōu)榭扇芙獾奈镔|(zhì)以后，就會(huì)慢慢的深入到細(xì)胞內(nèi)部，微生物通過(guò)氧化還原過(guò)程，將其變?yōu)樽陨硭枰臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，之后再合成新的物質(zhì)。在這一過(guò)程中，微生物會(huì)分解出更多的生物體，以此來(lái)加快分解速度，從而形成化肥。

3 高溫堆肥技術(shù)存在的問題與不足

3.1 設(shè)備不足

目前我國(guó)的高溫堆肥技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是在機(jī)械設(shè)備上卻受到了一定的阻礙和限制，雖然一些基礎(chǔ)設(shè)備能根據(jù)實(shí)際需求來(lái)自主生產(chǎn)，但還存在技術(shù)的限制，對(duì)實(shí)際工作的落實(shí)產(chǎn)生了很大影響。再加上目前大部分都是根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以，相比于一些先進(jìn)發(fā)展技術(shù)還有很大的差距，并且由于設(shè)備與技術(shù)是同步發(fā)展，對(duì)此只有學(xué)習(xí)新的技術(shù)水平才能生產(chǎn)出更好的機(jī)械設(shè)備。

3.2 政策管理制度不完善

雖然目前針對(duì)畜禽糞便污染問題作出了具體的解決措施，但是實(shí)際效果并不理想，同時(shí)也沒有根據(jù)實(shí)際的處理方式制定出有針對(duì)性的政策管理制度，各種制度體系也不完善，再加上設(shè)備和技術(shù)的不足，導(dǎo)致一些具體工作很難高效落實(shí)。并且從現(xiàn)有的政策進(jìn)行工作的話，實(shí)際的操作性也有一定的限制，好多的畜禽養(yǎng)殖戶都沒有建立屬于自己的工作模式，相關(guān)手續(xù)也不齊全，缺乏配套的污染處理措施和強(qiáng)有力的執(zhí)行法規(guī)。還有一些養(yǎng)殖企業(yè)為了提高自身經(jīng)濟(jì)收益，投入大量的資金來(lái)購(gòu)進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，卻沒有針對(duì)環(huán)境污染問題作出實(shí)際舉動(dòng)，責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，并且職責(zé)劃分也不明確。

4 高溫堆肥技術(shù)的運(yùn)用條件

4.1 水分條件

有足夠的水分含量，是保障高溫堆肥技術(shù)全面實(shí)施的重要條件。因?yàn)槲⑸镌趯?duì)糞便進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，需要大量的水分，同時(shí)也是微生物繁殖的主要因素。還有就是糞便在吸收一定的水分之后會(huì)被分解，然后其中的水分會(huì)均勻的擴(kuò)散在其中，從而保障腐熟均勻度。但是水分的多少也要進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果水分含量不能達(dá)到基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，那么很容易導(dǎo)致微生物生存繁殖受到影響，如果含量過(guò)多，會(huì)使糞便內(nèi)的間隙變少，從而不利于通風(fēng)，影響發(fā)酵效果。

4.2 酸堿值

酸堿值也是高溫堆肥技術(shù)中最主要的條件之一。酸堿值會(huì)影響微生物的活性和氮元素的保存，并且指數(shù)高低還會(huì)對(duì)高溫堆肥的產(chǎn)值效率造成影響。因?yàn)榻?jīng)過(guò)實(shí)際的數(shù)據(jù)分析顯示，在進(jìn)行高溫堆肥初級(jí)階段作業(yè)時(shí)，酸堿值會(huì)在一定程度上限制內(nèi)部反應(yīng)，而且其中的有機(jī)物質(zhì)對(duì)酸堿值的要求基本都在6.5 ～7.5 之間，因?yàn)檫@個(gè)范圍內(nèi)的酸堿值最適合微生物的生長(zhǎng)。

4.3 溫度和通風(fēng)

常溫情況下對(duì)高溫堆肥的升溫影響不大，一般在5.8 ℃就可以正常升溫。另外在升溫時(shí)一定要控制好溫度，因?yàn)榘l(fā)酵環(huán)節(jié)是一個(gè)放熱的過(guò)程，如果不及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)控，溫度很容易升高到80 ℃，但是這個(gè)溫度會(huì)對(duì)微生物的活性產(chǎn)生很大的影響，所以要嚴(yán)格把溫度控制在55 ～60 ℃之間，因?yàn)檫@是微生物活動(dòng)的最佳溫度。除此之外，還要嚴(yán)格做好通風(fēng)工作，確保為整個(gè)發(fā)酵過(guò)程提供充足的氧氣，促進(jìn)微生物發(fā)酵效率，并且，通風(fēng)量的合理控制還能很好的排除堆肥中多余的水分，調(diào)節(jié)溫度，從而保障高溫堆肥的實(shí)際效益。

5 高溫堆肥技術(shù)實(shí)際應(yīng)用措施

5.1 條垛式主動(dòng)供氧堆肥

條垛式主動(dòng)供氧堆肥技術(shù)是把畜禽的糞便和發(fā)酵的輔助材料按照規(guī)定的比例進(jìn)行混合，然后把混合好的材料按照一定的規(guī)格或者是機(jī)器的規(guī)格制作成長(zhǎng)條垛。另外長(zhǎng)條垛的截面可以是三角形或者是梯形，然后采用人工或者是專業(yè)的機(jī)械設(shè)備定期進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到供氧的目的。如果想要在此基礎(chǔ)上提高發(fā)酵的效率，也可以在長(zhǎng)條垛的底部設(shè)置多個(gè)通風(fēng)口，然后利用吹風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，另外要控制好通風(fēng)時(shí)的溫度和時(shí)間，可以在長(zhǎng)條垛中安裝溫度監(jiān)控設(shè)備，一旦超過(guò)60 ℃就會(huì)自動(dòng)降溫或者是發(fā)出警報(bào)，從而保障微生物的活性。

5.2 槽式堆肥

槽式堆肥技術(shù)也是先把畜禽糞便按照比例進(jìn)行混合，之后再將其放入到發(fā)酵槽中進(jìn)行發(fā)酵，然后采用專門的機(jī)械設(shè)備對(duì)其進(jìn)行翻拋，但是在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)前，要把發(fā)酵槽設(shè)置在室內(nèi)，另外還要保障發(fā)酵槽的尺寸與機(jī)械設(shè)備的尺寸一致，同時(shí)還要在發(fā)酵槽的下方安置供氧管道，從而進(jìn)行供氧，一般對(duì)其放置20 ～30 d 就可以完成堆肥。

5.3 轉(zhuǎn)筒式堆肥

轉(zhuǎn)筒式的堆肥技術(shù)，對(duì)于資金要求比較大，不適合規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)使用，因?yàn)樗菍儆谝环N自動(dòng)化的發(fā)酵系統(tǒng)，并且效率也非常高。其主要的工作模式就是把設(shè)備控制在規(guī)定的轉(zhuǎn)速以內(nèi)，然后把發(fā)酵物料從旋轉(zhuǎn)筒的上方放入，同時(shí)設(shè)備的不停翻轉(zhuǎn)對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵，并對(duì)其進(jìn)行充分的供氧，從而完成堆肥。這種設(shè)備規(guī)格一般較大，旋轉(zhuǎn)筒的長(zhǎng)度要在20 ～40 m 之間，筒的直徑要在2 ～4 m 之間，在筒旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中向內(nèi)部灌入熱風(fēng)，整個(gè)過(guò)程一般2 d 以內(nèi)就能完成。

5.4 包裹倉(cāng)式發(fā)酵系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的主要工作模式就是把堆料填滿整個(gè)發(fā)酵倉(cāng)。首先把混合均勻的物料從發(fā)酵倉(cāng)的上方投入，同時(shí)要確保其投入充足，然后在發(fā)酵倉(cāng)的底部接通多個(gè)通氣管道，長(zhǎng)期向內(nèi)部進(jìn)行供氧，在此過(guò)程中發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)的堆料對(duì)充分的反應(yīng)發(fā)酵，而產(chǎn)生的廢氣則會(huì)沿著發(fā)酵倉(cāng)上方的排氣孔排出，但是在設(shè)置排氣孔時(shí)要確保堆料高于排氣孔，這樣采用負(fù)壓抽氣的方式就能把廢氣進(jìn)行集中處理。

5.5 堆肥發(fā)酵塔系統(tǒng)

堆肥發(fā)酵塔系統(tǒng)屬于一種立體式的發(fā)酵設(shè)備。它主要是通過(guò)傳送帶將混合好的堆料運(yùn)輸?shù)桨l(fā)酵塔的頂部，然后在經(jīng)過(guò)上方的專業(yè)設(shè)備將堆料均勻的送入到塔內(nèi)，在塔上安裝特定的供氧設(shè)備，并不斷的為內(nèi)部的堆料進(jìn)行供氧，從而加快堆料的發(fā)酵速度。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)3 d 的發(fā)酵時(shí)間以后，塔內(nèi)的堆料基本可以腐熟，之后再利用運(yùn)輸機(jī)將內(nèi)部的堆料放置傳送帶，從發(fā)酵塔內(nèi)部運(yùn)輸出來(lái)，最后經(jīng)過(guò)粉碎干燥處理即可。

5.6 分隔式發(fā)酵倉(cāng)系統(tǒng)

分隔式發(fā)酵倉(cāng)系統(tǒng)與推流式發(fā)酵系統(tǒng)有類似的環(huán)節(jié)，但是工序過(guò)程大不相同。分隔式的發(fā)酵倉(cāng)系統(tǒng)，是堆料在內(nèi)部運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)堆料運(yùn)行的方向?qū)?nèi)部的反應(yīng)倉(cāng)分為多個(gè)小型的反應(yīng)室，然后經(jīng)過(guò)不同階段的堆腐過(guò)程把堆料從其中的一個(gè)反應(yīng)室轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室的堆腐時(shí)間和堆腐條件各不相同，在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的堆腐后，堆料被運(yùn)送到出料口，然后每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)的堆料經(jīng)過(guò)專業(yè)機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)破碎進(jìn)行混合，從而完成堆肥。

6 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)畜禽糞便污染治理中，高溫堆肥技術(shù)的全面應(yīng)用得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注和認(rèn)可，它不僅科學(xué)合理的解決了畜禽糞便造成的環(huán)境污染問題，同時(shí)還采用先進(jìn)的技術(shù)水平對(duì)其進(jìn)行高效處理，從而生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，也為畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)步奠定了良好的基礎(chǔ)。