為提升規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化綜合利用水平,助推畜牧業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展,按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局部署,全國畜牧總站在全國范圍內(nèi)開展了規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化利用實用技術(shù)和典型案例的征集工作,共收到29個省申報的實用技術(shù)45項和典型案例115個。
近期,全國畜牧總站牧業(yè)綠色發(fā)展處在北京組織召開專家終審會。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位有關(guān)專家組成專家組。經(jīng)過組織推薦、評審遴選、總結(jié)提煉等環(huán)節(jié),最終形成了規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化利用十大主推技術(shù),即漚肥技術(shù)、反應(yīng)器堆肥技術(shù)、條垛(覆膜)堆肥技術(shù)、深槽異位發(fā)酵床技術(shù)、臭氣減控技術(shù)、發(fā)酵墊料技術(shù)、基質(zhì)化栽培技術(shù)、動物蛋白轉(zhuǎn)化技術(shù)、貯存發(fā)酵技術(shù)和厭氧發(fā)酵技術(shù)。
這些技術(shù)較好地回應(yīng)了當(dāng)前規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶糞污處理的三個關(guān)注點。一是經(jīng)濟實用。遴選出的技術(shù)針對性強、工藝簡單高效、應(yīng)用范圍更廣、運行效益更經(jīng)濟,符合國家產(chǎn)業(yè)政策以及當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)我國畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求。二是綠色生態(tài)。技術(shù)模式和典型案例全面展現(xiàn)綠色發(fā)展理念,推動實現(xiàn)畜禽糞肥就地就近安全還田利用,最大限度降低環(huán)境污染和健康風(fēng)險。三是基層認可。遴選出的技術(shù)模式可復(fù)制可推廣,在實際生產(chǎn)應(yīng)用中適用性好、成熟度高,得到養(yǎng)殖場戶普遍認可。典型案例具有示范和帶動作用,在適宜地區(qū)有較大的推廣應(yīng)用價值。
同時,全國畜牧總站組織編印了“規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化利用實用技術(shù)及典型案例”書籍,主要內(nèi)容為規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化利用實用技術(shù)和典型案例,為實現(xiàn)健康養(yǎng)殖、種養(yǎng)結(jié)合、循環(huán)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
此外,全國畜牧總站還舉辦了“規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶畜禽糞污資源化利用實用技術(shù)及典型案例培訓(xùn)班”,通過“云上智農(nóng)”平臺開展線上直播培訓(xùn),為各省畜牧獸醫(yī)部門負責(zé)畜禽糞污資源化利用工作的相關(guān)人員和養(yǎng)殖場技術(shù)人員提供技術(shù)培訓(xùn)。
漚肥技術(shù)也稱為堆漚技術(shù),是指將畜禽糞污、秸稈等有機廢棄物混合后集中堆放,在自然條件下通過生物降解作用將混合物料轉(zhuǎn)化為相對穩(wěn)定且富含腐殖質(zhì)的物質(zhì)。原料混合物料含水率宜為45%~65%,堆成條垛式,表面鋪設(shè)一層秸稈、腐熟料或塑料膜等遮蓋物,堆漚時間一般不少于90天。常見堆漚設(shè)施為半開放式堆漚池,一般設(shè)置在養(yǎng)殖場內(nèi),具有防雨、防滲等功能。該技術(shù)模式操作簡單、建設(shè)和運行成本較低,但發(fā)酵周期較長,需采取臭氣和蚊蠅控制措施。
反應(yīng)器堆肥技術(shù)是指將畜禽糞污、秸稈等有機廢棄物混合后,置于密閉容器中進行好氧發(fā)酵處理,實現(xiàn)快速無害化和肥料化。常見的反應(yīng)器堆肥裝置有箱式反應(yīng)器、立式筒倉反應(yīng)器和臥式滾筒反應(yīng)器等。原料經(jīng)除雜、粉碎、混合等預(yù)處理后,調(diào)節(jié)含水率至45%~65%,隨后置入反應(yīng)器內(nèi)進行高溫堆肥。反應(yīng)器堆肥發(fā)酵溫度達到55℃以上的時間應(yīng)不少于5天,然后對發(fā)酵物料進行二次腐熟后,可還田利用。該技術(shù)模式自動化水平較高,便于控制臭氣污染,糞污處理效率較高,但相比于簡易堆漚模式投資成本稍大。
條垛式堆肥技術(shù)是指將物料堆制成長條形堆垛,通過專用翻堆機或翻斗車進行機械供氧的好氧發(fā)酵過程,是一種應(yīng)用較為廣泛的堆肥工藝。條垛式堆肥過程中,可以在堆體表面覆蓋一層專用分子膜,使其形成一個密閉環(huán)境,減少污染氣體排放,并在堆體底部通過曝氣管道供給氧氣,促進物料快速腐熟,這種堆肥工藝也稱為覆膜堆肥。條垛式堆肥翻堆頻率大約為每周3~5次,整個發(fā)酵過程需要30~60天。該技術(shù)模式工藝簡單、操作簡便、投資較少,但占地面積大,發(fā)酵時間長,臭氣不易控制,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
深槽異位發(fā)酵床技術(shù)是指在畜禽養(yǎng)殖舍外采用深槽發(fā)酵處理糞漿的一種方式,首先向發(fā)酵槽內(nèi)一次性投放大量的干墊料,然后將每天收集到的糞漿(含固率≥5%)均勻噴淋到墊料上,再經(jīng)機械翻耙和輔助曝氣,實現(xiàn)高溫好氧發(fā)酵、蒸發(fā)水分、保留養(yǎng)分,實現(xiàn)無害化處理。目前主要應(yīng)用在缺少耕地配套的山區(qū)生豬養(yǎng)殖場和部分刮糞模式籠養(yǎng)蛋雞、肉雞場。深槽異位發(fā)酵床主要包括發(fā)酵槽、糞污池、翻耙機和曝氣輔助系統(tǒng),發(fā)酵槽內(nèi)墊料高度應(yīng)不低于1.8米,墊料容積大于日處理糞漿量的60倍,翻耙機宜采用小功率多層翻拋設(shè)備,菌種采用能快速分解糞漿中殘留淀粉的高效降解菌株。墊料與糞漿混合均勻后含水率應(yīng)控制在50%~60%,每天可適量噴加糞漿1次、翻耙物料1次,夏季可適當(dāng)增加翻耙次數(shù),冬季可適當(dāng)減少翻耙次數(shù)。該技術(shù)模式具有占地面積小、投資相對較少、運行成本較低和快速控制臭氣的優(yōu)點,能實現(xiàn)糞漿發(fā)酵全部轉(zhuǎn)化為有機肥原料。
臭氣減控技術(shù)是指主要減少畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的氨氣、硫化氫、揮發(fā)性有機化合物等臭氣成分,其中最臭的氣體成分是各種揮發(fā)性脂肪酸。養(yǎng)殖過程中多個環(huán)節(jié)都有臭氣產(chǎn)生,減少和控制臭氣主要要從動物飼料、圈舍環(huán)境、清糞方式和糞污收集處理等方面綜合治理,通過快速清理糞污、全量密封存貯、減少臭氣外溢;添加發(fā)酵飼料(中草藥)、減少動物腸道臭氣產(chǎn)生;噴灑抑臭微生物菌劑、降低舍內(nèi)環(huán)境臭氣濃度;固體糞污快速進入好氧堆肥狀態(tài),形成腐熟堆肥,抑制臭氣產(chǎn)生;液體糞污經(jīng)過深度厭氧發(fā)酵過程,形成腐熟糞水,減少臭氣排放。
發(fā)酵墊料技術(shù)是指將鋸末、稻殼和秸稈等墊料經(jīng)發(fā)酵后鋪設(shè)到圈舍內(nèi)的養(yǎng)殖層面或者養(yǎng)殖層面以下(漏糞板、漏糞網(wǎng)格)的一種養(yǎng)殖模式,在奶牛、肉牛、肉羊和肉雞等中小規(guī)模養(yǎng)殖場均有使用。養(yǎng)殖過程中動物每天產(chǎn)生的糞便和尿液均落入預(yù)先鋪設(shè)好的發(fā)酵墊料上,通過內(nèi)源微生物或外源功能微生物作用進行中低溫好氧發(fā)酵,實現(xiàn)畜禽糞污無害化處理和穩(wěn)定化利用。發(fā)酵墊料含水量一般控制在40%~50%,墊料厚度以畜種、養(yǎng)殖模式以及每天產(chǎn)生糞尿量確定,每立方米墊料應(yīng)添加(接種)功能微生物菌種0.3~1千克,配置墊料應(yīng)先預(yù)發(fā)酵,發(fā)酵溫度需經(jīng)過60℃的高溫區(qū),預(yù)發(fā)酵周期控制在5~7天。發(fā)酵墊料上床后要根據(jù)不同模式采用覆蓋或翻耙等方式調(diào)節(jié)水分,并通過增減墊料厚度調(diào)控發(fā)酵進程,發(fā)酵墊料厚度應(yīng)根據(jù)季節(jié)變化及時調(diào)整。發(fā)酵墊料使用一個周期后,根據(jù)氮磷鉀養(yǎng)分富集情況和墊料腐解狀況,確定是否更換墊料,更換的墊料可用于有機肥生產(chǎn)或作為農(nóng)家肥直接還田使用。
基質(zhì)化栽培技術(shù)是利用畜禽糞便為原料,輔以菌渣及農(nóng)作物秸稈,進行堆肥發(fā)酵,生產(chǎn)用于菌菇種植的基質(zhì)、果蔬栽培基質(zhì)、水稻育秧基質(zhì),具有較好經(jīng)濟效益。主要是畜禽糞便和粉碎秸稈按一定比例混拌后,經(jīng)過10余天高溫發(fā)酵,15天左右二次發(fā)酵,通常保持碳氮比為20~35∶1,含水量控制在60%左右,經(jīng)過多次發(fā)酵轉(zhuǎn)化為腐熟栽培基質(zhì)。若作為水稻或者蔬菜育苗基質(zhì),腐熟糞便堆肥與營養(yǎng)土、壯苗劑按一定比例混拌均勻即可;如果作為食用菌栽培基質(zhì),需要進一步經(jīng)過巴氏滅菌、降溫、接種培養(yǎng)后,按照食用菌栽培基質(zhì)質(zhì)量安全要求(NY/T1935-2010)進行包裝備用。使用時適宜溫度是25℃~28℃,其間需要注意通風(fēng)換氣、控制溫度和水分,促進菌絲生長,可以在溫室大棚中進行培養(yǎng)生產(chǎn)食用菌。
動物蛋白轉(zhuǎn)化技術(shù)是指通過蚯蚓、黑水虻等腐食性動物對畜禽糞便進行生物處理,增殖轉(zhuǎn)化的蚯蚓、黑水虻等可用作畜禽飼料中的動物蛋白原料,殘余物質(zhì)(蟲沙)作為有機肥料進行還田利用。蚯蚓適宜生長溫度為18℃~25℃,培養(yǎng)基料適宜含水量為30%~50%、pH值為6.5~7.5、碳氮比為35~42∶1,養(yǎng)殖密度每平方米控制在10000~30000條幼蚓為宜,通過親本選擇、雜交、初篩、馴化、復(fù)篩、基質(zhì)制備和增值培養(yǎng)等步驟完成。黑水虻適宜在28℃~32℃環(huán)境下生長,種蟲繁殖需要好的光照條件,但處理豬糞的場所不需要光照。黑水虻養(yǎng)殖模式可分為人工操作和機械化操作,全程轉(zhuǎn)化時間一般在35天左右,食物轉(zhuǎn)化率15%~20%,商品幼蟲粗蛋白含量42%(干基),營養(yǎng)價值高,對糞便中氮的消化能力可達到25%,具有處理成本低、資源化效率高、無二次污染等特點,實現(xiàn)了生態(tài)養(yǎng)殖。
貯存發(fā)酵是將畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的畜禽糞、尿、外漏飲水、沖洗水及少量散落飼料等混合物集中收集(液態(tài)糞污)或?qū)⒓S污固液分離后的液體,在敞口、封閉或半封閉貯存條件下伴隨好氧、兼氧或厭氧發(fā)酵的過程,以達到糞污穩(wěn)定化、無害化效果,并減少有害氣體排放。常見的貯存發(fā)酵設(shè)施有舍內(nèi)深坑、氧化塘、密閉罐或覆膜塘(如黑膜厭氧塘)等。糞污在氧化塘或深坑中貯存發(fā)酵的時間總和不少于6個月,在封閉貯存設(shè)施中貯存發(fā)酵的時間不少于3個月;加入微生物菌劑或發(fā)酵后作為基肥使用時,可適當(dāng)縮短貯存期。其操作簡單,建設(shè)和運行成本較低,但要配套規(guī)范的貯存設(shè)施,保障貯存發(fā)酵全過程安全,合理設(shè)計農(nóng)田施用工藝,并注意控制有害氣體排放。
厭氧發(fā)酵是將畜禽養(yǎng)殖糞污,經(jīng)過除雜、調(diào)質(zhì)等預(yù)處理后,置于密閉設(shè)施中,在厭氧微生物作用下進行穩(wěn)定化、無害化處理,所產(chǎn)生沼氣作為能源、沼液沼渣作為肥料(沼肥);需配套原料預(yù)處理、進出料、沼氣貯存和凈化以及沼肥貯存設(shè)施等。影響厭氧發(fā)酵效果的因素主要有物料配比、總固體濃度、發(fā)酵溫度、攪拌、發(fā)酵周期等。規(guī)模以下養(yǎng)殖場糞污厭氧發(fā)酵的總固體濃度以不超過8%為宜,推薦采用常溫(環(huán)境溫度)和中溫發(fā)酵(36℃左右);常溫發(fā)酵周期(水力停留時間)不少于8周、中溫發(fā)酵周期不低于3周,可通過發(fā)酵設(shè)施保溫和加溫(如太陽能加溫)保證發(fā)酵溫度穩(wěn)定。該技術(shù)對糞污穩(wěn)定化無害化處理效果好,每立方米糞污產(chǎn)沼氣30立方米以上,病蟲害和雜草種子殺滅率可達90%以上,糞污養(yǎng)分損失小于10%,甲烷減排80%以上;但對穩(wěn)定運行、安全管理等技術(shù)要求較高,適宜糞污產(chǎn)生量穩(wěn)定充足、清潔能源需求大、有害氣體排放控制要求高的地區(qū)。