鹽堿地上養(yǎng)殖好糞污利用需配套
——畜禽糞污資源化利用“河口模式”探討

聶小想

東營市河口區(qū)位于山東省東北部，屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，南北寬43公里，東西長79公里，全區(qū)土地面積340萬畝，其中農(nóng)用地146萬畝（耕地57.1萬畝），未利用地161萬畝，鹽堿化程度較重。因地處黃河故道流域，境內(nèi)未利用土地成方連片，草場資源豐富，野草品種較多，發(fā)展畜牧業(yè)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。近年來，河口區(qū)瞄準(zhǔn)國內(nèi)外奶業(yè)龍頭企業(yè)，落戶了澳亞集團(tuán)的3個萬頭奶牛牧場、印尼佳發(fā)3萬頭肉牛牧場和正邦集團(tuán)100萬頭生豬養(yǎng)殖基地，肉蛋奶年總產(chǎn)量可達(dá)35萬噸，成為全國畜牧大縣和山東省首批畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展先行縣。

河口區(qū)在畜牧業(yè)快速發(fā)展的同時，通過對畜禽糞污資源化利用模式的不斷探索，逐漸摸索出畜禽糞污資源化處理的“河口模式”，全區(qū)農(nóng)牧循環(huán)的產(chǎn)業(yè)格局基本形成，促進(jìn)了河口區(qū)鹽堿土壤改良和現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

一、糞污全量收集還田利用模式

糞污在養(yǎng)殖圈舍內(nèi)經(jīng)漏縫地板進(jìn)入下方收集池，貯存3～4個月，待每批育肥豬出欄后，將收集池中的糞污以虹吸式原理清出并全部注入氧化塘貯存，在氧化塘中自然貯存2～3個月，此時糞污的總貯存時間已達(dá)6個月以上。氧化塘分為敞開式和覆膜式兩類，糞污通過氧化塘貯存進(jìn)行無害化處理后與灌溉水按照1∶10的比例混合，既可施用于農(nóng)田，也可按周期輪換全量灌溉鹽堿地。

（一）典型案例

東營河口正邦生豬養(yǎng)殖有限公司和東營正邦生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司三大豬場養(yǎng)殖規(guī)模達(dá)到40萬頭生豬，承包耕地面積27000畝，主要種植玉米、牧草等作物。建設(shè)有1.58萬m3的沼氣罐和620萬m3的敞開式氧化塘（后因解決氣味污染問題改為覆膜式氧化塘），糞污貯存時間超過9個月，設(shè)施總投資約300萬元。貯存后的液體糞肥通過農(nóng)田管網(wǎng)（土地整理過程中鋪設(shè)暗管排堿和灌溉硬化渠）進(jìn)行水肥一體化施肥或輪換全量灌溉，通過種養(yǎng)結(jié)合，每年可節(jié)本增效約900余萬元，土地得到有效改良。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

糞污收集、處理、貯存設(shè)施建設(shè)成本低，處理利用費(fèi)用也較低；糞便和污水全量收集，養(yǎng)分利用率高。

2.主要不足

糞污貯存周期一般要達(dá)到半年以上，需要足夠的土地建設(shè)氧化塘貯存設(shè)施；施肥期較集中，主要集中于農(nóng)作物收獲后的土地閑置時間，需配套專業(yè)化的攪拌設(shè)備、施肥機(jī)械、農(nóng)田施用管網(wǎng)等；糞污長距離運(yùn)輸費(fèi)用高，只能在一定范圍內(nèi)使用。

（三）需要完善的事項

1.需要進(jìn)一步開展全量還田監(jiān)測

目前糞污貯存過程中的養(yǎng)分指標(biāo)和衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)變化規(guī)律還不清楚，糞污無害化所需最短貯存時間仍無科學(xué)界定，還田利用后土壤中養(yǎng)分變化也不確定。因此，需要定期采樣檢測并長期跟蹤，系統(tǒng)收集第一手?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)。

2.需要建立全量還田參考標(biāo)準(zhǔn)

目前企業(yè)對于糞肥的還田量、還田時間等僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行摸索操作，全量還田缺少技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。因此，需要開展相關(guān)試驗(yàn)研究，為全量還田提供參考標(biāo)準(zhǔn)，明確糞污收集方法、貯存方式、貯存時間、施用方式、施用時間、一次性施用量等，指導(dǎo)糞肥科學(xué)施用，真正實(shí)現(xiàn)糞污消納與土地改良“雙贏”。

（四）適用范圍

適用于豬場水泡糞工藝或其他規(guī)模養(yǎng)殖場的水沖式清糞工藝，糞污的總固體含量小于15%；養(yǎng)殖場周邊需要有與糞污養(yǎng)分量相配套的足量農(nóng)田，并且灌溉、排堿設(shè)施配套齊全。

二、糞污專業(yè)化能源利用及墊料回用相結(jié)合模式

工藝流程圖

以專業(yè)生產(chǎn)可再生能源為主要目的，依托專門的畜禽糞污處理企業(yè)或規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理系統(tǒng)，收集養(yǎng)殖場糞便和污水，進(jìn)行固液分離，并配套建設(shè)大型沼氣工程?；谀膛＜S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，固體糞便進(jìn)行好氧發(fā)酵無害化處理后回用作為牛床墊料，液體部分進(jìn)入沼氣池進(jìn)行高濃度厭氧發(fā)酵，所產(chǎn)沼氣進(jìn)行能源利用（生活用氣、發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣），沼渣用于生產(chǎn)有機(jī)肥可供農(nóng)田利用，沼液稀釋后灌溉農(nóng)田或經(jīng)深度處理達(dá)標(biāo)排放。

（一）典型案例

新加坡澳亞投資控股有限公司在河口區(qū)投資建設(shè)了3個萬頭奶牛牧場，每個牧場存欄奶牛1.3萬余頭，均建有容積2.5萬m3左右的大型沼氣設(shè)施，每個牧場日產(chǎn)沼氣量1.2萬m3左右，共承包土地4.3萬畝，土地鋪設(shè)了沼液還田滴灌管網(wǎng)。糞便經(jīng)沉沙后固液分離，固體部分輸送到好氧固態(tài)發(fā)酵池內(nèi)好氧高溫發(fā)酵48小時左右，出料一部分回填牛舍用于奶牛臥床，多余部分銷售第三方用于發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥；液體部分經(jīng)沉淀后，上清液作為牛舍回沖用水，剩余部分注入沼氣池，經(jīng)厭氧發(fā)酵后，沼氣用于生活區(qū)冬季取暖或灶頭燃料等，沼液、沼渣施于農(nóng)田肥地。2021年，河口區(qū)又引進(jìn)了上海龍騰公司在3個牧場建設(shè)了沼氣發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行再生能源利用，發(fā)電上網(wǎng)。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

對養(yǎng)殖場的糞便和污水集中統(tǒng)一處理，進(jìn)行農(nóng)牧循環(huán)利用、可再生能源專業(yè)化利用，牛糞替代沙子和土作為墊料，減少糞污后續(xù)處理難度?？捎行p少環(huán)境污染，降低土地承載壓力；專業(yè)化運(yùn)行，能源化利用效率高；作為糞肥還田利用，無害化處理相對徹底，肥效較明顯。

2.主要不足

一次性投資高，能源產(chǎn)品利用難度大。產(chǎn)生的沼液量大集中，若無農(nóng)田配套，二次處理成本較高，需配套后續(xù)處理利用工藝；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。

（三）適用范圍

適用于大型規(guī)模養(yǎng)殖場或養(yǎng)殖密集區(qū)，具備沼氣發(fā)電上網(wǎng)或生物天然氣進(jìn)入管網(wǎng)條件，具有沼液、沼渣還田利用配套土地及設(shè)施，小型養(yǎng)殖場戶密集區(qū)需要地方政府配套政策予以保障。

三、規(guī)模養(yǎng)殖場自有固體糞便堆肥利用模式

采取干清糞模式的畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場固體糞便可經(jīng)好氧堆肥無害化處理后，就地農(nóng)田利用或生產(chǎn)有機(jī)肥。

工藝流程圖

（一）典型案例

東營力大王農(nóng)畜產(chǎn)有限公司（生豬養(yǎng)殖）、東營大希望農(nóng)場有限公司（肉雞養(yǎng)殖）、東營澳亞肉牛養(yǎng)殖有限公司，全部采用干清糞工藝。力大王公司養(yǎng)殖生豬2萬頭左右，產(chǎn)生的固體糞便采用密閉車間翻拋發(fā)酵后，生產(chǎn)商品有機(jī)肥，產(chǎn)品肥料分為粉狀和顆粒狀，主要針對設(shè)施蔬菜市場進(jìn)行銷售；沖洗圈舍糞水用于沼氣生產(chǎn)，沼氣用作燃料，沼液通過自建污水處理系統(tǒng)處理。大希望公司批次養(yǎng)殖肉雞23萬羽，固體糞便用蘑菇菌渣作為輔料，降低水分進(jìn)行堆肥發(fā)酵后還田利用或銷售至有機(jī)肥廠；沖洗圈舍糞水進(jìn)入儲液池發(fā)酵后結(jié)合農(nóng)田灌溉按小于1∶10的比例進(jìn)行還田利用。澳亞肉牛公司存欄肉牛2.5萬頭左右，承包農(nóng)田7000畝，產(chǎn)生的固體糞便經(jīng)堆肥發(fā)酵后生產(chǎn)粉狀有機(jī)肥，用于自有農(nóng)田土地改良或直接銷售給第三方處理利用。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

好氧發(fā)酵溫度高，糞便無害化處理較徹底，發(fā)酵周期短；堆肥處理提高糞便的附加值。

2.主要不足

好氧堆肥過程中易產(chǎn)生大量的臭氣，臭氣進(jìn)一步收集處理難度大、不徹底。

（三）適用范圍

適用于只有固體糞便而無污水產(chǎn)生的規(guī)?；怆u、蛋雞或羊場等，以及采用干清糞模式的其他畜禽養(yǎng)殖場。

四、原位發(fā)酵床模式

主要用于發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)，最常用的發(fā)酵床有機(jī)墊料為稻殼、鋸末或刨花屑等，添加一定比例微生物菌種混合，在圈舍中鋪設(shè)60～80cm厚度，豬排出的糞尿通過墊料中的微生物酵解來達(dá)到污染物零排放，即納豆芽胞桿菌和酵母菌等所分解的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶等酶類，使糞尿中的有機(jī)物得到充分降解，其末端產(chǎn)物以H2O和CO2的形式向外排放。

（一）典型案例

東營炳勝農(nóng)牧發(fā)展有限公司搞生豬養(yǎng)殖，主要基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)豬舍5棟、發(fā)酵床6000m2，現(xiàn)存欄生豬4200頭。該公司用發(fā)酵床養(yǎng)豬，以活性微生物生長發(fā)育的發(fā)酵床為核心技術(shù)，豬在由發(fā)酵好的稻殼、鋸末、秸稈組成的墊料上進(jìn)行飼養(yǎng)，豬產(chǎn)生的糞尿被墊料中的微生物分解，免去了清糞、沖刷的程序。豬場具有“三省、兩提、一增、零排放”的特點(diǎn)和優(yōu)勢，即“省水、省力、省料”“提高抵抗力、提高豬肉品質(zhì)”“增加養(yǎng)豬效益”“實(shí)現(xiàn)糞污零排放、無污染”，是當(dāng)前生豬飼養(yǎng)的一種新模式，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖與環(huán)保的統(tǒng)一。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)可以很好地解決現(xiàn)代養(yǎng)豬遇到的難題，達(dá)到養(yǎng)豬無污染的目的，一是可以減輕對環(huán)境的污染，豬舍里不會臭氣熏天和蒼蠅滋生；二是有效改善豬舍環(huán)境、提高豬肉品質(zhì)（不再使用抗生素類藥物）；三是可以變廢為寶，提高飼料利用率；四是可以節(jié)工省本、提高效益。

2.主要不足

菌種分解效率不是很高，導(dǎo)致單位面積飼養(yǎng)的豬數(shù)有限；夏季高溫促使墊料發(fā)酵加快，濕熱墊料不利于豬只越夏；需要定期補(bǔ)充、翻拋墊料，疾病風(fēng)險控制需做好評估；墊料供應(yīng)需要結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源進(jìn)一步試驗(yàn)評估。

（三）適用范圍

用發(fā)酵床養(yǎng)豬，大家最擔(dān)心的就是夏季豬舍內(nèi)部的產(chǎn)熱問題，因此該模式適合北方常年氣溫較低、夏季氣溫不高或者高溫季節(jié)較短的地方；適用于養(yǎng)殖密度較低的養(yǎng)殖場戶。發(fā)酵床養(yǎng)豬絕不是俗稱的“懶漢養(yǎng)豬法”，它需要加強(qiáng)墊料、水分、通風(fēng)、消毒等各環(huán)節(jié)的規(guī)范操作，防止出現(xiàn)“死床”現(xiàn)象。

五、異位發(fā)酵床養(yǎng)殖模式

在傳統(tǒng)發(fā)酵床養(yǎng)殖基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，墊料不直接與畜禽接觸，圈舍免沖洗，糞便和尿液通過漏縫地板進(jìn)入下層墊料或轉(zhuǎn)移到舍外鋪設(shè)墊料的發(fā)酵槽中，進(jìn)行糞便尿液的發(fā)酵分解和無害化處理，經(jīng)過一段時間后可直接作為有機(jī)肥料進(jìn)行農(nóng)田利用。

工藝流程圖

（一）典型案例

東營生向發(fā)農(nóng)業(yè)科技有限公司計劃投資3.5億元，建設(shè)能繁母豬存欄1萬頭，年出欄肥豬20萬頭的標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場。目前建設(shè)一棟12000 m2育肥豬舍，存欄育肥豬1萬頭，建設(shè)了4800 m2異位發(fā)酵池，每天糞污處理能力100m3。豬舍中的糞尿無須干濕分離，通過污泥泵輸送到發(fā)酵床，在調(diào)漿池中將糞尿中的干濕物質(zhì)攪拌均勻，經(jīng)過調(diào)漿后的糞尿可以為發(fā)酵床中的益生菌提供均勻的養(yǎng)分，使用自動噴淋設(shè)備以網(wǎng)格狀的分布方式向發(fā)酵床輸送糞尿。每兩天對發(fā)酵床進(jìn)行一次翻拋，每天進(jìn)行一次溫度測量，正常情況下，降解堆的溫度應(yīng)該為45～65℃。每三個月對發(fā)酵床中的墊料進(jìn)行取樣，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對發(fā)酵床做好安全監(jiān)控，及時補(bǔ)充墊料。為防止菌種退化及變異，每三個月進(jìn)行一次菌種檢測，根據(jù)需要在翻拋前及時補(bǔ)充菌種。由于糞污中的氨氮物質(zhì)被微生物及時降解，可基本消除惡臭，將發(fā)酵后的糞便及墊料用作肥料進(jìn)行還田利用或銷售到第三方進(jìn)一步加工生產(chǎn)有機(jī)肥。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

與原位發(fā)酵床技術(shù)相比，異位發(fā)酵床技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是避免墊料與豬只直接接觸，減少墊料源性疫病風(fēng)險和墊料高溫影響；二是無須改造或拆建豬舍，避免既有資產(chǎn)浪費(fèi)，降低投資成本；三是可配套自動翻拋機(jī)和其他設(shè)施，機(jī)械化程序高，提高效率。

2.主要不足

大面積推廣墊料收購難；糞便和尿液混合含水量高，發(fā)酵分解時間長，寒冷地區(qū)使用受限；高架發(fā)酵床豬舍建設(shè)成本較高。

（三）適用范圍

主要適用南方水網(wǎng)地區(qū)周圍農(nóng)田受限的生豬養(yǎng)殖場，其中舍外發(fā)酵床適用于年出欄1000～2000頭的養(yǎng)殖場，高架發(fā)酵床適用于規(guī)模較大的養(yǎng)殖場。

六、污水肥料化利用模式

養(yǎng)殖場產(chǎn)生的污水經(jīng)厭氧發(fā)酵或氧化塘處理儲存后，在農(nóng)田需肥和灌溉期間，將無害化處理的污水與灌溉用水按照一定的比例混合，進(jìn)行水肥一體化施用，或者結(jié)合果樹種植，鋪設(shè)滴灌帶管網(wǎng)設(shè)施，按比例進(jìn)行噴淋施肥；固體糞便及氧化塘污泥經(jīng)堆肥發(fā)酵后就近肥料化利用或委托第三方進(jìn)行二次加工處理。

（一）典型案例

東營眾城林果有限公司水肥一體化工程項目主要采取“公司化運(yùn)營、訂單式種養(yǎng)”的模式，利用臺田種植“蘋果、桃、梨、榛子”等林果1500畝，利用臺田下水塘發(fā)展南美白對蝦等淡水養(yǎng)殖1000畝，打造為以“上果下漁”為主的“觀光式、休閑式、體驗(yàn)式”產(chǎn)業(yè)園區(qū)。2021年建設(shè)了粉狀肥生產(chǎn)線1條、厭氧發(fā)酵及沼氣系統(tǒng)1套（為覆膜囊式）、沼液三級沉淀池農(nóng)田灌溉系統(tǒng)1套（含有泵房等動力系統(tǒng)及灌溉管網(wǎng)）。主要集中收集周邊肉鴨、肉雞養(yǎng)殖小區(qū)的糞污，年收集量可達(dá)3萬噸，形成“畜禽養(yǎng)殖-廢棄物資源化-種植”農(nóng)牧循環(huán)系統(tǒng)，打造典型的“果-沼-畜”水肥一體化種養(yǎng)結(jié)合模式。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

這項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是灌溉施肥的肥效快，養(yǎng)分利用率提高，可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失和溶解慢、肥效發(fā)揮慢的問題，尤其避免了銨態(tài)和尿素態(tài)氮肥施在地表揮發(fā)損失的問題，既節(jié)約氮肥又有利于環(huán)境保護(hù)，所以水肥一體化技術(shù)使肥料的利用率大幅度提高；同時，大大降低了設(shè)施蔬菜和果園中因過量施肥而造成的水體污染，也緩解了畜禽養(yǎng)殖糞污的處理壓力。其具有肥料精準(zhǔn)輸送、水肥同施、精準(zhǔn)施肥、節(jié)肥節(jié)水、智能可控等優(yōu)點(diǎn)。

2.主要不足

周邊配套一定農(nóng)田面積，需要有一定容積的貯存設(shè)施，需配套建設(shè)糞水輸送管網(wǎng)或購置糞水運(yùn)輸車輛，需配套沼液灌溉管網(wǎng)，一次性投資大；滴灌設(shè)備易堵塞損壞，長期實(shí)行水肥一體化易造成根區(qū)長期過濕，從而引起根系窒息，也存在次生鹽漬化的風(fēng)險；另外，沒有松土、除草、斷根等環(huán)節(jié)，如果時間過長，會導(dǎo)致土壤板結(jié)，影響果樹根系發(fā)育和果品質(zhì)量。

（三）適用范圍

適用于周圍配套有一定面積農(nóng)田的畜禽養(yǎng)殖場，特別是肉鴨養(yǎng)殖集中區(qū)，因?yàn)槿怿嗮B(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污比較稀薄、黏稠，固液分離難度大。在南方宜使用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣等無害化處理，在北方宜直接使用氧化塘貯存，在農(nóng)田作物灌溉施肥期間進(jìn)行水肥一體化施用。

七、區(qū)域化集中處理模式

采取干清糞模式的中小規(guī)模養(yǎng)殖場或者專業(yè)戶、散戶，自身未配建糞污處理設(shè)施的，可根據(jù)清糞多少及時將糞污送至就近的區(qū)域性集中處理中心進(jìn)行處理。區(qū)域性集中處理中心配建有儲存車間、翻拋發(fā)酵車間及相關(guān)設(shè)備，對收集的糞污添加稻殼等輔料調(diào)節(jié)含水量，并噴灑菌種進(jìn)行好氧發(fā)酵處理，經(jīng)處理后的糞便進(jìn)行還田肥料化利用，或銷售至專業(yè)的有機(jī)肥廠生產(chǎn)商品有機(jī)肥。

（一）典型案例

河口區(qū)結(jié)合《畜禽糞污資源化利用整縣推進(jìn)項目》的實(shí)施，在相關(guān)鎮(zhèn)街養(yǎng)殖場相對密集的區(qū)域建設(shè)了4處區(qū)域性的畜禽糞污集中處理中心：一是在義和鎮(zhèn)同合村畜禽養(yǎng)殖小區(qū)附近建設(shè)了1處畜禽糞污集中處理中心，建設(shè)糞污儲存、翻拋車間、納米膜發(fā)酵池、滲出液儲存池等，創(chuàng)新探索了收購模式，對養(yǎng)雞場以0.05元/羽的價格坐收雞糞，其他畜種糞便靈活收購；二是東營市富源農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，采取與養(yǎng)殖場戶簽訂收購協(xié)議的方式，接收周邊畜禽糞便進(jìn)行有氧發(fā)酵處理，建有陽光棚生產(chǎn)車間2880m2、儲存車間2個，配套自走式翻拋機(jī)及其他配套機(jī)械，主要采用稻殼、農(nóng)作物秸稈等作為輔料，噴灑菌種進(jìn)行發(fā)酵處理，對產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行密閉收集，經(jīng)水過濾吸附除臭后排放；三是東營沃農(nóng)生物有限公司，建有發(fā)酵車間882m2，暫存車間890 m2，面向社會收集畜禽糞便，經(jīng)添加輔料、菌種等發(fā)酵后進(jìn)行還田利用或銷售。

（二）模式特點(diǎn)

1.主要優(yōu)點(diǎn)

中小養(yǎng)殖場戶不需要逐戶配建糞污處理設(shè)施，節(jié)省投資；養(yǎng)殖場戶可避免因糞污而造成的環(huán)境污染和疫病傳播風(fēng)險；養(yǎng)殖場戶周邊不需要自行配套農(nóng)田種植；無污水排放。

2.主要不足

養(yǎng)殖場戶需要自配運(yùn)輸車輛；處理中心發(fā)酵過程中產(chǎn)生的臭氣難以處理徹底，容易造成大氣污染；單純簡單處理經(jīng)濟(jì)效益不顯著，難以持續(xù)運(yùn)營，具有僅處理固體糞便的局限性。

（三）適用范圍

適用于養(yǎng)殖場周圍沒有配套農(nóng)田、無糞污處理設(shè)施的中小養(yǎng)殖場戶。