微生物巢糞污處理技術(shù)的調(diào)查分析及前景展望

惠慶亮，牛書玉，李有志

（1.山東省威海市文登區(qū)葛家畜牧獸醫(yī)工作站，山東 威海 264400；2.山東省獸藥質(zhì)量檢驗(yàn)所，山東 濟(jì)南）

畜禽養(yǎng)殖污染治理工作是現(xiàn)階段廣大畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)所關(guān)心的問題，眾多畜禽養(yǎng)殖場（戶）在國家政策和省內(nèi)養(yǎng)殖污染治理嚴(yán)峻形勢下，相應(yīng)配建了堆糞場、雨污分流和三級沉淀池及其它養(yǎng)殖糞污無公害處理的設(shè)施設(shè)備，畜禽養(yǎng)殖糞便污染問題得到了很大程度的改善?？墒请S著長時間的積累，受土地消納能力的限制，糞污的處理成為最終難以解決的難題。自2012 年以來，山東各地引進(jìn)異位發(fā)酵床技術(shù)，經(jīng)省內(nèi)專家多方面努力，不斷改進(jìn)研發(fā)出微生物巢糞水處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于規(guī)模養(yǎng)殖場取得了顯著的效果，現(xiàn)將微生物巢糞污處理技術(shù)和推廣前景分析如下。

1 微生物巢糞污處理技術(shù)原理

經(jīng)專家各方實(shí)踐和研究，將發(fā)酵床核心技術(shù)專門用于畜禽糞污的處理，即將畜禽養(yǎng)殖和發(fā)酵床分離，在畜禽舍外建設(shè)專業(yè)用于發(fā)酵糞污的發(fā)酵床。利用木屑、鋸末、農(nóng)作物廢棄物（稻殼、秸稈等）等吸水性和透氣性特質(zhì)，按C/N 比（大于25:1）合理地配制床料，將收集的糞便和污水充分?jǐn)嚢韬缶鶆驀姙⒃诖擦仙?，添加專用高效?fù)合菌劑（CM 菌劑），制成消納糞污的微生物反應(yīng)堆。當(dāng)把一定量的糞水注入反應(yīng)堆后，微生物把糞水中含碳氮的大分子有機(jī)物分解掉，并逐漸轉(zhuǎn)化為腐殖酸、氨態(tài)氮和硝態(tài)氮等易于植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，同時釋放出大量熱能（最高溫度可達(dá)到80 ℃），整個反應(yīng)堆儼然一個巨大蓬松的蜂巢，巢系統(tǒng)始終保持著動態(tài)膠著性，微生物巢糞污處理技術(shù)的概念[1]由此而來。就這樣，定期噴灑糞污，經(jīng)過巢體持續(xù)的發(fā)酵，其中的固體物質(zhì)被分解成易于吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，液體物質(zhì)通過高溫蒸發(fā)掉。待巢體出巢后，添加輔料經(jīng)過堆肥、陳化達(dá)到腐熟，制作成有機(jī)肥，供苗木、花卉和林果等經(jīng)濟(jì)作物種植使用，完成畜禽糞污科學(xué)高效的綜合處理，不僅有效解決了糞污水處理的難題，還“變廢為寶”制作成有機(jī)肥用于銷售和種植，額外提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)牧的循環(huán)利用。

2 微生物巢糞污處理技術(shù)的應(yīng)用

通過對山東多地區(qū)不同畜禽養(yǎng)殖糞污無害化處理和綜合利用的考察學(xué)習(xí)中可知：

2.1 微生物巢糞污處理技術(shù)在養(yǎng)牛生產(chǎn)應(yīng)用中具有很強(qiáng)的可行性

在生態(tài)環(huán)境治理的大趨勢下，部分規(guī)模養(yǎng)牛場將牛舍與發(fā)酵床分離，采用機(jī)械或人工清糞（視規(guī)模而定），牛舍內(nèi)設(shè)地下污水收集設(shè)施，尿液隨漏縫地板落下，通過斜坡，收集到污水貯存池。收集的糞便和污水通過充分?jǐn)嚢韬螅ㄆ趪娏茉诎l(fā)酵床的墊料上，完成微生物巢糞污處理過程。據(jù)報道，養(yǎng)牛場的發(fā)酵床按每頭牛配套3.3 m3，長度和數(shù)量結(jié)合養(yǎng)殖規(guī)模進(jìn)行確定，高度、寬度為1.8 × 4 m，墊料高度保持在1.5～1.7 m 為宜[2]。實(shí)踐證明，該技術(shù)發(fā)酵過程動態(tài)可持續(xù)、操作簡單、易于建造，不僅解決了同位發(fā)酵床專用牛舍模式引發(fā)犢牛腹瀉、皮膚病、趾蹄病及乳房疾病的風(fēng)險，而且實(shí)現(xiàn)了牛場糞污資源的高效循環(huán)利用，是推動養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展一項(xiàng)重要措施。

2.2 微生物巢糞污處理技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中已經(jīng)得到了很大的推廣

該技術(shù)目前已在全國20 多個省應(yīng)用推廣，已示范應(yīng)用1 000 余家規(guī)?；B(yǎng)殖場，其中養(yǎng)豬場占60 %，特別適合于以利用“水泡糞”工藝處理糞便污水。在山東畜禽糞污治理專家的精心研究下，微生物巢糞污處理技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中取得十分成熟的技術(shù)理念，它要求處理糞污在COD≥8 000 mg/L，是針對高濃度養(yǎng)殖糞污處理的一項(xiàng)技術(shù)[3]。據(jù)報道，按年出欄1 000 頭豬場日產(chǎn)糞水 5～10 t 計算，需配套微生物巢約 300～600 m3，每立方米墊料處理豬場糞水量高達(dá)30 kg。在威海市文登區(qū)山東省黃泥灣農(nóng)業(yè)科技有限公司的養(yǎng)豬場調(diào)研可知：432 m3的微生物巢，物料80 t 每天可蒸發(fā)糞水量可達(dá)7 t。出巢后的巢料經(jīng)腐熟制作有機(jī)肥高于國家肥料標(biāo)準(zhǔn)，用于種植的有機(jī)食品：小米、高粱及瓜果蔬菜，作為無公害食品獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了“種養(yǎng)結(jié)合”的農(nóng)牧循環(huán)模式[4]。

2.3 微生物巢糞污處理技術(shù)在養(yǎng)禽生產(chǎn)應(yīng)用中逐漸發(fā)揮了重大作用

隨著養(yǎng)禽業(yè)規(guī)?；s化程度的不斷提高，養(yǎng)殖糞污的總量也日益增長，但單位面積內(nèi)消納養(yǎng)殖糞污的耕地有限，這就需要探索一種節(jié)約化、長效化的糞污生態(tài)化治理模式。山東臨沭縣作為養(yǎng)禽大縣，大力推廣應(yīng)用了微生物巢糞污處理技術(shù)：要求每100 只雞（鴨）0.33 m3計算發(fā)酵床的規(guī)模面積；墊料以鋸末（≥60 %）為主，搭配稻殼或就地取材農(nóng)作物秸稈及蘑菇下腳料等；墊料厚度要求1.2～1.8 m 等[5]。微生物巢技術(shù)對禽糞污的處理和消納能力達(dá)到20 kg/m3·d 以上，據(jù)養(yǎng)禽廢水處理標(biāo)準(zhǔn)看，其廢水的COD、BOD、TN、NH4+～N、TP 均達(dá)到GB18596-2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，有效降低了禽糞污的面源性污染，并“變廢為寶”取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2.4 微生物巢糞污處理技術(shù)促進(jìn)糞污有機(jī)肥加工行業(yè)的發(fā)展，提高畜禽糞污的資源化利用水平

隨著中、小型規(guī)模養(yǎng)殖的發(fā)展，畜禽糞污產(chǎn)生量大且集中，而大多數(shù)養(yǎng)殖者沒有與飼養(yǎng)規(guī)模相配套的消納土地，農(nóng)牧分離、種養(yǎng)脫節(jié)，也無法再次申請辦理建設(shè)畜禽糞污無害化處理和綜合利用的土地，在中央和省環(huán)保治理的高壓政策下，畜禽糞污的集中處理成為現(xiàn)代化畜牧業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物。養(yǎng)殖者將畜禽養(yǎng)殖糞污委托給畜禽糞污有機(jī)肥加工廠（主業(yè)性）進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)處理并制作成有機(jī)肥，收取加工費(fèi)或委托加工廠銷售有機(jī)肥獲取利潤，從而完成畜禽糞污的高效資源化利用。而微生物巢糞污處理技術(shù)，相對投資成本低、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)易于掌握，操作簡單，成為有機(jī)肥加工廠的主要生產(chǎn)線和部分生產(chǎn)線，例如山東省威海市文登區(qū)威海七彩陽光生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司和煙臺福祖畜牧養(yǎng)殖有限公司。

3 微生物巢發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用前景

微生物巢糞污處理技術(shù)作為2018 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部十項(xiàng)重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)，得到了山東各地區(qū)大力推廣應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)：微生物巢可以大幅減少畜禽糞水中大腸桿菌和蛔蟲卵數(shù)量，蛔蟲卵死亡率≥95 %，糞大腸桿菌≤105 個/log，同時可以有效減少畜禽養(yǎng)殖場周圍的蚊蠅等蟲害[1]，它還創(chuàng)新性地利用含有光合細(xì)菌群、酵母菌群、枯草芽孢桿菌群、放線菌群、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌等多個生理菌群，壓制了臭味細(xì)菌的生長空間令其他雜菌難以生長繁殖，達(dá)到了消除惡臭的目的，其對畜禽糞污無害化處理效果得到了肯定，實(shí)現(xiàn)了畜禽糞污水的零排放?，F(xiàn)將微生物巢發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用前景分析如下：

3.1 加大對利用生物技術(shù)處理糞便的支持力度

當(dāng)前，大多數(shù)養(yǎng)殖場土地資源有限，在土地規(guī)劃利用上能專用于畜禽糞污處理的場所較小，在一定程度上限制了畜禽糞污的資源化利用，在保證復(fù)合微生物處理技術(shù)有效處理畜禽糞污的同時，鼓勵科研部門和企業(yè)加大對微生物技術(shù)處理畜禽糞便的研究和應(yīng)用，逐步提高該技術(shù)在單位土地面積上的糞污處理能力。

3.2 政府應(yīng)當(dāng)增加對該技術(shù)的鼓勵政策和資金支持

在基層推廣應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)：微生物巢技術(shù)前期的建造成本相對較高，即1 千頭合同豬場建設(shè)陽光棚、發(fā)酵槽、集污池等基礎(chǔ)設(shè)施投資在30 萬以上，4 萬只蛋雞場基礎(chǔ)設(shè)施投資也在40 萬元以上，1 千頭的奶牛場預(yù)計基礎(chǔ)設(shè)施投資200 萬元，再加上菌種（約10～20 萬/t）、墊料（稻殼、木屑等）和機(jī)械設(shè)備（翻拋機(jī)、噴灑機(jī)、移位機(jī)等）的投入，造成多數(shù)中、小規(guī)模的養(yǎng)殖場不得不放棄了應(yīng)用。引導(dǎo)補(bǔ)貼政策和資金投入，保障養(yǎng)殖場順利建設(shè)完成、加工處理并取得經(jīng)濟(jì)效益，成為該技術(shù)成功推廣的先決條件。目前，優(yōu)先鼓勵資金雄厚、耕地充足“種養(yǎng)結(jié)合”的家庭農(nóng)場模式使用微生物巢糞污處理技術(shù)。

3.3 各級政府應(yīng)當(dāng)出臺土壤有機(jī)質(zhì)提升補(bǔ)貼的政策和項(xiàng)目

實(shí)施農(nóng)民施用有機(jī)肥長期補(bǔ)貼，調(diào)動農(nóng)民施用有機(jī)肥的積極性，促進(jìn)有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)科學(xué)、健康有序發(fā)展，進(jìn)而帶動微生物巢等糞污處理技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)報道，有機(jī)肥長期使用可以改良土壤，抑制病原菌、減輕病蟲害、優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等長效作用。但長期以來，農(nóng)民多采用傳統(tǒng)方法厭氧堆積發(fā)酵畜禽糞污，這樣成本低，但面源性污染大，給社會穩(wěn)定和生態(tài)環(huán)境安全帶來很大隱患；并且有機(jī)肥肥力釋放慢，在一定程度上影響了大眾對有機(jī)肥的認(rèn)可，造成有機(jī)肥銷售難、推廣難的現(xiàn)象。

3.4 走“政府+養(yǎng)殖場+有機(jī)肥加工企業(yè)+種植業(yè)”集中處理模式

在政府的作用下，將微生物巢糞污處理技術(shù)作為主導(dǎo)技術(shù)和協(xié)助技術(shù)，將企業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)有效結(jié)合，引導(dǎo)各項(xiàng)資金進(jìn)行微生物巢技術(shù)的科技創(chuàng)新和應(yīng)用，以便追求到畜禽糞便處理與利用的最高效益，使微生物巢技術(shù)更加標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化化和多元化，更加符合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。