規(guī)模以下養(yǎng)殖戶糞污全量收集技術(shù)及應(yīng)用

陳明陽(yáng)，李生濤，王鐵軍，王飛，孔嫄嫄，張定安，高慧軍，張秋菊，劉明星，劉書(shū)平，姚巧珍

（1.南陽(yáng)市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，河南 南陽(yáng) 473000；2.南陽(yáng)農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473000；3.內(nèi)鄉(xiāng)縣畜牧局，河南 內(nèi)鄉(xiāng) 474350）

畜禽糞污是畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的廢水和固體糞便的總稱。畜禽糞污資源化利用指在畜禽糞污處理過(guò)程中，通過(guò)生產(chǎn)沼氣、堆肥、漚肥、沼肥、肥水、商品有機(jī)肥、墊料、基質(zhì)等方式對(duì)糞污進(jìn)行合理利用。糞污全量收集是指收集養(yǎng)殖場(chǎng)（戶）產(chǎn)生的糞便、尿和污水，倒入氧化塘或發(fā)酵罐貯存，氧化塘分為敞開(kāi)式和覆膜式兩類，糞污通過(guò)氧化塘貯存進(jìn)行好氧發(fā)酵、無(wú)害化處理，在施肥季節(jié)供農(nóng)田利用。

1 糞污全量收集技術(shù)

1.1 玻璃鋼罐畜禽糞便三級(jí)厭氧發(fā)酵罐設(shè)計(jì)及安裝

玻璃鋼罐是指以合成樹(shù)脂為基體，由樹(shù)脂和玻璃纖維增強(qiáng)材料制作而成的專門(mén)用于處理養(yǎng)殖場(chǎng)糞便的設(shè)備。一般為圓筒型設(shè)計(jì)，筒體采用高強(qiáng)度玻璃纖維復(fù)合材料，全自動(dòng)纏繞制作而成。利用玻璃鋼罐工藝制作的對(duì)畜禽糞便進(jìn)行三級(jí)厭氧發(fā)酵處理的專用機(jī)制玻璃鋼罐，具有價(jià)格低廉、運(yùn)維簡(jiǎn)便和無(wú)害化（殺滅病蟲(chóng)卵）、資源化（腐熟）等特點(diǎn)以及一定的儲(chǔ)存能力。

1.1.1 玻璃鋼罐設(shè)計(jì)

玻璃鋼罐內(nèi)部設(shè)兩道環(huán)流泛水裝置，混合掛膜隔倉(cāng)板將池體分為三格，三格比例為2 ∶1 ∶3；第一格為一級(jí)腐化池，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣，通過(guò)掛膜隔倉(cāng)板進(jìn)入二級(jí)腐化池，再通過(guò)掛膜隔倉(cāng)板進(jìn)入第三格處理池，池體內(nèi)掛膜隔倉(cāng)板有利于有益菌體的附著，增加了掛膜面積。兩道環(huán)流泛水裝置使污水在池內(nèi)暫留時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)增加了糞污與厭氧菌的接觸面積，糞污得以充分自然發(fā)酵，生物降解程度得以提高。

雞糞進(jìn)入罐體前必須經(jīng)糞污收集池和糞污沉淀池，經(jīng)二級(jí)沉淀處理方可進(jìn)入罐體發(fā)酵。

在第一格開(kāi)一個(gè)直徑為75 mm 的沼氣排氣口，通過(guò)PVC 管道相連，把沼氣統(tǒng)一排放到外；在兩個(gè)隔倉(cāng)板上面各開(kāi)一直徑為100 mm 的排氣孔，以便第二格或第三格產(chǎn)生的少量沼氣通過(guò)第一格沼氣排氣孔排放到外；沼氣排氣管不低于地面2 m，同時(shí)頂端做防風(fēng)處理，主要目的：一是把甲烷等刺激性氣體排到高空，二是防止明火引燃沼氣。

在玻璃鋼罐三格池頂端開(kāi)一直徑為400 mm 的開(kāi)口，作為檢查口，便于維修和清淤。

為便于吊裝安裝，凡容積10 m3以下的玻璃鋼罐頂端中心需要設(shè)置一個(gè)荷載超過(guò)自身重量的吊環(huán)；凡容積超過(guò)10 m3的玻璃鋼罐需要在其頂端中心各三分之一處設(shè)置兩個(gè)荷載超過(guò)自身重量的吊環(huán)。

畜禽糞污經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后就是高效有機(jī)肥，糞便經(jīng)過(guò)密封、厭氧、發(fā)酵等無(wú)害化處理，除具有安全、衛(wèi)生、無(wú)臭，能滅活糞便中生物性致病因子，控制糞源性傳染源的作用外，還能使糞污保氨效果在95%以上，肥效可增高2 ～3 倍，用于施肥，可培肥地力，改善農(nóng)田有機(jī)質(zhì)狀況，同時(shí)便于農(nóng)作物吸收，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)。

1.1.2 玻璃鋼式發(fā)酵罐剖面圖(見(jiàn)圖1)及安裝前檢查

圖1 玻璃鋼式發(fā)酵罐剖面圖

1.1.3 安裝步驟

(1)確定位置：根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙確定玻璃鋼罐位置，安裝標(biāo)高和連接井的位置，然后按玻璃鋼罐的規(guī)格要求開(kāi)始挖坑。

(2)基底處理：坑底一般采用三七灰土夯實(shí)后，用300 mm厚的細(xì)沙填平，細(xì)沙中不得有帶尖角的磚石和過(guò)硬的雜物。

(3)設(shè)備就位：應(yīng)注意基礎(chǔ)找平、設(shè)備放平，進(jìn)出口方向及標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

(4)圍土固定：設(shè)備就位后先填800 mm 厚的沙土或素土圍嚴(yán)夯實(shí)，回填土應(yīng)過(guò)篩處理，土中不允許有帶尖角的磚石和過(guò)硬的雜物等建筑垃圾。

(5)灌水穩(wěn)固：設(shè)備固定好后開(kāi)始灌水，灌水高度達(dá)到設(shè)備內(nèi)高度的800 mm 時(shí)，開(kāi)始人工回填沙土，罐內(nèi)灌水與罐外填土同步進(jìn)行，水位不低于回填沙土高度。

(6)分層回填：必須人工回填，不得用機(jī)械回填?；靥钔帘仨氃诤Y凈石塊、混凝土及堅(jiān)硬物后進(jìn)行回填。按300 mm一層進(jìn)行分層夯實(shí)回填，小心施工，不得局部猛力沖擊化糞池。

(7)接管安裝：回填土低于進(jìn)出口出水管200 mm 時(shí)，將玻璃鋼罐的進(jìn)出口管分別接于兩邊的連接井內(nèi)。在第一格外接直徑不低于1.8 m 的沼氣排氣口。

(8)砌檢查井：回填土略高于玻璃鋼罐頂部時(shí)，先在玻璃鋼罐井周圍做1.5 ～2 m 直徑的混凝土墊層，厚度不低于150 mm，然后砌檢查井至地表面。

(9)荷載處理：玻璃鋼罐頂部未做地坪水泥結(jié)構(gòu)處理前，嚴(yán)禁機(jī)動(dòng)車通過(guò)，若設(shè)計(jì)置于道路地段，只有行人和小型車通過(guò)時(shí)，應(yīng)用￠14 mm 鋼筋和200 mm×180 mm 鋼筋網(wǎng)架將地坪處理成混凝土地坪，混凝土厚度250 mm。若有重型車或消防車通過(guò)，應(yīng)用￠20 mm 鋼筋和200 mm×180 mm鋼筋網(wǎng)架將地坪處理成混凝土地坪，混凝土厚度250 mm，混凝土的面積應(yīng)大于挖坑面積。

(10)坑深要求：玻璃鋼罐頂部距地面不得超過(guò)1500 mm，如超出，應(yīng)事先提出，在化糞池埋土500 mm 進(jìn)行人工夯實(shí)后，用鋼筋網(wǎng)混凝土（￠20 mm 鋼筋）200 mm×180 mm 做加強(qiáng)處理，水泥混凝土處理后，上面再做素土夯實(shí)，最后做整體的路面。

(11)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。鋼筋￠為HRB335 級(jí)鋼筋。

2 糞污全量收集技術(shù)的應(yīng)用

2.1 玻璃鋼式畜禽糞便三級(jí)厭氧發(fā)酵罐技術(shù)要求

(1)規(guī)模以下養(yǎng)殖戶糞污治理采取預(yù)防糞源性疾病傳播的環(huán)境干預(yù)措施，最終進(jìn)行畜禽糞便無(wú)害化處理和資源化利用。規(guī)模以下養(yǎng)殖戶必須實(shí)行人畜分離，雨污分離；農(nóng)家庭院畜禽圈養(yǎng)，應(yīng)保持圈舍衛(wèi)生，不得影響周邊生活環(huán)境。

(2)在不影響美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的同時(shí)，因地制宜地選擇治理模式：凡在村莊或居民區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖的小養(yǎng)殖戶或規(guī)模戶，采用水泡糞工藝的，應(yīng)推薦使用具有安全、衛(wèi)生、防臭和控制糞源性疾病傳播功能的玻璃鋼罐三格化糞池，進(jìn)行全量收集。凡在村莊或居民區(qū)外養(yǎng)殖的小養(yǎng)殖戶或規(guī)模戶，可按全量收集三級(jí)糞污收集儲(chǔ)存池要求建設(shè)。采用干清糞工藝的，儲(chǔ)糞場(chǎng)所必須防雨、防滲、防溢流，堆積溫度平均在50℃以上并至少保持15 天進(jìn)行有氧發(fā)酵處理。儲(chǔ)存設(shè)施的最小容積為儲(chǔ)存期內(nèi)固體糞污產(chǎn)生量的總和。

(3)玻璃鋼罐一般安裝在養(yǎng)殖戶院外地下，禁止安裝在水體周邊，禁止污水直接排入水體。

(4)玻璃鋼罐清除的糞渣應(yīng)就地或就近采用高溫堆肥等方式做無(wú)害化處理，禁止直接使用未經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理的糞便施肥。

(5)及時(shí)用吸污車或吸污泵清運(yùn)玻璃鋼罐三格化糞池第三池糞污，不得外流。

(6)在使用玻璃鋼式畜禽糞便三級(jí)厭氧發(fā)酵罐處理雞糞時(shí)必須進(jìn)行兩級(jí)沉淀處理，進(jìn)入玻璃鋼式發(fā)酵罐的必須是糞污上清液。一般提供給在村莊或居民區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖的小養(yǎng)殖戶進(jìn)行糞污收集。玻璃鋼罐容積按每個(gè)豬當(dāng)量2 個(gè)立方規(guī)格計(jì)算配備。玻璃鋼罐與傳統(tǒng)糞污收集池不同點(diǎn)在于無(wú)接縫、嚴(yán)密性好、永不滲漏，可避免因糞污滲漏而影響地下水和建筑物安全，可徹底解決傳統(tǒng)磚砌畜禽糞污收集池污染地下水問(wèn)題。筒體內(nèi)設(shè)方鋼加強(qiáng)筋（經(jīng)過(guò)防腐處理）進(jìn)行力學(xué)保護(hù)，具有質(zhì)輕高強(qiáng)，抗壓、抗沖擊強(qiáng)度高，承載能力強(qiáng)，抗酸堿，耐化學(xué)腐蝕，不易老化，不變形，經(jīng)久耐用，安全高效等特點(diǎn)。玻璃鋼罐占地面積小，節(jié)約空間，適合用于農(nóng)村畜禽糞便收集，同時(shí)安裝方便，省工省時(shí)，施工周期短，費(fèi)用低，當(dāng)天安裝當(dāng)天即可使用。玻璃鋼式發(fā)酵罐經(jīng)濟(jì)耐用，使用壽命長(zhǎng)，安全高效快捷，運(yùn)行狀況好，節(jié)約土地資源，不影響作物生長(zhǎng)，易復(fù)耕，不影響出行，承重力強(qiáng)；同時(shí)具有防臭氣、防病菌外溢，不滋生蚊蠅，不污染環(huán)境、平時(shí)不需維護(hù)等特點(diǎn)。

2.2 不同規(guī)格糞污收集滿足的豬當(dāng)量數(shù)

玻璃鋼三級(jí)厭氧發(fā)酵罐技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 玻璃鋼三級(jí)厭氧發(fā)酵罐技術(shù)參數(shù)

2.3 玻璃鋼畜禽糞便三級(jí)厭氧發(fā)酵罐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

玻璃鋼畜禽糞便三級(jí)厭氧發(fā)酵罐與磚砌及鋼筋砼發(fā)酵池經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表2（以25 m3相同規(guī)格為例）。

表2 玻璃鋼畜禽糞便三級(jí)厭氧發(fā)酵罐與磚砌及鋼筋砼發(fā)酵池經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

2.4 非玻璃鋼罐工藝全量收集三級(jí)糞污收集儲(chǔ)存池建設(shè)要求

非玻璃鋼罐工藝全量收集三級(jí)糞污收集儲(chǔ)存池一般用于在村莊或居民區(qū)外的規(guī)模稍大的小養(yǎng)殖戶液體糞污儲(chǔ)存設(shè)施建設(shè)。一般可建成前進(jìn)后出式的三級(jí)儲(chǔ)存池，分地下和地上兩種形式，池體有效深度不宜超過(guò)3 m。三級(jí)儲(chǔ)存池總?cè)莘e按每個(gè)豬當(dāng)量2 個(gè)立方規(guī)格計(jì)算配備，三級(jí)容積比例按2 ∶1 ∶3 設(shè)計(jì)。

在土質(zhì)好、地下水位低、地勢(shì)較低的地形條件下，適合建地下儲(chǔ)存池；在地勢(shì)平坦、地下水位較高的場(chǎng)地，適合建地上儲(chǔ)存池。儲(chǔ)存池要求防滲、防溢流，推薦使用防滲膜材料或采用混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，具體設(shè)施建設(shè)要求應(yīng)按照GB/T 26624 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2.5 液體糞污處理指標(biāo)

經(jīng)玻璃鋼罐或三級(jí)儲(chǔ)存池厭氧處理的液體糞污衛(wèi)生學(xué)要求指標(biāo)為：蛔蟲(chóng)卵死亡率≥95%，糞液中無(wú)活的鉤蟲(chóng)卵，糞大腸菌群數(shù)常溫沼氣發(fā)酵≤105 個(gè)/L；蚊子、蒼蠅方面：糞液中不應(yīng)有蚊蠅幼蟲(chóng)，池的周圍不應(yīng)有活的蛆、蛹或新羽化的成蠅。沼氣池糞渣達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求后方可用作農(nóng)肥。

2.6 固體糞污處理

采用干清糞工藝的小養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖中產(chǎn)生的固體糞污，必須在村莊外建設(shè)防雨、防滲、防溢流的儲(chǔ)糞場(chǎng)進(jìn)行處理，儲(chǔ)糞場(chǎng)容積按每個(gè)豬當(dāng)量1 個(gè)立方計(jì)算，一般采用自然堆肥、條垛式主動(dòng)供氧堆肥等好氧堆肥技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化處理。固體糞污堆肥處理衛(wèi)生學(xué)要求指標(biāo)為：蛔蟲(chóng)卵死亡率≥95%，糞大腸菌群數(shù)≤105 個(gè)/L；蒼蠅：堆體周圍不應(yīng)有活的蛆、蛹或新羽化的成蠅。

2.7 惡臭處理要求

畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中應(yīng)采取有效的綜合防控措施減少臭氣污染，臭氣濃度（無(wú)量綱）應(yīng)小于或等于70。

養(yǎng)殖欄舍采取措施為：①選用益生菌配方飼料；②及時(shí)清運(yùn)糞污；③向糞便或圈舍內(nèi)投（鋪）放吸附劑以減少臭氣的散發(fā)；④投加或噴灑除臭劑；⑤集中通風(fēng)排氣，經(jīng)處理（噴淋法、生物洗滌法、吸收法等）后達(dá)標(biāo)排放。

固體糞污處理工程采取措施為：①定期噴灑除臭劑；②及時(shí)清運(yùn)固體糞污；③采用厭氧或好氧堆肥方式；④集中收集氣體經(jīng)處理（噴淋法、生物過(guò)濾法、生物洗滌法、吸收法等）后達(dá)標(biāo)排放。

液體糞污處理工程采取措施為：①定期噴灑除臭劑；②給廢水處理設(shè)施加蓋或加罩；③集中收集氣體經(jīng)處理（燃燒法、生物過(guò)濾法、生物洗滌法、吸收法等）后達(dá)標(biāo)排放。

2.8 糞污還田利用

規(guī)模以下養(yǎng)殖戶進(jìn)行糞污還田利用的，應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模配套足夠的糞污消納土地，并實(shí)時(shí)記錄糞污還田利用情況，配套土地面積采用全量收集的按10頭豬（豬當(dāng)量）計(jì)算，采用干濕分離制作有機(jī)肥的，液體按5 頭豬（豬當(dāng)量）計(jì)算。

2.9 監(jiān)督檢查及監(jiān)測(cè)

(1)畜禽糞污無(wú)害化處理效果的監(jiān)督監(jiān)測(cè)，可由各級(jí)疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行，至少每年進(jìn)行一次?？蛇M(jìn)行血吸蟲(chóng)卵、沙門(mén)氏菌、糞大腸菌和蛔蟲(chóng)卵等項(xiàng)目檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果要達(dá)到人居環(huán)境要求。

(2)畜禽糞污污染實(shí)行屬地管理、屬地負(fù)責(zé)制度，其監(jiān)督檢查可由環(huán)保、農(nóng)業(yè)、畜牧部門(mén)建立小養(yǎng)殖污染綜合治理聯(lián)動(dòng)機(jī)制，對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染進(jìn)行定期檢查，防止畜禽糞便亂堆亂放，定期清運(yùn)發(fā)酵好的沼肥，改善農(nóng)村人居環(huán)境。

(3)玻璃鋼罐要安全使用，禁止在沼氣排氣口有點(diǎn)火、吸煙等行為，防止沼氣引燃爆炸。

(4)還要定期觀察水位，防止水滿溢出，造成環(huán)境污染。畜禽糞便收集時(shí)要注意節(jié)約用水，防止糞便濃度過(guò)低，沼肥失去使用價(jià)值，同時(shí)增加運(yùn)輸費(fèi)用成本。逐步建立定期清運(yùn)支付機(jī)制，解決畜禽糞污資源化利用“最后一公里”瓶頸問(wèn)題。

3 討論

本方法適用于農(nóng)村地區(qū)規(guī)模以下養(yǎng)殖戶糞污治理工作，也可用于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)管、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村工作。

3.1 安全施工

施工時(shí)，材料運(yùn)輸途中要注意架空的高、低壓電線和通訊電纜，以防觸電、掛斷?；狱c(diǎn)開(kāi)挖盡量選擇吊車、勾機(jī)、運(yùn)輸車輛易到達(dá)的地方?；娱_(kāi)挖規(guī)格必須與罐體相匹配，坑底必須平整，不能遺留尖銳物體、石塊和土塊。吊裝過(guò)程中要注意安全，防止過(guò)載造成翻車和罐體損壞。安裝完成后，場(chǎng)內(nèi)必須做好雨污分流，避免雨水進(jìn)入罐內(nèi)?；踊靥钔烈哂诘孛娌簩?shí)，避免雨水進(jìn)入罐內(nèi)及基坑內(nèi)，造成罐體上浮。觀察口砌50 cm ×50 cm方形水泥臺(tái)，內(nèi)部用發(fā)泡膠密封，加裝60 cm×60 cm 水泥蓋板并涂白。圈舍出糞口與罐體連接時(shí)應(yīng)采用直徑160 mm 的PVC 管，確保糞污全封閉輸送，圈舍出糞口比罐體入糞口高至少30 cm。

方形罐體人工即可卸載，10 ～20 立方的可采用普通勾機(jī)卸載，30 ～100 立方的必須使用不小于10 t 的吊車進(jìn)行卸載。沼氣導(dǎo)氣孔嚴(yán)禁堵塞，排氣管高度不得低于2 m。

3.2 注意事項(xiàng)

依據(jù)天氣情況，做好基坑開(kāi)挖規(guī)劃。對(duì)玻璃鋼罐要求需及時(shí)與生產(chǎn)廠家對(duì)接，合理安排配送。施工的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作人員要相互配合默契，避免造成誤工、窩工。養(yǎng)殖戶周邊不具備基坑開(kāi)挖條件的可選擇在距離稍遠(yuǎn)的地方開(kāi)挖，并適當(dāng)增加落差。排氣孔上端加裝彎頭或安裝防風(fēng)帽，排氣管道上噴“小心防火”標(biāo)識(shí)。玻璃鋼罐口加蓋蓋板，蓋板必須與水泥臺(tái)相配套，蓋板要涂白并在頂端噴“嚴(yán)禁移動(dòng)”標(biāo)識(shí)。