畜禽糞污集中處理技術(shù)和設(shè)施建設(shè)及發(fā)展建議

劉 歆，侯國喜，陳 群，邱玉朗，高星愛，李 林，閆秋良

吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物營養(yǎng)與飼料研究所，吉林長春 136100

隨著近年對畜禽養(yǎng)殖的集中化模式的大力推行，規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污處理問題已成為農(nóng)業(yè)環(huán)境整治的重要一環(huán)，各地方也關(guān)于規(guī)模化養(yǎng)殖場的糞污處理方面出臺了一系列針對性的政策和措施。2022年6 月在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《畜禽養(yǎng)殖場（戶）糞污處理設(shè)施建設(shè)技術(shù)指南》中明確指出，未來幾年畜牧業(yè)生產(chǎn)主體結(jié)構(gòu)須持續(xù)優(yōu)化，加速畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；椭悄芑l(fā)展趨勢，同時也強(qiáng)調(diào)養(yǎng)殖糞污處理設(shè)施建設(shè)問題的突出，制約了畜牧業(yè)的集約化發(fā)展，因此堅(jiān)持設(shè)施與技術(shù)工藝結(jié)合，生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)，是提升畜牧現(xiàn)代化水平，推行全面標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式和綠色生態(tài)發(fā)展的重要方面[1]。本文以畜禽養(yǎng)殖糞污可行的治理及資源化利用技術(shù)為基礎(chǔ)，對糞污處理設(shè)施的建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，針對問題深入探討，并提出建議。

1 畜禽糞污處理技術(shù)

1.1 固體糞污處理技術(shù)

1.1.1 好氧堆肥處理

好氧堆肥是通過好氧微生物對糞污物質(zhì)進(jìn)行吸收、氧化以及分解的過程，通常由前處理、發(fā)酵、后處理等工序組成。畜禽糞污因本身含水率高、透氣性差和碳氮比低等特點(diǎn)，好氧堆肥通常要通過添加作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物料進(jìn)行調(diào)節(jié)至適宜的堆肥啟動條件，添加微生物菌劑可加速發(fā)酵進(jìn)程。發(fā)酵過程中的溫度宜控制在55 ～65 ℃，高溫維持時間不得少于7 d，發(fā)酵結(jié)束時碳氮比不大于20:1，含水率低于35%時，一般可認(rèn)為堆肥已達(dá)到腐熟。

1.1.2 厭氧發(fā)酵處理

在厭氧條件下，固體糞污中的有機(jī)物質(zhì)利用厭氧菌發(fā)生降解，固體物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)肥料，而過程中產(chǎn)生沼氣的處理方法，具體技術(shù)應(yīng)根據(jù)發(fā)酵原料的特性和處理目的選擇適合的厭氧消化器，設(shè)計(jì)流量宜按發(fā)酵原料最大日平均流量計(jì)算。厭氧發(fā)酵可減少揮發(fā)性有機(jī)物的濃度，但堆肥質(zhì)量與堆體的含水率、pH 值和厭氧菌種密度等條件密切相關(guān)，須按照堆肥原料的條件加以控制，否則也影響沼氣的產(chǎn)生量。

1.2 液體糞污處理技術(shù)

1.2.1 厭氧反應(yīng)沼氣技術(shù)

養(yǎng)殖廢水經(jīng)格柵、集水池、固液分離技術(shù)等步驟后，可通過厭氧反應(yīng)生產(chǎn)沼氣，沼氣經(jīng)過脫硫、脫水等凈化處理后，再通過管道傳輸和配氣系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用于居民生產(chǎn)生活用氣，包括燃燒、供熱和發(fā)電等。經(jīng)固液分離出的沼渣,可及時運(yùn)送至進(jìn)行堆肥無害化的場地進(jìn)行后續(xù)處理，或經(jīng)曬干粉碎后成為飼料添加劑原料，而沼液可作為液態(tài)肥,通過管道泵壓輸送或?qū)Ｓ霉捃囘\(yùn)輸至農(nóng)地還田，可經(jīng)噴灌、滴灌或滲灌施用。

1.2.2 好氧反應(yīng)達(dá)標(biāo)排放

好氧反應(yīng)單元可對固液分離后的部分污水進(jìn)行混合和調(diào)配，確保工藝進(jìn)水的生化需氧量/化學(xué)需氧量(BOD5/COD)≥0.3。常用工藝如序批式活性污泥法（SBR）、氧化溝法、生物膜法、厭氧/好氧（A/O、A2/O）生物處理脫氮除磷工藝等，處理后可直接通過管網(wǎng)排放，或與灌溉水混合還田施用。

2 糞污處理設(shè)施建設(shè)內(nèi)容

糞污處理設(shè)施建設(shè)之前應(yīng)據(jù)養(yǎng)殖污染防治要求和周邊環(huán)境承載能力，與生產(chǎn)能力、糞污處理利用方式相匹配，并滿足“三防”和安全規(guī)范，以確保正常運(yùn)行。

2.1 糞污儲存設(shè)施

儲糞場是養(yǎng)殖場適于飼養(yǎng)畜禽規(guī)模所建設(shè)的暫時貯存糞便的設(shè)施，固體糞污儲糞場設(shè)施應(yīng)選在生產(chǎn)區(qū)的下風(fēng)向，靠近污道。進(jìn)、出糞口要單獨(dú)設(shè)立，并建議配置兩個以上，可做到交替使用。貯存設(shè)施的容積（S）以可容納糞便總量（kg）計(jì)算，可參考公式：S=(N×QW×D)/pm。式中：N-動物單位存欄數(shù)量；QW-每日單位動物產(chǎn)生的糞便量（kg/d）；D-貯存時間（d）；pm-糞便密度（kg/m3）。

液體糞污要建設(shè)收集暗溝和管道，并應(yīng)有一定坡度，便于自然流入沉淀發(fā)酵池，收集管道間隔應(yīng)建設(shè)沉淀清理池。

污水儲存池用來儲存畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的尿及污水的設(shè)施，一般建設(shè)3 ～5 級沉淀，設(shè)有進(jìn)污口和清污口，設(shè)施位置應(yīng)在畜禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)及生活區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向處，與各類動能地表水源保持400 m 以上的距離，有效容積應(yīng)（m3）大于單位畜禽日糞污產(chǎn)生量（m3）×設(shè)計(jì)存欄總數(shù)×貯存周期（d）。設(shè)施應(yīng)防止雨水流入，周圍設(shè)置排水溝防止徑流，且排水溝不得與排污溝并流。

2.2 固體糞污處理設(shè)施

堆肥處理設(shè)施容積和處理量按照農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)規(guī)范（試行）》規(guī)定執(zhí)行。干清糞或固液分離后的固體糞便的好氧堆肥主要有條垛式、槽式、發(fā)酵倉等技術(shù)模式，須配套混合、運(yùn)輸、翻拋、供氧等設(shè)備。條垛式堆肥可通過鏟車和攪拌機(jī)等設(shè)備進(jìn)行堆肥預(yù)混和翻堆操作，此外還有基于條垛式的覆膜堆肥模式，即在強(qiáng)制通風(fēng)的條垛堆體上覆蓋功能膜的堆肥技術(shù)。槽式堆肥可在發(fā)酵槽的側(cè)壁上設(shè)軌道，翻堆機(jī)在軌道上行走，通過攪拌作用可混勻物料并向堆內(nèi)充氧。也可在發(fā)酵槽底部鋪設(shè)通風(fēng)管道，利用風(fēng)機(jī)定時定頻供氧。發(fā)酵倉的反應(yīng)器一般由發(fā)酵主體、鼓風(fēng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電力控制柜和終端控制系統(tǒng)等構(gòu)成。發(fā)酵場地應(yīng)配置防雨及排水系統(tǒng)和防滲防漏設(shè)施，以防因地表徑流和滲漏造成二次污染。條垛式和槽式的好氧堆肥處理設(shè)施投資低，易操作，但有發(fā)酵周期長、占用場地大、易產(chǎn)生二次污染等問題，而反應(yīng)器堆肥雖然大幅縮短了發(fā)酵周期，且占地小，產(chǎn)出產(chǎn)品穩(wěn)定，但也有投資大和后期維護(hù)成本高等問題。

2.3 液體糞污處理設(shè)施

固液分離后的液體糞污可根據(jù)養(yǎng)殖種類、規(guī)模和糞污收集方式，以及結(jié)合自然地理環(huán)境條件因素，以處理后達(dá)標(biāo)排放或利用為目標(biāo)，選擇運(yùn)行成本較低的處理技術(shù)。一般都會配備前置預(yù)處理設(shè)施，包括用于過濾大塊固體物質(zhì)的格柵，將固液混合物均質(zhì)化的調(diào)節(jié)池，用于懸浮物沉淀等的多級沉淀池等。好氧反應(yīng)一般采用三級沉淀及氧化塘處理，池底配備污水泵和污泥泵。厭氧沼氣工程根據(jù)不同工藝按串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)計(jì)厭氧消化器，沼氣生產(chǎn)應(yīng)配備上料系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)、貯氣柜、脫硫塔、氣水分離器等，沼液處理應(yīng)配備輸送系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等進(jìn)行還田利用[2]。

3 存在問題、建議措施及發(fā)展前景

3.1 存在的問題

目前設(shè)施投資來源大部分依靠國家財(cái)政資金及相關(guān)政策進(jìn)行直補(bǔ)，而經(jīng)營者建設(shè)資金的自籌部分較難，國家及地方的扶持優(yōu)惠政策落地困難，造成畜禽糞污集中處理設(shè)施建設(shè)審批難度大，建設(shè)工期延后或進(jìn)度緩慢?，F(xiàn)今有機(jī)肥市場化運(yùn)營機(jī)制不成熟，種養(yǎng)循環(huán)機(jī)制不健全，養(yǎng)殖戶對糞污利用方面的相關(guān)知識較薄弱，部分地方周邊原料供應(yīng)鏈不暢通，致使實(shí)際的設(shè)施運(yùn)行效率大大低于設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力。因此僅依靠畜禽糞污集中處理中心經(jīng)營主體去實(shí)現(xiàn)糞肥還田利用是不足的。其次，很多畜禽糞污資源化利用基礎(chǔ)設(shè)施在技術(shù)層面尚處在研發(fā)試用階段，有一定的運(yùn)行問題和技術(shù)門檻。另外畜禽糞污集中處理廠在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生噪聲、揚(yáng)塵和惡臭氣體等二次污染問題，對員工和周邊居民的生活環(huán)境造成影響[3]。

3.2 建議措施及發(fā)展前景

緊跟國家與地方的最新政策，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)、環(huán)境和科技管理各部門的協(xié)調(diào)工作，依據(jù)地方的不同條件因地制宜，統(tǒng)籌出臺具體指南和意見，圍繞畜牧養(yǎng)殖示范點(diǎn)、畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和規(guī)?；B(yǎng)殖場建設(shè)，加大對扶持力度，利用財(cái)政、稅收、信貸等優(yōu)惠措施，從原料收貯和運(yùn)輸，到還田施用和成品銷售各環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)貼，完善養(yǎng)殖和種植與社會化服務(wù)的產(chǎn)業(yè)鏈，組建完整的技術(shù)服務(wù)體系，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，完善創(chuàng)新技術(shù)，與中國國情相結(jié)合統(tǒng)籌設(shè)施的設(shè)計(jì)建設(shè)，提高畜禽糞污處置能力和畜禽糞污綜合利用率，開展畜禽糞污資源化利用技術(shù)示范點(diǎn)，推廣應(yīng)用具備經(jīng)濟(jì)性和適用性的配套設(shè)施，發(fā)展低成本、易操作、宜推廣的典型模式，讓更多農(nóng)民了解糞污處理行業(yè)的建設(shè)和技術(shù)，共同解決畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理問題。