規?；B殖場糞污資源化利用技術探討

徐子華

(甘肅省張掖市甘州區畜牧獸醫工作站，甘肅 張掖 734000)

黨的十八大以來，中國農村經濟取得長足發展，農村面貌發生了巨大變化，但在經濟高速增長的同時，農村的生態環境卻在迅速惡化，農業發展中存在的諸多非持續性因素已經威脅到農業的可持續發展。本文針對規?；B殖場糞污資源化利用的技術路線以及綜合配套技術的集成，并通過在規?；B殖場大面積進行示范推廣，構建“資源、產品、廢棄物、再生資源”的閉環式農業循環體系，以適應優化農業產業結構、合理利用資源、保護生態環境、推進農業綠色可持續發展，重塑新的綠色生態經濟形態，并將引領21世紀現代農業的發展。

張掖作為“一帶一路”的重要節點城市，“居中四向”的區位優勢更為突出，承東啟西、承南啟北的作用日漸顯現。張掖具有2 000多年不朽的悠久農耕文明歷史，“一帶一路”戰略的實施為發展循環農業，以及糞污資源化利用帶來了歷史性的機遇。

張掖市甘州區水土光熱資源豐富、自然條件優越，是國家重要的商品糧生產基地和雜交玉米制種基地，也是國內綠色有機農產品生產絕佳區域和特色農產品生產加工基地?？焖侔l展的甘州農業正從傳統農業大區向現代特色農業大區轉型升級。但發展中存在的資源與環境的壓力，農藥化肥的過量使用，糞污等廢棄物和秸稈資源浪費，造成環境污染，耕地質量下降等一系列問題都對未來全區農業的綠色可持續發展提出了新的挑戰。

1 甘州區畜禽糞污資源量

甘州區2017年畜禽糞污資源統計資料顯示：奶肉牛養殖總量53.2萬頭，肉羊103萬只，禽類314萬只。按照畜禽日均排泄量(表1)計算，2017年計算量為：糞污產生總量789.02萬t，其中：肉牛、奶牛、生豬、羊、蛋雞、肉雞的糞污產生量分別為469.13萬t、39.97萬t、194.62萬t、59.68萬t、20.36萬t、5.26萬t。從全區規?；B殖場所產生的糞污占比分析，肉牛糞污產生量超過了全區畜禽糞污產生量的50%，原因是甘州區是全國著名的西門塔爾肉牛繁育基地，母牛養殖量大、地域分布廣；生豬糞污產生量次之，養殖地域相對集中；蛋肉雞糞產生量最少，規模養殖占比小，農戶散養占比大。

表1 畜禽糞便排泄指數

甘州區養殖情況見表2所示。豬當量估算系數依據《農村小型畜禽養殖污染防治項目建設與投資指南》,環境保護部2013年11月制訂。

按照現有豬當量消納，采用“堆肥+廢水處理”模式(2頭豬需要1畝農田)，消納所有糞污需要120萬畝農田，甘州區現有耕地130.5萬畝，完全可以消納當地養殖糞污。

表2 畜禽養殖與豬當量估算(2017年現狀)

2 甘州區規?；B殖場糞污資源化利用現狀

2.1 規?；B殖場畜禽糞污處理設施建設情況

2017年資料顯示，規?；B殖場糞污資源化利用登記信息平臺的養殖場(小區)共有528戶，其中已建成使用的糞污處理設施203戶，目前大型糞污處理中心3家(生產固體生物有機肥30萬t)。

2.2 規模以下的養殖場畜禽糞污處理情況

規模以下的養殖場戶基本無相應的糞污處理機械設備，只有固定的堆肥處理場和集尿池，畜禽糞污經過堆積發酵腐熟用于農田，這種處理方式是農區養殖場戶糞污利用的主要方式。目前正在建設的糞污處理中心2家，分別計劃生產固體生物有機肥6.78萬t、液體生物有機肥20.33萬t和生物有機肥5.82萬t、液體生物有機肥17.45萬t、沼氣719.98萬m3。

3 甘州區生態承載力分析

生態承載評估數據按照甘州區現有資源情況統計，耕地區域范圍120萬畝范圍，生態承載評估按照130.5萬畝耕地容量分析，達到生態承載估計值。

3.1 區域環境容量分析

甘州區全區耕地面積8萬hm2，上限8.7萬hm2，占全市耕地總量的24%，人均耕地3.34畝，按畝均消納有機肥4 000 kg，可消納220.64萬t有機肥。

3.2 甘州區農田耕地生態承載力分析

(1)新建和推廣噴灌滴灌設施，通過水肥一體化設施建設，按照每畝地2 t/h設計，每天工作5 h，400 hm2總灌溉強度為6萬t，輪流灌溉，每畝地年消納有機液肥30 t，發酵后液肥濃度較高，需要稀釋后使用，每畝地通過液肥凈增加氮磷鉀，在玉米生長期為5 kg，每畝地節水40%，使用有機液肥10萬t，區域內的耕地完全可以消納規?；B殖場所排出的糞污，充分控制水土流失。

(2)通過有機肥加工后還田，每畝地按照2 t有機肥消納，2 000 hm2耕地可以消納60萬t有機肥。以此類推，130萬畝耕地可以消納規?；B殖場生產的有機肥?，F有有機肥還田主要為簡單堆漚還田，氮磷元素大量流失，應用新的技術工藝，將降低有機肥施用總量，提高有機肥施用效率和氮磷鉀實際施用量，降低人工勞動強度。畜禽糞便、秸稈等農業廢棄物循環利用率到90%以上，有機肥氮替代化肥氮達到30%。特定區域內，完全可以承受液肥、有機肥的消納能力，通過水肥一體化的應用，進一步提升種植區域生態承載能力。

4 糞污資源化利用與環境效益及潛力預測

規?；B殖場所產生的糞污通過資源化利用，將對區域生態環境產生積極影響，將減少畜禽糞污直接排放，對養殖糞污進行無害化處置，既改善養殖場環境，減少病害發生，提高產品品質，又降低糞污排放對環境造成污染的危險。將養殖糞污加以資源化利用，用于生產有機肥，變廢為寶，投入農業生產，既節省生產及生活成本，又能減少農藥、化肥消耗，減輕土壤負擔；徹底消除秸稈農田焚燒，減少溫室氣體排放，對大氣環境的改善有重要作用。通過技術研發、示范推廣，建立循環農業示范基地，將起到積極的示范帶動作用，實現區域畜禽糞便100%資源化利用，畜禽糞便有機肥替代化肥產品達到100%以上，生產成本下降53.3%，農產品質量安全水平明顯提升，農民增收20%(以上數據采用SWOT分析法)。

奶肉牛規?；B殖場按照“堆肥+廢水處理”消納相關參考標準，1頭牛產生的糞污須由3畝農田來消納，按照糞污實際產生量計算，甘州區存欄奶肉牛53.5萬頭，每年可產生固體糞便401.5萬t，尿液及污水500.75萬t。目前主要采取堆肥發酵方式生產有機肥，按照當地目前固體有機肥4 t/畝的施用水平估算，若全部生產有機肥，可施用于120萬畝耕地，甘州區2017年資料顯示共有130.5萬畝耕地，顯而易見，可以足夠消納規?；B殖場所產生的糞污，達到投入與排除基本平衡狀態。

5 糞污資源化利用技術路線

技術路線上突出生態循環農業，以奶肉牛養殖基礎產業發展為主導，以提高資源利用效率和實現區域農業廢棄物“零排放和全消納”為目標，采用種養結合的循環發展方式，其工藝流程選擇上遵循生態理念，以減量化、無害化、資源化、生態化為原則，將養殖廢棄物循環利用技術、農藥化肥減量化施用技術、秸稈綜合利用技術、糞污無害化技術等綜合配套技術集成，加大示范與推廣力度，促進區域農業生產廢棄物生態消納和循環利用、種植業與養殖業相互融合發展。

5.1 資源化

規?；B殖場糞污經過治理，達到變廢為寶的目的。通過無害處理治理后可作為飼草基地的有機肥料。尿水、污水等經過厭氧發酵、三級沉淀等工藝處理后，達到排放標準，經過處理后的污水尿水富含溶解氮、磷、鉀，可用作廠區綠化灌溉，節約水資源，全面綜合利用可為養殖基地有效節支增產增收。

5.2 生態化

技術環節上選用先進治理工藝，將治理后無毒無害的有機肥施用于牧草及青貯玉米種植，形成“?！邸省暋！钡纳鷳B循環系統。農作物田間撒施有機肥后，既可修復長期施用無機肥板結的土壤，改善農業生態環境，也可少施或不施農藥和化肥，節支增產增收,實現奶肉牛養殖資源節約型和環境友好型發展。

6 糞污資源化利用農田消納技術

固液分離后的糞污液體和養殖尿液污水500.75萬t，加入發酵菌后發酵。養殖廢棄物通過發酵無害化處理后，通過晾曬，由自動撒糞車全部用于還田利用,減少了對化肥的需求量，增加了種植物的蛋白物等有機元素含量，循環利用與奶肉牛的飼養，為生產有機、綠色、健康、優質牛奶、牛肉打好基礎。

6.1 畜禽糞污資源化利用技術工藝

奶肉牛場糞便處理模采用干清糞—控制水沖模式，將糞污收集后進行固液分離生產固體有機肥和液態生物菌肥，全部用于耕地土壤改良，實現全消納循環利用。具體工藝見圖1和圖2。

圖1 畜禽糞污資源化利用工藝

圖2 畜禽糞污資源化利用工藝

6.2 主要技術環節

(1)糞污收集：將養殖場糞污用吸糞車(或專用集糞車)拉運到集糞池集中處理。

(2)沉淀：將糞污通過以及沉淀池、二級沉淀池沉淀，將沙土沉淀后，打入固液分離池。

(3)攪拌切碎：在固液分離池用攪拌切割泵將混合糞污攪拌切碎，打入固液分離機。

(4)固液分離：通過固液分離機將糞污分離成液體糞肥和固體糞肥，液體糞肥進入液體生物肥發酵池，固體糞肥進入固體肥堆肥場。加入基料和發酵菌：在固體肥中加入秸稈、腐殖酸等基料和有氧發酵菌，并使其達到發酵水分55%。

(5)混合均化：將混合料加入混合均化機混合均化，使其混合均勻。

(6)翻堆發酵：用翻堆機及時翻堆，每5～7 d翻堆1次，發酵60 d。

(7)干燥：發酵好的有機肥通過干燥，使其水分含量降到30%以下。

(8)制粒：將發酵好的生物有機肥造粒固化。

(9)糞污收集：將養殖場糞污用吸糞車(或專用集糞車)拉運到集糞池。

(10)沉淀：將糞污通過以及沉淀池、二級沉淀池沉淀，將沙土沉淀后，打入固液分離池。

(11)攪拌切碎：在固液分離池用攪拌切割泵將混合糞污攪拌切碎，打入固液分離機。

(12)固液分離：通過固液分離機將糞污分離成液體部分和固體部分，液體進入液體生物肥發酵池，固體部分進入固體肥堆肥場。

(13)氧化塘氧化發酵：進入氧化塘糞水經過臭氧消毒處理，暴氧發酵10～15 d。

(14)液態有機肥施用：發酵好的液態有機肥通過輸送管路輸送到噴灌、滴灌調水池，按照施肥量加入到調水池，通過噴灌機和滴灌帶澆地。

7 討論與建議

7.1 建立健全法規制度，提高環保意識

因甘州區區為典型的綠洲農作區，農戶大多有在屋后養殖畜禽的生活習慣，因養殖場地受限，基本無相應的糞污處理設施，隨著養殖量的增大和糞污處理不善，嚴重污染了環境和影響了周邊居民的生產生活。對居民區內規模以下養殖場戶的養殖模式，《環保法》、《畜牧法》等均沒有可遵循的治理依據，依法治理或規范糞污亂排亂放存在短板。規模以上的養殖場戶環境保護意識差，雖有相應的糞污處理配套設施設備，卻無相應的糞污處理及資源化利用流程及措施，導致糞污無害化處理不規范，糞污資源化利用不科學,建議規?；B殖場必須樹立人畜草和諧共生的思想，建場時需以現代畜牧技術為布局要素，嚴格將辦公生活區、TMR中心、養殖區和糞污處理區分離。

7.2 對規模以上養殖場，必須建立糞污處理設施，力求達標排放

新(改)建的規模養殖場按照糞污處理標準模式建設，已建成糞污處理設施的須按標準模式修改完善，適用于大型養豬場和奶牛場，配套專業化的攪拌設備、施肥機械、農用施用管網等。糞污儲存時間為6～9個月，可收集周邊養殖場的糞污，且需要足夠的土地消納，儲存后的液體糞肥通過農田管網進行水肥一體化施肥，也可生產液體有機肥，進行蔬菜有機種植，通過種養結合，達到明顯節能增效作用。

7.3 建立符合區域特點的規?；B殖場環境保護規范，加大糞污治理力度

以規模養殖場(豬、雞、奶牛)為中心，收集周邊半徑7.5 km的養殖廢棄物、生活垃圾及秸桿集中處理：一是全糞污收集生產沼氣，產生的沼氣可生活供燃，沼液、沼渣按比率配制(也可添加植物不同時期所需維生素)對設施農業種植有機蔬菜、瓜果進行沼液噴灑，既能為植物殺蟲又能補充營養，產出的有機產品比同類產品市值高出3～5倍；二是干清糞、集中收集堆積發酵腐熟加工有機肥，降低和禁用化肥，減少有害殘留，解決群眾處理糞污煩惱，清除小型養殖對周邊群眾生產生活帶來的負面影響。有效控制化肥、農藥、地膜等非再生性物質不合理使用，畜禽糞便資源化利用率達100%，秸稈綜合利用率達100%，畜產品質量安全水平達100%。構建起資源節約、生產清潔、廢棄物循環利用、產品安全優質的生態循環農業發展路徑。

7.4 增加投入與技術支持

各級黨政部門應出臺相關扶持政策，督促相關部門積極爭取項目資金，通過直接補助、以獎代補、先建后補等方式，加快畜禽養殖場(區)糞污處理設施建設改造，加大畜禽養殖糞污資源化利用投入，支持規模養殖場、第三方處理企業、社會服務組織等建設糞污處理設施，積極推廣使用有機肥，加強科技及裝備支撐，大力發展標準化規模養殖，引導規模以下養殖戶節水、節料等清潔養殖工藝及干清糞、微生物發酵等節能畜禽養殖技術，開展畜禽養殖標準化示范創建活動，推動養殖方式加快轉變。

7.5 加大宣傳力度與輿論導向

加大農村環境保護、全域無垃圾、畜禽養殖糞污資源化利用的宣傳力度，開展《畜禽養殖污染防治條例》、《環保法》等法律法規宣傳，不斷提升建設美麗鄉村、保護生態環境的意識，建立畜禽養殖糞污資源化利用投訴舉報制度，鼓勵支持群眾共同參與畜禽養殖糞污資源化利用，形成政府引導、多方參與的格局。

7.6 建立健全長效監管機制

建立健全區域畜禽養殖污染防治長效監管機制，建立完善縣區、鄉鎮、村社層級監管聯動體系和機制，把畜禽養殖污染物排放作為經常性監督檢查的重要內容，規范養殖行為，鞏固整治成效，確保區域內規?；笄蒺B殖場糞污無害化處理與資源化利用取得實效。