規?；膛Ｄ翀黾S污資源化利用方法與技術

馬 金，劉曉軍

（1.甘肅前進牧業科技有限責任公司，甘肅張掖 734000；2.甘肅電投河西水電公司，甘肅張掖 734000）

1 基本情況

甘肅前進牧業科技有限責任公司成立于2008年，是由甘州區長安鎮前進村黨總支創建、村民參與入股興辦的股份制企業。公司總部位于張掖市甘州區長安鎮前進村，是一家集荷斯坦奶牛繁育、規模養殖、鮮奶生產、市場銷售、牧草種植、乳品加工，以及奶牛養殖技術信息咨詢服務為一體的綜合型農牧企業。甘肅前進牧業現存欄荷斯坦奶牛36 000頭，日產鮮奶500噸。荷斯坦奶牛品種主要從澳大利亞和新西蘭引進，群體良種率達90%以上，泌乳牛占群體的40%以上，種群結構良好?，F有飼草基地3.5萬畝，其中苜蓿5 000畝，青貯玉米30 000畝。2020年流轉土地0.7萬畝，實際4.2萬畝。2010年以來，公司先后被評為國家級農業產業化龍頭企業、農業農村部部級奶牛標準化示范場、甘肅省奶業協會會長單位、甘肅省省級種畜牧場、省級農業標準示范區、國家農業科技園區重點示范基地，2016年被中國奶協評為國家級優質奶源基地、學生飲用奶奶源基地。

2 推行糞污處理技術工藝的重要意義

糞污資源化利用是奶牛養殖牧場關鍵技術環節，可進一步提高牧場資源循環利用水平，有效控制降低生產成本、減少動物糞便對生態環境損害。推行糞污處理技術工藝，是貫徹落實綠色、生態、循壞發展理念的重要舉措，對推動農業廢棄物資源化、減量化、無害化處理、資源化利用，對進一步提升牧場科學養殖水平、推動資源回收高效率利用、保護生態環境等方面都具有重要意義。

3 糞污處理技術工藝

3.1 預處理

預處理是糞便無害化資源化處理前關鍵一步，主要目的是調節糞便水分含量以及進行氮化、碳化處理。

3.2 好氧發酵

好氧發酵按工藝類型通?？煞譃橐淮涡园l酵和二次性發酵。一次性發酵是發酵堆肥原料在發酵設施中一次完成生物降解的全過程。二次性發酵是原料先后在不同的發酵設施中完成生物降解的全過程。堆肥是一系列微生物活動的過程，包含著礦質化和腐質化過程，一般利用堆肥溫度作為堆肥過程的評價指標。堆肥可以分為升溫、高溫、降溫和腐熟四個階段。

3.2.1 一級發酵。一級發酵是糞便處理的第一階段，該工序的主要目的是利用微生物過程，將糞便中相對容易分解的有機物進行分解的過程，一級發酵可以在露天場地進行，也可以在發酵池中進行。在一級發酵中，為達到快速升溫作用，通過需要向發酵池中輸入氧氣，提高糞便中微生物活性，提高氮元素、碳元素成分，加速細胞繁殖分解產生熱量。

3.2.2 二級發酵。二級發酵也稱腐熟階段，主要是針對一級發酵后一些難以分解的有機會進行二次處理的過程，最終目的是將其變成腐殖酸、氨基酸等比較穩定的有機物。相比一級發酵，二級發酵時間較短，也不需要額外處理，只需進行適度攪拌和翻堆。

3.3 后處理

經過兩級發酵后，牧場糞便已經基本轉變為堆肥成品，主要工序已經完成，后處理過程主要是對成品進行分揀、干燥、剔除雜物、粉碎、造粒以及壓縮、打造的過程。根據不同要求，上述工序可以刪減。

3.4 貯存

堆肥發酵受場地和時間限制，一般應準備180天產量的貯存設施。

4 高溫好氧堆肥參數確定

影響堆肥過程主要參數包括水分、溫度、時間、供養、碳氮比、pH值等。

4.1 水分

水分是預處理階段最重要指標參數，根據過往經驗和生物分解原理，堆肥糞便含水量控制在40%～60%之間較為適宜，最佳含水量則為35%～45%之間最佳。堆肥糞便含水量過高，超過70%時，將無法達到好養發酵環境，容易產生厭氧反應，生物分解速度將大幅下降，同時生產異味；但堆肥糞便含水量過低，低于35%以下時，生物活性將降低，不利于微生物生長，同樣不利于有機物分解。

4.2 溫度

溫度是堆肥糞便發酵的另一項重要指標，直接影響發酵速度和質量，堆肥糞便的最佳溫度為控制在55℃～65℃之間并持續5d以上。低于50℃，生物活性明顯降低，飛邊腐熟時間將大幅延長，降低發酵效率；而大于75℃，則容易釋放有害物質。

4.3 供氧

氧是好氧微生物生存必要的條件，供氧量的多少與微生物活動的強烈程序和有機物的分解速度及堆肥粒度密切相關。因此，對發酵設施內供氧是十分必要的，目前業內增加供養主要有加強環境通風、電力攪拌翻轉、通過風機對堆肥糞便直接供養等方式。靜態發酵強制通風時，每立方米物料通風量取0.05NM3/min至0.2m3/min，通常采用非連續通風方式，堆層每升高1m，風壓增加1 000Pa～1 500Pa。

4.4 碳氮比

碳氮比是影響微生物活性的重要指標，國際簡稱為C/N。目前業界公認的堆肥原料的碳氮比在20：1到30：1之間。超過30：1后，堆肥糞便中碳元素過高，將限制發酵細菌與微生物活性，降低發酵時間，同時不利于達到成品化肥指標。反之，若比重低于20：1，碳元素含量過低，則容易導致氮元素與氧氣相結合，產生刺鼻揮發性氨氣（NH3），導致氮元素急速流失，更不利于化肥指標。為有效調整堆肥原料炭氮比，經常采用添加秸稈廢棄物等方式進行調節。必要時還可添加酶制劑（甘肅奧林貝爾生物科技有限公司生產），以促進發酵過程的正常進行。

4.5 pH

堆肥原料的酸堿度（pH值）也是影響發酵效率的重要指標。經系統實驗和研究，目前公認堆肥原料的pH值介于6.5～8.5，最佳值在7.0～8.0之間，呈中性偏弱堿性。在這一范圍內pH值最有利于糞便進行好養分解。需要注意的是，不同于其他幾項指標，pH值是一項動態變化性很大的指標，與發酵溫度、時間都有一定關聯。矛盾的是，堆肥糞便開始發酵后，加入其他混合制劑很難起到明顯調節作用。因此該環節中初始階段工作就非常重要，必須提前調節到位。

4.6 時間

時間也是好養發酵過程需要重視指標，根據堆肥糞便含水量的不同、碳氮比的不同以及氣候環境的不同，糞便發酵時間也有所差異。在標準環境和濕度，各項指標都在正常范圍的情況下，好養發酵的一級發酵與二級發酵時間都應不少于10d。除發酵時間外，堆肥風干、固化、儲存時間也要統籌考慮，確保成品化肥質量。

4.7 腐熟度

衡量堆肥成熟程度的參數。所謂腐熟度即堆肥中的有機質經過礦化、腐殖化后達到穩定的程度。堆肥腐熟度評價指標分為物理學指標、化學指標和生物學指標。物理學指標包括溫度、氣味、顏色；化學指標包括化學需氧量、揮發性固體含量、易降解有機質、腐殖度、碳氮比等；生物學指標包括微生物活性測試和發芽試驗。目前，業內對于腐熟度尚無統一標準，堆肥成熟的標志是物料呈黑褐色，無臭味，手感松散，顆粒均勻為準，同時蚊蠅、病原菌、寄生蟲卵、病毒以及植物種子均被殺滅。

5 堆肥成品指標與牧場糞尿及廢水無害化處理

5.1 堆肥成品指標

（1）碳氮比應小于20∶1；（2）含水率20%～35%；（3）符合國家衛生要求規定；（4）耗氧速率趨于穩定；（5）腐熟度應大于等于Ⅳ級。

5.2 堆肥制品儲藏標準

①堆肥產品存放時，含水率應不高于30%，袋裝堆肥含水率應不高于20%；②堆肥產品的含鹽量一般應在1%～2%；③成品堆肥外觀應為茶褐色或黑褐色、無惡臭、質地松散，具有泥土芳香氣味。

5.3 牧場糞尿及廢水無害化處理工藝

（1）收集：養殖廢水及生活污水通過管道進入沉淀池。（2）沉淀：將廢水通過三級沉淀池沉淀后，將沙土沉淀后，進入固液分離池。（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，固體部分進入堆肥場。

6 結語

采取好養發酵技術，對牧場分辨進行無害化、資源化處理，扎實推進種養結合的循環農業技術，可以更加科學合理地利用種植業和養殖業產生的生物資源，有效改善土壤結構，提高土壤肥力，減少農業廢棄物對環境的污染，提升農業對生態環境的調節功能。而利用動物糞便制作的天然有機肥，還可以進一步推動減量或禁施化肥、農藥、獸藥、添加劑用量，提升乳品品質，建設生態友好農業，實現清潔田園、清潔家園，推進生態友好型美麗鄉村建設。