遼寧畜禽糞污染資源的化利用模式分析

孫偉

摘要：畜禽糞污對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的污染問題愈發(fā)突出。通過物理、化學方法處理畜禽糞污，將其轉(zhuǎn)化成固體、液體肥料用于種植業(yè)，變廢為寶，實現(xiàn)農(nóng)牧生態(tài)循環(huán)，已成為解決畜牧業(yè)污染問題的主要途徑。重點介紹3種遼寧省廣泛采用的畜禽糞污資源化利用模式，給出工藝流程方案，為畜禽糞污資源化利用提供參考。

關(guān)鍵詞：畜禽糞污；模式；生態(tài)環(huán)境；污染

中圖分類號：X713 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2018）01-0071-03

隨著生活水平不斷提高，人們對優(yōu)質(zhì)肉蛋奶的剛性需求漸趨旺盛。根據(jù)遼寧省政府提出的建設(shè)現(xiàn)代畜牧業(yè)體系的總體要求，遼寧全面梳理全省畜牧業(yè)優(yōu)勢并作出部署，提出根據(jù)市場消費需求變化，大力提高優(yōu)質(zhì)特色畜產(chǎn)品供給能力，推進優(yōu)質(zhì)特色畜產(chǎn)品生產(chǎn)，提升有效供給能力。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，畜禽糞污處理問題日益受到重視，其對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的污染問題日漸突出。做好畜禽糞污處理與資源化利用，是實現(xiàn)畜產(chǎn)品向優(yōu)質(zhì)特色方向發(fā)展的環(huán)境條件，也是綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展理念的必要步驟。摸索畜禽糞污資源化利用模式，加大推廣應(yīng)用力度，是改善畜牧養(yǎng)殖條件和農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的重要舉措，是實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的技術(shù)途徑。

1 畜禽糞污堆漚還田利用模式

該模式主要適用于中小型規(guī)模化養(yǎng)殖場。應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模大小，建設(shè)匹配的糞污處理貯存設(shè)施。畜禽糞污經(jīng)過發(fā)酵分解后，定期還田利用，用以培肥地力。鑒于北方冬季寒冷且持續(xù)時間長，種植業(yè)對糞肥需求量大為減少，這就要求糞污處理貯存設(shè)施應(yīng)具備3～6個月的貯存能力，相應(yīng)設(shè)施占地面積較大。

養(yǎng)殖場采用干清糞工藝，即糞便運送至堆積發(fā)酵場進行堆肥化處理，這是一種好氧發(fā)酵處理糞便的方法，其工藝流程見圖1。微生物分解糞便中的有機質(zhì)并產(chǎn)生50～70 ℃的高溫，可殺死病原微生物、寄生蟲及其卵和草籽等。腐熟后的物料無臭味，此時復(fù)雜有機物已被降解為易被植物吸收的簡單化合物——高效有機肥。亦可按不同作物及蔬菜、果樹的營養(yǎng)需要，加入氮磷鉀無機肥和微量元素、促發(fā)芽劑、促根系發(fā)育劑、抗病蟲害藥劑等，制成有機無機復(fù)合專用肥。

畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水（尿液、沖洗水）經(jīng)排污管道進入污水處理池，污水處理池要求防滲漏、防雨淋、防外溢，入口處設(shè)有格柵，用以攔阻污水中的粗大漂浮物和懸浮固體。污水處理池內(nèi)布置兩道橫墻，將池體分隔成3個單元，見圖2。

第一單元是初級沉淀池，污水流入后開始發(fā)酵分解。因比重不同，污水自然分為三層：上層為糊狀漂浮物，下層為塊狀或顆狀糞渣，中層為比較澄清的清液。上層和下層含細菌和寄生蟲卵最多，中層含蟲卵最少。初步發(fā)酵的中層清液經(jīng)過分隔橫墻上的溢流口流入第二單元，其他大部分未經(jīng)充分發(fā)酵的漂浮物和糞渣阻留在第一單元內(nèi)繼續(xù)發(fā)酵。流入第二單元的污水進一步發(fā)酵分解，蟲卵繼續(xù)下沉，病原體逐漸死亡，污水得到進一步無害化處理，漂浮物和沉淀物比第一單元顯著減少。流入第三單元的污水一般已經(jīng)腐熟，水中病菌和寄生蟲卵已基本殺滅，末端出水全部還田利用。

2 畜禽糞污加工有機肥利用模式

國內(nèi)外研究表明，畜禽糞污肥料化處理不僅能夠解決廢棄物的出路問題，還可起到改良和培肥土壤的效果，是一種較好的畜禽糞污處理方式。目前，將污堆腐生成有機肥大多采用好氧堆肥——條垛式發(fā)酵技術(shù)。該技術(shù)工序包括原料預(yù)處理、發(fā)酵、熟化等，見圖3。具體步驟是：自然通風條件下，在畜禽糞中添加復(fù)合微生物發(fā)酵菌劑，平面條垛式地面堆置發(fā)酵。觀察物料堆內(nèi)部溫度，機械控制適時翻堆。后熟階段曝氣發(fā)酵與干燥、篩分，可生產(chǎn)粉狀生物有機肥。或根據(jù)市場需求，生產(chǎn)顆粒狀有機肥。

該模式以生豬、肉牛、蛋雞、肉雞和羊規(guī)模養(yǎng)殖場的固體糞便為主，經(jīng)好氧堆肥無害化處理后，就地農(nóng)田利用或生產(chǎn)有機肥。優(yōu)點在于好氧發(fā)酵溫度高，糞便無害化處理較徹底，發(fā)酵周期短，堆肥處理提高糞便的附加值。主要不足是好氧堆肥過程易產(chǎn)生大量的臭氣。適用于只有固體糞便、無污水產(chǎn)生的規(guī)模化肉雞、蛋雞或羊場等。有機肥生產(chǎn)流程見圖4。

畜禽糞污加工有機肥利用模式適于中小規(guī)模養(yǎng)殖戶密集區(qū)。但在我國廣大農(nóng)村，養(yǎng)殖戶普遍規(guī)模小、效益低，往往無力承擔糞污處理設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致糞污無序排放問題突出。

建設(shè)糞污處理設(shè)施是一項大工程，也是保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)實需要，需要動員社會力量參與，引入有資本優(yōu)勢的社會企業(yè)作為投資主體，出資建設(shè)有機肥加工廠。可采取“分戶收集、統(tǒng)一運輸、集中處理”模式，對一定區(qū)域內(nèi)的畜禽糞污開展資源化利用。

糞污處理企業(yè)在建廠選址時，需要充分調(diào)研區(qū)域范圍內(nèi)畜禽養(yǎng)殖情況，并與合理運輸半徑范圍內(nèi)的養(yǎng)殖戶簽訂糞污處理協(xié)議，以村為單位建設(shè)村外畜禽糞污收集暫存點。所收集的糞污經(jīng)固液分離后，固體暫存于干糞棚，液體暫存在污水池，由糞污處理企業(yè)定期用拉糞車及吸污車運輸?shù)郊庸S，生產(chǎn)固、液態(tài)有機肥料。主要生產(chǎn)技術(shù)包括異位發(fā)酵床技術(shù)、顆粒有機肥加工技術(shù)、炭基肥加工技術(shù)等。

3 畜禽糞污能源化利用模式

該模式通過厭氧發(fā)酵，在處理畜禽糞污的同時生產(chǎn)沼氣，可取得一舉兩得的效果。畜禽糞污能源化利需要大量的穩(wěn)定的原材料供應(yīng)，建設(shè)費用和標準較高，占地面積較大，后期運行管理嚴格，因此適于大型規(guī)模化養(yǎng)殖企業(yè)的畜禽糞污資源化利用。

采用厭氧消化有機廢棄物工藝，主要包括厭氧消化系統(tǒng)、沼氣凈化系統(tǒng)、沼氣鍋爐系統(tǒng)、沼氣發(fā)電系統(tǒng)及配套原料收集系統(tǒng)、產(chǎn)品運輸系統(tǒng)、數(shù)字化管理系統(tǒng)以及配套系統(tǒng)。

生產(chǎn)過程：糞污在集污池內(nèi)混合均勻后，泵送至厭氧消化反應(yīng)器。經(jīng)10 d左右厭氧發(fā)酵，糞污分解為沼渣、沼液并產(chǎn)生沼氣。沼渣、沼液進入緩沖水池暫存，再泵至固液分離機。分離后的沼渣作為沼渣肥，沼液進入儲池存儲用作沼液肥。沼氣經(jīng)化學脫硫塔除去硫化氫后進入柔性氣柜儲存供鍋爐燃燒，為廠區(qū)提供熱源或用于發(fā)電。

該模式以專業(yè)生產(chǎn)可再生能源為主要目的，依托專門的畜禽糞污處理企業(yè)，收集周邊養(yǎng)殖場糞便和污水，投資建設(shè)大型沼氣工程，進行高濃度厭氧發(fā)酵。沼氣發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣，沼渣生產(chǎn)有機肥農(nóng)田利用，沼液農(nóng)田利用或深度處理達標排放。主要優(yōu)點：對養(yǎng)殖場的糞便和污水集中統(tǒng)一處理，減少小規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理設(shè)施的投資；專業(yè)化運行，能源化利用效率高。不足之處在于：一次性投資高；能源產(chǎn)品利用難度大；沼液產(chǎn)生量大集中，處理成本較高，需配套后續(xù)處理利用工藝。適于大型規(guī)模養(yǎng)殖場或養(yǎng)殖密集區(qū)，具備沼氣發(fā)電上網(wǎng)或生物天然氣進入管網(wǎng)條件，需要地方政府配套政策予以保障。