變廢為寶 科技助力畜禽糞污再利用

文/本刊記者 王雯慧

隨著社會的發展和科技的進步，我國畜禽養殖產業迅速發展，為農村穩定、農業增效、農民增收及國民經濟發展做出了極為重要的貢獻。

同時，畜禽養殖生產過程中產生的大量廢棄物排放量也逐漸增大，對環境造成的影響日益嚴重，對周邊空氣、土壤、水質等造成了污染。這是因為畜禽養殖產生了大量糞便，畜禽糞便中含有大量氮、磷和有機污染物等。畜禽糞便經過發酵后會產生大量的氨氮、硫化氫、糞臭素、甲烷等有害氣體，這些氣體不但會破壞生態，而且會直接影響人類健康。

數據顯示，我國每年產生的雞糞、牛糞、豬糞、羊糞等畜禽糞便約為38億噸，尾菜約為4億噸，農作物秸稈約為9億噸。畜禽糞便含有農作物生長所需要的豐富的營養元素，與作物秸稈等輔料進行混合發酵，可制成優質的有機肥，既實現了畜禽糞便、植物秸稈的資源化、無害化、減量化處理，也為養殖場帶來了經濟效益。但這些被認為是廢棄物的材料總體利用率卻不足60%，在造成污染的同時也造成了極大的浪費。

日前，由內蒙古科技特派員馬瑞強博士團隊推出的CAC納米膜技術進行處理的廢棄物，可以實現廢棄物資源化利用，不僅可以發酵雞糞、牛糞、豬糞、羊糞等禽畜糞便、秸稈、尾菜、污泥等農業生產中的大多數廢棄物，凈化環境，還能利用發酵的廢棄物產出有機肥，是解決畜禽養殖糞污的智慧解決方案。

納米膜智能 堆肥機示意圖

“微生物博士”扎根農村

馬瑞強，1983年出生，內蒙古科技特派員，中國農科院環發所博士后、中農創達公司總經理。2010年，馬瑞強從中國農業大學畢業后順利進入一家央企，在北京有一份令人羨慕的“鐵飯碗”工作。但是，作為一名農大學子，他始終想回鄉創業，想做一些和農業農村相關的事情。經過一番慎重考慮，他最終下定決心，選擇返鄉創業，扎根在家鄉內蒙古巴彥淖爾的土地上，他帶領家鄉的鄉親們種植玉米、成立合作社、進行鹽堿地改造，曾多次被國家級媒體報道。

鹽堿地改良的過程中需要大量使用有機肥，馬瑞強說，甚至有時候在一個項目中有機肥可能會占投資的50%左右。他在做鹽堿地改良項目的時候，經常和養殖戶打交道，從他們那里購買有機肥。

在和養殖戶打交道的過程中，馬瑞強發現，養殖業本身的盈利模式決定了大部分中小型畜禽場在不置備治污設備的情況下也僅能維持薄利，根本無力對畜禽場產生的污染物進行過多處理，而治污設備的置備費用和運行費用一般都會遠遠超過畜禽場的盈利范圍。這就導致了畜禽場產生的污染物的處理和再利用還停留在原始的直接還田甚至直接用于水產養殖等粗放模式上，而國家正在力推環保養殖、糞污資源化利用和有機肥試點。

上圖：張家口奶牛場牛糞轉化牛床墊料發酵中

中圖：牛糞發酵-山東高唐農業局示范項目

下圖：內蒙古五原零下20多攝氏度發酵羊糞

安裝曝氣管道

學微生物專業的馬瑞強敏銳地意識到解決這一問題需要轉變傳統處理思路，畜禽糞便含有豐富的農作物生長所需要的營養元素，與作物秸稈等輔料進行混合發酵，可制成優質的有機肥，既實現了畜禽糞便、植物秸稈的資源化、無害化、減量化處理，也可為養殖場帶來經濟效益。

傳統堆肥分為兩種，分別是厭氧發酵和好氧發酵。厭氧發酵大部分采用沼氣工程，投資量非常大，大的上市企業和大型養殖場一般會采用這種方式。好氧發酵多應用于中等規模以下的企業，一般采用槽式發酵、條垛式發酵，以及現在的一體機罐式發酵，成本相對較低，但效率不高，處理能力不是很好。

此外，傳統設備還存在電耗高的問題，“以一體機為例，它生產一噸有機肥的電耗近100元，另外因為它是一體機，自動化程度相對較高，但的維修故障率是特別高的。”馬瑞強告訴記者。

經過不斷的試驗，在鹽堿地改良中，馬瑞強團隊已經做出了想要的降低成本的有機肥。但是實際上做市場的時候發現，從實用的角度，環保的壓力也刻不容緩。

如果既可以解決養殖場的環保問題，又可以生產更低成本的有機肥，可謂一舉兩得。所以，馬瑞強開始集中全力研發新設備。

馬瑞強就讀于中國農業科學院博士后，師從全國畜禽糞污資源化聯盟秘書長、中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所副所長董紅敏研究員，研究方向是固體廢棄物膜覆蓋好氧堆肥發酵技術和模式。

馬瑞強說：“一開始我們做的研究主要是針對雞類，比如蛋雞、肉雞的糞便處理。因為在所有糞物處理中，蛋雞糞的處理是最難的，雞糞含水量高達80%，需要在處理過程中添加輔料。另外，因為雞的消化道特別短，70%的飼料中的蛋白質消化不了，所以雞糞中的氨氣濃度十分大，因此我們就一直做大量的關于雞糞的各種示范試驗，只要把雞糞處理技術掌握了，其他畜禽的糞便就迎刃而解了。”

核心技術：畜禽糞污智慧解決方案

經過不斷的打磨，從實驗室到市場，目前納米無臭堆肥技術已經投入使用。與傳統的堆肥方式相比，納米堆肥系統無需建廠，完全替代廠房或棚體等建筑，不需建發酵槽，是槽式發酵投資的 2/3；是發酵罐等一體設備投資的 1/5；使用壽命 8～10 年。無需頻繁翻堆，遠程智能控制，節約人工；節能降耗，每噸有機肥耗電 2 度；有機肥生產成本不到20元/噸。在環保層面，這項CAC納米膜智能發酵系統既解決了臭氣問題、減少了氨氣的揮發，又能快速降低物料含水率、縮短堆肥周期，效率更高。產出的肥料營養物質豐富，肥效長且穩定，有利于促進土壤固粒結構形成。

不同類型的畜禽糞污以及秸稈、藥渣、濕垃圾等有機廢棄物的有機物含量都不相同，因而在發酵堆肥時氧氣濃度、溫度以及生物菌群種類也都不相同，需要精準控制。中農創達的團隊此前就已經執行了數萬噸畜禽糞污的堆肥處理，積累了豐富的相關經驗，并通過技術的手段將數據沉淀了下來。

以雞糞處理為例，只需要添加輔料和發酵菌劑，將濕度調配到70%以下，然后建堆覆膜，通過專屬智能控制系統，保持60°C以上通風發酵。進行15～20天后，可以將水分降低到40%左右，臭味降低98%，病菌、蟲卵、雜草種子被殺死，揭膜后腐熟的有機肥沒有臭氣。如果還想降低濕度，可以揭膜后再翻拋1～2次，可以將濕度再降低5%～10%。

目前，這套納米膜無臭堆肥系統已經足夠成熟，能對雞糞、牛糞、羊糞、豬糞、樹枝、秸稈、中藥渣、城市污泥、尾菜等有機廢棄物進行無害化處理及資源化利用，可廣泛應用于規模養殖場、養殖小區、有機肥廠、糞污處理中心。既可以為小型養殖場提供專業的處理設備，也可以為大型養殖場提供解決方案。

來自山東省濰坊市的孫先生是一家養雞場的負責人，也是納米膜無臭堆肥系統的用戶。他說：“我的養殖規模32萬只左右，從今年一月份開始用中農創達的設備。現在我有兩套設備，一套是立式發酵罐，它成本高、耗電量很大……相比來說，現在的納米膜技術成本更低、臭味更小。”

讓智慧解決方案造福農村

山東壽光雞糞發酵有機肥料

中農創達公司業務面向全國養殖市場，目前已在13個省落地了近百個項目。說起下一步計劃，馬瑞強說，從科研生產技術的角度，我們已經掌握了。但從商業推廣角度講，還需要優化完善很多軟硬件。因為在實際生產過程中，需要方便客戶使用、方便養殖場的老板使用，這些技術需要不斷完善。“比如說以養雞為單位，現在主推的規模主要是2萬只以上的大中型養殖場。馬瑞強說，這些技術的原理我們都已經掌握，但是要考慮到投資比的問題，比方說特別小的養殖場，如果投入的錢多了也不太適宜。”據悉，下一步適用于小型養殖場的設備也將 推出。

國務院辦公廳《關于加快推進禽畜養殖廢棄物資源化利用的意見》明確提出，到2020年，全國禽畜糞污綜合利用率要達到75%以上。馬瑞強認為，隨著農業技術水平的提升，廣闊的農村也將迎來一次次的產業技術升級。納米膜發酵聚焦于廢棄物再利用，解決了畜禽糞污再利用的問題，有利于緩解環保壓力，造福農村。