畜禽糞便好氧堆肥技術研究綜述

王佳程 李想

（生態環境部華南環境科學研究所 廣州 510535）

我國20 世紀80 年代后期畜禽養殖業蓬勃發展，畜禽養殖規模隨之擴大，為了更好地保障大中型城市菜籃子供應，越來越多的農戶開始從事畜禽養殖行業，導致農業源污染物排放量直線上升，環境污染程度加劇，范圍擴大，促使畜禽糞便處理逐漸成為研究熱點[1]。

1 畜禽糞便好氧堆肥技術原理

堆肥是指在人工控制下，在一定水分、碳氮比和通風條件下經過篩選各種微生物（細菌、放線菌、酵母菌等）進行發酵，降解物料中有機質含量，并產生高溫，從而殺死畜禽糞便的病原菌、蟲卵及雜草種子，并經發酵腐熟，將畜禽糞便轉變為肥料的過程[2]。好氧堆肥發酵是在氧氣充足情況下，好氧微生物通過自身的生命活動，在發酵過程中將部分原料的有機質氧化，進而提供微生物生長過程中所需要的能量，再把一部分原料的有機質轉化成微生物合成新細胞的過程中需要的營養物質[3]。

2 畜禽糞便好氧堆肥的操作規程

2.1 混合配料

配料中相關微生物菌劑需要符合GB20287-2006 中的相關規定，混合配料時要滿足粒徑在5～30mm 之內，混合后的堆體物料含水率控制在50%～60%，溫度控制在35～45℃之間。

2.2 一次發酵

自混合配料后起，堆肥發酵時間約為6～12d，其中雞、鴨、鵝等禽類的糞便一次發酵時間為6d，豬牛羊馬的糞便發酵時間為12d；一次發酵可以采用翻堆的方式進行通風供氧，并且每天及時檢測堆體溫度；一次發酵堆體物料的含水率需要控制在40%～50%[3]。

2.3 二次發酵

一次發酵結束后需要進行二次發酵，本階段需要每隔3d對堆體翻堆一次，而此時堆體的溫度需要控制在15～65℃之間。在這一階段，翻堆次數需要大于6 次以上，并且2 次發酵完成后要保證堆體物料含水率控制在30%～40%之間。

2.4 后熟階段

在二次發酵完成后，在避雨和通風條件下可以將條垛式發酵堆平堆到大于0.5m 的高度，而本階段需要觀察其堆體物料的溫度，確保其接近環境溫度，含水率控制在30%以下。

3 畜禽糞便好氧堆肥的技術研究進展

3.1 發展過程

目前我國畜禽糞便好氧堆肥技術主要經歷了3 個發展階段。

第一階段為20 世紀50～60 年代，是堆肥技術研究的初始階段，當時我國農村普遍采用開放式堆垛，并用土進行覆蓋保溫的堆肥方式，通風方式以自然通風為主，這一階段的堆肥工藝十分簡單，技術發展較為緩慢。

第二階段為20 世紀70～80 年代，是畜禽糞便堆肥技術研究發展的興旺時期，各種堆肥新工藝和新技術不斷涌現，催生了越來越多的專用機械設備，對堆肥機理的研究也更加深入。

第三階段是20 世紀90 年代至今，相關專家學者基于促進畜禽糞便管理的目的，在以往研究的基礎上對畜禽糞便堆肥技術進行進一步探索和推廣。研究范圍包括堆肥中各項參數的優化，如有專家學者在研究中指出，高溫堆肥理想的含水量需要控制在66%左右，同時開始關注在禽類糞便堆肥過程中涉及的一些生物化學變化特征。

3.2 堆肥技術研究進展

目前應用較為廣泛的好氧堆肥技術包括條垛式堆肥技術、槽式堆肥技術、靜態堆垛堆肥技術和反應器堆肥技術。

條垛式堆肥技術將堆肥原料堆成三角形或梯形的長垛，利用人工或機械定期翻堆，從而保持堆體的有氧狀態，條垛式堆肥技術具有運行簡單、設備少、投資低的優勢，但也存在添加輔料，堆體含氧量與溫度不易控制，易受氣候影響，臭氣難控制，發酵周期長、占地面積大等缺點。

靜態堆垛堆肥技術與條垛式堆肥技術的區別在于堆肥過程中不進行翻堆，而是利用通風管道和鼓風機機械通風，從而維持堆體好氧環境，靜態堆垛堆肥技術具有操作簡單、投資低的優勢，但該技術存在的缺點與條垛式一致，甚至發酵周期較條垛式更長。

槽式堆肥技術主要采用鏈板式翻堆機，鏈板式翻拋機相當于一臺移動的鏈板輸送機，其多齒鏈板可以對設備前面的原料進行翻拋、混合，將物料向后移動，槽式堆肥技術具有機械化程度高，溫度和氧含量可控，臭氣易收集控制，不易受氣候影響，發酵周期較短等優點，但槽式堆肥技術存在需要添加輔料，投入設備多、操作較復雜，設備占地面積較大，投資高等缺點。

反應器堆肥是將畜禽糞便置于集進料、出料、曝氣、攪拌和除臭于一體的密閉式反應器內進行好氧發酵的一種堆肥技術[2]。反應器堆肥優勢明顯，具體包括設備一體化程度高，無需添加輔料，不易受氣候影響，保溫節能，臭氣易收集控制，發酵周期短，設備占地面積小，投資低等，但反應器堆肥技術由于單體處理量小，無法實現大規模的工廠化生產。

4 結語

綜上所述，在新發展階段，注重畜禽糞便污染防治至關重要，國外畜禽糞便好氧堆肥技術已向機械化、自動化的方向發展，我國亟須結合自身國情，探索出一條成本低、操作方便、維護性好的畜禽糞便好氧堆肥技術體系，在減少環境污染的同時實現經濟效益和社會效益的雙贏。