鹽堿地上養(yǎng)殖好糞污利用需配套
——畜禽糞污資源化利用“河口模式”探討

聶小想

東營市河口區(qū)位于山東省東北部，屬暖溫帶季風型大陸性氣候，南北寬43公里，東西長79公里，全區(qū)土地面積340萬畝，其中農(nóng)用地146萬畝（耕地57.1萬畝），未利用地161萬畝，鹽堿化程度較重。因地處黃河故道流域，境內未利用土地成方連片，草場資源豐富，野草品種較多，發(fā)展畜牧業(yè)具有獨特的優(yōu)勢。近年來，河口區(qū)瞄準國內外奶業(yè)龍頭企業(yè)，落戶了澳亞集團的3個萬頭奶牛牧場、印尼佳發(fā)3萬頭肉牛牧場和正邦集團100萬頭生豬養(yǎng)殖基地，肉蛋奶年總產(chǎn)量可達35萬噸，成為全國畜牧大縣和山東省首批畜牧業(yè)高質量發(fā)展先行縣。

河口區(qū)在畜牧業(yè)快速發(fā)展的同時，通過對畜禽糞污資源化利用模式的不斷探索，逐漸摸索出畜禽糞污資源化處理的“河口模式”，全區(qū)農(nóng)牧循環(huán)的產(chǎn)業(yè)格局基本形成，促進了河口區(qū)鹽堿土壤改良和現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的高質量發(fā)展。

一、糞污全量收集還田利用模式

糞污在養(yǎng)殖圈舍內經(jīng)漏縫地板進入下方收集池，貯存3～4個月，待每批育肥豬出欄后，將收集池中的糞污以虹吸式原理清出并全部注入氧化塘貯存，在氧化塘中自然貯存2～3個月，此時糞污的總貯存時間已達6個月以上。氧化塘分為敞開式和覆膜式兩類，糞污通過氧化塘貯存進行無害化處理后與灌溉水按照1∶10的比例混合，既可施用于農(nóng)田，也可按周期輪換全量灌溉鹽堿地。

（一）典型案例

東營河口正邦生豬養(yǎng)殖有限公司和東營正邦生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司三大豬場養(yǎng)殖規(guī)模達到40萬頭生豬，承包耕地面積27000畝，主要種植玉米、牧草等作物。建設有1.58萬m3的沼氣罐和620萬m3的敞開式氧化塘（后因解決氣味污染問題改為覆膜式氧化塘），糞污貯存時間超過9個月，設施總投資約300萬元。貯存后的液體糞肥通過農(nóng)田管網(wǎng)（土地整理過程中鋪設暗管排堿和灌溉硬化渠）進行水肥一體化施肥或輪換全量灌溉，通過種養(yǎng)結合，每年可節(jié)本增效約900余萬元，土地得到有效改良。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

糞污收集、處理、貯存設施建設成本低，處理利用費用也較低；糞便和污水全量收集，養(yǎng)分利用率高。

2.主要不足

糞污貯存周期一般要達到半年以上，需要足夠的土地建設氧化塘貯存設施；施肥期較集中，主要集中于農(nóng)作物收獲后的土地閑置時間，需配套專業(yè)化的攪拌設備、施肥機械、農(nóng)田施用管網(wǎng)等；糞污長距離運輸費用高，只能在一定范圍內使用。

（三）需要完善的事項

1.需要進一步開展全量還田監(jiān)測

目前糞污貯存過程中的養(yǎng)分指標和衛(wèi)生學指標變化規(guī)律還不清楚，糞污無害化所需最短貯存時間仍無科學界定，還田利用后土壤中養(yǎng)分變化也不確定。因此，需要定期采樣檢測并長期跟蹤，系統(tǒng)收集第一手數(shù)據(jù)進行歸納總結。

2.需要建立全量還田參考標準

目前企業(yè)對于糞肥的還田量、還田時間等僅憑經(jīng)驗進行摸索操作，全量還田缺少技術標準指導。因此，需要開展相關試驗研究，為全量還田提供參考標準，明確糞污收集方法、貯存方式、貯存時間、施用方式、施用時間、一次性施用量等，指導糞肥科學施用，真正實現(xiàn)糞污消納與土地改良“雙贏”。

（四）適用范圍

適用于豬場水泡糞工藝或其他規(guī)模養(yǎng)殖場的水沖式清糞工藝，糞污的總固體含量小于15%；養(yǎng)殖場周邊需要有與糞污養(yǎng)分量相配套的足量農(nóng)田，并且灌溉、排堿設施配套齊全。

二、糞污專業(yè)化能源利用及墊料回用相結合模式

工藝流程圖

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)或規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理系統(tǒng)，收集養(yǎng)殖場糞便和污水，進行固液分離，并配套建設大型沼氣工程。基于奶牛糞便纖維素含量高、質地松軟的特點，將奶牛糞污固液分離，固體糞便進行好氧發(fā)酵無害化處理后回用作為牛床墊料，液體部分進入沼氣池進行高濃度厭氧發(fā)酵，所產(chǎn)沼氣進行能源利用（生活用氣、發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣），沼渣用于生產(chǎn)有機肥可供農(nóng)田利用，沼液稀釋后灌溉農(nóng)田或經(jīng)深度處理達標排放。

（一）典型案例

新加坡澳亞投資控股有限公司在河口區(qū)投資建設了3個萬頭奶牛牧場，每個牧場存欄奶牛1.3萬余頭，均建有容積2.5萬m3左右的大型沼氣設施，每個牧場日產(chǎn)沼氣量1.2萬m3左右，共承包土地4.3萬畝，土地鋪設了沼液還田滴灌管網(wǎng)。糞便經(jīng)沉沙后固液分離，固體部分輸送到好氧固態(tài)發(fā)酵池內好氧高溫發(fā)酵48小時左右，出料一部分回填牛舍用于奶牛臥床，多余部分銷售第三方用于發(fā)酵生產(chǎn)有機肥；液體部分經(jīng)沉淀后，上清液作為牛舍回沖用水，剩余部分注入沼氣池，經(jīng)厭氧發(fā)酵后，沼氣用于生活區(qū)冬季取暖或灶頭燃料等，沼液、沼渣施于農(nóng)田肥地。2021年，河口區(qū)又引進了上海龍騰公司在3個牧場建設了沼氣發(fā)電系統(tǒng)，進行再生能源利用，發(fā)電上網(wǎng)。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

對養(yǎng)殖場的糞便和污水集中統(tǒng)一處理，進行農(nóng)牧循環(huán)利用、可再生能源專業(yè)化利用，牛糞替代沙子和土作為墊料，減少糞污后續(xù)處理難度。可有效減少環(huán)境污染，降低土地承載壓力；專業(yè)化運行，能源化利用效率高；作為糞肥還田利用，無害化處理相對徹底，肥效較明顯。

2.主要不足

一次性投資高，能源產(chǎn)品利用難度大。產(chǎn)生的沼液量大集中，若無農(nóng)田配套，二次處理成本較高，需配套后續(xù)處理利用工藝；作為墊料如無害化處理不徹底，可能存在一定的生物安全風險。

（三）適用范圍

適用于大型規(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，具有沼液、沼渣還田利用配套土地及設施，小型養(yǎng)殖場戶密集區(qū)需要地方政府配套政策予以保障。

三、規(guī)模養(yǎng)殖場自有固體糞便堆肥利用模式

采取干清糞模式的畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場固體糞便可經(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。

工藝流程圖

（一）典型案例

東營力大王農(nóng)畜產(chǎn)有限公司（生豬養(yǎng)殖）、東營大希望農(nóng)場有限公司（肉雞養(yǎng)殖）、東營澳亞肉牛養(yǎng)殖有限公司，全部采用干清糞工藝。力大王公司養(yǎng)殖生豬2萬頭左右，產(chǎn)生的固體糞便采用密閉車間翻拋發(fā)酵后，生產(chǎn)商品有機肥，產(chǎn)品肥料分為粉狀和顆粒狀，主要針對設施蔬菜市場進行銷售；沖洗圈舍糞水用于沼氣生產(chǎn)，沼氣用作燃料，沼液通過自建污水處理系統(tǒng)處理。大希望公司批次養(yǎng)殖肉雞23萬羽，固體糞便用蘑菇菌渣作為輔料，降低水分進行堆肥發(fā)酵后還田利用或銷售至有機肥廠；沖洗圈舍糞水進入儲液池發(fā)酵后結合農(nóng)田灌溉按小于1∶10的比例進行還田利用。澳亞肉牛公司存欄肉牛2.5萬頭左右，承包農(nóng)田7000畝，產(chǎn)生的固體糞便經(jīng)堆肥發(fā)酵后生產(chǎn)粉狀有機肥，用于自有農(nóng)田土地改良或直接銷售給第三方處理利用。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

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。

2.主要不足

好氧堆肥過程中易產(chǎn)生大量的臭氣，臭氣進一步收集處理難度大、不徹底。

（三）適用范圍

適用于只有固體糞便而無污水產(chǎn)生的規(guī)模化肉雞、蛋雞或羊場等，以及采用干清糞模式的其他畜禽養(yǎng)殖場。

四、原位發(fā)酵床模式

主要用于發(fā)酵床養(yǎng)豬技術，最常用的發(fā)酵床有機墊料為稻殼、鋸末或刨花屑等，添加一定比例微生物菌種混合，在圈舍中鋪設60～80cm厚度，豬排出的糞尿通過墊料中的微生物酵解來達到污染物零排放，即納豆芽胞桿菌和酵母菌等所分解的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶等酶類，使糞尿中的有機物得到充分降解，其末端產(chǎn)物以H2O和CO2的形式向外排放。

（一）典型案例

東營炳勝農(nóng)牧發(fā)展有限公司搞生豬養(yǎng)殖，主要基礎設施是建設豬舍5棟、發(fā)酵床6000m2，現(xiàn)存欄生豬4200頭。該公司用發(fā)酵床養(yǎng)豬，以活性微生物生長發(fā)育的發(fā)酵床為核心技術，豬在由發(fā)酵好的稻殼、鋸末、秸稈組成的墊料上進行飼養(yǎng)，豬產(chǎn)生的糞尿被墊料中的微生物分解，免去了清糞、沖刷的程序。豬場具有“三省、兩提、一增、零排放”的特點和優(yōu)勢，即“省水、省力、省料”“提高抵抗力、提高豬肉品質”“增加養(yǎng)豬效益”“實現(xiàn)糞污零排放、無污染”，是當前生豬飼養(yǎng)的一種新模式，實現(xiàn)了養(yǎng)殖與環(huán)保的統(tǒng)一。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

發(fā)酵床養(yǎng)豬技術可以很好地解決現(xiàn)代養(yǎng)豬遇到的難題，達到養(yǎng)豬無污染的目的，一是可以減輕對環(huán)境的污染，豬舍里不會臭氣熏天和蒼蠅滋生；二是有效改善豬舍環(huán)境、提高豬肉品質（不再使用抗生素類藥物）；三是可以變廢為寶，提高飼料利用率；四是可以節(jié)工省本、提高效益。

2.主要不足

菌種分解效率不是很高，導致單位面積飼養(yǎng)的豬數(shù)有限；夏季高溫促使墊料發(fā)酵加快，濕熱墊料不利于豬只越夏；需要定期補充、翻拋墊料，疾病風險控制需做好評估；墊料供應需要結合當?shù)刭Y源進一步試驗評估。

（三）適用范圍

用發(fā)酵床養(yǎng)豬，大家最擔心的就是夏季豬舍內部的產(chǎn)熱問題，因此該模式適合北方常年氣溫較低、夏季氣溫不高或者高溫季節(jié)較短的地方；適用于養(yǎng)殖密度較低的養(yǎng)殖場戶。發(fā)酵床養(yǎng)豬絕不是俗稱的“懶漢養(yǎng)豬法”，它需要加強墊料、水分、通風、消毒等各環(huán)節(jié)的規(guī)范操作，防止出現(xiàn)“死床”現(xiàn)象。

五、異位發(fā)酵床養(yǎng)殖模式

在傳統(tǒng)發(fā)酵床養(yǎng)殖基礎上進行改進，墊料不直接與畜禽接觸，圈舍免沖洗，糞便和尿液通過漏縫地板進入下層墊料或轉移到舍外鋪設墊料的發(fā)酵槽中，進行糞便尿液的發(fā)酵分解和無害化處理，經(jīng)過一段時間后可直接作為有機肥料進行農(nóng)田利用。

工藝流程圖

（一）典型案例

東營生向發(fā)農(nóng)業(yè)科技有限公司計劃投資3.5億元，建設能繁母豬存欄1萬頭，年出欄肥豬20萬頭的標準化養(yǎng)殖場。目前建設一棟12000 m2育肥豬舍，存欄育肥豬1萬頭，建設了4800 m2異位發(fā)酵池，每天糞污處理能力100m3。豬舍中的糞尿無須干濕分離，通過污泥泵輸送到發(fā)酵床，在調漿池中將糞尿中的干濕物質攪拌均勻，經(jīng)過調漿后的糞尿可以為發(fā)酵床中的益生菌提供均勻的養(yǎng)分，使用自動噴淋設備以網(wǎng)格狀的分布方式向發(fā)酵床輸送糞尿。每兩天對發(fā)酵床進行一次翻拋，每天進行一次溫度測量，正常情況下，降解堆的溫度應該為45～65℃。每三個月對發(fā)酵床中的墊料進行取樣，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對發(fā)酵床做好安全監(jiān)控，及時補充墊料。為防止菌種退化及變異，每三個月進行一次菌種檢測，根據(jù)需要在翻拋前及時補充菌種。由于糞污中的氨氮物質被微生物及時降解，可基本消除惡臭，將發(fā)酵后的糞便及墊料用作肥料進行還田利用或銷售到第三方進一步加工生產(chǎn)有機肥。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

與原位發(fā)酵床技術相比，異位發(fā)酵床技術具有以下優(yōu)點：一是避免墊料與豬只直接接觸，減少墊料源性疫病風險和墊料高溫影響；二是無須改造或拆建豬舍，避免既有資產(chǎn)浪費，降低投資成本；三是可配套自動翻拋機和其他設施，機械化程序高，提高效率。

2.主要不足

大面積推廣墊料收購難；糞便和尿液混合含水量高，發(fā)酵分解時間長，寒冷地區(qū)使用受限；高架發(fā)酵床豬舍建設成本較高。

（三）適用范圍

主要適用南方水網(wǎng)地區(qū)周圍農(nóng)田受限的生豬養(yǎng)殖場，其中舍外發(fā)酵床適用于年出欄1000～2000頭的養(yǎng)殖場，高架發(fā)酵床適用于規(guī)模較大的養(yǎng)殖場。

六、污水肥料化利用模式

養(yǎng)殖場產(chǎn)生的污水經(jīng)厭氧發(fā)酵或氧化塘處理儲存后，在農(nóng)田需肥和灌溉期間，將無害化處理的污水與灌溉用水按照一定的比例混合，進行水肥一體化施用，或者結合果樹種植，鋪設滴灌帶管網(wǎng)設施，按比例進行噴淋施肥；固體糞便及氧化塘污泥經(jīng)堆肥發(fā)酵后就近肥料化利用或委托第三方進行二次加工處理。

（一）典型案例

東營眾城林果有限公司水肥一體化工程項目主要采取“公司化運營、訂單式種養(yǎng)”的模式，利用臺田種植“蘋果、桃、梨、榛子”等林果1500畝，利用臺田下水塘發(fā)展南美白對蝦等淡水養(yǎng)殖1000畝，打造為以“上果下漁”為主的“觀光式、休閑式、體驗式”產(chǎn)業(yè)園區(qū)。2021年建設了粉狀肥生產(chǎn)線1條、厭氧發(fā)酵及沼氣系統(tǒng)1套（為覆膜囊式）、沼液三級沉淀池農(nóng)田灌溉系統(tǒng)1套（含有泵房等動力系統(tǒng)及灌溉管網(wǎng)）。主要集中收集周邊肉鴨、肉雞養(yǎng)殖小區(qū)的糞污，年收集量可達3萬噸，形成“畜禽養(yǎng)殖-廢棄物資源化-種植”農(nóng)牧循環(huán)系統(tǒng)，打造典型的“果-沼-畜”水肥一體化種養(yǎng)結合模式。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

這項技術的優(yōu)點是灌溉施肥的肥效快，養(yǎng)分利用率提高，可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失和溶解慢、肥效發(fā)揮慢的問題，尤其避免了銨態(tài)和尿素態(tài)氮肥施在地表揮發(fā)損失的問題，既節(jié)約氮肥又有利于環(huán)境保護，所以水肥一體化技術使肥料的利用率大幅度提高；同時，大大降低了設施蔬菜和果園中因過量施肥而造成的水體污染，也緩解了畜禽養(yǎng)殖糞污的處理壓力。其具有肥料精準輸送、水肥同施、精準施肥、節(jié)肥節(jié)水、智能可控等優(yōu)點。

2.主要不足

周邊配套一定農(nóng)田面積，需要有一定容積的貯存設施，需配套建設糞水輸送管網(wǎng)或購置糞水運輸車輛，需配套沼液灌溉管網(wǎng)，一次性投資大；滴灌設備易堵塞損壞，長期實行水肥一體化易造成根區(qū)長期過濕，從而引起根系窒息，也存在次生鹽漬化的風險；另外，沒有松土、除草、斷根等環(huán)節(jié)，如果時間過長，會導致土壤板結，影響果樹根系發(fā)育和果品質量。

（三）適用范圍

適用于周圍配套有一定面積農(nóng)田的畜禽養(yǎng)殖場，特別是肉鴨養(yǎng)殖集中區(qū)，因為肉鴨養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污比較稀薄、黏稠，固液分離難度大。在南方宜使用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣等無害化處理，在北方宜直接使用氧化塘貯存，在農(nóng)田作物灌溉施肥期間進行水肥一體化施用。

七、區(qū)域化集中處理模式

采取干清糞模式的中小規(guī)模養(yǎng)殖場或者專業(yè)戶、散戶，自身未配建糞污處理設施的，可根據(jù)清糞多少及時將糞污送至就近的區(qū)域性集中處理中心進行處理。區(qū)域性集中處理中心配建有儲存車間、翻拋發(fā)酵車間及相關設備，對收集的糞污添加稻殼等輔料調節(jié)含水量，并噴灑菌種進行好氧發(fā)酵處理，經(jīng)處理后的糞便進行還田肥料化利用，或銷售至專業(yè)的有機肥廠生產(chǎn)商品有機肥。

（一）典型案例

河口區(qū)結合《畜禽糞污資源化利用整縣推進項目》的實施，在相關鎮(zhèn)街養(yǎng)殖場相對密集的區(qū)域建設了4處區(qū)域性的畜禽糞污集中處理中心：一是在義和鎮(zhèn)同合村畜禽養(yǎng)殖小區(qū)附近建設了1處畜禽糞污集中處理中心，建設糞污儲存、翻拋車間、納米膜發(fā)酵池、滲出液儲存池等，創(chuàng)新探索了收購模式，對養(yǎng)雞場以0.05元/羽的價格坐收雞糞，其他畜種糞便靈活收購；二是東營市富源農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，采取與養(yǎng)殖場戶簽訂收購協(xié)議的方式，接收周邊畜禽糞便進行有氧發(fā)酵處理，建有陽光棚生產(chǎn)車間2880m2、儲存車間2個，配套自走式翻拋機及其他配套機械，主要采用稻殼、農(nóng)作物秸稈等作為輔料，噴灑菌種進行發(fā)酵處理，對產(chǎn)生的臭氣進行密閉收集，經(jīng)水過濾吸附除臭后排放；三是東營沃農(nóng)生物有限公司，建有發(fā)酵車間882m2，暫存車間890 m2，面向社會收集畜禽糞便，經(jīng)添加輔料、菌種等發(fā)酵后進行還田利用或銷售。

（二）模式特點

1.主要優(yōu)點

中小養(yǎng)殖場戶不需要逐戶配建糞污處理設施，節(jié)省投資；養(yǎng)殖場戶可避免因糞污而造成的環(huán)境污染和疫病傳播風險；養(yǎng)殖場戶周邊不需要自行配套農(nóng)田種植；無污水排放。

2.主要不足

養(yǎng)殖場戶需要自配運輸車輛；處理中心發(fā)酵過程中產(chǎn)生的臭氣難以處理徹底，容易造成大氣污染；單純簡單處理經(jīng)濟效益不顯著，難以持續(xù)運營，具有僅處理固體糞便的局限性。

（三）適用范圍

適用于養(yǎng)殖場周圍沒有配套農(nóng)田、無糞污處理設施的中小養(yǎng)殖場戶。