規模以下養殖戶糞污全量收集技術及應用

陳明陽，李生濤，王鐵軍，王飛，孔嫄嫄，張定安，高慧軍，張秋菊，劉明星，劉書平，姚巧珍

（1.南陽市動物疫病預防控制中心，河南 南陽 473000；2.南陽農業職業學院，河南 南陽 473000；3.內鄉縣畜牧局，河南 內鄉 474350）

畜禽糞污是畜禽養殖過程中產生的廢水和固體糞便的總稱。畜禽糞污資源化利用指在畜禽糞污處理過程中，通過生產沼氣、堆肥、漚肥、沼肥、肥水、商品有機肥、墊料、基質等方式對糞污進行合理利用。糞污全量收集是指收集養殖場（戶）產生的糞便、尿和污水，倒入氧化塘或發酵罐貯存，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好氧發酵、無害化處理，在施肥季節供農田利用。

1 糞污全量收集技術

1.1 玻璃鋼罐畜禽糞便三級厭氧發酵罐設計及安裝

玻璃鋼罐是指以合成樹脂為基體，由樹脂和玻璃纖維增強材料制作而成的專門用于處理養殖場糞便的設備。一般為圓筒型設計，筒體采用高強度玻璃纖維復合材料，全自動纏繞制作而成。利用玻璃鋼罐工藝制作的對畜禽糞便進行三級厭氧發酵處理的專用機制玻璃鋼罐，具有價格低廉、運維簡便和無害化（殺滅病蟲卵）、資源化（腐熟）等特點以及一定的儲存能力。

1.1.1 玻璃鋼罐設計

玻璃鋼罐內部設兩道環流泛水裝置，混合掛膜隔倉板將池體分為三格，三格比例為2 ∶1 ∶3；第一格為一級腐化池，進行厭氧發酵，產生沼氣，通過掛膜隔倉板進入二級腐化池，再通過掛膜隔倉板進入第三格處理池，池體內掛膜隔倉板有利于有益菌體的附著，增加了掛膜面積。兩道環流泛水裝置使污水在池內暫留時間增長，同時增加了糞污與厭氧菌的接觸面積，糞污得以充分自然發酵，生物降解程度得以提高。

雞糞進入罐體前必須經糞污收集池和糞污沉淀池，經二級沉淀處理方可進入罐體發酵。

在第一格開一個直徑為75 mm 的沼氣排氣口，通過PVC 管道相連，把沼氣統一排放到外；在兩個隔倉板上面各開一直徑為100 mm 的排氣孔，以便第二格或第三格產生的少量沼氣通過第一格沼氣排氣孔排放到外；沼氣排氣管不低于地面2 m，同時頂端做防風處理，主要目的：一是把甲烷等刺激性氣體排到高空，二是防止明火引燃沼氣。

在玻璃鋼罐三格池頂端開一直徑為400 mm 的開口，作為檢查口，便于維修和清淤。

為便于吊裝安裝，凡容積10 m3以下的玻璃鋼罐頂端中心需要設置一個荷載超過自身重量的吊環；凡容積超過10 m3的玻璃鋼罐需要在其頂端中心各三分之一處設置兩個荷載超過自身重量的吊環。

畜禽糞污經過發酵處理后就是高效有機肥，糞便經過密封、厭氧、發酵等無害化處理，除具有安全、衛生、無臭，能滅活糞便中生物性致病因子，控制糞源性傳染源的作用外，還能使糞污保氨效果在95%以上，肥效可增高2 ～3 倍，用于施肥，可培肥地力，改善農田有機質狀況，同時便于農作物吸收，降低了農業生產成本，有利于發展農業。

1.1.2 玻璃鋼式發酵罐剖面圖(見圖1)及安裝前檢查

圖1 玻璃鋼式發酵罐剖面圖

1.1.3 安裝步驟

(1)確定位置：根據工程設計圖紙確定玻璃鋼罐位置，安裝標高和連接井的位置，然后按玻璃鋼罐的規格要求開始挖坑。

(2)基底處理：坑底一般采用三七灰土夯實后，用300 mm厚的細沙填平，細沙中不得有帶尖角的磚石和過硬的雜物。

(3)設備就位：應注意基礎找平、設備放平，進出口方向及標高應符合設計圖紙要求。

(4)圍土固定：設備就位后先填800 mm 厚的沙土或素土圍嚴夯實，回填土應過篩處理，土中不允許有帶尖角的磚石和過硬的雜物等建筑垃圾。

(5)灌水穩固：設備固定好后開始灌水，灌水高度達到設備內高度的800 mm 時，開始人工回填沙土，罐內灌水與罐外填土同步進行，水位不低于回填沙土高度。

(6)分層回填：必須人工回填，不得用機械回填。回填土必須在篩凈石塊、混凝土及堅硬物后進行回填。按300 mm一層進行分層夯實回填，小心施工，不得局部猛力沖擊化糞池。

(7)接管安裝：回填土低于進出口出水管200 mm 時，將玻璃鋼罐的進出口管分別接于兩邊的連接井內。在第一格外接直徑不低于1.8 m 的沼氣排氣口。

(8)砌檢查井：回填土略高于玻璃鋼罐頂部時，先在玻璃鋼罐井周圍做1.5 ～2 m 直徑的混凝土墊層，厚度不低于150 mm，然后砌檢查井至地表面。

(9)荷載處理：玻璃鋼罐頂部未做地坪水泥結構處理前，嚴禁機動車通過，若設計置于道路地段，只有行人和小型車通過時，應用￠14 mm 鋼筋和200 mm×180 mm 鋼筋網架將地坪處理成混凝土地坪，混凝土厚度250 mm。若有重型車或消防車通過，應用￠20 mm 鋼筋和200 mm×180 mm鋼筋網架將地坪處理成混凝土地坪，混凝土厚度250 mm，混凝土的面積應大于挖坑面積。

(10)坑深要求：玻璃鋼罐頂部距地面不得超過1500 mm，如超出，應事先提出，在化糞池埋土500 mm 進行人工夯實后，用鋼筋網混凝土（￠20 mm 鋼筋）200 mm×180 mm 做加強處理，水泥混凝土處理后，上面再做素土夯實，最后做整體的路面。

(11)混凝土強度等級C30。鋼筋￠為HRB335 級鋼筋。

2 糞污全量收集技術的應用

2.1 玻璃鋼式畜禽糞便三級厭氧發酵罐技術要求

(1)規模以下養殖戶糞污治理采取預防糞源性疾病傳播的環境干預措施，最終進行畜禽糞便無害化處理和資源化利用。規模以下養殖戶必須實行人畜分離，雨污分離；農家庭院畜禽圈養，應保持圈舍衛生，不得影響周邊生活環境。

(2)在不影響美麗鄉村建設的同時，因地制宜地選擇治理模式：凡在村莊或居民區內養殖的小養殖戶或規模戶，采用水泡糞工藝的，應推薦使用具有安全、衛生、防臭和控制糞源性疾病傳播功能的玻璃鋼罐三格化糞池，進行全量收集。凡在村莊或居民區外養殖的小養殖戶或規模戶，可按全量收集三級糞污收集儲存池要求建設。采用干清糞工藝的，儲糞場所必須防雨、防滲、防溢流，堆積溫度平均在50℃以上并至少保持15 天進行有氧發酵處理。儲存設施的最小容積為儲存期內固體糞污產生量的總和。

(3)玻璃鋼罐一般安裝在養殖戶院外地下，禁止安裝在水體周邊，禁止污水直接排入水體。

(4)玻璃鋼罐清除的糞渣應就地或就近采用高溫堆肥等方式做無害化處理，禁止直接使用未經過無害化處理的糞便施肥。

(5)及時用吸污車或吸污泵清運玻璃鋼罐三格化糞池第三池糞污，不得外流。

(6)在使用玻璃鋼式畜禽糞便三級厭氧發酵罐處理雞糞時必須進行兩級沉淀處理，進入玻璃鋼式發酵罐的必須是糞污上清液。一般提供給在村莊或居民區內養殖的小養殖戶進行糞污收集。玻璃鋼罐容積按每個豬當量2 個立方規格計算配備。玻璃鋼罐與傳統糞污收集池不同點在于無接縫、嚴密性好、永不滲漏，可避免因糞污滲漏而影響地下水和建筑物安全，可徹底解決傳統磚砌畜禽糞污收集池污染地下水問題。筒體內設方鋼加強筋（經過防腐處理）進行力學保護，具有質輕高強，抗壓、抗沖擊強度高，承載能力強，抗酸堿，耐化學腐蝕，不易老化，不變形，經久耐用，安全高效等特點。玻璃鋼罐占地面積小，節約空間，適合用于農村畜禽糞便收集，同時安裝方便，省工省時，施工周期短，費用低，當天安裝當天即可使用。玻璃鋼式發酵罐經濟耐用，使用壽命長，安全高效快捷，運行狀況好，節約土地資源，不影響作物生長，易復耕，不影響出行，承重力強；同時具有防臭氣、防病菌外溢，不滋生蚊蠅，不污染環境、平時不需維護等特點。

2.2 不同規格糞污收集滿足的豬當量數

玻璃鋼三級厭氧發酵罐技術參數見表1。

表1 玻璃鋼三級厭氧發酵罐技術參數

2.3 玻璃鋼畜禽糞便三級厭氧發酵罐經濟技術指標

玻璃鋼畜禽糞便三級厭氧發酵罐與磚砌及鋼筋砼發酵池經濟技術指標對比見表2（以25 m3相同規格為例）。

表2 玻璃鋼畜禽糞便三級厭氧發酵罐與磚砌及鋼筋砼發酵池經濟技術指標對比

2.4 非玻璃鋼罐工藝全量收集三級糞污收集儲存池建設要求

非玻璃鋼罐工藝全量收集三級糞污收集儲存池一般用于在村莊或居民區外的規模稍大的小養殖戶液體糞污儲存設施建設。一般可建成前進后出式的三級儲存池，分地下和地上兩種形式，池體有效深度不宜超過3 m。三級儲存池總容積按每個豬當量2 個立方規格計算配備，三級容積比例按2 ∶1 ∶3 設計。

在土質好、地下水位低、地勢較低的地形條件下，適合建地下儲存池；在地勢平坦、地下水位較高的場地，適合建地上儲存池。儲存池要求防滲、防溢流，推薦使用防滲膜材料或采用混凝土澆筑結構，具體設施建設要求應按照GB/T 26624 標準執行。

2.5 液體糞污處理指標

經玻璃鋼罐或三級儲存池厭氧處理的液體糞污衛生學要求指標為：蛔蟲卵死亡率≥95%，糞液中無活的鉤蟲卵，糞大腸菌群數常溫沼氣發酵≤105 個/L；蚊子、蒼蠅方面：糞液中不應有蚊蠅幼蟲，池的周圍不應有活的蛆、蛹或新羽化的成蠅。沼氣池糞渣達到國家標準要求后方可用作農肥。

2.6 固體糞污處理

采用干清糞工藝的小養殖戶養殖中產生的固體糞污，必須在村莊外建設防雨、防滲、防溢流的儲糞場進行處理，儲糞場容積按每個豬當量1 個立方計算，一般采用自然堆肥、條垛式主動供氧堆肥等好氧堆肥技術進行無害化處理。固體糞污堆肥處理衛生學要求指標為：蛔蟲卵死亡率≥95%，糞大腸菌群數≤105 個/L；蒼蠅：堆體周圍不應有活的蛆、蛹或新羽化的成蠅。

2.7 惡臭處理要求

畜禽養殖過程中應采取有效的綜合防控措施減少臭氣污染，臭氣濃度（無量綱）應小于或等于70。

養殖欄舍采取措施為：①選用益生菌配方飼料；②及時清運糞污；③向糞便或圈舍內投（鋪）放吸附劑以減少臭氣的散發；④投加或噴灑除臭劑；⑤集中通風排氣，經處理（噴淋法、生物洗滌法、吸收法等）后達標排放。

固體糞污處理工程采取措施為：①定期噴灑除臭劑；②及時清運固體糞污；③采用厭氧或好氧堆肥方式；④集中收集氣體經處理（噴淋法、生物過濾法、生物洗滌法、吸收法等）后達標排放。

液體糞污處理工程采取措施為：①定期噴灑除臭劑；②給廢水處理設施加蓋或加罩；③集中收集氣體經處理（燃燒法、生物過濾法、生物洗滌法、吸收法等）后達標排放。

2.8 糞污還田利用

規模以下養殖戶進行糞污還田利用的，應根據養殖規模配套足夠的糞污消納土地，并實時記錄糞污還田利用情況，配套土地面積采用全量收集的按10頭豬（豬當量）計算，采用干濕分離制作有機肥的，液體按5 頭豬（豬當量）計算。

2.9 監督檢查及監測

(1)畜禽糞污無害化處理效果的監督監測，可由各級疾病預防控制機構進行，至少每年進行一次。可進行血吸蟲卵、沙門氏菌、糞大腸菌和蛔蟲卵等項目檢測，檢測結果要達到人居環境要求。

(2)畜禽糞污污染實行屬地管理、屬地負責制度，其監督檢查可由環保、農業、畜牧部門建立小養殖污染綜合治理聯動機制，對畜禽養殖污染進行定期檢查，防止畜禽糞便亂堆亂放，定期清運發酵好的沼肥，改善農村人居環境。

(3)玻璃鋼罐要安全使用，禁止在沼氣排氣口有點火、吸煙等行為，防止沼氣引燃爆炸。

(4)還要定期觀察水位，防止水滿溢出，造成環境污染。畜禽糞便收集時要注意節約用水，防止糞便濃度過低，沼肥失去使用價值，同時增加運輸費用成本。逐步建立定期清運支付機制，解決畜禽糞污資源化利用“最后一公里”瓶頸問題。

3 討論

本方法適用于農村地區規模以下養殖戶糞污治理工作，也可用于農業農村部、生態環境部等開展畜禽養殖環境監管、建設美麗鄉村工作。

3.1 安全施工

施工時，材料運輸途中要注意架空的高、低壓電線和通訊電纜，以防觸電、掛斷。基坑點開挖盡量選擇吊車、勾機、運輸車輛易到達的地方。基坑開挖規格必須與罐體相匹配，坑底必須平整，不能遺留尖銳物體、石塊和土塊。吊裝過程中要注意安全，防止過載造成翻車和罐體損壞。安裝完成后，場內必須做好雨污分流，避免雨水進入罐內。基坑回填土要高于地面并壓實，避免雨水進入罐內及基坑內，造成罐體上浮。觀察口砌50 cm ×50 cm方形水泥臺，內部用發泡膠密封，加裝60 cm×60 cm 水泥蓋板并涂白。圈舍出糞口與罐體連接時應采用直徑160 mm 的PVC 管，確保糞污全封閉輸送，圈舍出糞口比罐體入糞口高至少30 cm。

方形罐體人工即可卸載，10 ～20 立方的可采用普通勾機卸載，30 ～100 立方的必須使用不小于10 t 的吊車進行卸載。沼氣導氣孔嚴禁堵塞，排氣管高度不得低于2 m。

3.2 注意事項

依據天氣情況，做好基坑開挖規劃。對玻璃鋼罐要求需及時與生產廠家對接，合理安排配送。施工的各個環節的工作人員要相互配合默契，避免造成誤工、窩工。養殖戶周邊不具備基坑開挖條件的可選擇在距離稍遠的地方開挖，并適當增加落差。排氣孔上端加裝彎頭或安裝防風帽，排氣管道上噴“小心防火”標識。玻璃鋼罐口加蓋蓋板，蓋板必須與水泥臺相配套，蓋板要涂白并在頂端噴“嚴禁移動”標識。