加強規模豬場固體糞污處理設施建設規范助力鄉村振興

□文/張艷玲 李菲 劉曉旺

2020年習近平總書記在第75屆聯合國大會上和氣候雄心峰會上均提出中國CO2排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。聯合國糧食及農業組織（FAO）估計，全球18%的溫室氣體排放源于畜禽養殖業。因此，減少碳排放不僅是養殖業可持續發展的基礎，也是實現“雙碳”目標的關鍵。加強規模豬場糞污處理設施建設規范是實現降碳減排的重要環節之一。

一、加強糞污處理設施建設的必要性

（一）生態環保要求

傳統的養殖業多是養殖戶自發的，養殖數量則隨市場需求而變化，因此出現養殖業的布局不合理、種養脫節。20世紀90年代以來，養殖業迅猛發展，建設了好多規模不等的豬場，由于沒有對糞污處理設施同步設計、同步建設，導致糞污未進行無害化處理和有效治理，就直接排放或作為糞肥直接使用，隨著養殖規模的逐漸增加，糞污數量也迅速增加，且表現出糞污集中，無法自然消耗，造成環境污染、增加疫病風險。2013年國務院第643 號令《畜禽規模養殖污染防治條例》提出要推進畜禽養殖廢棄物的綜合利用和無害化處理。2017年國務院辦公廳《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發［2017］48 號）提出全面推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的要求。2017年農業部印發了《畜禽糞污資源化利用行動方案（2017-2020）》，行動方案中根據我國畜禽養殖現狀和資源環境特點，對一些養殖重點區域提出了畜禽糞污資源化利用的技術模式，提出以種養結合、農牧循環、就近消納、綜合利用等原則。

（二）養分資源利用價值

我國畜禽糞尿產生量很大，雖然不同研究者估算的糞尿產生量各有差異：如石曉曉等估算2015年規?；笄蒺B殖糞污產生量為3.834×109噸；侯勝鵬估算結果為31.584 億噸。但是總的結論就是我國畜禽養殖糞污產生量很大。

畜禽糞尿中含有大量的營養成分，因此畜禽糞尿的養分利用價值較大。畜禽糞尿養分利用價值可以分為直接和間接2 個方面。直接價值：畜禽糞尿中含有豐富的氮、磷、鉀，可以還田利用，代替化肥。侯勝鵬得出，2015 年我國畜禽糞污中氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養分總資源總量分別達到1478.0 萬噸、801.0 萬噸和1453.9 萬噸。按折純法計算，2015 年全國化肥消耗量6022.6 萬噸，氮肥2361.6 萬噸、磷肥843.1 萬噸、鉀肥642.3萬噸、復合肥2175.7萬噸。畜禽糞污全量還田理論上可以減少氮、磷、鉀肥施用的量分別為37.3%、87.6%和65.9%。但目前我國養分利用比例為化肥占75%，有機肥占25%（其中來源于畜禽養殖的占20%），而歐洲國家目前的養分利用比例為化肥50%，有機肥50%。間接利用價值：畜禽糞污作為有機肥料代替化肥，可以改變土壤中的生物群落，使得土壤中的生物群落更加豐富，有助于改良土壤結構，能使土壤有機質含量提高，提高植物產量。

（三）能源利用價值

能源利用主要指畜禽糞污通過厭氧發酵產生的沼氣的利用。養殖的規?；图s化使得養殖密集的地區糞污產生量，超過了當地的土地承載量，如耿維研究表明：2010 年全國單位面積農地氮磷平均負荷為43.73 千克/公頃（噸N）和9.16千克/公頃（噸P），北京等6省市農地氮磷負荷超標；全國畜禽養殖環境容量為129.56 億頭豬當量（以N 為基準），159.74 億頭豬當量（以P 為基準），全國約有20 個省超過本省50%環境容量。因此在土地承載受限的情況下，通過生產沼氣也是畜禽糞污綜合利用的一條有效途徑。耿維2010年得出，中國畜禽糞便總量達22.35億噸，可產沼氣1072.75億立方米。

二、規模豬場固體糞污處理設施建設規范

固體糞污處理設施規范性建設模式有以下四種。

（一）堆漚肥模式

堆漚肥技術是指利用自然堆存、被動通風的方式，土著微生物對有機固體糞污進行生物降解的過程，又稱堆漚、自然堆漚、靜態堆漚（肥）、兼性堆漚（肥）。堆漚肥一般可以分為純豬糞堆漚、豬糞+秸稈堆漚、豬糞+秸稈+翻堆堆漚。

堆漚肥技術要點：堆漚肥在還田利用前，要充分腐熟，殺滅病原菌、蟲卵和雜草種子；堆漚肥過程中應采用適當方式（如噴灑菌劑、覆蓋土層、鋸末、秸稈等物料）進行除臭處理；堆肥場周圍設置排水溝，確保雨污分流，堆肥場地要做防滲處理。

堆漚肥技術固體糞污處理設施包括糞污暫存池（場）、糞污發酵池（場）。

（二）條垛堆肥模式（覆膜）

條垛（覆膜）堆肥技術是將物料堆置成長條形堆垛，并在堆體表面覆蓋一層專用分子膜，通過專用翻堆機或翻斗車進行機械翻堆供養的好氧發酵過程。

技術原理：覆膜由外到內由外層布料、ePTFE 膜和內層布料三層組成。中間層是由特定的100%ePTFE（膨體聚四氟乙烯）組成，是一種高分子選擇性透氣膜，膜上的小孔不允許大分子通過，有防水、透濕、隔菌、除臭等功能。這種膜內部的病菌、粉塵、臭氣出不去，水蒸氣和二氧化碳能出去；外面雨水進不去，空氣可以進去。

技術要點：（1）前處理：為了達到較好的發酵效果，可將糞便和粉碎的秸稈等輔料進行混合，調節水分（純糞便發酵，堆體溫度較低，發酵時間較長）；（2）地面要預留通風管路；（3）堆體制作：將處理好的物料堆置成長條形，切面可以是三角形或梯形，高度1～1.5米，寬2～4 米，長度不超過30 米；條垛間預留0.5～1米寬距離，發酵區周圍預留3～6 米寬鏟車等運輸通道；（4）記錄：每天要測堆體溫度，并做好記錄，發酵時間要大于15天；（5）覆膜的選擇：覆膜為堆肥發酵專用膜—聚四氟乙烯膜，膜孔徑0.1～1 微米，膜內固定測定氧氣含量、溫度和壓力傳感器，并設置通風管連接外部供風裝置，通過自動化控制系統進行控制。

（三）槽式堆肥模式

技術原理：槽式堆肥是將物料置于發酵長槽中，通過可控通風與定期翻堆相結合進行的好氧發酵。翻堆機架設在發酵槽兩端的墻體上，墻體上有軌道；翻堆機在軌道上移動、攪拌，物料也隨著從槽的一端移動到另一端，當物料腐熟時，剛好移出槽外，完成發酵。

技術要點：每隔1～2 天翻堆一次；物料入槽后3 天即可達到45℃，當槽內溫度到達55℃以上持續7 天以上；槽內總發酵周期為13～15 天，揮發性有機物降解50%以上；槽內發酵結束后物料運到腐熟區進行二次發酵，剩余有機物進一步分解、后熟、穩定。

（四）反應器堆肥模式

技術原理：將堆肥過程的熱量釋放與煙囪效應相結合，持續上行的熱能迅速帶走高濕物料水分，使其轉化為適宜好氧堆肥的狀態（水分＜60%），形成好氧發酵-釋放熱量-水分蒸發-好氧發酵的內循環。同時反應器有內針對快速發酵、除臭、有機污染物如抗生素和激素等降解的復合菌劑，復合菌劑和高熱協同作用，實現了物料的快速腐熟。反應器堆肥的類型有立式、滾筒式、箱式等。

技術要點：將糞便與除雜、粉碎后的農作物秸稈混合，調節含水率至55%～65%；將上一步處理好的高水分低溫物料置于反應器中，首先通過超高溫（70～80℃）的生物干化過程；然后到了反應器底部（50～65℃）進行高溫腐熟，腐熟完成后即為低水分的腐熟物料。

三、經濟效益和社會效益預測

提高豬場養殖廢棄物資源化利用水平，對生豬養殖糞污處理起到示范帶頭作用。推進養殖污染治理，實現節能減排，改善環境，為畜禽養殖業持續健康發展提供動力和保障。畜禽糞污經過處理后還田利用，變廢為寶，從整體上降低了生產成本，提升了養殖效益，從而實現畜禽養殖者節本增收，獲得良好的經濟效益，同時實現了降碳減排，助力鄉村振興。