淺議長春地區畜禽糞便處理裝備與設施的研究開展方向

張玉良 龍東海 趙國

摘 要：通過對長春市地區畜禽糞便污染現狀和處理現狀的調研，掌握其基本情況與廣大養殖戶動向，同時結合本地區地域特點，初步探討開展長春地區畜禽糞便處理裝備與設施的研究與方向架構。

關鍵詞：畜禽糞便;處理;裝備與設施;研究

中圖分類號：S23 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200330017

據資料顯示，到2020年，中國畜禽糞便量將達到424400萬t[1]。由于我國畜禽養殖分布不均勻，作為畜禽養殖集中地區的長春市，產生的畜禽糞便量較大，因此要想有效處理如此巨大的農業污染源，必須具有相適應的手段、模式和裝備設施，而裝備設施作為處理工作的核心，要符合地域和時空的要求，這樣才能更有效地被大家應用并取得預想的效果。

1 開展研究背景

1.1 污染方面

在我國每年產生的畜禽糞便的綜合利用率不到60%[2]。

1.2 治理政策方面

黨的十八屆五中全會以來，2016年中央1號文件、《中共中央國務院關于加快推進生態文明建設的意見》、《國務院辦公廳關于加快轉變農業發展方式的意見》和《全國農業可持續發展規劃（2015-2030年）》等有關決策部署，全部圍繞解決農村環境臟亂差等突出問題。

1.3 科學技術方面

機械自動化、生物發酵等技術不斷發展，互聯網+等新技術不斷問世，為處理畜禽糞便提供了更好、更先進的處理方法與手段。

2 長春市地區畜禽糞便處理現狀調研

2.1 現狀情況

本次調研工作從2015年7月—2017年8月，歷時25個月，對農安江灣養殖場、榆樹安泰牧業、長春凱豐牧業等12家規模較大的養殖場進行調研。調研發現，在長春市對畜禽糞便的處理主要有3種情況。

無任何處理措施，將禽畜糞便放置到村屯周邊空地或林帶中挖好的坑中，等待自然發酵。這種處理方式特點是污染較大，環境不達標;處理時間較長;有氣候因素影響;不需要投入設備設施，成本低;能夠產生有機肥，但質量不確定;使用人群多為自產自銷。12家養殖場中有7家是這種情況。

僅有簡易的畜禽糞便存放場所，被放置后需要自然發酵。這種處理方式特點是需要投入一定簡單的設備設施;有一定的防污措施，但也存在一定的污染;處理時間較長;有氣候因素影響;能夠產生有機肥，但質量不確定;有一定的存放基礎，且需要場所面積較大;處理后的畜禽糞便多為自產自銷，或少量作為有機肥原料外銷;處理過程中額外加一些秸稈和菌劑。12家養殖場中有3家是這種情況。

有畜禽糞便發酵裝備，但是剛剛投入，同時由于成本問題冬季不準備使用。這種處理方式特點是前期投入較大，尤其需要投入一些設備，防污措施完備;處理時間較短;無氣候因素影響;能夠產生有機肥，質量確定;有一定的存放基礎，且場所面積適中;處理過程中需要加一些秸稈和菌劑;產品可自用和他銷。12家養殖場中有2家是這種情況。

3種場景圖如圖1。

2.2 問卷填寫與分析

經詢問、問卷填寫和課題組討論，最終分析得出產生現況的原因主要有3方面。

2.2.1 農民方面

污染知識與相關意識薄弱;當前利益思想濃厚;養殖長期性不確定;思想閉塞，很少了解關于畜禽糞便處理的問題，如處理銷售后將取得的利益及開拓銷售渠道的方法等。

2.2.2 政府方面

相關管理工作起步較晚;一刀切，很難操作;引導相對不足。

2.2.3 處理裝備設施方面

沒有本地區的處理裝備設施生產廠家，很難在周邊找到此類設備的信息;本地區的裝備設施研究較少，不能起到方向引導作用;南方地區制造的該類裝備設施，價格較高，同時該類裝備設施多銷售于南方地區，在長春地區有地域不適應的特點。

3 處理裝備研究方向的初探

經分析得出：擁有適合本地區的畜禽糞便處理裝備設施，會有助于長春地區畜禽糞便污染治理工作，因此，在前期多方面工作開展所獲得知識的基礎上，認為開展相關研究工作應體現以下幾方面。

3.1 多層次、多方位開展裝備和設施研究

在對畜禽糞便處理裝備和設施的研究上，需要從多方位、多層次上開展研究，不能單一方向或單水平的研究，否則會出現與現階段情況不匹配的情況。如，僅單一開展高效、高性能和高智能的畜禽糞便有機肥發酵一體機研究，由于這個裝備成本相對高，大多數養殖戶還很難接受，所以需多層次、多方位開展研究工作，如防漏防擴散的堆放設施，具有高聚熱性能的棚式發酵場等，以面向廣大養殖戶。另外，可開展適合長春地區的沼氣發酵裝備和多等級水平的畜禽糞便發酵裝備等。

3.2 重點裝備深層次研究

對于現過渡階段，處理效果較好和一般的裝備并存，但最終將向高效、高性能和高智能化的處理裝備和設施方向發展，如臥滾筒式畜禽糞便發酵有機肥一體機。

現市場上有少量效率、性能和智能化較高的處理裝備，而且多為南方廠家生產，也多銷售于南方地區，直接用于長春地區存在一些不適用的特點。如，長春地區冬季溫度比南方低，這類設備運行耗能尤其高，養殖戶不能夠接受，因此需要結合本地區地域特點進行深層次研究，可通過試驗，收集分析室外溫度節點、運行最佳發酵時間、發酵溫度控制節點，然后依據上述相關數據編寫運行程序，分為高溫環境模式和低溫環境模式，以得到更高效能、更低成本運行的工作性能。

這類設備有2個普遍性的瓶頸問題：運行成本與產出效益不成正比。廣大養殖戶不能接受，因此必須在日常運行成本降低上開展專項研究。如，設備給物料加熱方面，這類設備為畜禽糞便提供發酵溫度的方式普遍以電加熱完成，而電加熱運行起來成本相當高，因此需要對電加熱進行升級替代，或采用太陽能加熱與電加熱互補形式，或采用空氣能加熱等與電加熱互補形式，以降低用電的運行成本，設備的投入成本較高。廣大養殖接受困難，而全靠政府補貼，現階段可能性較低，因此需要對設備的一些部件進行優化。以一廠家的臥滾筒式畜禽糞便發酵有機肥一體機為例，可對設備內的多組不銹鋼濾水格柵進行減少，同時配合設備控制程序修改，以達到降低設備成本，而不改變設備功能的效果。

這類設備需要效率提升性研究。現在這類設備多采用好氧發酵工藝，而好氧工藝需要設備定頻率性地翻動設備內的被發酵物料，以有效接觸氧氣，這會導致被發酵物料溫度損失，最終降低發酵效率。若設備采用被發酵物料不需翻動的厭氧發酵工藝，發酵效率要比好氧發酵慢，因此為提高發酵效率。設備的翻動物料工藝需要采用變頻率翻動工藝，發酵工藝上需要好氧發酵工藝與厭氧發酵工藝相結合。

3.3 裝備和設施引進與研究雙結合

由于南方地區相對東北地區研究和開發關于畜禽糞便處理裝備與設施開展的較早，經驗上相對豐富。因此在研究上，可以引進南方地區現有裝備與設施，在此基礎上進行深與廣的拓展研究，以提高研究工作效率。

在有條件的基礎上，可對國外發達國家相關的設備、設施進行引進研究，因為國外先進發達國家在這方面的工作開展的更早一些，可以讓長春市農業機械研究所研究、開發的畜禽糞便發酵設備、設施更加先進、更加高效和更加環保。

3.4 高智能手段要逐步滲透到研究中

自動化和互聯網+等新技術的出現，為研究工作提供了更好的平臺，如，增加設備和設施的遠程監控，有利于指導用戶對設備操作、數據的收集和裝備設施發生故障時，輔助診斷等工作;同時還可利用互聯網絡手段，遠程監測有機肥發酵效果。

4 結論

為能夠更好、更有效地開展適合長春地區畜禽糞便處理裝備與設施的研究，既需要多層次多方位開展，又要重點突出;既需要外方引進，又要自主研究;既需要在原有基礎上開展，又要新科技元素的滲透。

總而言之，畜禽糞便處理相關裝備與設施的研究工作任重而道遠，對廣大科研和技術工作者是一個很大的挑戰。

參考文獻

[1] 朱鳳連，馬友華，周靜，等.我國畜禽糞便污染和利用現狀分析[J].安徽農學通報，2008（13）：48-50.

[2]吳昊，張大江.談畜禽養殖污染綜合治理問題[J].農村牧業機械化，2017（02）：40-41.

（責任編輯 常陽陽）