畜禽糞污資源化利用技術模式探究

寧云云，張 瑞，宋海霞，云德文，賈自立

（1.封丘縣農業農村局，河南 封丘 453300；2.河南畜牧規劃設計研究院）

隨著我國養殖業的發展，養殖污染問題日益突出，其中糞污是養殖污染中最大的污染源。為解決畜禽糞污問題，該文歸納了國內外畜禽糞污資源化利用的典型模式，對畜禽糞污處理模式進行探究，為養殖企業制定針對性的畜禽糞污解決方案提供參考，以期減少畜禽糞污造成的污染問題，促進我國養殖業的可持續發展。

1 國外畜禽糞污資源化利用模式

1.1 丹麥

丹麥法律規定養殖場必須滿足“和諧原則”，這是丹麥在糞污產生、管理與利用中各個環節制定嚴格規范和立法的基本原則。“和諧原則”即“種養平衡、按需施肥”理念，這一理念注重土壤中養分平衡、杜絕農田過度施肥，控制氮的揮發。明確規定了土壤施肥要制定合理的施肥方案，要求畜禽糞污在貯存和使用過程中，養殖場要根據作物的生長周期及其對養分的需求，結合土壤中各種養分情況，對糞肥使用量進行測算。

1.2 瑞典

瑞典是全球第一個將生物天然氣納入天然氣管網的國家，政府對畜禽糞污向可再生能源方向的轉化十分重視，促使了其清潔能源的生產和應用技術領先世界。在畜禽糞便制作沼氣方面，主要選擇的是“沼氣發酵提純—壓縮運輸/并網—車用燃料”的商業模式。

1.3 美國

美國推行“畜禽糞便養分管理計劃（CNMP）”養殖場建設與規模、降雨量、糞污貯存時間相配套的糞污貯存池，糞污自然發酵處理后，全部灌溉農田。由于美國各地地域條件不同、養殖模式不同，養殖場糞污貯存、處理還田方式也不相同。小型規模養殖場一般采用全漏縫地板，豬舍底下建有深坑用來貯存糞便，豬糞通過地板之間空隙排入貯存池，每年糞漿抽取1～2 次，直接還田；大型規模養殖場將產生的糞污進行收集、厭氧處理，產生的沼氣用于發電或者燃氣，沼液則直接還田。

2 國內畜禽糞污資源化處理典型模式

2.1 糞污全量收集還田利用模式

將養殖場戶產生的畜禽糞污進行集中收集，氧化塘貯存進行無害化處理，達到《畜禽糞便還田利用技術規范》（GB/T2546-2010）后，在農田施肥季節根據作物對肥料的需求還田利用。該模式優點是糞污處理配套設施建設成本及處理利用費用較低；缺點是貯存周期長，要有足夠大的糞污貯存設施。主要適用于奶牛場的自動刮糞回沖工藝或豬場的水泡糞工藝，糞污中固體總含量不大于15%。糞污全量收集還田利用模式工藝流程如圖1所示。

圖1 糞污全量收集還田利用模式工藝流程圖

2.2 糞污專業化能源利用模式

企業將周邊養殖場戶的畜禽糞污進行收集，然后進行集中處理，達到專業化生產可再生能源的目的。依托大型沼氣工程，將畜禽糞污進行厭氧發酵，產生的沼液深處理后達標排放或農田利用，沼渣生產成有機肥用于農田，沼氣提純為生物天然氣或用于發電上網。該模式優點是減少了養殖場糞污處理設施的投資；缺點是沼液產生量大且集中，需完善后續處理工藝。主要適用于大型規模養殖場或養殖密集區。糞污專業化能源利用模式工藝流程如圖2所示。

圖2 糞污專業化能源利用模式工藝流程圖

2.3 固體糞便堆肥利用模式

將肉雞、蛋雞、肉牛、羊或生豬規模養殖場產生的固體糞便進行收集，好氧堆肥腐熟，無害化處理后，進行有機肥生產或農田利用。該模式的優點是糞便可短期內達到無害化處理效果；缺點是堆肥過程中有大量臭氣產生。主要適用于無污水產生、只有固體糞便的禽養殖場或羊場等。固體糞便堆肥利用模式工藝流程如圖3所示。

圖3 固體糞便堆肥利用模式工藝流程圖

2.4 糞便墊料回用模式

這種模式主要用于奶牛養殖場。將奶牛產生的糞污進行收集，并進行干濕分離，污水貯存無害化處理后還田利用；固體糞便則進行好氧發酵，殺菌處理后用作牛床墊料，達到循環利用效果。其優點是牛糞作為墊料，糞污后續處理較為簡單；缺點是未徹底無害化處理的糞便作為墊料，存在生物安全風險。糞便墊料回用模式工藝流程如圖4所示。

圖4 糞便墊料回用模式工藝流程圖

2.5 異位發酵床模式

這種模式主要用于生豬養殖場。畜禽糞便和尿液經傳送或漏縫地板轉移到舍外鋪有墊料的發酵槽中，對尿液糞便發酵分解，無害化處理后作為肥料還田利用。其優點是畜禽在飼養過程中不產生污水，降低了處理成本；缺點是生產鏈條長，精細化技術程度高，受寒冷地域限制。異位發酵床模式工藝流程如圖5所示。

圖5 異位發酵床模式工藝流程圖

2.6 污水肥料化利用模式

畜禽養殖場產生的污水經過干濕分離，液體部分進入氧化塘或厭氧發酵處理貯存，在農田需要灌溉或施肥時，按要求進行水肥一體化施用；固體糞便進行堆肥發酵后還田利用或委托畜禽糞污處理企業集中處理。該模式優點是糞水處理后直接還田，即提供了肥源，又解決了糞水處理帶來的壓力；缺點是養殖場應有糞水貯存設施和輸送設備，且周邊有足夠農田。主要適用于養殖場周圍有一定面積農田，可基本達到農田配套要求的畜禽養殖場。污水肥料化利用模式工藝流程如圖6所示。

圖6 污水肥料化利用模式工藝流程圖

2.7 污水達標排放模式

養殖場的固體糞便無害化處理后還田利用或委托畜禽糞污處理企業集中處理；產生的污水進行深度無害化處理后，達到地方標準或《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）后進行排放。該模式優點是養殖場貯存池無需建設太大，減少了用地；缺點是糞水處理成本高。主要適用于養殖場周圍沒有農田或農田較少，達不到農田配套要求的規模化奶牛場或豬場。污水達標排放模式工藝流程如圖7所示。

圖7 污水達標排放模式工藝流程圖

3 小結

農業農村部要求，2020 年全國規模養殖場糞污處理設施設備配套率達到95%以上，畜禽糞污綜合利用率達到75%以上，畜禽糞污治理形勢緊迫。我國未來畜禽糞污資源化利用的主推模式仍將是“種養結合”。養殖企業應結合當地區域的實際情況，合理規劃場區建設，因地制宜探索經濟效益高，治理效果好，投入成本低的種養循環模式，從而有效治理畜禽糞污，最終打贏畜禽養殖污染防治攻堅戰。