庆阳市采用塑料大棚发酵畜禽粪污模式初探

李世恩， 张金霞， 徐振飞， 刘雨田， 施海娜朱正正， 梁万鹏， 高 钰， 张郁萍

(甘肃省庆阳市农业科学研究院，甘肃 庆阳 745000)

养殖业是我们人类最早耐以生存和发展的物质基础，也是保证人民群众肉食品供应、维护人民身体健康、促进社会和谐稳定的重要产业，养殖业发展好坏关系人类生存、生产可持续和生态环境友好和谐。近年来，随着养殖业的迅猛发展，畜禽粪污产生量越来越大，环境承载力已达到极限，若不进行有效处理，会影响畜牧业发展和人类生存，所以推进畜禽粪污无害化处理和资源化利用已成人民群众的共识所在和迫切愿望，也是当今社会发展的必然趋势，本文就通过探索粪污处理模式，提高粪污发酵速度，缩短发酵时间，使粪污尽快得到还田利用，减少了环境对粪污的承载力，对促进我国农业循环可持续发展,推进美丽乡村建设、改善农村人居环境和空气质量将做出积极的贡献。

1 全市粪污处理情况

1.1 主要畜禽粪污生产情况

庆阳市位于甘肃东部、陕甘宁三省区交会处，属北方农牧交错带，牧草资源丰富多样，当地农民素有畜禽养殖的传统习惯，畜牧业基础条件和发展势头一向较好。2018年，全市猪、牛、马、羊、鸡饲养量分别达到186.3万头，91万头，16.5万头，722.4万只，2 098.9万只，其中出栏分别为89万头，30万头，6.7万头，231.6万只和1 885万只，产粪量达650.45万t/年，其中猪、牛、羊、鸡粪分别为111.72万t/年，457.5万t/年，6.02万t/年，66.22万t/年和8.98万t/年。随着甘肃中盛农牧、福建圣农集团、兰州正大集团入驻庆阳，龙头企业的示范和带动、养殖业发展势头越发强劲，养殖数量不断攀升，粪污废弃产量会逐年增加，环境消纳力和土地承载力也在不断增加，如果不采取有效措施治理，庆阳区域环境会日益恶化，影响当地人类生存和生产可持续发展。

1.2 粪污无害化处理及利用情况

全市现有规模养殖场(小区)1 863个，81.3%的养殖场实行了粪污干湿分离、场区雨污分流。有甘肃中盛华盛有机肥厂、庆阳亿信肥业有限责任公司、甘肃正禾生物有机肥有限责任公司、昱鑫禽业、甘肃魁沃生物有机肥科技有限公司等有机肥生产企业10多家，粪污处理形式有烘干模式、生物发酵模式、沼气发酵模式等生产有机肥，年生产50多万t，产品销售镇原、庆城、合水、西峰和正宁县的果农、菜农来种植有机苹果和绿色蔬菜。目前粪污无害化处理能力仅占产生量的1/12，远远不能满足养殖业生产发展需求。目前庆阳市粪污处理仍存在着养殖企业对粪污处理认识和重视不够，收集、处理和利用粪污方法不甚合理，地方政府和企业对粪污治理投资不足，部分无害化处理企业有名无实等。

1.3 畜禽粪便对周围的危害情况

全市共有蛋鸡养殖场51个、肉鸡场86个，存栏鸡641.7万只，规模养猪场177个，存栏猪8.26万头，规模肉牛养殖场83个，存栏肉牛8 936头，规模奶牛养殖场7个，存栏奶牛8 347头。这些规模化养殖场畜禽呼出的气体及排出的粪尿(特别猪鸡牛)相对较集中，场舍周围空气刺鼻，特别恶臭，恶臭气体不但对畜禽生长发育不利，还加剧周围空气污染，影响当地人的居住和身体健康，居民反映比较强烈，不时上访。有些养殖专业合作社(场)环保观念淡薄，堆粪场做得不甚规范，不密闭，臭气空中肆意散发，上无顶四边无墙遮挡，下雨时粪尿会被雨水冲出流入农田、道路、沟壑、河道、甚至水源保护区，一方面造成田地盐渍化，使农田土壤的组织和性状发生了改变，土壤板结，透气、透水性能下降，影响农作物生长和产量；另一方面，粪尿流入河道，粪污中的病原微生物和寄生虫卵严重污染地表或地下水，影响人畜的饮水安全，还会造成环境污染、人畜共患疫病发生、流行和蔓延等危害，所以庆阳市加大畜禽粪污无害化处理和治理力度已迫在眉睫。

2 塑料大棚发酵粪污的具体做法

目的是想通过塑料大棚提高粪污内部温度，采用高温好氧堆积发酵，添加一定的微生物菌剂，提高粪污发酵速度，缩短发酵时间，使小型养殖场(合作社)粪污尽快得到还田利用，减少环境的承载能力。

2.1 塑料大棚建造

做1个长10 m，宽8.5 m，肩高2.5 m，顶高4.2 m，拱间距1 m的塑料大棚(棚膜厚0.13 mm，直径25 mm的镀锌钢管)，见图1。棚一般坐北向南方向冬季采光较好，棚的一面山墙封死，另一面山墙留1个活页封闭门，便于农用机械拉运粪污及人员出入。为便于机械出入，棚高至少需要3.5 m，棚宽至少需要8 m，棚长可根据畜禽饲养量多少自由裁量制作，在棚内四周角下用砖从地下0.4 m,用沙灰砌筑24砖墙1圈，高1 m，目的是防止铲粪时弄破棚膜。

2.2 粪污发酵

将干清粪拉运并倒在大棚内，在粪污内撒上发酵剂(猪鸡粪用山东苏柯汉生物工程有限公司生产SUKAAgri-C3009G，牛羊粪用其公司生产的SUKAAgri-C3009/C)混均，采用高温好氧堆积发酵，每天跟踪测量粪污pH、温度、湿度。1月份，当室外气温(-17)～8 ℃时，棚内温度可达(-13)～43.6 ℃之间；3月份，室外气温(-2)～19 ℃时，棚内温度可达3.6～58 ℃,7—9月份，室外气温18.5～33 ℃时，棚内温度可达21.2～65.3 ℃。牛粪pH为7.5～8.6，羊粪pH为8～9，猪粪pH为6～7。

1月份，不加添加剂的猪粪牛粪发酵需要53 d左右，加添加剂的猪牛粪发酵需要48 d左右，羊粪比猪牛粪发酵少4 d(图2)。

图1 塑料大棚示意图(端立面图)

图2 1月3日—2月11日塑料大棚温度

3月份，不加添加剂的牛羊粪发酵需要35 d左右，加添加剂的牛羊粪发酵需要30 d左右，猪粪发酵比牛羊粪少3 d(图3)。

8月份，不加添加剂的牛羊粪发酵需要21 d左右，加添加剂的牛羊粪发酵需要18 d左右；猪粪比牛羊粪发酵少2 d(图4)。发酵成熟的粪便疏散、无臭味，水分<20%。

图3 3月6日—3月15日塑料大棚温度

图4 7月31日—8月16日 塑料大棚温度

3 发酵成熟的粪污各项指标监测情况

3.1 蛔虫卵和大肠杆菌监测

取发酵成熟的不同粪污样品12份(300 g/份)，送农业农村部微生物产品质量监督检验测试中心(武汉)监测蛔虫卵和大肠杆菌群数，依据GB/19524.1—2004、GB/19524.2—2004，检验结论均为：粪大肠杆菌群数<3.0个/g,均未检出蛔虫卵。此结果达到了畜禽粪便无害化处理技术规范(NY/T 1168—2006)规定的畜禽粪便经过堆肥处理后，蛔虫卵死亡率≥95%，大肠杆菌群数<105个/kg，粪堆周围没有活的蛆蛹或羽化的成蝇的标准要求。

3.2微量元素级重金属监测

取发酵成熟的粪污12份(300 g/份)，送农业农村部畜牧环境设施设备质量监督检验测试中心(北京)监测发酵成熟粪中的微量元素、重金属和有机质，检测结果见表1和表2。监测结果达到了中华人民共和国农业行业标准有机肥料(NY 525—2012)，总砷≤15 mg/kg，总汞≤2 mg/kg，总铅≤50 mg/kg，总镉≤3 mg/kg，只有总铬>150 mg/kg，1个羊粪样品中有机质<45%，其余样品中有机质都>45%，锌超过畜禽粪便还田技术规范(GB 25246—2010)3 400 mg/kg的标准。

表1 发酵成熟粪中的微量元素和有机质检测

表2 发酵成熟粪中的重金属检测

4 结 果

(1)通过塑料大棚发酵粪污，大大提高了畜禽粪污的发酵效率。比西北冬季露天粪污自然堆积发酵缩短了100 d左右，比西北春秋露天粪污自然堆积发酵缩短了60 d左右，比夏季露天粪污自然堆积发酵减少了40 d左右。

(2)通过塑料大棚发酵的粪污，经检测，全面杀死了畜禽粪污中的有害菌、寄生虫虫和卵。

5 讨 论

(1)建议养殖场和养殖专业合作社使用有效的微生物发酵剂、酶制剂和低氮低磷低矿物质饲料，以提高饲料转化率，降解粪便中的抗生素，减少臭气产生，减少兽药和金属残留[1-2]。

(2)建议将牛羊粪与猪粪混合发酵较好，可以中和牛羊粪中的铬(猪粪中的铬很低，牛羊粪中的铬较高)[3-4]。

(3)建议规模养殖场推广干清粪，降低养殖业中的污物排放量，减少环境承载量和粪污处理费用。

6 结 论

(1)采用塑料大棚发酵粪污是一项投资少、见效快的粪污处理方法。

(2)采用塑料大棚发酵粪污，大棚暨罩住了粪污，减少了粪污中的臭气散发，减少了污染周围空气的恶果，又避免了下雨雨水冲刷，造成粪污流到道路、农田和河道甚至水源地的弊端，减少了环境污染的恶果。

(3)采用塑料大棚发酵粪污，能大大提高畜禽粪污的发酵速度，能有效杀死畜禽粪污中的有害菌、寄生虫虫和卵。

(4)在小型养殖场(合作社)应大力推广应用塑料大棚发酵粪污的方式方法。