鸭粪污资源化利用模式与问题建议

2021-10-22宋文双张春华梁志红李绪卫

畜牧业环境 2021年10期

宋文双，张春华，梁志红，李绪卫

（山东省平原县畜牧业发展中心，山东德州 253100）

山东省是畜牧业大省，2019年，全省出栏生猪3 176万头，家禽23 亿只，羊2 701 万只，肉牛346万头，肉蛋奶总产量1 377万t，牧业增加值1 043亿元。全省畜牧业产量、产值等主要指标连续多年位居全国前列。山东以1.63%的国土面积，承载着全国近10%的养殖废弃物，环保压力巨大。肉鸭养殖是山东省养殖业的重要组成部分，肉鸭养殖量约占全国40%，多年来位居全国第一位。据业内人士测算，2018年山东省肉鸭出栏近13亿只，2019年出栏肉鸭突破16亿只，2020年行业统计23亿只。鸭粪由于含水量大、黏度大、腥臭味大，导致收集、储存、处理及资源化利用难度大，对环境影响尤其明显，肉鸭粪污的处理利用问题成为困扰从业者和政府部门的一件难事，也严重制约着肉鸭养殖业自身的可持续发展。为此，我们搜集整理鸭粪处理利用的技术模式、存在的问题并提出意见建议。

1 鸭粪污资源化利用的主流模式

1.1 粪污全量还田模式

在耕地面积充足地区，鸭场自身或依托专业化的粪污收集加工企业，粪污通过氧化塘贮存，进行无害化处理，在菌藻及自然因素作用下有机物降解腐熟，一般静置存放4个月以上还田，在作物收割后和播种前采用专业化施肥机械集中施用。

优点：投资少，处理方法简单，运行管理费用低，应用方便，环节少，成本低；在有足够土地可利用的条件下，它是一种较为经济的处理方法。适用于消纳面积充足的大中小各类规模养鸭场和散养户。

缺点：占地面积大，需采取有效的防雨、防渗漏、防溢流等措施，受地理条件的限制，中小型养鸭场应用较多。

1.2 鸭粪水肥料化利用模式

鸭粪水（一般原料浓度小于6%）通过贮存（氧化塘）处理，与“粪污全量还田模式”类似。其优缺点与“粪污全量还田模式”类似，鸭粪污经固液分离，固体生产有机肥，液体则经厌氧发酵还田。

1.3 粪水厌氧处理模式（沼气工程）

粪水厌氧发酵处理，其主要目的是处理粪水而不是生产沼气，一般规模比较小，设备比较简陋，中小型鸭场应用较多，红泥塑料沼气池是其典型代表。该模式工艺适用于能源需求不大，主要以进行污染物无害化处理、降低有机物浓度、减少沼液和沼渣消纳所需配套的土地面积为目的，且养殖场周围具有足够土地面积全部消纳低浓度沼液，并且有一定的土地轮作面积的情况。

优点：沼气工程处理粪水与氧化塘处理比，厌氧处理发酵周期短，能够产生一定量的沼气用于生产和生活。

缺点：投资比较大，运行费用比较高；沼液、沼渣处理不及时，容易造成二次污染；技术含量高，需要专门的技术人员运行。池容产气量低，效益差。

1.4 鸭粪便好氧堆肥模式

针对固体粪便，一类是自然堆肥模式，主要利用自然环境中的好氧微生物对固体粪便进行发酵。鸭粪含水量比较高，一般补充秸秆、稻壳等辅料，添加或不添加菌种，给予人工或机械翻抛，加工成初级有机肥。这种方式中小型鸭场较多；另一类是机械强化堆肥模式，有条垛式、槽式、静态通气式、发酵仓（罐）式等加工成商品有机肥。大多通过调节有机质含量、含水量、PH值、C/N比、通风量等提高发酵效率。因这种方式技术含量高，且有产品销售这一关键环节，多数大型鸭场和集中处理中心进行专业化产业化生产经营。

优点：好氧堆肥法，能实现稳定化、无害化，发酵周期短，可以避免或减轻粪便大面积堆积、散发臭气、传播疾病。

缺点：条垛式占地面积大、发酵和干燥时间长，运行费用低，易受天气影响。发酵仓（罐）式设备投资大，占地面积小，发酵周期短，但运行成本高。槽式介于上述两种方式之间。

1.5 膜式发酵技术

膜式发酵技术是近两年迅速发展起来的技术，向鸭粪中添加微生物腐熟菌剂，用纳米膜完全密闭，通过自动控制系统调控温度及通风量，对鸭粪进行无害化处理，实现腐熟、除臭、灭菌。在发酵过程中产生的臭气被有效地阻断在纳米膜内。纳米膜高分子选择性透气膜膜上的小孔不允许大分子通过，有防水、透湿、杀菌、除臭等功能智能控制系统，通过温度、压力传感器，来实现精准的温度控制、氧气供应智能控制程序智能自动化控制系统，实现电脑端、手机端全程自动化远程控制复合微生物菌群。

1.6 发酵床养殖模式

1.6.1 垫料发酵床养殖模式

肉鸭网上平养鸭，网下铺设发酵床垫料，粪污排泄到发酵床垫料上，发酵床通过自动翻耙机定期翻耙，利用发酵床垫料中的微生物对粪污进行降解。用过的垫料可直接还田或加工制肥。适宜养鸭场周围垫料资源比较丰富的地区。

优点：能使鸭粪尿在舍内充分降解，实现养殖过程清洁生产和污染物零排放。

缺点：物料需要定期翻倒；垫料湿度不易控制，容易死床；垫料需要量大，成本高。

1.6.2 异位发酵床处理模式

将鸭粪污均匀喷洒在异位发酵床上，通过人工或机械翻耙、或辅助曝气等措施进行定期维护。近些年应用比较多的是阳光房生物发酵床处理鸭粪技术。异位发酵床适合于各类畜禽养殖场。

优点：阳光房内温度较高，能够有效蒸发水分；发酵床空间大，方便机械作业，翻抛彻底死床可能性小；臭味小，环保无污染。

缺点：与原位发酵床比，异位发酵床需要更多的建设用地或设施农用地。同样存在垫料成本高问题。

1.7 鸭粪污专业化能源利用模式

发酵原料浓度一般大于6%。依托大规模场或第三方粪污处理企业，对一定区域内，包括鸭粪污在内的畜禽粪污进行集中厌氧处理，通过大型沼气工程，沼气发电上网或提纯生物天然气，沼渣生产有机肥，沼液通过农田利用或浓缩使用。此工艺以能源利用与综合利用为主要目的，适用于当地有较大能源需求；沼气能完全利用；周边有足够土地消纳沼液、沼渣；有一倍以上的土地轮作面积；使整个养殖场（区）的畜禽排泄物在小区域范围内全部达到循环利用，适宜于大中型养鸭场。

优点：固液粪污不经分离直接将混合物进行厌氧发酵，减少了工艺流程；还节省了液化气、煤炭等常规能源；沼液沼渣可回收，是农田的很好肥料。

缺点：受环境温度的影响较大。沼液、沼渣处理不及时，容易造成二次污染；技术含量高，需要专门的技术人员运行。受产气量瓶颈制约，如果没有补贴政策，单靠市场化运营不挣钱。

1.8 粪水达标排放模式

有的鸭场没有配备消纳用地，粪污外运成本又高，就采取达标排放模式。采用干清粪或干湿分离工艺，固体粪便作为有机肥原料，粪水经厌氧好氧深度处理达标排放或消毒回用。

优点：这种处理方法占地少，适应性广，几乎不受地理位置、气候条件的限制，而且治理效果稳定，处理后的出水可达行业排放标准。

缺点：是投资大，能耗高，运行费用大，机械设备多，维护管理复杂。主要适用于大型规模化养殖场（小区）；生态敏感地区以及土地紧张、没有足够的土地来消纳粪污的养殖场（小区）。

2 存在问题及建议

2.1 厂区规划布局不合理

有的养鸭场缺乏总体规划，边养边建；有的生产区有多处粪污储存设施，生产区和粪污处理区混杂；有的交叉设置，净道污道不分；有的粪污处理区距离鸭舍太近。

2.2 污水产生量大

据调查，每只鸭每天用水量高达1～3kg，有的甚至更高。用水量大除品种原因外，鸭舍建设标准低。低矮通风差，无湿帘降温设施，夏季故意布设水盘让鸭玩水以降温。很多养殖场是通过自备井取用地下水，从业者节水意识差，造成用水成本低。

节水措施不到位。许多企业仍在采用早该淘汰的饮水器，用常压自来水冲刷圈舍，粪污清理仍用水冲粪水泡粪工艺。据省局畜牧与畜禽废弃物利用处2017年4月统计，全省21 241家规模养鸭场，采用水冲粪的3 103家，占比14.61%，水泡粪265家，占比1.25%。

建议：一是提高节水意识。二是推广节水养殖技术。（1）饮水方式。安装乳头下配套水碗的节水型饮水器，防止饮水外溅滴漏。通过调低非采食时间光照强度至5Lux，可节水30%以上。（2）清粪方式。干清粪比水冲粪节水40%。干清粪可采取人工干清粪、机械干清粪、传送带清粪等方式。（3）喷淋降温。将降温水由洒水变成电脑控制喷雾方式，喷雾不形成径流，大量减少了清水用量。（4）圈舍清洗。使用18～20个大气压，甚至高达150个大气压的高压水枪刷圈消毒，比传统方式可节水2/3。（5）制度措施。安装水表，定额管理，控制人为浪费和管道滴漏。三是淘汰落后产能，通过安装湿帘、温度探头等设备自动调节通风量和舍内温度。

2.3 雨污分流不彻底

污水应该采取管道和暗沟输送，但很多企业污水输送采取明沟加盖板的方式，但沟的两沿低于周围地面、且盖板不严，大量雨水径流入内形成污水，污水池容纳不了，常常外溢污染环境，而且增加了污水的利用难度和处理成本。

建议：修污水-暗管暗沟-污水贮存池，使雨水-明渠-外排。铺设污水输送管，污水采用暗沟或管道输送，严格做到雨污分离。

2.4 无粪污暂存设施

采取委托处理方式的养鸭场，有的采取即产即清方式，有的在肉鸭出栏后采取一次性清理的方式，都难免出现粪污不能及时清运的特殊情况。

建议：委托第三方处理的养鸭场按照有关标准配建粪污暂存设施。

2.5 污水仍存在达标排放模式

一是达标排放不仅投资大，而且运行成本高，一般处理1t污水的运行成本在7元以上，是用资源处理资源的“烧钱”行为。二是根据《中华人民共和国环境保护税法》达标排放要交纳环保税，如果超标准排污，是违法行为要受到处罚的。三是即使达标排放，水中仍含有一定的污染物，这些污染物如果形成污染，还应当对所造成的损害依法承担责任。

建议：加快畜禽养殖污染从重达标排放向重全量利用转变。以粪肥全量还田为重点，通过减少处理环节、简化操作流程、实行专业服务，不断降低粪污处理、粪肥施用的难度和成本，促进鸭粪肥低成本还田利用。