畜禽粪便污染治理中高温堆肥技术应用研究

2022-11-16朱大帷

吉林畜牧兽医 2022年6期

朱大帷

辽宁省农业发展服务中心，辽宁沈阳 110032

随着社会发展水平和人们生活质量的不断提高，畜禽产品在当前的饮食体系中占有很大的比例，并且各方面需求不断扩大，也促使养殖业得到了全面的发展。但是，随着养殖规模的逐渐扩大，畜禽在养殖过程中会产生大量的粪便，如果不对其进行合理处理，很容易引发环境问题，并且粪便中还含有大量的细菌，如果不及时处理很容易引发畜禽类的疾病，严重时会威胁到人们的生命财产安全。对此高温堆肥技术应运而生，它可以将粪便进行无害化处理，从而进行合理运用。本文主要对畜禽粪便污染治理中高温堆肥技术进行分析研究。

1 高温堆肥技术的重要性

随着养殖业的不断进步，逐渐形成了专业化和集约化等特点，养殖的规模也在逐渐扩大。在整体的发展过程中，虽然为人们的生活水平和生活质量带来了一定的积极作用，但是产生的大量粪便得不到及时处理，造成了严重的环境污染，同时也对畜禽养殖业的全面发展产生了限制条件。从以往的数据调查显示，我国畜禽粪便每年的产量大约在18亿吨以上，并且每年还会增长，并且其中包含的污染物超过了工业废水和生活污水的总和，如此严重的污染问题，也对如何对其进行科学合理治理带来了一定的工作难度。虽然对其进行集中处理能很好的解决这一问题，但是畜禽粪便中很多大量的氮磷钾等有机营养成分，如果不对其进行资源处理，很容易造成浪费。所以，高温堆肥技术的使用，不仅能很好的避免资源浪费，还能对粪便进行无害化处理，从而最大限度地减少环境污染。

2 高温堆肥技术的原理分析

高温堆肥技术主要原理指的就是通过微生物作用对粪便进行高温发酵，然后使其中的有机物质腐质化和无害化，从而变成肥料的过程。在整个过程中，有机物会使其产生大量的能被植物吸收的氮磷钾营养物质。高温堆肥技术大都是通过人工完成的，主要就是利用人工来控制整个过程的温度与湿度，同时要控制好碳和氮的比例，然后保障其有充分的通风，之后进行发酵降解，在整个过程中不仅会生产氮磷钾化合物，同时还会结合成全新的腐殖质高分子有机物，这种物质是提高土质肥沃度的重要成分。在发酵过程中，粪便中的有机物会因为自身的水解性质被微生物吸收，然后微生物会分解附着在自身表面的有机物，将其变为可溶解的物质以后，就会慢慢的深入到细胞内部，微生物通过氧化还原过程，将其变为自身所需要的营养物质，之后再合成新的物质。在这一过程中，微生物会分解出更多的生物体，以此来加快分解速度，从而形成化肥。

3 高温堆肥技术存在的问题与不足

3.1 设备不足

目前我国的高温堆肥技术得到了广泛应用，但是在机械设备上却受到了一定的阻碍和限制，虽然一些基础设备能根据实际需求来自主生产，但还存在技术的限制，对实际工作的落实产生了很大影响。再加上目前大部分都是根据现有的技术水平进行设计的，所以，相比于一些先进发展技术还有很大的差距，并且由于设备与技术是同步发展，对此只有学习新的技术水平才能生产出更好的机械设备。

3.2 政策管理制度不完善

虽然目前针对畜禽粪便污染问题作出了具体的解决措施，但是实际效果并不理想，同时也没有根据实际的处理方式制定出有针对性的政策管理制度，各种制度体系也不完善，再加上设备和技术的不足，导致一些具体工作很难高效落实。并且从现有的政策进行工作的话，实际的操作性也有一定的限制，好多的畜禽养殖户都没有建立属于自己的工作模式，相关手续也不齐全，缺乏配套的污染处理措施和强有力的执行法规。还有一些养殖企业为了提高自身经济收益，投入大量的资金来购进设备和技术，却没有针对环境污染问题作出实际举动，责任意识不强，并且职责划分也不明确。

4 高温堆肥技术的运用条件

4.1 水分条件

有足够的水分含量，是保障高温堆肥技术全面实施的重要条件。因为微生物在对粪便进行发酵时，需要大量的水分，同时也是微生物繁殖的主要因素。还有就是粪便在吸收一定的水分之后会被分解，然后其中的水分会均匀的扩散在其中，从而保障腐熟均匀度。但是水分的多少也要进行严格控制，如果水分含量不能达到基础标准，那么很容易导致微生物生存繁殖受到影响，如果含量过多，会使粪便内的间隙变少，从而不利于通风，影响发酵效果。

4.2 酸碱值

酸碱值也是高温堆肥技术中最主要的条件之一。酸碱值会影响微生物的活性和氮元素的保存，并且指数高低还会对高温堆肥的产值效率造成影响。因为经过实际的数据分析显示，在进行高温堆肥初级阶段作业时，酸碱值会在一定程度上限制内部反应，而且其中的有机物质对酸碱值的要求基本都在6.5 ～7.5 之间，因为这个范围内的酸碱值最适合微生物的生长。

4.3 温度和通风

常温情况下对高温堆肥的升温影响不大，一般在5.8 ℃就可以正常升温。另外在升温时一定要控制好温度，因为发酵环节是一个放热的过程，如果不及时对其进行调控，温度很容易升高到80 ℃，但是这个温度会对微生物的活性产生很大的影响，所以要严格把温度控制在55 ～60 ℃之间，因为这是微生物活动的最佳温度。除此之外，还要严格做好通风工作，确保为整个发酵过程提供充足的氧气，促进微生物发酵效率，并且，通风量的合理控制还能很好的排除堆肥中多余的水分，调节温度，从而保障高温堆肥的实际效益。

5 高温堆肥技术实际应用措施

5.1 条垛式主动供氧堆肥

条垛式主动供氧堆肥技术是把畜禽的粪便和发酵的辅助材料按照规定的比例进行混合，然后把混合好的材料按照一定的规格或者是机器的规格制作成长条垛。另外长条垛的截面可以是三角形或者是梯形，然后采用人工或者是专业的机械设备定期进行翻转，从而达到供氧的目的。如果想要在此基础上提高发酵的效率，也可以在长条垛的底部设置多个通风口，然后利用吹风机对其进行强制通风，另外要控制好通风时的温度和时间，可以在长条垛中安装温度监控设备，一旦超过60 ℃就会自动降温或者是发出警报，从而保障微生物的活性。

5.2 槽式堆肥

槽式堆肥技术也是先把畜禽粪便按照比例进行混合，之后再将其放入到发酵槽中进行发酵，然后采用专门的机械设备对其进行翻抛，但是在运用这项技术前，要把发酵槽设置在室内，另外还要保障发酵槽的尺寸与机械设备的尺寸一致，同时还要在发酵槽的下方安置供氧管道，从而进行供氧，一般对其放置20 ～30 d 就可以完成堆肥。

5.3 转筒式堆肥

转筒式的堆肥技术，对于资金要求比较大，不适合规模较大的养殖场使用，因为它是属于一种自动化的发酵系统，并且效率也非常高。其主要的工作模式就是把设备控制在规定的转速以内，然后把发酵物料从旋转筒的上方放入，同时设备的不停翻转对其进行发酵，并对其进行充分的供氧，从而完成堆肥。这种设备规格一般较大，旋转筒的长度要在20 ～40 m 之间，筒的直径要在2 ～4 m 之间，在筒旋转的过程中向内部灌入热风，整个过程一般2 d 以内就能完成。

5.4 包裹仓式发酵系统

这种系统的主要工作模式就是把堆料填满整个发酵仓。首先把混合均匀的物料从发酵仓的上方投入，同时要确保其投入充足，然后在发酵仓的底部接通多个通气管道，长期向内部进行供氧，在此过程中发酵仓内的堆料对充分的反应发酵，而产生的废气则会沿着发酵仓上方的排气孔排出，但是在设置排气孔时要确保堆料高于排气孔，这样采用负压抽气的方式就能把废气进行集中处理。

5.5 堆肥发酵塔系统

堆肥发酵塔系统属于一种立体式的发酵设备。它主要是通过传送带将混合好的堆料运输到发酵塔的顶部，然后在经过上方的专业设备将堆料均匀的送入到塔内，在塔上安装特定的供氧设备，并不断的为内部的堆料进行供氧，从而加快堆料的发酵速度。在经过长达3 d 的发酵时间以后，塔内的堆料基本可以腐熟，之后再利用运输机将内部的堆料放置传送带，从发酵塔内部运输出来，最后经过粉碎干燥处理即可。

5.6 分隔式发酵仓系统

分隔式发酵仓系统与推流式发酵系统有类似的环节，但是工序过程大不相同。分隔式的发酵仓系统，是堆料在内部运行过程中，通过堆料运行的方向将内部的反应仓分为多个小型的反应室，然后经过不同阶段的堆腐过程把堆料从其中的一个反应室转移到另外一个反应室，每个反应室的堆腐时间和堆腐条件各不相同，在经过一定时间的堆腐后，堆料被运送到出料口，然后每个反应室内的堆料经过专业机械设备的旋转破碎进行混合，从而完成堆肥。