现代化养猪场的粪便处理及综合利用

2022-11-22杨金斗王学军

农业技术与装备 2022年7期

关键词：养猪场沼气粪便

杨金斗，王学军

（1.菏泽市牡丹区畜牧水产服务中心，山东菏泽 274000；2.菏泽市经济开发区丹阳街道办事处，山东菏泽 274016）

猪养殖业也向着绿色生态化方向发展，粪便处理及综合利用是其中的要点，粪污不仅是主要的污染源，其中也潜藏极大的资源潜力，处理并利用好粪便，有助于实现猪养殖与生态保护的双赢。

1 现代化养猪场粪便处理技术的具体应用分析

1.1 干燥处理技术

干燥处理又可以细化为三种具体形式，第一种是自然干燥法，操作最为简单便捷，一般不需要其他设备，将粪便清理好后在空地处均匀摊铺，注意定期翻动，在自然状态下让其自动风干便可。这一操作虽然很是简单，且不需要较大的人力、财力投入，但缺点也很明显，诸如受天气因素影响较大、处理周期长、容易散发气味等，因而不适用于较大型的养猪场。第二种是烘干膨化干燥法，依靠喷放机械效应及热效应对粪便加以处理，消灭其中的细菌和虫卵，祛除臭味，实际操作时，先将粪便送至干燥车间做气体蒸发及机械搅拌处理，接着送至低温室继续处理其中的水分。必须保证粪便中的含水量不足13%，方可彻底达到杀菌祛臭、便于存放的目的，其缺点在于需要较大的经费投入，且处理期间需要以足够的能量为支撑，同时还会生成大量的恶臭废气。第三种是高温快速干燥法，需要借助于滚筒式装置，通过滚筒对粪便加以干燥，使得粪便中的水分在高温状态下迅速蒸发，可以进行大批量干燥，这一操作虽然不受自然环境的干扰，但需要较大的前期投入[1]。

1.2 腐熟控制技术

为进一步提升粪便处理效率，在处理之前可就粪便以及其他养殖废物做好归类，并参照适当比例加以混合，如此可以大大加快处理进程，节省下更多处理经费。为更准确地把控好氧生物发酵处理中微生物对氧气的需求量，可以于物料底层设置高压通风管道，基于粪便原料的构成差异及氧气需求量确定氧气供应量，为微生物的活动创设更为稳定的环境[2]。如果微生物活动能力有所下降，可以适时加大氧气供应，如果微生物繁殖速度明显变快且活动受阻，则要就氧气量加以控制，确保温度同氧气的合理供应，继而促进发酵。经过一次发酵处理之后，可以继续接种白腐真菌实现二次发酵，此举可以更为有效地减少发酵时长，使得粪便发酵处理效率得到最大化提升。

1.3 保氮除臭技术

这一技术整合利用拥有较大吸附内表面的沸石以及拥有较强发酵能力的粪便发酵剂强化祛臭效果，达到双重祛臭目的，能行之高效地将猪粪便内生成的可挥发性的氨气及硫化氢吸附干净。之后再依托于温室大棚的保温性能以及高发酵剂加快粪便的发酵速率，使得发酵所需时间进一步减短，可以就养殖中产生的粪便进行集中式发酵，避免臭味的大范围挥发，提升粪便处理的生态性。

1.4 堆肥处理技术

主要通过微生物就粪便当中的有机物加以降解，将其转变成腐殖质，这一技术是现阶段应用比较成熟且普遍的粪便处理办法，在发酵期间，无机氮得以以有机氮的形态进一步固定，变成结构更为稳定、无明显异味的产物。以往固化的堆肥方式需要较长发酵时长以及较大范围的占地面积，然而产生的肥力较少，难以实现彻底的无害化，因而不适用于较大型的养猪场，现行堆肥方式操作简单、花费较低，推行价值极高。

2 现代化养猪场粪便综合利用中的问题

2.1 环保观念淡薄，处理设备不全

基层养殖人员文化水平大多有限，对于环保的认识也有待提高，近年来，规模化养猪场数量与日俱增，同时也存在审查有失严谨、环保观念不足等问题。根据相关调查得知，超过80%的养猪场仅仅修建了粪便储存池，粪污处理设备严重缺失，部分养猪场连最基础的储存池也未修建，未处理好的粪便直接向外排放，使得地域生态面临较大危机。

2.2 政策引领有限，循环利用率低

现阶段，仍有许多地区的粪便处理及综合利用事宜缺少严谨规范、细致全面的政策作为引领，对于粪便有机肥的制造应用未给以明确的政策帮扶，对于相应技术的宣传，也未给以政策及经费上的倾斜来帮助前期示范工作的开展，致使养猪场的粪便综合利用处于停滞状态。调查显示，国内完全达到粪便多元化综合利用的养猪场不到60%。而在农用领域，粪便作有机肥应用时远不及化学肥料的便利，还需要耗费大量的劳力，致使很多农户使用粪便作肥料的积极性不高，大量猪粪便被随意堆放，而粪便一旦处理不充分或应用不到位，便容易危及生态。

2.3 技术水平有限，粪便处理不当

就现下而言，猪养殖中粪便处理与利用的具体方式大多是沼气生产、生物发电、肥料制造、饲料生产等，完全依循相关标准和要求来进行粪便处理的养猪场数量不多[3]。受技术水平的限制，大多数养猪场是以自然堆积处理粪便，而依照相关技术标准，要想做到自然堆积发酵，粪便的贮存时长不能少于两个月。但是在生产实践中，受多方面因素干扰，很多养猪场往往无法贮存这么长时间，继而引发发酵不彻底、处理不全面等诸多问题，此时若将粪便对外排放或者施肥，易引发污染或烧苗等问题。

2.4 缺乏长效机制，经费投入有限

猪养殖中的粪便处理缺乏一套严谨可行的长效机制。不少养猪场将粪便的处理及利用视为临时性任务，而且整治活动也时常由于内部沟通不畅、监管强度不够、整治成效不佳而中断。粪便处理涉及事项较多，且处理难度大，需要要充裕的经费为撑持，养猪场所得利润相对有限且受自然、社会因素影响较大，不少养猪场不愿或难以维持粪便处理所需的经费开支，经费瓶颈问题不断。

3 现代化养猪场粪便综合利用的主要模式分析

3.1 物质循环利用型生态工程

该工程以生态系统内能量流和物质流的循环规律为基础，原理在于养殖实践中某个环节的产出（如粪便、废水）可以充当其他环节的投入（如猪圈的清洁），如此系统范围内的物质在养殖过程中便能得到彻底利用，废弃物减少，对生态的危害自然也会减少。现阶段，应用较为普遍的循环利用型模式有3种，即种植业—养殖业—沼气模式、养殖业—渔业—种植业模式、养殖业—渔业—林业模式[4]。其中，种植业—养殖业—沼气模式应用最为广泛，在此便以这一模式为例加以概述：养猪场日常产生的粪便输送至沼气池，经过厌氧发酵后生成沼气，便可作为照明、供暖、发电的能源供应，沼液除了可以充当畜禽、鱼虾的饵料，也可用于植物栽培，以此进行浸种、浇花、施肥。产生的沼气渣可以作为培育食用菌、蚯蚓的原料，为畜禽养殖供以更充裕的蛋白质，残余的废渣则可以直接返田来提升土壤肥力，优化土壤环境，改善板结问题。总之，该模式本质上属于以猪养殖为核心，沼气生产为桥梁，整合多产业于一体的循环系统，既保证了生猪养殖，也使得废弃物得以有效利用，显示出投入经费低、产品品质佳、利用效率高的优势，实现了经济与生态效益的双赢。

3.2 健康和能源型综合工程

该工程首先要将粪便做厌氧发酵处理，生成气体、液体、固体3种形态的物质，接着借助于气体分离装置将沼气当中的甲烷、二氧化碳加以分离，其中甲烷可用于照明供能或用于沼气发电，二氧化碳可以充当经济藻类的培养原料。沼气池当中最上层的液体，在经由消毒处理后，可以直接充当藻类生长所需的矿物质，位于下层的泥浆可以同肥料充分融合为有机肥。沼气发电生成的电能可以直接进行照明，也可以给蓄电池充电。经过过滤处理后的藻体当中包含多种养分，可直接用于喂鱼或者添加于饲料中喂猪，或经烘干灭菌处理后作为高性价比的蛋白质使用。此外，这一系统还囊括完整的净水系统和植树措施，将其应用于猪养殖中，能大大优化猪场附近的卫生及环境状况，一举多得。在应用这一系统的同时，养猪场也可以各个环节，诸如沼气发电、鱼虾养殖中获得一些额外的收益。

4 现代化养猪场粪便综合利用的优化对策分析

4.1 培养和强化基层养殖人员粪便处理观念

为强化粪便处理及综合利用的最终成效，要紧抓对养殖人员的培训，培育一批观念正、技术强，有责任心、敢于创新、乐于实践、勇于进步的养殖人员，强化其粪便处理能力。依托于宣传讲座、资料发放等一系列培训活动，直接将最前沿的粪便处理技术、应用观念传达至基层养殖一线。同时，还要设置覆盖面更广的信息化平台，开设粪便处理及综合利用指导专栏，以期为养殖人员供以更为及时性、便利性、针对性的网上服务，在遇到问题时可以在线寻求帮助。

4.2 粪便处理设施的优化和升级

相关部门应全面排查辖区内各猪场现有的粪便处理设施，精准把握粪便设施配备状况，依循“两分离三配套”标准，分类做好引导工作，致力于猪场粪便处理设施的优化升级，具体如下：其一，养猪场应秉持干湿分离、雨污分流原则强化管理，推行节水养殖，应用干清粪工艺，购置干湿分离机，在场内铺设专门的污水和雨水收集管道，污水以暗沟排放、雨水以明沟排放，做到雨污分流[5]。其二，养猪场应建好基本的沼气池、干粪堆积池等基础设备，并配套设置好田间贮粪池，疏通好粪便排放管道，确保粪便处理完毕后可以及时还田使用。其三，要强化对养猪场气味问题的治理，如可以施行封闭饲养、喷雾降尘、离子除臭等措施，弱化臭气所产生的负面影响。

4.3 粪便处理管理的落实和强化

强化监管。一是要立足实际、响应号召、顺应要求，循序强化对粪便处理的日常监管，继续优化粪便处理的服务程序及管理机制，以有效手段引导好粪便处理及利用的诸项事务；二是要需基于本地粪便处理及利用现状，设置严谨规范的监管流程，将监管工作的整体目标、阶段任务、进度规划、相关要点、具体标准等细化到位，助推监管工作的践行。三是要循环渐进助推区域内各养殖场的现代化、规模化升级，提升粪便处理及利用水平，吸纳多方资源、做好统筹引导，创建更多生猪生态化养殖示范基地，提高整个区域内的猪养殖水平。四是进一步细化各岗位人员应当承担的监管职责，逐一开展针对性的监管和督查，以期将各项处理细节把控到位，将责权分担到位[6]。

4.4 粪便处理机制的设置和完善

粪便的处理及利用涉及多个部门，县级政府需强化组织监管和引导协调力度，形成严密有效的联动机制，对于有违筹备布局、没有做好整体规划、难以高效处理和充分利用粪便的养猪场，不予以批准。对于已经通过批准，拥有建场资格却没有循序贯彻“三同时”要求的，不予以验收通过，不给以财政支持经费，同时严令其在限定期限内做好整改重建、优化升级工作。还可以将猪养殖粪便处理及利用作为年度绩效考核的项目内容，以期打造养猪场主动推行粪便处理措施、相关部门监管到实处、乡镇政府协同监管、大众自觉监督的联动机制。除此之外，各相关部门还需多多响应并践行中央部门出台的粪便处理及利用扶持政策，加大对养猪场信贷经费方面的优惠和支持，以期让广大基层养猪场少一些经费方面的顾及。