推行“10+1”技术服务新模式实现畜禽粪污无害化

2023-05-25刘小青王翠萍董建忠李雪艳赵守山石晓梅

中国畜禽种业 2023年5期

刘小青，王翠萍，董建忠，张成，李雪艳，赵守山，石晓梅

(1.山东省邹平市农业农村局，山东邹平 256200；2.邹平大丰食品有限公司，山东邹平 256200）

1 基本情况

截至2022 年底，邹平市生猪存栏15.57 万头，出栏29.08 万头；牛存栏3.9 万头，其中肉牛3.48 万头，出栏3.05 万头，奶牛存栏0.46 万头；肉羊存栏5.08 万只，出栏6.82 万只；蛋鸡存栏293.46 万只；肉鸡存栏239.11 万只，出栏1268.25 万只；肉鸭存栏230.86 万只，出栏1460.3 万只。全年肉、蛋、奶总产量分别达到7.84 万t、4.32 万t 和2.08 万t；畜禽粪污利用总量127.37 万t。为进一步加强畜禽养殖污染防治，改变畜禽养殖环境脏乱差局面，规范养殖场(户）畜牧生产，结合农村人居环境整治行动、美丽乡村建设及当前乡镇畜禽养殖现状，以实现畜禽养殖废弃物资源化利用为目标，探索构建畜禽粪污资源化利用 “10+1” 服务新模式。“10+1” 服务新模式包括10 项监督指导服务和1项多部门联动一体化，其中10 项监督指导服务为：一张清单、一套粪污处理流程、一配套处理设施、一处理(购销）协议、四书(山东省畜牧兽医局关于畜禽养殖生态环境保护责任告知书、粪污处理利用设施不全不规范整改指导意见书、粪污处理督促整改指导通知书、畜禽养殖污染防治承诺书）、两台帐(粪污委托处理或自用台账、异味治理情况台账），“1” 为农业、环保部门和属地政府联动一体化，信息共享、齐治共管，共同促进畜禽粪污资源化利用，有效控制畜禽养殖污染。

2 工作开展情况

2.1 广泛宣传，营造良好氛围

2021 年以来共召开专题会议10 次，举办专题培训班11 次，培训养殖场(户）负责人、技术员3865 人次，培训网格员、指导员1150 人次，印发宣传资料11786 份，组织现场观摩11次，推送信息21 条，线上线下同步，使养殖场户从思想上充分理解、行动上积极配合，为开展畜禽养殖污染治理赢得主动。

2.2 明确责任，强化落实

由镇政府牵头，成立畜禽粪污资源化利用领导小组，制定实施方案，镇街建立网格化管理排查机制，明确包村干部、村支书为监督责任人，畜牧兽医站人员为技术指导责任人，养殖场(户）负责人为主体责任人。

2.3 沟通协调，建立联动巡查共享机制

积极与镇政府、环保部门汇报沟通协调，探索建立三方常态化监督巡查和共享机制。

2.4 调查摸底，全面排查，一场一户一清单

组织人员对全市1746 家畜禽养殖场(户）进行全面排查，对每个场户的基本情况、粪污设施配建情况及粪污综合利用情况进行调查摸底，建立一场一户一张基本情况清单。

2.5 分类制定，因场施策，一套粪污处理流程

2.5.1 只产生固体粪污的场户处理流程

针对蛋鸡、肉鸡和羊等只产生固体粪便、无污水的养殖场(户），一般采用干清粪方式，可按以下流程进行处理：

采用全封闭式吸粪车定期到养殖场收集粪便，用于生产农家肥、生物有机肥或沼气工程。农家肥、生物有机肥可直接用于还田，沼液进行固液分离，固体部分用于生产农家肥、生物有机肥，液体部分就近还田或制成水溶肥等，沼气可自用或供他人使用。

2.5.2 既产生固体又产生液体粪污的场户处理流程

针对生猪、肉牛、奶牛、种鸭、肉鸭等既产生粪便又产生污水的养殖场(户），可按以下流程进行处理：

(1）全量收集还田利用

(2）技术方案

利用复合微生物技术生产特效有机土壤基质节能效果显著、无废弃物产生，使产品质量大幅提升，可有效解决当前化肥对土壤的危害，恢复土壤生态功能，防止不良副反应的发生。

(3）发酵工艺流程

备料混料：首先将粪便与辅料混合，根据粪便的水分含量添加辅料，确保混合后，物料的水分含量低于65%，之后按照每吨物料添加500g菌种的量添加菌种。

上料：将粪便通过运输车辆进入发酵槽中，将菌种和辅料加进发酵槽，然后开启搅拌翻抛，将上述物料混合均匀，每天正常上料。

发酵：物料进入第二层开始自身发热、陈化、降解有害物质及杀灭虫卵草种，开启送风机和除臭系统，温度逐渐上升至65℃，同时灭活病原微生物和有害物质等。

出料：每天从下端将发酵好土壤基质半成品物料放出。

二次发酵：将放出的发酵物料放入陈化车间，在自然状态下对物料进行二次发酵，从而生产出高品质的土壤修复基质。

调配生产：根据二次陈化后土壤修复基质半成品的指标，统一调配后进行生产。

检测合格后，入库。

图1 发酵工艺流程图

春播前及秋收后，按照测土测粪配方进行均质、精准还田。

尿和含粪尿水：可采用三级沉淀发酵池进行处理。尿和含粪尿水首先经过一级沉淀发酵池，经2～5d 的储存发酵后，由粪污切割泵进行粉碎后，抽至二级沉淀发酵池，再经10d 左右的二级厌氧发酵后，抽至三级沉淀发酵池中，三级沉淀发酵池为长期储存池。三级厌氧发酵的发酵时间可根据季节变化进行适当调整，如夏季发酵时间在45～60d，冬季可120d 以上。对自行处理利用畜禽粪污的，应根据养殖规模配套农田面积、农田类型、种植制度、粪肥施用时间及使用量等，配套土地面积不得小于《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》要求的最小面积。经沉淀发酵后的含粪尿水可用于蔬菜、果树、花卉、苗木、大田作物及水产养殖等。

(4）经济成本效益

由表1 可知，基础建设及投资成本605 万元，按20 年每年10000t 计算，设施折旧费用30.25 元，每吨成品肥运行成本费用是235 元(表2），合计每吨的总成本为265.25 元。发酵肥市场价每吨400 元，每吨经济效益为134.75 元。该处理技术投资和运行成本比传统工艺低，粪污处理彻底。总的来说：相比工业化治理模式来说，本方案具有投资省，运行费用低，处理效果彻底，增加养殖收入等优势。粪污处理模式也符合国家资源化利用的导向，粪污处理污染物的同时，加工成有机肥，真正做到以污治污，变废为宝。

表1 基础建设投资成本

表2 运行成本分析

(5）沼气工程利用

沼气工程利用体系包含如下方面：

预处理工艺：养殖场的粪污和首先进入集污池，经管道输送进入预处理罐，罐内设搅拌设备，与秸秆混合后进入调节罐内，粪污进一步调均后经提升泵提升至完全混合式反应器进行厌氧发酵，厌氧消化技术可以有效将养殖废弃物、餐厨垃圾渗出液资源化，在适宜的碱度、温度条件下确保痒反应充分进行。

厌氧消化工艺：厌氧消化采用完全混合式反应器，消化器内浓度控制在10%左右，消化器内有3 台机械搅拌装置，原料在消化器的流动呈全混合状态，原料与底物的接触充分，发酵速率高。厌氧消化器产生的沼气经过提纯成为生物天然气。该系统通过加入高温酒精发酵液对发酵物料升温，以维持中温发酵温度。

沼渣沼液处理工艺：发酵后的沼渣沼液，该工程采用黑膜存储袋工程、全自行进出料、自动化定时搅拌、水压无动力排渣、三级存储、多级串联和自动减压排气的存储和运行工艺。

生物天然气提取工艺：①沼气先通过气液分离器将游离水和机械杂质去除，然后进入湿法脱硫系统、干法脱硫系统除去硫化氢,防止硫化氢对设备和管道的腐蚀。②工艺水与脱硫沼气逆流接触进行热质交换，吸收二氧化碳气体。③吸收塔出塔气进入分子筛吸附器，除去气体中残余硫和水分。④合格的生物质燃气产品经调压装置送入储存和运输系统供用户。⑤闪蒸汽送入沼气压缩机进口回收利用，甲烷回收率约(98±1）%。⑥二级解吸塔上塔液进入下塔，同时从吸收塔后引入产品生物质燃气与该溶液逆流接触，充分解吸二氧化碳。

脱硫工艺：项目粗沼气气量比较大，根据硫含量不同，采取不同的工艺选择。采用湿法脱硫与干法脱硫结合的工艺进行脱硫。进一步脱出硫化氢,脱硫后的沼气硫化氢含量小于15mg/m3符合国家天然气标准。

沼气工程处理后的粪污先进行固液分离,固体部分经传输装置传送到有机肥发酵车间进行二次发酵,作为生产商品有机肥原料。液体部分(沼液）泵入场外50000m3的密闭沼液暂存池60～180d，同时进行二次发酵，产生的余气返回场区气柜。在还田时，通过大功率自吸泵将沼液注入施肥管网，输送到农田。

图2 模式流程图

(6）施肥措施

每年施用沼液两次,每亩沼液施用量在30～40m3。作物生长期配合飞防添加磷酸二氢钾追肥。

第一次施用沼液：

施肥时间:每年小麦收获期为6 月中旬。小麦收获完成后、玉米播种前,进行第一次沼液还田,时间一般在6 月中旬到6 月底。

预处理:首先把沼液从密闭式沼液暂存池抽到5000m3好氧曝气池加除臭菌种曝气，因做基肥施用沼液不需要稀释，曝气后直接从曝气池通过水泵输送到田间施用。

施用量:作为基肥施入田间,每亩玉米施用液体粪肥约15～20m3，基肥不再施用化肥。

追施化肥:穗期和花粒期，在无人机飞防时,分别追施磷酸二氢钾2kg/亩和3kg/亩。

第二次施用沼液：

施肥时间：每年玉米收获期为10 月上旬。玉米收获完成后、小麦播种前，进行第二次粪肥施用,时间一般在10 月上旬至10 月末。

预处理：同第一次施用沼液的处理方式一致,沼液作为小麦底肥施用时，无需稀释。

施用量：作为小麦基肥施入田间，每亩小麦地施用沼液肥10～15m3。

施用方法：同第一次施用。

第三次施用沼液：

施肥时间：每年小麦追肥时间为年前12 月中下旬至来年2 月下旬，进行小麦越冬水、返青水的施用。

预处理:首先把沼液从密闭式沼液暂存池抽到5000m3好氧曝气池加除臭菌种曝气，曝气后从曝气池通过水泵输送到田间1500m3沼液掺混站，按1∶1 的比例加入清水进行稀释后形成混合液进行还田，防止烧苗。

肥水用量：进行小麦追肥还田时，施用量为每亩施用稀释后的沼液10～20m3。

施用方法：小麦拔节前进行的追肥均采用可移动水管喷施肥水。

配施化肥：拔节期和灌浆期，在无人机飞防时,分别追施磷酸二氢钾2kg/亩和3kg/亩。

(7）经济效益

常规施用化肥的田地:每亩化肥等成本为360元左右，作物收入为2080 元。施用沼液和化肥的田块:每亩施用沼液、肥料等总成本为224 元左右，每亩地可增收136 元(表3）。

表3 小麦-玉米一年两熟种植模式施用液体粪肥经济效益分析单位：元/亩

(8）生态效益

减化肥：施用畜禽粪肥的田块每年每亩配施化肥2kg，可替代100kg 化肥。与玉米、小麦常规施化肥相比，每亩可减少98%的化肥施用。节约用水：每年液体粪肥还田3 次，可节约用水量30m3左右。环境污染治理:通过对种植地农作物秸秆利用和畜禽粪污处理，实现对农作物秸秆的全回收再利用，减少了秸秆焚烧带来的环境污染。通过对中小散户粪污的收集利用，减少了粪污乱排乱放。

(9）社会效益

创造就业、促增收：该公司直接吸纳当地50名劳动力就业，每个劳动力年收入超过3 万元，实现了部分劳动力的转移。并通过给农户、基地提供沼肥，用于果蔬种植实现增收。

2.6 一配套处理设施

依照省市对规模场、养殖专业户和散养户粪污处理设施配建及资源化利用的要求，指导养殖场户配建符合“四防” 要求且与养殖规模相匹配的粪污处理利用设施，经验收合格后拍照存档，并督促养殖场户定期对设备设施进行维护、保养、维修，做好运行记录，保证粪污处理设施正常运行。

2.7 签订一份协议

委托第三方代为处理粪污的养殖场(户）要签订粪污委托处理(购销）协议。

2.8 发放、签订四书

发放《山东省畜牧兽医局关于畜禽养殖生态环境保护责任告知书》，签订《畜禽养殖污染防治承诺书》，强化和落实养殖业主主体责任意识。

通过实地查看，是否配建雨污分流和粪污处理设施，设施是否符合防雨、防渗、防溢流要求；设施是否正常运行，是否有粪污露天堆放、违规外排现象；粪污消纳协议、处理利用台账、指导服务记录等档案记录情况是否齐全等。对发现的问题，因场施策，下发《粪污处理利用设施不全不规范整改指导意见书》；兽医站工作人员在粪污整治“回头看” 过程中，针对辖区内养殖场(户）存在的整改不到位或拒不整改的下发《粪污处理督促整改指导通知书》，并限期整改到位。

2.9 建立完善两套台账

督促委托第三方代为处理的养殖场(户），依照协议中签订的粪污收集周期或粪污实际收集情况，及时规范填写粪污委托处理(外销）台账；对于粪污经无害化处理后施用于农田的，需建立粪肥施用台账，及时记录粪污日处理和粪肥施用时间、施用量与施肥方式等，确保台账数据真实准确。

针对畜禽养殖过程中产生的异味，一方面要求养殖场(户）依季节在畜禽舍内外定期不定期喷洒除臭剂，另一方面全面排查异味产生原因，畜禽舍内地沟、雨污分流通道等未完全发酵的粪污清理时散发异味，督促定期清理并喷洒除臭剂，按照除臭剂喷洒、使用时间及时记录填写畜禽养殖异味治理情况台账。

2.10 联动一体，共享共治

由畜牧兽医站工作人员对每个养殖场(户）进行排查，将在畜禽粪污处理设施配建、运行等方面发现的问题，以责任区为单位进行汇总，提出相应的整改意见，交由镇网格管理员、包村干部、村支书督促监督养殖场(户）限期整改到位，环保部门人员同步跟进。并由包村干部、村支书、畜牧兽医站工作人员联合对养殖场户的粪污处理设施配建及运行情况进行验收，验收合格后出具验收合格证明，验收不合格的责令其限期整改。验收不合格或整改不到位的，对出栏动物不予出具动物检疫合格证明。

为保证问题整改到位、整改彻底，建立属地政府、农业部门、环保部门三方常态化监督巡查机制，发现问题，立即责令整改，且共享粪污整治信息，实现治理成效共享。一是“定位式” 曝光，即时传导信息。兽医站工作人员一旦发现畜禽养殖粪污乱排乱放现象，立即进行当场拍照，将位置、照片、养殖场(户）基本情况等信息资料第一时间发到乡镇分管领导。二是“对号式”认领，认真整改问题。各网格员将曝光的信息，对号入座，主动认领，第一时间安排工作人员到现场进行核查，根据具体情况分别作出限期整改、停止养殖等处理；对情节严重的，立即移交环保部门进行查处。三是“跟踪式” 落实，巩固整治成果。兽医站工作人员针对整改情况进行全程跟进，确保问题得到及时有效整改。

对随意向河道、沟渠等场所倾倒畜禽粪污，提出限期整改意见后拒不整改的，移交环保部门依法依规查处。