山区阳光板发酵池模式的创建及其在生猪粪污综合处理中的应用

摘要：人畜粪污的全量化收集利用，对加强环境保护、减少人畜粪污乱排乱放，有效解决沼气池、化粪池清淘作业安全隐患，推动种养结合绿色发展模式和不断改良土壤肥力、提升农产品质量发挥重要作用。巴东县畜牧兽医服务中心联合湖北省农业科学院畜牧兽医研究所，结合山区生猪养殖规模特点和作物种植的地势特点，设计出新型的阳光板粪污发酵池，阳光板发酵池采用半埋式，整体采用长度15 cm以上的空心砖砌筑，表面做抹灰处理，顶面中间采用可活动式的透明板材覆盖，根据田间地块自行决定长、宽、高，一般情况下的容积范围10～30 m3。阳光板发酵池周边设置围栏和警示牌，顶部透明板上锁。将阳光板发酵池因地制宜结合果园等开发出“山区阳光板发酵池+农田滴灌”的模式，并在巴东县信陵镇范围内进行推广。测试结果显示，阳光板粪污发酵池产物肥力显著高于三级化粪池三级产物肥力，使用本产物的果园果树生长良好。本研究成果将促进山区中小规模化畜禽养殖布局进一步规范，粪污治理无害化、减量化、资源化，最终实现全量利用，粪污变废为宝。

关键词：畜禽粪污；山区阳光板发酵池；综合处理；肥力增加；粪污资源化

我国养殖业大多集中在农村地区，农村养殖业带来的畜禽粪污污染问题十分严重。目前，全国生猪、家禽年产粪便总量高达5.8亿t，粪水排放总量高达60亿t。按1头母猪1天排粪3.29 kg，排尿5.48 kg，1头商品猪1天排粪2.17 kg，排尿3.5 kg估算，则一个自繁自养的万头猪场一年纯粪污排放量就达1.2万t左右[1]。

畜禽产生的排泄物中含有大量的氨、病原微生物、致病菌、硫化氢等有害物质，对农牧业、周边生态环境及居民生活环境等造成较大危害。从行业发展、生态治理及经济发展的角度，畜禽粪污治理工作的优化迫在眉睫[2]。目前主要有粪污无害化处理后还田、粪污转化洁净能源、粪污转化有机肥，也有利用沉淀池分离法、人工湿地、过滤植物塘等方式对粪污加以处理的办法。其中，粪污转化为绿色有机肥主要是将畜禽粪污全量化收集经发酵和充分杀灭病原菌、虫卵和杂草种子后，将其转化为有机肥，通过田间管网输送到田间使用[3]，在山区畜禽粪污的处理中具有巨大的借鉴意义和改良推广价值。

2022年之前，巴东县规模下畜禽养殖粪污防治设施存在的主要问题：

1）养殖户认识不到位。规模下畜禽养殖户认为养殖量较小，对畜禽养殖粪污排放可能造成的隐患认识不足，少量养殖户设施设备配套建设不到位，还有极少数不建粪污处理设施，不治理养殖粪污；

2）养殖投入负债大，没有资金实力。近几年来，畜禽养殖整体效益不高，特别是随着生猪产能逐步恢复，生猪养殖亏损较大，没有资金实力来完善猪场粪污处理设施设备；

3）养殖用地限制。2022年以后，畜禽养殖用地、用林等政策不断收紧，严重制约畜禽养殖场（户）发展空间，导致配套设施建设难以到位。为了解决上述问题，充分考虑政策、经济情况等条件设计出新型的阳光板粪污发酵池，开发了“山区阳光板发酵池+农田滴灌”的模式，并在巴东县信陵镇范围内进行示范推广，将促进山区中小规模化畜禽养殖布局进一步规范，粪污治理无害化、减量化、资源化。

1 巴东县生猪养殖现状的调研和结果

综合运用国民经济统计数据、行业数据，对巴东县主要畜禽品类养殖量进行分析、统计、汇总。统计结果显示，巴东县畜牧养殖基础较好，连续12年为全国生猪调出大县，畜牧业是其农业的第一大支柱产业。截至2024年6月，全县生猪存栏51万头，出栏45万头；大牲畜存栏3.2万头，其中牛存栏3.2万头，出栏肉牛0.3万头；山羊存栏25万只，出栏肉羊12万只；家禽存笼200万只，出笼肉禽68万只。巴东县养殖场及养殖专业户在农业农村部直连直报系统备案872个，农业农村部信息平台规模养殖场备案登记规模以上养殖场309个，其中规模猪场231个、规模羊场54个、规模牛场21个、规模禽场7个，规模以下563个（其中规模以下生猪养殖场452个）。

2 巴东县粪污处理现状的调查结果

采用设立固定观察点、现场调查以及电话调查等方法，掌握生猪养殖场的饲养周期、粪污排泄系数、粪污排放量、畜禽粪污处理方式方法等资料。采用现场调研方式，掌握巴东县生猪养殖场粪污的主要处理技术、处理方法、处理模式、存在的问题等信息。通过调查发现，巴东县生猪粪污资源化利用主要有以下几种利用模式：一是散户多采用的堆肥达标排放模式，该模式具有成本低、易操作的优点，缺点为容易产生农业面源污染问题；二是中等养殖户采用粪污沼气池的方式，该模式比较适合于养殖20～200头猪的养殖户，但是具有处理量小、安全性一般、沼渣难处理等缺点。

3 山区阳光板发酵池及其配套运输

阳光板发酵池采用半埋式，整体采用长度15 cm以上的空心砖砌筑，表面抹灰处理，顶面中间采用可活动式的透明板材覆盖，根据田间地块自行决定长、宽、高，一般情况下的容积范围10～30 m3。阳光板发酵池周边设置围栏和警示牌，顶部透明板上锁。将阳光板发酵池建立在果园、菜地等种植区的上游，罐装车从养殖场和养殖农户处将粪污运到山区阳光板发酵池存储发酵，大约30～40 d即可形成稳定的有机肥料；根据地块地势利用抽粪机或田间软管将肥料运输到种植区，形成"山区阳光板发酵池+农田滴灌"的模式。

4 山区阳光板发酵池产物肥力比较

为了测试山区阳光板发酵池产物的肥力情况，根据《GB/T 6680—2003 液体化工产品采样通则》[4]等标准，笔者采集了9个发酵池的产物并随机混合成3份样品。同时，采集了9个三级化粪池三级池产物并随机混合成3份样品，作为对照组。委托武汉市某农产品检测机构，根据《NY/T 525—2021 有机肥料》[5]的要求，以烘干基计，检测产物的有机质的质量分数、总养分的质量分数、种子发芽指数（GI）%、粪大肠菌群、蛔虫卵死亡率、氯离子含量等指标。结果显示，山区阳光板发酵池产物的有机质、总养分、总氮磷钾等营养成分显著高于三级化粪池三级池产物，并且氯离子含量显著低于三级化粪池三级池产物，均未检测到重金属离子，说明山区阳光板发酵池产物的可用作农家肥料。具体结果见表1。

5 “山区阳光板发酵池+农田滴灌”的模式的示范应用

按照填平补齐的原则，目前畜禽规模养殖场（户）建设三级化粪池49 204.8 m3、堆粪棚47 424 m2；组建第三方粪肥收储运社会化服务组织6个，建设山区阳光板发酵池75个（20～100 m3/个），铺设田间输粪主管网39 770 m，对接种植基地15 000亩。新建（改建）有机肥厂2个，年生产商品有机肥能力达6万t，基本满足全县畜禽粪便加工处理的需求，全县规模养殖场畜禽粪污处理设施配套率达到了100%，畜禽粪污资源化综合利用率达到95.96%。

以信陵镇黄庄葡萄种植园为例，2022年使用“山区阳光板发酵池+果园滴灌”以来，面积为7公顷的葡萄园消纳畜禽粪肥315 t，减少三元复合肥、尿素、钾化肥等化学肥料13 t，减少葡萄基肥施用量220 t，每年减少化肥投入16万元，年增加收入7万元，年合计节本增收23万元。

6 结论

本研究结合山区生猪养殖规模特点和作物种植的地势特点，设计半埋式、顶部透光的阳光板粪污发酵池，结合抽粪机、软管等，开发出“山区阳光板发酵池+农田滴灌”的模式，在巴东县信陵镇范围内进行推广，应用效果良好。■

参考文献：

[1] 肖卫红.猪场干清粪工艺节水试验及对粪污减排效果的研究[J].中国猪业，2018，13（5）：53-55+58.

[2] 李鹏，王娟，赵肖璟，等.我国部分地区病死畜禽无害化处理中心病原灭活情况调查[J].中国动物检疫，2022，39（4）：46-50.

[3] 石长庚，周厚品，廖志敏，等.宣汉县畜禽粪污资源化利用模式探究[J].四川畜牧兽医，2022，49（8）：19-20.

[4] GB/T 6680-2003，液体化工产品采样通则[S].

[5] NY/T 525-2021，有机肥料[S].