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国务院近日印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》,明确提出到2020 年全国畜禽粪污综合利用率达到75% 以上.在各地推进畜禽粪污处理的基础上,我们收集整理了畜禽粪污资源化处理的7 种典型模式,以期发挥示范带动作用.
1 粪污全量收集还田利用模式
对养殖场产生的粪便、尿和污水集中收集,全部进入氧化塘贮存,氧化塘分为敞开式和覆膜式两类,粪污通过氧化塘贮存进行无害化处理,在施肥季节进行农田利用.
模式特点主要优点：粪污收集、处理、贮存设施建设成本低,处理利用费用也较低；粪便和污水全量收集,养分利用率高.
主要不足：粪污贮存周期一般要达到半年以上,需要足够的土地建设氧化塘贮存设施；施肥期较集中,需配套专业化的搅拌设备、施肥机械、农田施用管网等；粪污长距离运输费用高,只能在一定范围内施用.
适用范围：适用于猪场水泡粪工艺或奶牛场的自动刮粪回冲工艺,粪污的总固体含量小于15% ；需要与粪污养分量相配套的农田.
典型案例规模养殖场粪污还田.以安徽省焦岗湖农场为例,现有耕地面积6,800 亩,主要种植水稻、小麦、大豆和瓜果蔬菜.规模化猪场存栏生猪1.3 万头,建设1.3 万立方的覆膜式氧化塘和4 万立方的敞开式氧化塘,粪污贮存时间超过9 个月,设施总投资约300 万元.贮存后的液体粪肥通过农田管网进行水肥一体化施肥,通过种养结合,每年可节本增效约90 万元.
第三方服务组织粪污还田.以黑龙江双城北京丹青诺和牧业科技有限公司为例,基于区域中小型养殖场,建有公共粪肥存储池100 个,粪肥播洒机及配套机械设备50 套,收集双城地区的奶牛场、猪场粪污2 万t( 干物质含量低于12%),收集的粪污存储在密闭存贮设施中,春播前及秋收后,使用高效还田设备,按测土测粪配方进行均质、精准还田.总投资1,420 万元,包括服务站点和运输车辆1,020 万元,养殖场粪污贮存池400 万元,年运行成本110 万元.养殖场服务收费20 万元,粪肥农田施用收费112 万元,合计年收入132 万元.
2 粪污专业化能源利用模式
以专业生产可再生能源为主要目的,依托专门的畜禽粪污处理企业,收集周边养殖场粪便和污水,投资建设大型沼气工程,进行高浓度厌氧发酵,沼气发电上网或提纯生物天然气,沼渣生产有机肥农田利用,沼液农田利用或深度处理达标排放.
模式特点主要优点：对养殖场的粪便和污水集中统一处理,减少小规模养殖场粪污处理设施的投资；专业化运行,能源化利用效率高.
主要不足：一次性投资高；能源产品利用难度大；沼液产生量大集中,处理成本较高,需配套后续处理利用工艺.
适用范围：适用于大型规模养殖场或养殖密集区,具备沼气发电上网或生物天然气进入管网条件,需要地方政府配套政策予以保障.
典型案例依托大型规模养殖场粪污专业化能源利用.以河北京安生物能源科技股份有限公司为例,公司年出栏20万头生猪,与全县32 家养猪场、合作社签订粪尿收购协议,统一收集、集中处理,政府部门对粪污收集进行定价.企业投资9,633 万元建设2 万m3 沼气工程,日处理800m3 的畜禽粪污,每年可产生沼气660 万m3,安装了2MW 的沼气发电机组,上网电价为0.75 元/kWh,2016 年发电1,512 万kWh,实现发电收入1,134 万元.沼液进行固液分离,固体部分生产有机肥销售,液体部分就近还田利用、制成水溶肥,年有机肥销售收入1,300 万元,未利用的沼液进入城市污水处理厂深度处理后达标排放.
依托第三方粪污处理企业专业化能源利用.以开启能源科技有限公司为例,龙游县生猪养殖场固体粪便大多委托该公司进行处理,通过16 辆全封闭式吸粪车定期到养殖场收集固体粪便,年收集量18 万t,占全县的72%.公司投资8,000 万元,建设了厌氧发酵沼气工程,形成2MW 发电机组并网发电,年发电量达1,200 万kWh,发电上网电价1.1元/kWh,年发电收入1,320 万元.沼渣生产有机肥1.6 万t,主要通过政府集中采购发放给农户使用,年收入400 万元；沼液进行浓缩处理,10 倍浓缩生产液体浓缩肥,年产量约1.5万t,剩余90% 的沼液深度处理达标排放.
3 固体粪便堆肥利用模式
以生猪、肉牛、蛋鸡、肉鸡和羊规模养殖场的固体粪便为主,经好氧堆肥无害化处理后,就地农田利用或生产有机肥.模式特点主要优点：好氧发酵温度高,粪便无害化处理较彻底,发酵周期短；堆肥处理提高粪便的附加值.
主要不足：好氧堆肥过程易产生大量的臭气.
适用范围：适用于只有固体粪便、无污水产生的规模化肉鸡、蛋鸡或羊场等.
典型案例生猪规模养殖场有机肥生产.以湖南鑫广安有机肥处理中心为例,该公司投资2,500 万元,兴建了占地面积达1 万多平方米,年产能4 万t 的有机肥生产基地,收集的猪粪、沼渣和稻壳粉等辅料按照一定比例混合后,进行槽式发酵或条垛式堆肥发酵,再通过后期腐熟后,通过干燥、筛分等生产商品有机肥.基地每年除了处理自身养殖场固体粪便和沼渣1.8 万t 左右外,还通过8~15 人的专业收粪队,收集和处理周边中小规模养殖场粪便或沼渣1.2 万t 以上.2016 年,实际生产有机肥1.3 万t,每吨有机肥成本约700 元,平均每吨利润100 元左右.
肉鸡规模养殖场有机肥生产.以四川玉冠鸡粪集中处理中心为例,采用“公司+ 农户”饲养肉鸡,存栏种鸡35 万只,养殖户年出栏肉鸡3,000 万只,粪便全部收集进行集中处理,生产商品有机肥.公司投资约1,100 万元,建成年生产能力达到4 万t 颗粒有机肥的生产线.收集的鸡粪和蘑菇渣等辅料按照一定比例混合后,堆肥、腐熟生产颗粒有机肥,有机- 无机复混肥售价为3,200~4,000 元/t,普通有机肥售价为1,300~1,500 元/t.鸡粪原料成本150~250 元/t,运输成本约50 元/t.
4 粪便垫料回用模式
基于奶牛粪便纤维素含量高、质地松软的特点,将奶牛粪污固液分离后,固体粪便进行好氧发酵无害化处理后回用作为牛床垫料,污水贮存后作为肥料进行农田利用.
模式特点主要优点：牛粪替代沙子和土作为垫料,减少粪污后续处理难度.
主要不足：作为垫料如无害化处理不彻底,可能存在一定的生物安全风险.
适用范围：适用于规模奶牛场.典型案例粪便快速发酵生产牛床垫料.以天津市神驰牧业发展有限公司为例,该公司场区总占地370 亩,奶牛存栏2,000 头.该场投资400 万元引进奥地利BAUER 集团公司日处理40 方粪污的快速干燥系统(BRU 系统).全部污水和粪便混合后进入BRU 系统,通过固液分离将固体输送到好氧固态发酵罐内,好氧高温发酵20h 左右,出料直接回垫牛床,污水全年可节省牛床垫料费用约150 万元.
粪便堆肥无害化处理垫料回用.以黑龙江双城雀巢有限公司某奶牛养殖场为例,公司存栏1,500 头奶牛,其中泌乳牛700 头.粪便固液分离后的固体粪便含水率70% 左右,进行8 ～ 9 周的好氧发酵后,回填卧床,污水贮存在总容积8 万m3 的氧化塘中,用于周边农田施肥用.每天每头牛可节约垫料费用0.5 元,年可节约27 万元.
5 异位发酵床模式
在传统发酵床养殖基础上进行改进,垫料不直接与生猪接触,猪舍免冲洗,粪便和尿液通过漏缝地板进入下层垫料或转移到舍外铺设垫料的发酵槽中,进行粪便尿液的发酵分解和无害化处理,经过一段时间后可直接作为有机肥料进行农田利用.
模式特点主要优点：饲养过程不产生污水,处理成本低.主要不足：大面积推广垫料收购难；粪便和尿液混合含水量高,发酵分解时间长,寒冷地区使用受限；高架发酵床猪舍建设成本较高.
适用范围：主要适用南方水网地区,周围农田受限的生猪养殖场,其中舍外发酵床适用于年出栏1,000~2,000 头的养殖场,高架发酵床适用于规模较大的养殖场.
典型案例中小规模生猪养殖场舍外发酵床.以温氏家庭农场模式为例,生猪常年存栏500 头,年出栏1,000 头,猪粪便和尿液清理到舍外的大棚,大棚内建有发酵床,底部铺设木屑、稻壳、蘑菇渣等,采用机械( 管道) 或人工将粪尿均匀撒入并翻堆,定期加入菌种.土建和设备投资4.3 万元,每头上市肥猪可增加有机肥销售收入约3元,实现污水零排放.
大规模生猪养殖场高架发酵床.以广东东瑞食品集团有限公司为例,采用两层结构的高架猪舍养猪,其中上层养猪,下层利用微生物好氧发酵原理,以木糠等有机垫料消纳粪尿,生成有机肥料.万头猪场的土建和设备投入约620 万元,减少污水处理设施投入约180 万元,与传统养殖模式相比,增加投入约110 万,在运行费用方面,年有机肥收入54 万元,每年需要垫料35 万元,人工费用、电费等费用18 万元,收入和支出基本平衡.
6 污水肥料化利用模式
养殖场产生的污水厌氧发酵或氧化塘处理储存后,在农田需肥和灌溉期间,将无害化处理的污水与灌溉用水按照一定的比例混合,进行水肥一体化施用,固体粪便进行堆肥发酵就近肥料化利用或委托他人进行集中处理.
模式特点主要优点：污水进行厌氧发酵或氧化塘无害化处理后,为农田提供有机肥水资源,解决污水处理压力.
主要不足：要有一定容积的贮存设施,周边配套一定农田面积；需配套建设粪水输送管网或购置粪水运输车辆.
适用范围：适用于周围配套有一定面积农田的规模猪场或奶牛场,在南方宜使用厌氧发酵生产沼气等无害化处理,在北方宜直接使用氧化塘贮存,在农田作物灌溉施肥期间进行水肥一体化施用.
典型案例“果- 沼- 畜”水肥一体化利用.以陕西延安梁家河流域千亩生态果园水肥一体化工程为例,该工程按照“以果定沼、以沼定畜、以畜促果”的思路实施,项目总投资220 万元,按照“斤果斤肥”的技术标准,在梁家河山地苹果园建设了200 立方沼气工程和1,000 亩水肥一体化示范工程,年可处理梁家河流域畜禽养殖厂粪污1,800t ；年可产沼液1,600t,可满足梁家河流域1,000 亩苹果园有机肥施用.通过“果- 沼- 畜”模式实施,使梁家河流域畜禽粪污资源化利用,达到了区域内全消纳,有机肥( 沼渣沼液) 替代化肥达到了60%.
污水厌氧发酵集中收集还田利用.以龙游县箬塘村为例,村内6 家规模养猪场,近1.5 万头生猪,污水经厌氧发酵无害化处理,沼液与村里3,800 亩种植基地相配套,通过集中布网还田利用,共建有沼液池1.8 万m3,铺设灌溉管网近18km,年消纳沼液约6 万t,减少化肥使用约300t,按每亩节约化肥150 元计算,每年可节约成本50 万元以上,种植户得到了实惠.
7 污水达标排放模式
养殖场产生的污水进行厌氧发酵+ 好氧处理等组合工艺进行深度处理,污水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001,其中COD 低于400mg/L,NH3-N 低于80mg/L,TP 低于8mg/L) 或地方标准后直接排放,固体粪便进行堆肥发酵就近肥料化利用或委托他人进行集中处理.
模式特点主要优点：污水深度处理后,实现达标排放；不需要建设大型污水贮存池,可减少粪污贮存设施的用地.
主要不足：污水处理成本高,大多养殖场难承受.
适用范围：适用于养殖场周围没有配套农田的规模化猪场或奶牛场.
典型案例规模猪场污水深度处理达标排放.以浙江美保龙种猪育种有限公司为例,公司存栏母猪2,000 头,污水处理采用高效固液分离系统,高效UASB 厌氧发酵系统,四级生化联合处理技术等工艺,污水处理中心总投资800 万元,日处理污水240t,合计吨污水处理费用约为6.2 元,处理后水达标排放,部分出水循环用于苗木灌溉、水生蔬菜种植和水产养殖等.
规模猪场污水深度处理回用.以网易味央安吉猪场为例,目前猪场存栏生猪约6,000 头,粪尿采用“猪用马桶”收集,定期冲洗马桶,收集的粪污首先进行固液分离,分离后的污水采用“生物高效脱氮除磷(A/O)”+“膜生物反应器(MBR)”组合工艺,污水处理设施总投资约200 万元,目前日处理污水约50t,吨污水运行成本约为8.7 元,处理后的污水出水可达到COD ≤ 150mg/L,氨氮含量≤ 10mg/L,终水回用做“猪用马桶”的冲洗用水,既做到“零排放”,又节约了新鲜用水量.■
( 来源：《农民日报》)
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