全量还田模式是解决养殖粪污处理与环保更佳途径,降低约80%投入

全量还田模式是解决养殖场粪污处理与环保更佳的途径,降低约80%环保占地与设施投入成本处理费用更低,获得发明专利

当前,养殖场环保问题永远是要重视的问题,但是我们养殖业几乎都是低利润,要大投入去解决环保问题是非常不正常的,有的一个万头猪场环保投入要数年才能赚回。许多养殖场对于解决环保问题就非常头疼,因为不知道哪种方法好?

1.如果建设养殖废水达标排放,投入高(年出栏万头猪场需要450-1200万左右)、处理成本高(处理1立方废水成本6-16元),关键是排放许可证还非常难办。

2.建设沼气池不算是解决环保问题,最多就是储液池,且初期投入也大,因为大量的养殖废水导致的沼液一样难以处理。

3.异位发酵床不仅不算粪污资源化(是资源化的浪费模式),而且只能解决临时问题,关键是垫料难找成本高,运用几个月垫料重金属严重超标,导致懂的有机肥厂与果蔬种植基地拒收,还有容易死床根本无法长期解决养殖场的环保问题。

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另外,当前国家重点推广的粪污资源化,而农业农村部最推荐的全量还田模式。

其实农业农村部早就推荐给我们最佳的粪污资源化解决方案——全量还田模式,也就是说养殖场的所有废弃物(粪尿水)通过微生物处理后全部用于农作物的种植形成资源化利用。发达国家(如美国)早就一直运用这种模式,且投入成本低廉(只需建立储液池即可,不需要沼气池、固液分离、生化处理等),将养殖产生的粪尿水直接通过微生物发酵后浇灌农作物。

全量还田模式设施投入低(如存栏千头猪场全部设施投入仅需几万元,也就是两个150立方的储液池,如果周边有足够的消纳条件如种植牧草仅需两个60立方储液池即可解决问题)、处理成本低廉(处理1立方粪污成本1元左右)、不需要复杂的设施投入(如不需要固液分离、不需要建设沼气池与废水生化处理系统、不需要固态粪便有机肥发酵,只需要抽水泵即可)。这种模式不管你的养殖场大小(包括散养户),不管是传统冲水模式、漏粪板(自动刮粪、尿泡粪、高架网床等),也不管你是养殖猪鸡牛羊等都可以直接实施。

其实养殖场最难处理的是粪水,量大!还有就是含水量极高的动物粪便,像流涕一样,如一些养鸭场的鸭粪、鹅粪等。如果需要处理达到排放标准则需要大量投资建设生化处理设施,且运行和处理成本极高!

一、技术概述

(一)基本情况

本技术从2017年开始研究,已经获得发明专利授权。技术内容涉及范围包括养殖场的环保问题、粪污资源化问题,建设投资仅需通过简易的两个发酵池,将养殖场所有动物粪便、污水集中到两个交替使用的圆形储粪池,采用兼氧复合微生物与酶制剂组合进行液态发酵,通过7-15天将粪污转化为无臭、重金属和抗生素残留大幅度降低到可以忽略的安全范围,对植物不烧根(不烧苗),含有益微生物丰富的液态生物菌肥(符合NYT2596-2014 沼肥标准)。

实施本技术具有设施成本低廉、运行操作简单,能够将养殖场的环保与粪污资源化问题一次性解决,实现养殖场固态粪污与污水肥料化全量利用,有效构建养殖与种植循环生态发展模式,既符合全国强制性粪污资源化利用的政策,也符合农业农村部《2020年畜牧兽医工作要点》中的推荐模式“促进畜禽粪污还田利用……组织起草畜禽粪污还田利用限量标准、液体粪肥还田利用标准、猪场粪污深坑贮存建设规范、畜禽粪污沤肥技术规程。推动建立畜禽粪污全链条养分管理制度,因地制宜推广全量还田利用技术模式”。

专利号可以通过网上查询验证

(二)示范情况

实施本技术不需要建设固液分离、沼气池、沉淀池、氧化塘、储粪池及粪便堆放处理房等各种固液态粪污处理设施。且整个储存、处理过程中无臭味、苍蝇等,没有污染物对外排放造成污染。目前,该技术已在广西区内外成功示范一千多家养猪场,实践证明,全国大部分地区一年四季均可推广应用。

(三)提质增效情况

养殖粪污资源化在我国已经达到了一个空前的重视。但大部分规模养殖场对环保+粪污处理设施投入存在不足,一些处理工艺要么造成粪污严重浪费,或者导致不处理直接排放或者高昂的处理成本;有的采用沼气与沼气发电模式,投入成本大,产生沼气与发电带来的效益不明显,沼液仍然存在臭味或腐熟不够彻底,还需要经过处理或者进行大型设施处理后进行排放;有的采用大型固态粪污发酵设备,设施投资数十万元到数百万元,不仅处理效率低,且处理1立方粪污耗能大。数据显示,一个万头的猪场配套合格的环保设施大约需要投资450-1200万元,导致许多老旧养殖场无法投入改造而停养,一些想新建的养殖场因为高昂的环保设施投入望而却步。在后非瘟时期全国鼓励生猪复养的今天无疑是一大瓶颈阻碍。

其实,越发达的国家养殖业环保设施投入越简单,大部分都是运用我国农业农村部首推的全量化还田模式,特别是运用本方案介绍的粪污一体化处理全量化还田模式。且非常适合新建的、老旧的养殖场采用,具有实施简单、效果明显、容易复制推广等优点。

实施本技术的规模养殖场的环保设施投入降低约80%,处理粪污运行成本降低约70%(含人工),环保设施与粪污处理所需占地面积减少一半以上。

广西天等县一规模养殖场建设实施现场

广西一规模养殖场已经在运行现场

一个猪场正在新建交替使用储液池

本技术原则上适合当前大部分畜禽产生流体粪污、高含水量粪污的养殖模式。适宜推广应用的不同畜禽养殖模式:

1.水泡粪(尿泡粪、液泡粪)生猪养殖模式:这种模式养殖栏舍建设成本低(1500平方米猪舍比安装自动刮粪系统减少6-15万元费用);

2.自动刮粪模式:这种模式在养猪、养牛、养鸡、养鸭鹅等都采用,只需将刮出来粪污引入到A池与B池进行处理就成为液态生物有机肥。

3.传统冲水模式:由于冲水、饮水漏水增加了大量的粪污,要根据增加的量来增加A池与B池的容量,且由于含水量大,生物有机肥的养份也会有所降低,但完全可以采用本技术进行处理。

二、技术要点

本技术适合所有养殖场运用。所在的养殖场饲养规模要遵循农业农村部发布的“按照种养匹配的原则配套粪污消纳用地”指导实施。

1.养殖场要做好源头减量。如雨污分流,养猪的饮水器最好能够达到饮水时漏出的水外流到雨水渠,不冲水或者少冲水。

2.粪污产生量计算:在源头减量的基础上,一头母猪年产生粪污约4 m3,一头肥猪从出生到出栏产生粪污约1-1.5m3计算(如果饮水器漏水问题不解决、使用冲水洗栏模式,每天产生的粪污乘以2.5倍以上,雨污分流也会增加粪污量)。

3.粪污处理池容积计算:假设年出栏1万头育肥猪,按照上述的计算方式,年需要处理1万吨粪污,平均每天产生约27m3粪污。养猪场需要建设两口交替使用的粪污处理池,即每一口池需要满足储存粪污45天才进行技术处理,处理7-10天即可直接作有机肥还田,如此循环。计算每个池所需容积:45天×27m3=1215m3。也就是说需要建设约1200m3的粪污处理池2个,而如果周边有足够的及时消纳条件(如种植有大量的牧草),则可以在此基础上减少一半粪污处理池的容量。但考虑到部分区域冬季果蔬需求有机肥可能降低的因素,建议储粪池的容量要适当扩大。

4.粪污处理池建设要求:最好圆柱形,深度4~6m,地上部分1.2~1.5m,长久使用建议池壁用钢筋+混泥土浇筑,混泥土的厚度根据池的深度和宽度来决定,如深5m、直径20m的池,混泥土的厚度0.4m左右;简易和短时间使用的池可以采用防渗膜等方式;超过500m3的池在中央需要支撑安装一个电动搅拌机,小规模粪污池不需要搅动装置;粪污处理池四周采用透明式的大棚,以达到增加光照、热量,提高发酵速度与蒸发水分、防止苍蝇等作用。周围设置隔离装置、警示牌,禁止非专业人员进入,严禁烟火。

5.粪污处理流程(以A池和B池循环使用说明):开始运行,第1-45天养殖场所有粪污进入A池,约27m3/天,同时蒸发约2~5m3/天,到第45天截断粪污进B池,此时A池是不会满到溢出。此时,将专用畜禽流体粪污快速发酵剂产品激活后加入A池中(参照产品说明书使用),如有搅拌装置即启动池中央的搅拌装置每天2~3次,每次2~3小时。考虑到受季节和粪污中含消毒剂、抗生素等因素影响需发酵7~15天完成,此时粪污渣大部分被溶解无臭味,可以就近就地或通过罐车运送还田,在45天内便可清空A池。然后处理B池,如此循环。

6.处理粪污的效果和养份:经上述处理后的粪污中臭味已经消除、氨氮降低到对植物不烧根的水平,其中的重金属和抗生素残留可以忽略,且由于大量有益微生物的作用,微生物能够明显地改良土壤、减少作物细菌性根部疾病,提高农作物产品品质等。也可以直接用于鱼塘做水肥使用。

检测符合有机肥标准(下面三张图片)

三、技术研发单位

三、技术研发单位

本技术由广西助农畜牧科技有限公司牵头研发,广西畜牧总站给予技术指导和参与研发。

本技术通过近年的实施示范应用,目前仅在广西就有一千多个规模猪场采用,大量散养猪场运用,推广至今一直运行良好,得到了运用猪场的充分肯定和好评。该技术具有投入少、处理简单、成本低、效果好等优点,具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。随着农业农村部更加注重粪污全量化还田模式的引导,我们计划将该技术通过扩大宣传、示范、培训、现场指导或全方位负责建设等方式,进一步在广西及其他省区扩大推广应用范围。同时帮助对该技术有兴趣的全国各地养殖大县建立示范点,通过以点带面辐射技术成果。

本文发明人之一蒋老师,为农业农村部粪污资源化一小组专家组成员,欢迎进行交流。

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