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高温高效粪污处理技术的应用效果分析

2021-02-20 367 上传者：管理员

摘要：采用高温高效粪污处理技术，研究其对不同含水量鸡粪的处理效果。结果表明，高温高效粪污处理技术对含水率40%～60%的鸡粪都可以处理，尤其是对含水率低于40%的畜禽粪便有较好的处理效果。同时，其具有占地面积少、处理速度快、辅料来源广、操作和维护简单等优点，无害化处理效果好。

关键词：
污染治理
环境科学
生物处理技术
粪污处理技术
高温高效
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近年来，原位发酵床、异位发酵床和罐式发酵等畜禽粪污生物处理技术不断推陈出新，丰富了畜禽粪污处理模式，较好地解决了畜禽规模与养殖环境容量不足的矛盾[1]。但是，这些技术普遍存在发酵周期长、管护要求高等问题。高温高效粪污处理技术在此基础上，进一步进行了创新和完善。本文就高温高效粪污处理技术对不同含水量鸡粪的处理效果进行分析，并通过与异位发酵床技术的对比，验证其推广价值。

1、材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点选在马鞍山市含山县龙源禽业有限公司，该公司常年存栏蛋鸡5万羽，日产鸡粪5t。建有1100m2异位发酵床车间和600m2高温高效处理车间各1座，均为混凝土地面、砖混墙体、防雨顶棚。试验前该公司一直采用异位发酵床技术对鸡粪进行处理，但经常发生发酵不完全甚至造成死床现象，且伴有刺鼻异味。该公司异位发酵床处理模式在马鞍山市蛋鸡养殖行业中有一定的代表性。

1.2 试验材料

1.2.1 试验设备

(1)滚筒式搅拌发酵机。型号为11FFG-6，由台圣环保（马鞍山）有限公司自主研发，规格为6m3，粪污处理能力为1000kg/h。主要由控制系统、传动系统和搅拌发酵系统3个部分组成。功率为5.5kW·h,183.75kW动力输出，长、宽、高分别为5500、2200、2600cm。液压滚轮驱动，电加热，机壳导热，滚动搅拌。具有一次性处理量大、原料粒度要求宽松等特点，操作简单，使用方便。2019年列入安徽省农机购置补贴目录。(2)混合搅拌机。由郑州诺科机械设备有限公司生产，规格型号为JW-550。(3)固液分离机。由祁阳现代农业装备科技开发有限公司生产，规格型号为9GY-8。为国家农机购置补贴目录产品，具有自动化程度高、耗电量小、耐腐蚀、强度高、操作方便等特点[2,3]。

1.2.2 试验原料

(1)鸡原粪3t。为含山县龙源禽业有限公司存在储粪棚中的鸡粪，含水率约60%。(2)锯木粉400kg。从含山县木材加工厂采购，为松树、杉树、柳树等加工后的原木粉，含水率约20%。(3)酵素45kg。由台圣环保（马鞍山）有限公司自主研发，为一种耐高温分解酶，在120℃内不会失活，规格型号为TS-80。

1.3 试验方法

1.3.1 供试鸡粪处理

将鸡粪分成2份，每份1000kg。其中：处理组1为未经任何处理的原粪，用水分测定仪测出其含水率为60%；处理组2为用固液分离机对原粪进行挤压得到的、含水率为40%的鸡粪。

1.3.2 搅拌混合

分2组进行，分别将处理组1、处理组2鸡粪投送到混合搅拌机中，再各添加200kg锯木粉和15kg酵素，在混合搅拌机中进行充分混合20min，分别得到混合物1、混合物2。

1.3.3 高温发酵

分2组进行，将混合物1、混合物2分别投入到滚筒式自动搅拌发酵机中，通过滚动搅拌使鸡粪、锯木粉和酵素在滚筒罐体内边搅拌、边加热、边发酵，维持50～60℃中温发酵3.5h、70～80℃高温发酵0.5h后，生成2组有机肥，即有机肥1、有机肥2。

2、结果与分析

2.1 高温高效粪污处理技术对不同含水率鸡粪处理的结果

由表1可以看出，不同含水率的鸡粪经高温发酵处理后得到的有机肥，物理性状有一定区别。有机肥1为直径0.1～10.0mm球粒，大小不均匀，其中大型球粒占比20%左右，外硬内软，灰褐色，无臭味，易于堆放和储存。有机肥2为直径0.2～0.3mm球粒，大小均匀，内外质地一致，不易松散，灰褐色，无臭味，易于堆放和储存。售价方面，有机肥2高于有机肥100元/t左右。

表1 不同含水率的鸡粪处理结果

为进一步验证高温高效处理后生成的有机肥质量，试验人员将有机肥2送马鞍山市产品质量监督检验所检验，检验项目包括有机质质量分数、水分质量分数、总氮（以纯N计）、磷（以P2O5计）、钾（以K2O计）、总养分（N+P2O5+K2O）质量分数、酸碱度、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数、总铬、总汞、总砷、总铅、总镉。除酸碱度、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数之外，其余检测结果均以烘干基计，其中：有机质质量分数、水分质量分数、总氮（以N计）、磷（以P2O5计）、钾（以K2O计）、总养分（N+P2O5+K2O）质量分数的检验结果分别为53%、13%、2.2%、2.3%、2.4%、6.9%；酸碱度、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数的检验结果分别为8.3、100%、15个/g；总铬、总汞、总砷、总铅、总镉的检验结果分别为31、0.01、1.4、3.3、2.6mg/kg。有机肥2中有机质质量分数、总养分质量分数等14项指标的检验结果均符合（有机肥料）（NY525-2012）的标准，均判定为合格。

2.2 高温高效粪污处理技术与异位发酵床技术对比

从表2可以看出，高温高效粪污处理技术与异位发酵床技术相比，具有明显优势。

2.2.1 处理效率高

单批次处理时间平均为4h，明显快于发酵床等生物发酵处理技术（查阅龙源禽业有限公司近2年粪污处理记录，发酵腐熟时间视环境温度的高低呈现一定变化，常温下需480～720h），理论上每日可处理6批次。1个6m3滚筒式搅拌发酵机日处理固粪约6t，完全可以满足一个存栏5万只蛋鸡的规模养殖场粪污处理需求。

2.2.2 占地面积小

一个6m3规格高温高效粪污处理用房约需60m3，原料和成品库房240m3，共300m3。同等处理规模如采用异位发酵床模式，则需用地逾1000m3，极大地节约了粪污处理用地面积。

2.2.3 辅料来源广

高温高效处理用的辅料除稻壳、锯末外，稻、麦、油菜等农作物秸秆粉碎后也可以用，辅料来源充足。

2.2.4 商品价值高

经过高温发酵处理后生产出的有机肥，呈直径2mm左右的颗粒状，不含有害病原体，无异常臭味，可按照用户需要制成20、40、80kg等袋包装规格，储存、运输、使用方便。有机肥售价可比原粪高出300元/t，扣除辅料、人工等成本后，利润在200元/t左右。

3、结论与讨论

试验结果表明，高温高效粪污处理技术对含水率40%～60%的鸡粪都可以处理，尤其对含水率低于40%的畜禽粪便有着较好的处理效果，且与传统的发酵床、堆肥发酵、沼气工程等模式相比，具有占地面积少、处理速度快、辅料来源广、操作和维护简单等优点，同时近80℃的处理温度基本可以杀灭鸡粪中的虫卵、病原体和杂草种子等，无害化处理效果好[4,5]。随着国家关于畜禽养殖废弃物资源化利用工作力度的加大，畜禽规模养殖水平的提高，以及蔬菜、瓜果和苗木等产业对高质量有机肥的庞大需求，这一技术将会很快得到广泛应用[6]。

参考文献：

[1]迟卫军.集约化畜禽养殖场污染防治对策及粪污处理技术[J].承德民族职业技术学院学报,2005(1):98-100.

[2]许文志,欧阳平,罗付香,等.中国畜禽粪污处理利用现状及对策探讨[J].中国农学通报,2017,33(23):106-112.

[3]张伟.河北省规模奶牛养殖场粪污处理现状及对策研究[J].中国畜牧杂志,2016,52(4):43-47.

[4]殷小冬,赵贺,高飞,等.不同异位发酵床垫料的粪污处理能力比较研究[J].中国农学通报,2020,36(11):96-101.

[5]刘明,黄荣,李明,等.畜禽粪污处理技术标准现状研究[J].中国标准化,2017(24):40-42.

[6]章保.规模化奶牛养殖场粪污处理应用研究[D].武汉:华中科技大学,2007.

谢长明,陈清德,邝加民,冯琦.高温高效粪污处理技术应用效果研究[J].现代农业科技,2021(04):155-156.