密闭式高温发酵设备在肉鸡养殖场中的应用

程辑鑫，陈贺亮

（辽宁省生态畜牧业管理站，辽宁 沈阳 110161）

密闭式高温发酵设备在肉鸡养殖场中的应用

程辑鑫，陈贺亮

（辽宁省生态畜牧业管理站，辽宁 沈阳 110161）

苏家屯某养鸡场与辽宁省某环保科技企业合作，运用该环保企业生产研发的密闭式高温发酵设备，通过密闭的好氧发酵模式处理鸡粪便，生产有机肥。其过程安全环保，成本较低，具有一定的经济效益，较为适合作为规模化畜禽养殖场粪污无害化治理。根据该企业提供该场处理后样品检测报告显示，初始鲜粪的含水率约为50%（鲜粪含水率数值与集粪方式有关，数值范围偏低需要确定），经处理后成品含水率为37.23%，鲜粪有机质含量为30%～40%，经处理后成品有机质含量50%～55%，氮磷钾比例呈升高的趋势，有效地保留了氮磷钾等养分，因此有利于作为有机肥使用。

密闭式高温发酵设备；好氧发酵；肉鸡粪便处理

苏家屯某养鸡场成立于2012年，总占地面积10 000 m2，共有5栋鸡舍，鸡舍总面积6 500 m2，饲养方式为笼养，主要饲养AA白羽肉鸡，常年存栏量10万羽，年饲养量50万羽。目前每天产鸡粪量为12 t左右，全年产粪量4 000余吨，由于鸡粪受季节影响较大，长时间堆积产生刺鼻的气味，并对周围土壤和水体造成了很大的污染，因此急需一套安全、无害并且能生态化、资源化利用鸡粪便的治理技术，从而达到种养结合、防治环境污染的目的。

1 清粪方式及运输

该场采用三层笼养的饲养方式，采用机械刮板的方式干清粪，每天鸡舍产生的粪便机械刮板运至出粪口，通过传输带运送至发酵设备内部。

2 粪污发酵工艺流程

2.1工艺流程该鸡场根据本场实际和周边情况，与辽宁省某环保企业合作，购置其自主研发的封闭式好氧发酵处理设备，对鲜鸡粪采用封闭的好氧发酵处理模式，工艺流程见图1。

图1 密闭式高温发酵设备工作工艺流程图Fig.1 Working process flow chart of enclosed aerobic fermentation machine

2.2好氧发酵密闭式高温发酵设备之所以可以无污染、快速的处理畜禽粪便就是利用的微生物好氧发酵原理，依靠好氧微生物在有氧的环境下对有机物进行生物降解的一个发酵过程，好氧微生物依靠自身的生命活动过程，将发酵物料中的有机物转化成二氧化碳、腐殖质以及热量等的过程。由于好氧发酵过程中，粪污会经过72 h以上的60℃高温过程，这一过程中微生物不仅消耗了大量的异味成分，同时高温也将致病菌、草籽等成分消灭，使得有机物料无异味且无杂质。

2.3发酵过程整个发酵周期为7 d，循环进行，即每天由发酵设备底部排出发酵物料，每天从发酵设备顶部投入畜禽粪污（病死禽尸体可一并投入处理），第1天加入的物料第7天排出。设备每天可投入约12 t物料，排出约5 t有机物料，可全年运转，发酵层示意图见图2。

2.4关键工艺指标粪污含水量，如果粪污含水率大于70%，则好氧微生物被水所覆盖，无法启动发酵，解决这一问题的方法，就是向粪污中添加辅料，调节水分，最佳的含水率为60%。粪污的碳氮比，鸡粪中碳氮比较低，为10:1，由于微生物活跃的环境需要的碳氮比为30:1，所以需要向粪污中添加高碳氮比辅料，如锯末、稻壳等。一般而言，调节水分和碳氮比采用同一种辅料。

2.5营养成分比对根据该企业提供的质检报告显示，处理前后鸡粪营养成分与有机肥农业标准（NY525-2002）对比见表1和图3。通过表1可见，样品中pH、有机质、总养分的含量远高于标准中的含量，可见样品达到作为有机肥使用的要求，只有含水率略高，可适当通过晾晒或者通风来降低含水率。

图2 发酵层示意图Fig.2 Schematic diagram of fermentation layer

表1 处理前后鸡粪营养成分对比Table1 Comparison of manure nutrients before and after treatment

2.6有机肥的生产与加工目前，该场尚未对有机肥进行深度加工，以粉状发酵物料推广有机肥。正在规划未来有机肥生产车间及存储场地，引进全套颗粒有机肥生产线，对发酵物料进行深度加工，满足市场需求。

3 密闭式高温发酵设备的应用

3.1密闭式高温发酵设备的设计尺寸和占地规模该鸡场根据本场常年存栏量，购买与其相匹配的型号发酵机，其尺寸为高6.4 m，直径4.5 m，安装面积165 m2。

3.2密闭式高温发酵设备的优点该设备的优点在于，封闭式发酵，隔热处理，不受季节温度的影响（尤其在北方），可常年运行；发酵速度快，7 d发酵完全。发酵物料腐熟度高，不含致病菌、病毒、虫卵、草籽等有害物质，可直接还田，不需要后腐熟，不烧根烧苗。采用高效节能电机，运行费用低；粪便的投入及排放将自动进行管理，自动化程度高，管理人员少；发酵机的附属设备统一处理发酵过程中产生的臭气、气体、粉尘、废水，发酵场周边干净，无二次污染；发酵机接触粪便的部位全部采用不锈钢材料，寿命可达10年之久；发酵的肥料含水率（一般30%～35%）可以进行调整。

图3 质检报告Fig.3 QC report

3.3密闭式高温发酵设备用于鸡场的优势对比畜禽养殖中粪污的有机质含量，鸡粪最高，约为70%，猪粪及牛粪则仅为15%左右，这就意味着只有鸡粪发酵后，可以不添加有机质成分，直接满足NY525-2012所规定的有机肥指标，在种植中使用具有最高的营养价值，国外的实践中常以猪粪或牛粪混合鸡粪进行快速发酵，兼顾环保和使用价值。该场以肉鸡养殖为主，相对而言肉鸡粪污的含水量较低，且产粪量规律，利于设备的使用及测试。

3.4密闭式高温发酵设备施工注意事项设备安装前需制作地基，地基面积为9 m×9 m的正方形，并在中部作四个方形支点，呈田字型，方形支点高40 cm，中部十字的通道是预留的管道线和维修空间，支点在浇筑混凝土时嵌入预埋件。设备体积大、高度高，考虑狂风时的稳定，以及运行过程中设备的共振，所以设备安装时，底座直接与预埋件焊接上，这样最大程度的保证设备运行过程中的稳定。混凝土地基深度需要1.5 m，这个主要是考虑冬季冻土层问题，避免冬季地基出现变形。

4 该场粪肥资源综合效益分析

4.1经济效益该设备总投资150万，使用年限为15年，据了解该设备的折旧费用为每生产一吨成品设备折旧100元，该场每天生产5 t成品，每年设备折旧费为18万元，电费以及人工等费用20万每年，现阶段市场上有机肥售价700～800元/t，该企业年产1 800 t，即年净收益为80万左右，因此约两年的时间可以收回整个粪污处理的投资，长远计算，这一无害化与资源化结合的投资，有着良好稳定的收益，可增加养殖的抗风险能力，延长养殖收益链。

4.2社会效益畜禽粪污对环境的影响，在国内很多地方已经上升为严重的社会问题，居民与养殖企业因为环境污染问题而频频发生冲突。严重影响社会的稳定。处理好畜禽粪便问题，不仅利于养殖企业，而且更有利于养殖企业与邻里百姓之间和睦相处，企业能更好地健康发展。通过此项目的实施，一方面彻底解决了长期困扰企业发展的粪便污染无害化处理问题；另一方面，企业产出的有机肥，可以提供给当地草莓种植户、大棚蔬菜种植户等水果、蔬菜种植企业，促进有机蔬菜、水果的产业化，解决种植企业购买、使用有机肥难、贵的问题。

4.3生态效益保护土壤和农业生态环境，防止化肥对土壤和人身造成污染侵害，是化肥行业多年来一直没有解决的一个老大难问题，畜禽粪便经过短时间（7 d）的好氧发酵，变成不含致病菌、病毒、虫卵、草籽等有害物质的优质有机肥原料。使用有机肥种植有机农产品已经成为未来的趋势，也是国家重点支持的项目。

将畜禽粪便直接发酵处理，可以避免畜禽污物排入江河造成水体污染和严重富营养化。而污水中有毒、有害成分一旦进入地下水中，会造成持久性的污染，很难治理和恢复。同时，畜禽粪便中含有臭味化合物100多种，其中最多的是硫化氢、氨气、脂肪醛类、粪臭素和硫醇类，严重影响人身健康。畜禽污水长期用于灌溉，会导致作物陡长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，大面积腐烂。此外，高浓度污水导致土壤空隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结，严重影响土壤质量。全世界人畜共患疾病有200多种，中国有120种，其中由禽类传染的24种，这些疾病的载体主要是畜禽粪便。目前，禽流感的人畜共患已经引起全社会的广泛关注，禽流感的流行已经严重影响养禽业的发展，不仅对行业内部危害大，引起大量的鸡只死亡，仅2013年部分月份发生禽流感造成的行业损失就达几百亿人民币。所以，经过对畜禽粪便无害化处理与资源化利用后，生态环境得到极大改善。

5 存在问题

5.1整个项目一次性投入较大，对于中小规模的来说养殖户资金周转存在困难；对于产出物料的销售，单一养殖户的规模无法产生品牌效应，且面临销售费用较大的问题；辅料的收集和使用，发酵过程中，调节含水量及碳氮比的辅料多为农业生产中的废料，如秸秆、稻壳、枯枝等，由于种植户相对分散，相应的废料量少，不易集中，从而增加了运输成本。

5.2鉴于现阶段有机肥市场比较混乱，没有一个法规来规范市场环境，导致天然绿色的有机肥料不被广大种植户所认可，导致销路受到影响，使养殖户对于粪污治理的积极性不高，不利于整个粪污治理工作的顺利进行。

6 讨论

6.1针对上述问题是否可以政府出面购置一套处理设备，然后将比较密集的中小型养殖户的粪便集中处理，这样既解决了中小规模养殖户的资金问题，还解决了大量粪便堆积没有销路的困难；并成立有机肥合作社，采用养殖户和种植户对接、签订供求协议等方式，既保证用上好的肥料又保证有机物料的销售，一举两得，双方共赢，建立起良性循环；如果能统一协调，建立起废料产出者和使用者的对接，可以降低发酵成本，同时也解决了废料的环境污染问题。

6.2现阶段农村还面临秸秆等农作物的收割残渣无法处理，大多数都焚烧，既影响空气质量，造成污染，又极易在春秋等干燥风大的季节引起火灾，给社会和生活带来极大的损失，针对这一问题，是否可以将这些残渣收集到一起，集中粉碎，作为辅料添加到粪水中，共同发酵，既能解决部分清粪方式含水率过高的问题，又能将残渣与粪水同时处理，并应用于农田，形成一个绿色的循环系统。

7 结语

综上所述，这种治理模式具有安全、环保、节省空间等优势，并且可以种养结合，对资源进行绿色、生态化应用，从而降低养殖业粪便和污水对环境的污染，同时产生肥料，还于农田，形成了一个循环，为未来的粪污治理项目的实施奠定了良好的基础。

畜禽粪便处理是畜禽养殖业剩下的唯一一个最难、最集中的问题，利用无害化和资源化并举的思路解决这一问题，既可以疏通上游（养殖环节）产业的发展瓶颈，同时也为下游产业（种植业）的发展提供必需的肥料支持，解决了循环农业的关键问题，使种植业与养殖业两大行业共赢循环发展。

Application of closed type high temperature fermentation equipment in a broiler farm

Cheng Jixin,Chen Heliang
（The Ecological Animal Husbandry Management Station of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110161）

A chicken farm in Sujiatun Shenyang cooperate with a environmental science and technology enterprises in Liaoning Province,using the environmental protection enterprise production and development of a sealed high-temperature fermentation equipment,the production of organic fertilizer was produced by the treatment of chicken manure with fully enclosed aerobic fermentation mode.The process is safe and environmental protection,low cost,and has a certain economic benefits,more suitable for large-scale livestock and poultry farm manure harmless treatment.According to the enterprise to provide the treatment after sample inspection report shows that initial fresh dung in the water rate is about 50%.After treatment finished water rate 37.23%,organic matter content in fresh feces is 30%～40%,after processing after the organic matter content of the finished product is 50%～55%,the proportion of nitrogen,phosphorus and potassium was increased,effective retention of nitrogen,phosphorus and potassium and other nutrients,so it is in favor of the use of organic fertilizer.

Closed type high temperature fermentation equipment;Aerobic fermentation;Broiler manure treatment

S831.4 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：B

B

1672-9692(2016)06-0031-05

2016-04-30

程辑鑫（1984-），男，本科，主要从事畜牧技术推广、畜禽粪污治理等工作。