蛋鸡粪资源化处理利用技术集成与应用

杨凌 韩昆鹏 卞红春 顾海洋 陈静华 周姬 （江苏省盐城市畜牧兽医站 224002 江苏省盐城市响水县畜禽改良站）



蛋鸡粪资源化处理利用技术集成与应用

杨凌①韩昆鹏①卞红春①顾海洋②陈静华①周姬①（①江苏省盐城市畜牧兽医站 224002 ②江苏省盐城市响水县畜禽改良站）

盐城是长三角地区禽蛋产品主要生产供给基地。2017年全市蛋鸡年末笼存6364.56万只，规模养殖场(户)7819个，规模养殖比例92.17%，蛋鸡产业已成为盐城市农村经济发展的优势骨干主导产业。由于蛋鸡粪石粉含量高、含有较多羽毛，且大多养殖户采用粪槽+刮粪板清粪，蛋鸡粪含水率高，导致处理与利用难度大，严重影响和制约了蛋鸡产业的绿色、可持续发展。

为切实有效开展蛋鸡粪处理与资源化利用，加快推进蛋鸡业转型升级和绿色发展。笔者根据盐城市不同蛋鸡养殖场(户)养殖方式、养殖规模、集粪方式等特点，在鸡粪前期处理上，着重开展了鸡粪收集、鸡粪贮存、鸡粪无害化处理等技术的研究与探索；在鸡粪资源化利用上，着重开展了鸡粪直接还田利用、专业肥料化利用、专业能源化利用、发酵塔和带式发酵烘干一体机处理、发酵床降解等模式的研究与探索；在运行机制上，着重开展了第三方“统一收集、集中处置”模式的研究与探索。现将蛋鸡粪处理与资源化利用主要技术与模式总结如下。

1 蛋鸡粪便收集方式与贮存设施

1.1 收集方式

蛋鸡粪便收集方式有集粪槽收集、集粪带收集二种。

1.1.1 集粪槽收集 即在A型鸡笼下方设置与最下面一层笼位等宽的集粪槽，鸡粪直接落入槽中，然后用电机牵引的刮粪板定期将集粪槽中鸡粪刮入鸡舍污道端贮粪池。集粪槽深30~35cm为宜，槽底一般由素土夯实的基层，碎砖渣和碎石垫层，5cm厚C15或C20细石混凝土面层3层构成，并有一定坡度，以方便鸡舍冲洗消毒时排水；四周为水泥砂浆砖墙，并用水泥粉刷墙面，以确保做到粪槽防渗漏。因鸡粪对牵引钢缆腐蚀性较强，需定期便换，可改用不怕鸡粪腐蚀的麻缆做牵引。这种集粪方式具有投入少、成本低、方便操作和维修的特点，但只适用于A型鸡笼。

1.1.2 集粪带收集 即在鸡笼下方设置与鸡笼等宽的集粪带，鸡粪直接落到集粪带上，清粪时由专用电机将集粪带向鸡笼末端慢速运行，再由排粪处设置的刮板将粘在集粪带上鸡粪刮下，掉入横向粪沟的鸡粪由螺旋排粪机或输粪带送到鸡舍外，在鸡舍外设置倾斜搅龙，将鸡粪直接装车运至贮粪场，也可用螺旋排粪机或输粪带将鸡粪直接输送到贮粪场。这种集粪方式既适用于A型鸡笼，也适用于H型鸡笼。A型鸡笼在下方设置与最下面一层笼位等宽的集粪带即可，H型鸡笼需在每层鸡笼下设置与鸡笼等宽的集粪带。优点是可降低鸡粪水分，自动化程度高，方便鸡粪收集与处理，但一次性投资大、运行维修成本高。

1.2 贮存设施

1.2.1 集粪池 用集粪槽收集鸡粪应在每幢鸡舍污道端设置贮粪池。池大小根据每幢鸡舍饲养量和粪池贮存周转频率确定，一般池长与鸡舍宽相等，池深0.4~0.6m(以池底略低于集粪槽底部为宜)，池宽1.5~2.0m为宜，体积以贮存3~5d为宜(有条件最好每天收集处理)。池底一般由素土夯实的基层，碎砖渣和碎石垫层，5cm厚C15或C20细石混凝土面层3层构成，四面为水泥砂浆砖墙，并用水泥粉刷墙面，以确保做到防渗漏；贮粪池口应高于地面，并在四周设置排雨沟；贮粪池上方应设置彩钢瓦或玻璃钢瓦防雨棚。

1.2.2 堆粪场和贮粪槽 蛋鸡场应根据养殖规模、养殖方式和鸡粪处理方式，在鸡场常年主风向的下风向或侧风向处设置配套的堆粪场或贮粪槽。堆粪场和贮粪槽与主要生产设施之间应保持100m以上间距，距离地表水体400m以上[1]，并设置专用污道方便鸡粪运输。（1）堆粪场：堆粪场一般为彩钢瓦或透光瓦钢架大棚结构，面积以存栏每100只蛋鸡0.3~0.4m2为宜，为方便机械操作和大棚通风换气，檐高一般为3.5~4.5m。场地一般由素土夯实的基层，25~30cm碎砖渣和碎石垫层，15~20cm厚C15或C20细石混凝土面层3层构成，以能承载重型机械和防渗漏。四周设置水泥砂浆砖墙或水泥砂浆砖墙+透光瓦，顶部为彩钢瓦或透光瓦屋面，以透光瓦屋面为好。鸡粪含水率≤80%，可将鸡粪直接送到堆粪场。（2）贮粪槽：因我市地处沿海、地下水位较高，贮粪槽一般为“地上式”。贮粪槽总体积以存栏每100只蛋鸡0.15~0.2m3为宜，如发酵直接还田，大型规模蛋鸡场应设置2~3个贮粪槽，以确保有2个月发酵时间[1]，进行循环贮存发酵与利用。槽底一般由素土夯实的基层，碎砖渣和碎石垫层，5cm厚C15或C20细石混凝土面层3层构成。贮粪槽高1.2~ 1.5m、宽3~4m、长40~60m，为方便鸡粪进出机械操作，一般为“U”型槽，即在槽一端设置安装活动闸板，另一端和两侧为水泥砂浆砖墙，并用水泥粉刷墙面，上方设彩钢瓦或玻璃钢瓦雨棚。

1.2.3 化粪池 为收集贮存蛋鸡场鸡粪收集与处理过程中产生的污液和蛋鸡淘汰出栏后冲洗鸡舍及笼具产生的污水，蛋鸡场应在鸡舍污道端设置三格化粪池或双瓮化粪池。化粪池为“地下式”，体积以每存栏100只蛋鸡0.02~0.03m3为宜。池底一般由素土夯实的基层，碎砖渣和碎石垫层，5cm厚C15或C20细石混凝土面层3层构成，四面为水泥砂浆砖墙，并用水泥粉刷墙面，以防渗漏；化粪池口用钢筋混凝土浇铸，应略高于地面，并在四周设置排雨沟。

2 蛋鸡粪便无害化处理技术

蛋鸡粪便既富含大量的有机质和P、N、K微量元素等营养物质，也含有大量的病源微生物和寄生虫卵。如经高温、好氧或厌氧等技术处理用作有机肥适度还田，既可增加土壤有机质和作物有益微生物，培肥土壤、提高土壤肥力，又可杀灭鸡粪中病原菌和寄生虫，形成“种养结合、农牧循环”良性生态循环体系。

2.1 好氧发酵技术

即采用人工与机械将鸡粪等固体废弃物集中堆积，通过定期旋翻和管道送风进行供氧，在有氧条件下，经好氧微生物作用使鸡粪温度达到50℃及以上并能维持一定时间，并使有机物发生生物降解形成腐殖质的处理方法。目前，本市采用此技术主要有好氧静态堆肥(包括自然堆肥、静态供氧堆肥和容器堆肥)、动态堆肥发酵(包括条垛机械翻堆堆肥、槽式机械旋翻堆肥、转筒式堆肥、生物发酵塔和带式发酵烘干一体机)和异位发酵床三种处理模式。优点：在有氧的条件下，鸡粪中碳水化合物和含氮有机物两类物质分别分解为二氧化碳、水和无机盐类，整个发酵过程中NH3、H2S等有害气体产生较少，对环境影响较小；发酵温度高、处理时间短、灭菌效果好。

2.2 厌氧消化技术

将鸡粪置于密闭的发酵池或发酵罐中，鸡粪中有机物在厌氧条件下，依专性厌氧菌使粪便中的有机物降解并产生沼气的处理方法。采用此技术主要有户用沼气和工程沼气。厌氧菌发酵需要一定的环境温度，户用沼气因无加热保温设备与设施，秋、冬季发酵产气效果较差，所以目前本市主要采用专业化公司工程沼气能源化利用模式。优点：在厌氧条件下，发酵温度稳定。通过厌氧菌既能降解鸡粪有机质产生沼气，又能有效杀灭病源微生物。沼气可作为再生生物质能源用于发电或生产生物天然气，沼液和沼渣可用作肥料还田。

2.3 兼性厌氧发酵技术

将鸡场产生的稀鸡粪、污液和废水收集于化粪池或氧化塘，依兼性厌氧菌在自然状态条件下使鸡粪便中的有机物降解的处理方法。目前，本市采用此技术主要有三种形式：（1）将含水率过高的稀鸡粪经干湿分离产生的污液、鸡群淘汰后鸡舍及笼具冲洗产生的污水，直接进入鸡场专用三格化粪池或双瓮化粪池；（2）工程沼气产生的沼液进入二级(或三级)氧化塘；（3）由第三方专业化处理公司收集的稀粪进入田间调节池。为保证杀菌效果，应至少发酵30d后、液态粪污中蛔虫卵沉降率≥95%[1]，才可用作有机肥还田。优点：投资少，发酵后可作传统生物有机肥，直接施肥还田，实行“种养结合、农牧循环”，操作简单、方便。

2.4 无害化卫生学要求

根据《畜禽粪便无害化处理技术规范》(NY/T1168-2006)无害化卫生学要求规定，蛋鸡粪便堆肥蛔虫卵死亡率≥95%、液态肥寄生虫卵死亡率≥95%方可施肥还田，见表1和表2[2]。

表2 液态粪便厌氧无害化卫生学要求

3 主要综合处理利用模式

3.1 直接还田利用模式

3.1.1 模式简述 将从鸡舍清理出的蛋鸡粪便收集于贮粪槽或堆粪场，经堆积自然发酵成传统农家有机肥，再根据农作物生长施肥需要，实行“定期施肥还田”。

3.1.2技术要点 （1）足够配套贮存设施。养殖场建有配套堆粪场或贮粪槽等贮存设施，大小要满足贮存养殖场6个月蛋鸡粪便量；（2）充足贮存发酵时间。为能有效杀灭虫卵等病源微生物，贮存时间应不少于2个月[2]。为此，应根据贮存半年蛋鸡粪便量总容积，将贮存设施分为2~3个独立单元，进行轮回循环贮存发酵；（3）稳定配套消纳地。根据“就地处理、就近消纳”原则，在鸡场周边或附近落实稳定配套农田消纳地；（4）科学合理施肥。应根据土壤肥力、作物品种，合理确定施肥量。因鸡粪含盐较高，全市稻、麦大田鸡粪施用量以所需施肥总量25%~30%为宜。为防止施肥过程中对环境造成二次污染，还应注意施肥方法，实行科学施肥。如基肥大田和蔬菜应采用撒施、条施(沟施)和穴施，多年生果树应采用环状施肥。

3.1.3 应用评价 这是一种典型传统、经济有效的好氧静态堆肥处理模式。但因鸡粪发酵时供氧不足，一方面，发酵时会产生少量CH4、H2S、NH3等有害气体，从而影响和污染周边环境；一方面，如发酵时间短，宜导致发酵不够充分完全，存在传播畜禽疾病和人畜共患病的危险。全市7700多个蛋鸡规模养殖场(户)中，大多中小规模蛋鸡养殖户主要采用此模式。为切实解决中小规模蛋鸡养殖场(户)鸡粪贮存难、处理难、还田难，正积极探索成立第三方专业化公司，专门负责畜禽粪便收集处理和施肥还田。如阜宁县叶萌生态农业服务有限公司，通过“合同契约”形式，专业从事畜禽粪便收集、转运、贮存、施用全过程服务。目前已签订服务合同300余份，服务于280家规模养殖场和30个规模种植基地，服务种植面积10万亩，年可消纳畜禽粪便6万余吨。

3.2 专业肥料化利用模式

3.2.1 模式简述 即由专业肥料企业以蛋鸡粪便为主要原料生产生物有机肥，实现肥料化利用。其生产工艺：专用运输车辆将蛋鸡粪便收集运至肥料企业，肥料企业根据鸡粪含水率和有机肥生产要求，按比例加入草木灰、菌菇渣、谷糠、碎农作物秸秆、干粪等有机物调节水分和碳氮比，增加通气性，接入专用微生物菌种和酶制剂，并配备专用设备，进行匀质、发酵、翻抛、干燥。目前我市专业化肥料企业均为槽式发酵，在大中型养殖场(户)既有条垛发酵、也有槽式发酵。

3.2.2 技术要点 碳氮比和碳磷比要平衡，一般C/N以20~35:1为宜，C/P以75~150为宜；含水率要适中，以控制在50%~60%为宜，其中55%最理想；堆体内温度以保持在50~60℃为宜；发酵时间根据发酵温度确定，一般以2~4周为宜。

3.2.3应用评价 针对本市农区畜牧业和畜禽养殖高度集中、密度大的特点，就地处理、就近消纳较为困难，通过生产有机肥可扩大辐射半径，进行“异地消纳”，实现更大区域内的种养平衡。在我市海丰禽业、盐都又一村蛋鸡场、建湖裕丰禽业有限公司等大型蛋鸡养殖场均自建有机肥厂或车间，对本场蛋鸡粪便进行处理加工生产有机肥；对蛋鸡养殖场(户)多、规模小、密度大、消纳地紧张的高密度生产区，如东台、大丰等县(市、区)，由第三方建立专业有机肥企业，专门负责对区域内蛋鸡养殖场(户)的粪便收集处理，通过“统一收集、集中处理”实行肥料化利用。

3.3 专业能源化利用模式

3.3.1 模式简述 即由国有或民营企业投资新建大型工程沼气，专门负责收集蛋鸡养殖场(户)的鸡粪，通过工程沼气对鸡粪进行厌氧发酵，产生的沼气可直接用于发电企业自用或并入电网，也可经脱硫、脱水、脱碳净化后生产生物天然气，进行能源化利用；产生的沼液可作为液态肥直接施于农田或果园和林地，或经浓缩处理生产植物叶面肥，也可经污水处理系统处理后达到国家Ⅳ级水标准直接排放；产生的沼渣可作有机肥直接还田，也或用于生产有机复合肥。

3.3.2 技术要点 发酵池(罐)要密封完好，以保持无氧环境；投料物中有机物要充足；保持适宜的环境温度，沼气菌生存温度为8~70℃，以35℃时产气量最大；控制发酵物的酸碱度，一般pH值控制在6.2~7.2为宜。

3.3.3 应用评价 鸡粪发酵产生沼气进行能源利用，是处理利用蛋鸡粪便最完善、也最复杂的系统工程，具有占地少、能源回收率和资源综合利用率高，发酵完全效果好等特点，可以实现粪污的无害化与资源化，降低粪污的COD及氮含量。但前期设备设施一次性投资大，因蛋鸡粪含钙高，发酵前需溶解钙沉淀形成的废渣难以处理利用，发酵后形成的沼液需“就地妥善处理、就近还田利用”，这就需要周边有配套稳定的消纳地。如大丰苏港河顺是用鸡粪发酵产生的沼气生产天然气的专业公司，对大丰区蛋鸡养殖户鸡粪实行“统一收集、集中处理”。目前已与全区612家蛋鸡养殖场(户)签订鸡粪收集处理合同，日处理鸡粪达600t、生产天然气10000m3。

3.4 发酵塔处理模式

3.4.1 模式简述 是一种通过微生物对鸡粪进行发酵降解，并充分利用鸡粪发酵时产生的发酵热干燥鸡粪新型鸡粪便干燥发酵处理模式。发酵塔上下共7层，每层厚以0.4~0.6m，7d为一个周期，每天依次自上而下下行一层、从顶层投料口补充一层新鲜鸡粪、从底层出料口排出一层发酵好鸡粪。鸡粪经7d发酵，利用发酵过程中自身产生的热量，可把60%含水率的鸡粪干燥到30%，为进一步干燥到20%(这是保持鸡粪最合适的水分)，还需在底部通入80℃左右的热风，一般只需间歇加热即可，无需连续输入热空气。利用这种工艺的发酵干燥装置，若把60%含水率的鸡粪干燥到20%，发酵本身可提供总能量的85%。发酵产生的废气经水吸收处理后达标排放。

3.4.2 技术要点 （1）注意水分调节。当鸡粪含水率在65%以上时，应在鸡粪中加入稻壳、木屑或草粉等载体搅拌均匀后，将水分调至60%再投入发酵塔；当鸡舍清除的鸡粪含水率在60%±时，可直接投料进行发酵；（3）注意C/N、C/P和pH调节。但为确保发酵效果，C/N控制在30~ 70:1，C/P控制在75~150:1，pH调节为5.5~9.0。

3.4.3 应用评价 这是针对蛋鸡粪便中含钙高，解决沼气发酵等处理模式过程中易发生石粉(贝壳粉)沉淀有效方法。且具有所需场地面积少、发酵充分效果好、废气水处理吸收后排放少等特点。发酵好的鸡粪以输送带送至成品车间，可直接装袋作为农家有机肥，也可根据作物生长对P、N、K等的需要重新配比、造粒、分级，装袋即成商品有机肥，是处理鸡粪最有效的模式。但一次性投资比较大，运行成本高。目前，已在本市盐都又一村鸡场、建湖裕丰禽业有限公司、响水创有禽业等大型蛋鸡场推广应用。

3.5 带式发酵烘干一体机处理模式

3.5.1 模式简介 即将鲜鸡粪与稻壳、蘑菇渣、粉碎农作物秸秆和菌种按比例搅拌混合后，由输送带送至一体机进料口，再由摊平机平摊到1-4层不锈钢网带上进行鸡粪发酵烘干处理模式。该模式主要设备由双轴搅拌机、密闭式带式发酵烘干一体机(带干机)和空气能热泵等组成。一体机高3.3~3.5m、宽2.0~2.2m、长7.0~16.0m；内设4层304不锈钢网带，以提高物料通透性；每层网带两侧设置链条，通过电机和减速机驱动链条进行网带运行，以提高网带运行稳定性；每层网带两侧采用PVC塑板设置高50cm±挡料板。物料工艺流程：鲜鸡粪与稻壳、蘑菇渣、粉碎农作物秸秆和菌种→双轴混合搅拌机→皮带上料机→摊平机→带干机1~4层不锈钢网带→产品皮带输送机→滚筒式筛分机→底部合格品直接装袋、端部不合格品粉碎过筛后装袋；供热工艺流程：环境空气→引风机→热泵→鼓风机→50~70℃热风→带干机→带湿气废气经除湿过滤→热泵重新加热循环利用。

3.5.2 技术要点 （1）科学调节水分。不同鸡粪收集方式其含水率不同。为保证发酵效果，应通过添加层叠稻壳、蘑菇渣、粉碎农作物秸秆等干物质辅料，并与鲜鸡粪搅拌均匀，将总体水分调控到70%以内。一般输送带清集粪辅料添加比例为20%~25%，刮粪板清集粪辅料添加比例为30%~35%；（2）选择耐高温菌种。应选择耐75℃高温、易生长、繁殖快复合菌种；（3）均匀循环下料。为保证发酵效果，进料前应将鸡粪与辅料搅拌均匀，下料时应辅设均匀，厚度30~35cm为宜，发酵时间根据环境温度和发酵后鸡粪含水率确定，一般为48~60h，发酵后鸡粪含水率应≤30%。生产中可先辅设1~2层上2层网带，间隔24~30h后，将上2层网带鸡粪运行到3~4下2层网带后，再进料辅设到上2层网带，以做到每天循环投料、循环出料。

3.5.3 应用评价 因采用封闭带式发酵烘干一体机，占地面积少，保温效果好，发酵时间短，发酵腐熟充分，灭菌效果好，且生产过程无废水及废气排出，可实现“零排放、零污染”；利用空气能热泵为带干机提供50~70℃热风，既为物料中生物菌提供充足氧气，加快生物菌繁殖和物料发酵，又可加快物料中水分蒸发；发酵后产品直接作传统农家有机肥，也可生产生物有机肥。但一次性投资较大。目前，在本市响水县翔羽养殖场(20万只蛋鸡)、响水荣昌禽业有限公司(10万蛋鸡)等大型规模蛋鸡场推广应用。

3.6 异位发酵床模式

3.6.1 模式简述 针对本市部分传统蛋鸡养殖户蛋鸡养殖仍采用贮粪沟以“水泡粪”形式收集鸡粪，鸡粪含水率高、处理利用难度大，借鉴猪粪处理方式的一种模式。即在蛋鸡舍外建造以通透性和吸水性较好的原料如锯木屑、稻壳、蘑菇渣、粉碎农作物秸秆等作为载体的发酵床，用来处理发酵降解蛋鸡粪污即为“异位发酵床”。床宽一般为3.0~4.0m，为保证发酵效果，高度中小规模养殖场(户)小型发酵床可为0.8~1.2m、大中型规模养殖场高度大型发酵床为1.5~1.7m，长度以60~90m为宜，床体总体积应根据畜禽粪饲养总量确定，一般以每存栏100只蛋鸡0.75~1.0m3为佳[3]。发酵床为长方形，在污道一侧设出料口，并安装闸板，另3边为水泥砂浆砖墙、水泥墙面，在纵向两侧墙体顶部安装轨道，轨道上安装“轨道式”旋抛机，床底为防渗漏混凝土地面。小型单个发酵床可在上方1.8~2.2m处设置防雨顶棚，严防因雨水进行载体湿度过大造成“死床”，两侧安装塑料薄膜卷帘，主要用于防雨防雪进入和冬天发酵床保温；大型发酵床应建设专门发酵处理车间，车间跨度一般以18m为宜，采用钢结构透光瓦屋面，高度为4~4.5m，四周为砖墙或透光瓦为墙体，两侧墙体在屋檐下口留80cm高通风窗口，大多采用4座并列发酵床、1座粪池、1台自动喷粪机、1台旋翻机为1个处理单元，设备利用率最高、投资最省。

3.6.2 技术要点 因盐城市地处沿海地区，地下水位较高，故床体均为“地上床”；发酵床载体配比以60%锯木屑：40稻壳或60%锯木屑：20稻壳：20%蘑菇渣为宜，其C/N控制在40~70:1，C/P控制在75~150:1，pH调节为5.5~9.0为佳；菌种应选择耐75℃高温、易生长且繁殖快、纤维素酶活性低的复合菌种；初次使用时在床体表面均匀喷洒菌种，添加量为10g/m2，用旋翻机将菌种和床体充分混合，再喷洒粪污，床体开始发酵；小型发酵床每2~3d喷洒一次粪污，大型发酵床每天喷洒一次粪便；床体每天旋翻2~3次，发酵时床体水分以控制在45%~55%为佳；蛋鸡粪污应保持一定的浓度，至少应在6%以上才能保证床体有较好发酵效果。

3.6.3 应用评价 一次性投资少、运行成本低、发酵效果好，通过蛋鸡粪便全量进床发酵降解，真正做到“零排放”。但占地面积大，需要专人负责日常管理，严格控制每次喷洒量，及时添加载体和菌种，定时旋翻，严防发生“死床”。因鸡粪中铜、锌、锰等重金属含量较高，发酵对重金属不能降解，长期反复使用会造成床体重金属积累，用作肥料时导致农作物重金属超标，故一般以使用2~3年为宜。采用深0.5~0.7m集粪沟以“水泡粪”形式收集鸡粪的传统蛋鸡养殖户，消纳地紧张、鸡粪处理困难可使用该模式；也可用于中小规模较多的畜禽养殖密集区，由第三方建造发酵床处理车间，专门收集处理畜禽粪便，对养殖户畜禽粪便实行“统一收集、集中处理”。目前，大丰区远军蛋鸡场，射阳县绿源鸡场、洋马镇畜禽粪污处理中心等推广应用此模式。

[1] 中华人民共和国. GB 7959-2012，粪便无害化卫生要求[S]. 2012.

[2] 中华人民共和国. NY/T1168-2006，畜禽粪便无害化处理技术规范[S]. 2006.

[3] 刘波. 异位发酵床微生物组多样性[R]. 201303094, 福建: 福建省农业科学院. 2017.

江苏现代农业产业技术体系建设专项资金资助(项目编号JATS[2018]135、JATS[2018]132、JATS[2018]140)

S851.2+4

C

1007-1733(2019)05-0032-06

（2019–03–08）