肉牛肉羊养殖减源生物发酵堆肥清洁生产技术

刘耀峰

(1.陇西县畜牧兽医技术服务中心,甘肃 陇西 748100;2.定西市黄土高原寒旱区人工草地建植技术创新中心;3.陇西县雨润农牧有限责任公司)

1 发展现状

在日常的饲养过程中，大多数牛羊养殖场由于饲草料配比不合理，也由于脂肪、蛋白质、能量、微量元素及维生素等营养成分吸收的不平衡会出现“水桶效应”，即某一个成分比例不合理，则会造成营养吸收不完全，部分营养成分难以吸收，造成营养成分浪费，降低养殖效益；其次会导致粪尿等排泄物增多，造成产出品相同的情况下养殖废弃物增多，产生更多环境危害。饲料消化吸收最好的情况就是各成分的有机合理配比，否则严重影响消化吸收。对饲草料进行科学配比，促进各营养成分充分吸收，在提高养殖效益的同时，降低粪污排放，提高养殖效益，主要做法是为养殖场提供全面的、合理的饲料配方，并全面使用TMR饲喂技术。反刍动物的消化系统由于其特殊的结构，其瘤胃更像一个复杂的“发酵罐”，微生物和其产生的酶系统能够将纤维素分解为可利用的营养以便于反刍动物吸收，因此更适于消化吸收饲草，而非精料。饲喂高比例的精料，导致其瘤胃中微生物、pH值等环境发生了重大变化。精料的消化速度高于牧草，营养密度集中、适口性更好，因此牛羊对精料的采食量也高，增重更快，而过多的能量被以脂肪的形式存于体内。在实践中，高能谷物饲料导致酸中毒现象较多，引起臌胀、腹泻、溃疡、免疫系统弱化、全身酸中毒等问题，对基础母牛、基础母羊尤其是奶牛的高效利用产生了较为严重的影响。过高比例的精料饲喂导致的酸中毒是造成奶牛早淘汰的主要原因之一。当前，肉牛肉羊饲养方式发生大的变化，由舍饲、半舍饲向舍饲转变，由于养殖场、户对精准配制饲草料的认识不足，伴随而来的就是大多数规模养殖户和适度规模养殖户饲料配方不合理、饲草与精料配比不合理、维生素、微量元素摄入不合理，导致牛羊对饲草料消化率降低，饲草料浪费增大、养殖效益减少、粪污增多、环境污染加剧、牛羊由于过多饲喂导致的疾病增多，严重影响草食畜牧业提质增效。

在粪污的收集和处理上，现有沼气工程和废水处理工程运行效果不佳，资源化利用不足。主要是依托养殖场的治理模式单一，沼气工程整体水平低，难以形成规模效益。我国大中型沼气工程与国外相比主要是因为池容小(300 m3)、容积产气率低(0.8 ～5.0 m3·m-3)、发电余热利用率低(35%)；粪污处理设施运行成本低，约占养殖场投资的30%以上，由于种养结合不紧密，导致粪污资源化利用困难。小场小户由于环保意识缺乏，在堆粪场、集污池、雨污分流设施等配套上依然不足，成为粪污污染治理和资源化利用的难点。在末端利用上，由于粪污处理市场发育不完善，第三方处理难以大面积推开，影响粪污处理效果；也由于部分规模养殖场没有用于消纳粪污的土地或消纳的土地与养殖数量不匹配，导致处理好的粪污难以还田利用，末端资源化利用有待进一步提高。

2 工艺流程

肉牛(肉羊)养殖→精准饲草料配方→TMR全混合日粮→粪污加菌快速高温发酵→无害化处理→粪污资源化利用→全量还田。

2.1 源头减量

利用养殖场或农户现有条件，研究最适合于该场或农户的饲草料配方，实现精准饲喂。在实践中，一般要求饲草中苜蓿干草占20%(中国畜牧业协会标准(T/CAAA)三级以上。青贮饲料不超过50%(中国畜牧业协会标准(T/CAAA)三级以上。其余干秸秆30%，要求牛铡短揉细至3 cm，羊铡短揉细至2 cm，无霉变，苜蓿干草在饲喂时用TMR机与其它饲草料搅拌混合均匀。精饲料要根据肉牛、肉羊不同时期的营养需要精准配置，结合饲草营养品质，计算粗蛋白、能量、脂肪、维生素、微量元素比例，同时要合理加工饲草和精料，实现最充分的吸收。由于饲草料中各营养成分有相互促进吸收利用的作用，因而可提高饲草料利用率并在实现同等养殖效率的情况下减少饲草料使用量，增加养殖效益。在饮用水上，要将日常水温利用太阳能等环保能源，保持在35℃左右，降低能量消耗，减少饲料使用量，减少粪污排放，增加养殖效益。

2.2 过程控制

畜禽粪污已经成为河流、湖泊面源污染的重要原因，也给环境带来了严重危害。如何处理畜禽粪便，减少污染、资源化利用是当前面临的重要课题。养殖过程中产生的粪污排放的臭气、有害菌、虫卵、重金属、抗生素、TN、TP、SS、COD等对畜禽生长、人身体健康产生危害；同时，抗生素的排放对人体感染耐药菌的医治产生了重大风险，也对水体、土壤产生污染。在人口相对较少、土地面积较大、畜禽养殖数量相对较少的甘肃中部地区，要以粪污肥料化利用、粪污资源化利用为重点，因地制宜，引导养殖业主通过粪污有效收集、堆肥发酵、肥水利用等方式有效实现资源化利用。

堆肥就是利用多种微生物的共同作用，将畜禽养殖废弃物进行矿物化、腐殖质化和无害化，使各种难以利用的有机态成分转化为可溶性养分和腐殖质，并利用堆肥产生的高温(45～65℃)，杀灭虫卵、有害菌、杂草种子，达到无害化处理、资源化利用。在粪污处理中要坚持堆肥发酵的过程中加入有益菌，以便为优势发酵菌提供良好的生命活动条件，以利于快速堆肥，将发酵周期控制在30 d以内，有机质含量≥30%，蛔虫卵死亡率≥95%，粪大肠菌群数≤100个/g,发芽率指数≥70%。进行有氧发酵、提高发酵温度至50℃以上，显著降低氨氮排放，减少臭气发生，加快粪污堆肥发酵速度和温度，提高粪污腐熟度，减少氨气等有害气体的排放，有效杀灭病原菌减少蚊蝇的滋生，实现粪污产生源头减量、过程控制、资源化利用、减少排放的目的，实现环境友好型可持续发展。

建设堆粪场、集污池、改造圈舍地坪及雨污分流设施以符合粪污处理要求，对粪污进行固液分离，将污水加发酵菌进行发酵，发酵后的上清液经检测合格后还田；在有条件的地方应该建设阳光棚，以便增温，提高发酵温度和速度，棚高应不低于5 m，以便装卸机械进行装卸作业；加装移动式翻垛装置，宽度不少于5 m，以利于排布翻抛装置和充分曝气；粪便进行加菌堆积有氧发酵，要选择高温菌剂促进发酵，使粪便经历60℃发酵的时间达到20 d以上，最长堆肥时间控制在30 d以内，以利于粪便周转，提高场地使用效率；冬季也可利用塑料膜覆盖等增温措施实施有效发酵，实现粪便快速堆肥发酵和高温发酵，提高对有害菌、虫卵、杂草种子的有效杀灭，也可对部分抗生素进行高温降解，同时应该加装臭气回收装置减少有害气体排放，实现粪污源头减量、过程控制、资源化利用，实现环境友好型发展。在使用过程中，对于发酵菌种的选择是实现预期目标的限制性因素，只有适宜于高温快速发酵的菌种、菌群才可实现预期目标。

感官感受也是影响粪污处理的重要因素。在粪污处理中，要将处理机械排放整齐，要规范处理粪污，不得在粪污处理设施之外乱堆乱放，不得在运输过程中抛撒，导致雨污混合、污水粪便直排的情况发生。

2.3 末端利用

末端利用就是要配套完善的粪污运输车辆，将粪污全量还田。近年来由于土地过度开发利用和化肥过量使用，导致土壤中有机质含量和其他营养成分显著下降，部分土地生产优质农产品的地力条件已不具备，同时由于化肥、农药污染，农产品安全生产形势严峻，农业持续发展和农民持续增收前景不容乐观。通过建立稳定的种养循环体系，建设养殖+牧草种植模式，利用发酵后的污水通过管道或运输车在青贮玉米、甜高粱、燕麦、苜蓿等作物上施用实现物质循环；通过粪便高温发酵30 d，将腐熟处理合格的粪便通过运输车在牧草种植之前全部施肥到位，减少、甚至停用化肥，实现化肥减量化的目标，同时污水、粪便全量还田后彻底杜绝养殖产生的粪污排放对环境造成的污染，同时实现种养结合，物质闭环循环，实现农业增效、农民增收和绿色发展。

3 总结

该模式适宜于一般规模养殖场及适度散养户肉牛及肉羊养殖，一般养殖场和农户都可通过相对简单的技术措施实现粪污源头减量、中间过程控制、末端资源化利用，减轻环境污染，是解决畜禽养殖废弃物点和面源污染的的关键技术措施，推广前景广阔。