异位发酵床处理猪场粪污技术为农业农村部2018年10项重大引领性农业技术之一,是集粪污减量化、无害化和资源化利用为一体的综合技术,目前已进入技术集成熟化与示范应用阶段。一般的异位发酵床由集污池、发酵床、机械翻抛设备等组成,其基本原理是利用活性强大的耐高温微生物复合菌群,持续和稳定的高温发酵将猪场粪污转化为有机肥基料或种植用基质,达到降解粪污、变粪为宝的目的。技术具有占地面积小、投资成本低、运行维护便捷、不对外排污和无蚊蝇滋生等优点,对加快推进云南省畜禽养殖废弃物资源化利用,促进畜牧业绿色循环发展具有重要的现实意义。
红河州畜牧技术推广站、石屏县畜牧技术推广站等单位与云南盈泓生物科技有限公司合作,经过3年多的技术改良、创新、推广和应用,目前已经在红河州石屏县、建水县、开远市、红河县、金平县,文山州西畴县、砚山县,楚雄州禄丰市,玉溪市峨山县等多个规模猪场(户)或集团代养场落地应用,效果良好。
按存栏育肥猪1万头,每天每头猪粪污排放量5~6 kg测算,每天产生的粪污量60 t左右,需要发酵垫料2 160 m3,每年补充发酵垫料约300 m3,年可提供基料(有机肥或种植用基质)750 t左右。基料按400元/t销售,可实现经济效益约30万元。根据实际运行情况,测算不同存栏规模猪场异位微生物发酵床运行效益(见表1)。
表1 不同存栏规模猪场异位微生物发酵床运行效益
技术于2019年10月在红河州畜禽粪污资源化利用工作推进暨业务培训会现场观摩环节进行了全州重点推介。
经过3年技术迭代升级,目前已拥有多项自主创新,正在申请国家实用新型专利17个,发明专利1个。3年来获得多个州(市)、县(市、区)畜牧技术推广部门数个规模猪场(户)充分认可和宣传推广。
主要流程包括将猪舍内产生的粪便和尿液,通过集污池进行收集,在集污池内搅拌控制沉淀和打浆,然后通过喷淋管道抽送至翻抛喷淋设备,由喷淋设备随着翻抛机运行将粪污匀浆均匀喷洒到异位发酵床上,结合高效的耐高温复合菌群和翻抛机的程序化翻抛,使粪污和垫料充分混合发酵,从而分解粪尿、消除臭味、蒸发水分。
整个工艺运行过程中,翻抛设备在设定轨道上通过变轨移位机前后和左右翻抛,喷淋设备随着翻抛机的移动不断喷淋粪污,从而完成粪污的混合和腐熟处理,最终形成有机肥基料或种植用基质,技术基本流程(见图1)。
图1 猪场粪污异位发酵床处理技术基本流程
(1)基础设施。包括集污池、发酵床,并建设相应面积的透光、遮雨棚(根据气候不同,建设成开放、半开放或封闭式)。
(2)专用设备。包括搅拌机、粪污切割泵、翻抛喷淋设备、变轨移位机及相应自动控制系统等设备。
(3)集污池要求。集污池设计须符合GB/T 26624—2011国家标准要求,并设置有明显的安全标识和围栏等防护措施。容积应综合畜禽粪污产生量、收集量、异位发酵床日处理量等因素设计,宜为发酵床设计日处理量的1.5倍以上。也可在猪场原有暂存池的基础上改建,暂存池容积按每头存栏生猪液体或全量粪污不小于0.2 m3计。
(4)发酵床尺寸。按每立方米发酵垫料每天可处理粪污量30 kg或每吨粪污需要垫料35 m3的参数进行发酵床的尺寸测算。发酵床的宽度根据实地情况和存栏规模不同宜设定为8~20 m、高度不超过2 m。
(5)垫料和菌种。垫料视当地供应情况可选用锯末、谷壳、玉米秸秆粉等,以锯末的发酵效果为好。用锯末、谷壳搭配作为混合垫料时,两者重量以7∶3为宜,垫料装填高度不超过1.8 m。菌种选用耐高温的专用复合菌种,添加量不低于0.35 kg/m3。
(6)喷淋与翻抛。根据粪污测算量,将暂贮在集污池中的粪污通过喷淋设备适量、均匀、多次喷洒到发酵床表面(每天喷淋粪污的量不超过30 kg/m3)。粪污与发酵垫料充分混合后,水分含量以不超过60%为宜。视发酵温度情况2~3 d完成1个流程的翻抛。
(7)发酵温度。粪污垫料混合物充分发酵48 h后,床面以下40 cm处的温度应达到60 ℃以上。
(8)垫料补充。当发酵床内垫料的高度沉降至1.5 m左右时,补充1次发酵垫料。
(9)垫料利用。发酵垫料一般可使用1.5~2年,腐熟后的垫料可作为有机肥生产的基料或设施农业(如食用菌、蔬菜等)的基质。
全省适养区的规模养猪场(户)、畜禽粪污资源化利用整县推进项目中的大型养猪场(户)、9大高原湖泊周边规模养猪场(户)。
集污池和发酵床地面、内侧墙体应作防渗漏处理,防止污水外渗。发酵床长度超过60 m时,可平行发酵床建设喷淋池,减少喷淋管道长度,防止管道堵塞。发酵床应采用先进的污水回流沟技术和优质耐高温复合菌种,防止死床现象发生。猪场应采用雨污分流,猪舍地面应采用全漏缝或半漏缝免冲洗清粪工艺,猪只饮水采用节水型饮水设施等,以免造成污水量过大,处理难度增加。
红河州畜牧技术推广站、石屏县畜牧技术推广站、云南盈泓生物科技有限公司。