高温好氧发酵罐处理鸡粪初探

辽宁省鸡的饲养量较大，居于全国前列。据项目组初步统计，2022年末辽宁省鸡存栏量为4.23亿只，按照每天每只鸡产粪量0.1公斤统计，2022年辽宁省鸡粪产量约为1544万吨。由于鸡天生有消化道短、消化率较低的生理特点，饲喂的饲料中有20%～24%的营养不能被消化道吸收而随着鸡粪排到体外，粪便中富含了大量丰富的蛋白质、碳水化合物、脂肪等物质，在适宜pH值、温湿度下能迅速腐败分解，产生相当含量的氨、硫化氢、吲哚、粪臭素等污染物质，给养殖场周边水、土壤等带来污染。辽宁省鸡养殖在一定的程度上存在明显的区域性分布的特点，因此，鸡粪的产生还表现出排放区域较集中的特点。

1 鸡粪处理存在问题

1.1 无害化处理不完全

辽宁省的鸡粪处理大多数是以简易堆粪场自然堆沤（贮存）发酵为主，处理时间一般较长（可达3～6个月），腐熟不彻底，可以说鸡粪的无害化处理的效果不完全符合卫生学的要求，因此，容易带给养殖场及周边的环境二次污染。较多没完全无害化处理的鸡粪已变为了处理麻烦的新的面源污染。因此，鸡粪适宜的无害化处理已成为当下养殖场（户）迫切的需求。

1.2 鸡粪治理季节性差异大，夏季难处理

鸡粪发酵适宜的含水率为55%～65%，以60%为最佳含水率。鸡粪在不同季节里含水率有很大的变化区间。炎热夏季里，饲养过程中鸡只饮水增多，加上跑、冒、滴、漏，鸡粪中污水增多，含水率可达到80%左右，不利于发酵，同时有机物变质，降低了有机质含量，同时，因鸡粪中的含水率较大，易使鸡粪稀而不能过高堆放，增加了夏季处理鸡粪的占地面积，而且夏季是农作物生长季节，无害化处理后的鸡粪不能施用到农田中。因此，部分养鸡场在夏季赠送鸡粪，只需要有机肥厂把鸡粪拉走即可。

1.3 配套设施建设用地紧张，不易满足环保需求

若依照国家相关的要求，鸡粪无害化处理设施（含贮存设施）需要较大占地面积，有较多鸡场（户）自有的土地不够，不能达到无害化处理设施要求的容积或面积需求，造成养鸡场（户）鸡粪处理难度大、处理意愿差。同时，有机肥生产厂家（第三方）资金的投入积极性差，鸡粪任意排放的问题较突出，环保压力很大。

1.4 种养分离，农业废弃物资源属性无法发挥

种地的不饲养鸡只，养鸡的不种植土地，导致种植业与养殖业分离，这一现象打破了我国传统的生态循环模式。养殖业产生的鸡粪未能得到妥善处理，常被养殖场主随意丢弃，导致环境污染和资源的浪费，农业面源污染的压力日益加剧。

2 高温好氧发酵罐处理鸡粪

该种方法是将鸡粪、秸秆等有机废弃物混合后，置于密闭发酵罐中好氧发酵处理，实现鸡粪的快速无害化和肥料化。

2.1 设备组成

设备主体为全封闭圆柱形，主罐体外层包裹保温隔热材料。罐体外配套了预混装置、进料输送装置；罐体内设有传动装置、搅拌装置、送风装置、排风装置、生物脱臭装置和电气自动控制系统；发酵罐的底部是有机肥及废液的出口。通过罐体内的各装置联动，可有效控制其中的温度、湿度，让氧气的含量持续在适宜的范围，使堆肥的效率更具可控性，减少外界因素的干扰。液压驱动由联轴器带动搅拌轴、搅拌臂转动，以实现搅拌混匀发酵物料的目的。该发酵罐的主要部件采用不锈钢材质，耐腐蚀性好，维护成本低，使用寿命长；发酵罐自动化的水平高、操作简便、好维修、日处理量大、动力消耗小、适合连续作业。项目组使用的设备目前主要有四种规格：LC-60、LC-70、LC-80、LC-90，也可根据用户需求定制。

2.2 工艺流程

预处理：按不同的配比用专用的储料混合动力设备把鸡粪、秸秆等辅料搅拌混合，组成发酵的底物。将发酵底物的碳氮比、水分、pH值等调节好，并接种发酵菌剂，为发酵做好准备。

好氧发酵：鸡粪降解腐熟的最主要阶段，由一次发酵和二次发酵两部分组成。一次发酵：把混合好的底物经过传送装置送入发酵罐，经传动装置、搅拌装置、送风装置、排风装置等配合工作使底物在罐体内充分酵解。好氧发酵罐体通过专门设计的控制系统，可实现温度、湿度等因素的管理，一次发酵需4～7天。二次发酵：将发酵罐中输出的已经完成一次发酵的物料，移至后熟场地（三防设施）继续堆制，进行后熟发酵。好氧发酵罐出来的一次发酵物的发酵时间为15～30天，其间7～10天需翻堆一次。在该阶段，一次发酵时未完全降解的有机物将被微生物进一步分解，发酵底物逐步转化为腐殖酸、氨基酸等，达到更加稳定的状态。

后处理：经二次发酵后的产品经破碎、过筛、分选等，筛上粗物料作为原料返回一级高温堆肥或二级后熟堆肥，筛下细料可直接装袋作为肥料还田利用，也可根据需要添加营养素、有机肥、生物肥等，而后可据市场需求直接装袋出售或造粒后出售。成品的肥料应放在阴凉通风的地方贮存，贮存地点应具有防雨、防潮功能。

3 处理效果

好氧发酵罐运行时，该罐体内以60%～70%发酵物料为宜。LC-80型好氧发酵罐发酵时间为7天时，该罐体内每一天加入10～12立方米（重量大约10～12吨）鸡粪，可排出4.5～5吨（发酵物料相当于原物料量的45%左右）发酵完全的有机物料。每一天投入的物料量和排出的物料量体积相当。经好氧发酵罐处理后的鸡粪里有机质的含量远超行业标准《有机肥料》（NY525-2012）中的指标要求，肥用价值较高。

高温好氧发酵罐鸡粪便处理已破解了粪污资源利用长效运行机制的难题，找到了畜禽粪污处理利用的盈利点，创建了一种适于辽宁省的能复制、能借鉴的鸡粪便资源利用的持续运行模式。该模式成功地打通了鸡粪便资源化利用最后一公里；提高了鸡粪便处理的设备化水平，有效促进了畜禽粪污资源化利用的提质增效；构建了种养业桥梁，提高了有机肥料应用比例，保障了土壤肥力，提升了作物品质，为加快辽宁省循环农业建设、提高农业产品竞争力开辟了一条可运行的道路。

4 高温好氧发酵罐优缺点

4.1 优点

封闭式发酵，隔热处理，占地空间小。尤其北方不受季节温度的影响，可常年运行。该好氧发酵罐自动化高且发酵快，4～7天即完成发酵。发酵腐熟度高，无致病菌、虫卵、病毒、草籽有害物质，可直接还田，不需要后熟，不烧根烧苗。粪便的投入及排放自动管理，自动化程度高，管理人员少。该发酵罐体的附属设备会协同处理产生的臭气、废水、粉尘，发酵罐周围清洁卫生，没有二次污染。

4.2 缺点

高温好氧发酵罐在运行过程中需要自动运行定期翻堆和定期通风设备，因此，要进一步优化高温好氧发酵罐的配套设备。该高温好氧发酵罐的初始投资成本较高，例如L-80型号的设备，其购置费用约为80万元/台，此外，高温好氧发酵罐的维护成本亦相对较高。