畜禽粪污已成为我国主要的农业面源污染,目前我国畜禽粪污排放总量约40亿吨,有40%未被还田消纳利用。距离农业农村部《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020年)》发布已过去三年,500个畜牧大县(204个整县推进项目县)即将迎来阶段性验收考核,一些县区正在召开项目实施部署会,抓紧最后的时间来整改完善。

某地闲置的储粪设备

一、“整县推进”存在的四大典型问题

1.工程设施、基础建设多,专业资源化处理设备少

畜禽粪污资源化利用整县推进的顺利开展,需要政策、资金、土地、配套设备及技术等的集中发力与紧密配合。许多区县在项目推进中,没有根据区县具体情况,选择合适的处理模式,导致大量资金投入工程建设,建储存池、发酵池、过滤池、中转池;配备大量运输设备,增压泵、输粪管道、吸污车、喷灌设备。

2.没有进行就地转化,运输成本高昂

粪肥利用的最佳方式是把粪污发酵成有机肥料,从养殖场、养殖小区运输到粪污处理中心的过程中,吸粪车中的鲜粪水分含量达到70%左 右,实际运送的大部分都是最终需要去除的水分(30%),且未经处理的粪污存储运时,固-液-气均存在二次污染风险(恶 臭气体、温室气体、致病微生物等),会产生疫病传播的风险。另外,运粪车涉及到车辆维护、运输人员、加油等费用,一年下来运行成本高昂。

3.没有安排好项目建成后的运营维护

项目的模式流程没有梳理清楚,上马后运行过程中的维持费用不菲,尤其养殖比较分散的地区,第三方来去不同养殖场收集粪污,再进行集中处理时,但因主体不明,或收运加工成本高、效益不佳等诸多困境,导致大量设施设备闲置。

4.设施设备投入大、操作复杂

对于不少中小型养殖场来说,意识上、资金上、技术和资源上都比较缺乏,畜禽粪污处理设备投入大,维护成本高。比如建设沼气工程,需要投资上千万,只适用于特大型养殖场,而且出口受限,很难并入电网、天然气网,只能用于养殖场内部供电,满足自用为主,另外沼气属于厌氧发酵,还存在一定的危险性;还有一种罐式发酵,它的处理量小,适用于小型养殖场,但一套下来也要50万以上,设备易坏难修,且能耗特别大,产一吨有机肥要200度电;其它像槽式发酵、条垛式或自然堆沤都产生大量臭气、臭味,没有解决环保问题。

二、如何高质量完成项目建设的任务

针对当下整县推进中存在“项目实施难度和效果比较差,后续完成的不理想”的情况,国家于2019年底至2020年先后连续发布1个指导意见和2个通知:

· 严禁畜禽粪污直接还田;

· 鼓励发酵腐熟后还田利用;

· 明确还田利用标准规范;

· 臭气得到有效控制;

· 液体粪污实现密闭贮存和处理;

· 要求建立粪污资源化利用台账,准确记录粪污处理和利用情况;

· 制定畜禽粪肥还田利用计划,根据养殖规模明确配套农田面积、农田类型、种植制度、粪肥使用时间及使用量;

· 配套消纳用地或者签订粪污消纳协议;

纳米膜无臭堆肥机发酵的鸡粪有机肥

参考这几大指标来高质量完成项目建设的任务,“全量还田”是最佳解决方案,而纳米膜覆盖好氧堆肥就是执行该方案最适宜的技术,它可在15-20天把畜禽粪污发酵成有机肥,7-10天把奶牛粪转化为牛床垫料,还能顺带消纳大量种植废弃物,如秸秆、稻壳、菌渣等。

三、“1+N”模式,粪污就地转化

在2019年9月份中央电视台农业农村频道《遍地英雄》栏目——“农民博士马瑞强”和前不久农民日报专访《纳米膜智能堆肥高效环保》,这项技术的科技成果转化产品——纳米膜无臭堆肥机的首席研发专家是中国农业大学微生物学博士、中国农科院环发所博士后马瑞强,介绍了纳米膜无臭堆肥的相关技术和应用。

他说,纳米膜无臭堆肥机发酵的原理是,依托高温发酵联动技术,使高压气体交换供氧、多因素智能联动,有效控制微生物活性、控制堆体内氨气挥发,阻隔畜禽粪污臭味扩散,降低物料含水率,缩短堆肥周期。

中央电视台农业农村频道《遍地英雄》报道马瑞强

它可以无害化处理鸡粪、牛粪、羊粪、猪粪、树枝、秸秆、中药渣、城市污泥、园林垃圾、尾菜等有机废弃物,能应用于规模养殖场、养殖小区、有机肥厂、粪污处理中心、园林养护公司。

它的优势是不需要建设厂房,只需进行场地硬化,减少基础设施建设投资;产能大、能耗低,发酵1吨有机肥料全程仅需2度电;效果好,65℃以上维持10天,腐熟充分,氨气去除率高达98%,环保无臭;省人工,通过智能控制系统精准控制温度和氧气供应,手机小程序可实时监控。

针对畜禽粪污资源化利用整县推进项目,可采取“1+N”模式,在当地分散布局纳米膜堆肥点、集中进行加工,把鲜粪就地处理成有机腐熟料后,出售给附近种植户或转运到有机肥厂加工成商品有机肥出售,可大幅降低运输成本,减少运输污染,优化整个县域的有机肥产业链体系。

四、实际应用广泛,效果称赞

实际应用方面,马瑞强说项目已在山东、湖北、湖南、河南、江苏、内蒙古、河北等省区落地。

在山东寿光,一家30万肉鸡存栏的养殖场,日产粪10方,使用这套纳米膜无臭堆肥机,年产有机腐熟料1800吨,由于寿光是全国著名的蔬菜生产基地,当地有机肥替代化肥使用率达到90%以上,该鸡场出产的有机肥料平均卖到700元/吨,一年下来通过出售发酵鸡粪有机肥料利润达到84.6万。

湖北天门一家农业科技公司,主营有机废弃物处理业务,在上马配套设备时投入产出比是他们考虑的重点,了解到“1+N”模式和纳米膜无臭堆肥机的优势之后,决定引进设备先行示范,7月上中旬,湖北多日磅礴大雨,正在发酵中的堆体没有受到丝毫影响,温度始终保持60-70℃,到揭膜时,对牛粪发酵的有机肥料效果非常满意。

内蒙古五原县零下20多度正常发酵羊粪

巴彦淖尔是马瑞强的家乡,这里是内蒙古首屈一指的畜牧大市,有机奶产量占全国一半以上,农畜产品出口位居全区第一,“1+N”模式已在当地落地实施,既解决规模养殖场、养殖小区粪污处理问题,又给有机肥厂提供优质原材料,成为当地农业面源污染防治工程和农村人居环境整治工程最有力的支撑。

在河南周口,农村人居环境整治是重点项目之一,当地一家第三方处理中心利用“污泥做原料,秸秆做辅料”的方式,用纳米膜无臭堆肥机进行处理,于7月17日完成建堆,当天温度即达到70℃。

总结

随着“绿色农业”发展理念的树立,把养殖废弃物转变为可利用的资源是一件利国利民的大事,靠的是“源头减量、过程控制、末端利用”,但这条路径涉及的方方面面都需要大笔投入,在现有的条件下,用一种极具性价比和适宜绝大部分畜牧大县的模式来进行整改完善,无疑是把“效果提到最佳,损失降到最低”的最佳解决方案。

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