一、河北省肉牛粪污资源化利用现状
肉牛粪污资源化利用水平低于其他主要畜种。根据2018年8月底的养殖场直联直报平台数据统计,河北省达到年出栏100头及以上规模肉牛养殖场有723家,其中有527家配套建设了粪污处理设施并通过相关部门验收,粪污处理设施装备配建率为72.89%,河北省主要畜种(猪、鸡、牛、羊)设施装备配建率为86.13%,肉牛低13个百分点左右。肉牛规模养殖场粪污综合利用率为87.51%,河北省其他主要畜种的综合利用率为95.82%,肉牛低8个百分点左右。肉牛规模养殖场比其他主要畜种的粪污资源化利用水平低,需要在设施装备配建和资源化利用方面加大力度。
肉牛粪污处理技术模式以堆沤发酵就近还田为主。据行业统计,河北省723家肉牛规模场中,采取堆沤发酵就近还田利用的有697家,占96.4%。其余26家养殖场中,采取生产有机肥方式10家,采取生产沼气方式5家,采取动物蛋白转化方式5家,采取基质化利用4家,采取牛床垫料方式2家,比例都比较低。
二、原因分析
造成以上情况的原因主要与肉牛规模化程度和肉牛粪污的特点有关。肉牛相对其他畜种规模化程度较低,据2016年农业统计数据,肉牛年出栏10头以上的养殖比例只有43.06%,远低于其他畜种,即使规模养殖场出栏也主要集中在100~500头,规模小、投资能力差造成粪污资源化利用程度较低。肉牛规模化程度低也是比较合理的,肉牛适合小规模养殖,一般来说肉牛大规模养殖效益会变差,畜牧业发达国家的肉牛养殖规模也比较小。肉牛粪污以固体为主,很少产生污水,堆沤发酵还田是比较适合肉牛的粪污处理模式。
三、肉牛粪污处理主要技术模式
肉牛粪污处理技术模式应根据肉牛场的养殖规模、投资能力、自有种植土地、机械化程度等情况灵活选择,技术路线应围绕“源头减量、清洁生产、资源化综合利用、防止二次污染”的原则。
肉牛场应重视源头减量,降低粪污产生量会直接降低处理量和处理成本,常见的源头减量化技术主要考虑几个方面。一是饲料优化技术,通过精准配方、提高瘤胃微生物氮利用效率、适当降低日粮粗蛋白、添加外源植酸酶提高磷利用率等技术手段,提高日粮利用率,减少粪污氨氮量。二是干清粪和干湿分离技术,对于肉牛场干清粪比较容易做到,水冲粪方式应该禁止并淘汰,干湿分离技术只适用养殖密度大、污水产生多的肉牛养殖场,分离后固体、液体单独处理。三是雨污分流技术,合理设计雨水和污水管道,雨水单独收集排出场区,污水要采取暗沟的形式,防止雨水进入排污管道增加粪污处理难度。
常用的肉牛粪污处理技术模式有以下几种:
(一)堆沤发酵就近还田模式
这种模式在我省占比比较高,也是肉牛粪污处理的主要方式,大、中、小肉牛场均适用。建设固体粪污堆沤场和污水处理池,固体粪污采取条垛式堆肥发酵,每周3~5次翻抛增氧,发酵周期需要40~60天。污水进入污水处理池,3~6个月完成腐熟。腐熟后的固体肥和液体肥就近施入农田。该处理模式优点是工艺简单,操作简便,投资少;缺点是发酵周期长,占地面积大,臭气不易控制。
(二)生产有机肥模式
这种模式适用大型肉牛场,要求有较强的投资能力。建设有机肥生产线,固体粪污通过槽式堆肥发酵,翻抛机定期翻抛,发酵周期为20天左右。发酵好的有机肥进入生产线,通过物料混合、烘干、制粒、加菌等工艺,生产的商品有机肥销售至蔬菜、中药材等经济作物农户。养殖过程中产生的液体粪污可建设污水处理池处理后施入农田。采取有机肥生产模式的养殖场可考虑收集周边小养殖场粪污,既能满足原料需求,又可解决周边养殖场粪污处理问题。该模式优点是处理量大,发酵周期较短,臭气可收集处理,产品质量稳定;缺点是设备多,操作复杂,投资高。
(三)厌氧发酵模式
这种模式较适于大型肉牛场。建设沼气系统,以粪污混合物、污水为原料生产沼气,沼渣、沼液用于农田或深加工成有机肥和液体肥,沼气可发电,也可作为燃气使用。大规模沼气可考虑发电并网或生产生物天然气,中等规模可考虑电、气自用,或者供附近百姓使用。该模式优点是生产绿色能源;缺点是周围要有消纳沼渣、沼液的农田,如再建设沼渣、沼液长期贮存设施,投资较高。
(四)反应器堆肥模式
这种模式较适于土地紧张的中小肉牛场。购置粪肥一体化发酵设备,固体粪污置于反应器内进行好氧发酵,发酵周期一般为7~12天,发酵后的粪肥可作为有机肥出售,液体粪污通过污水池处理后还田。该模式优点是发酵周期短,占地面积小,自动化程度高,密闭系统臭气易控制;缺点是处理量小,投资较高。
(五)基质化利用模式
这种模式较适于有延长产业链能力肉牛场。一是作为栽培基质利用,以固体粪污、农作物秸秆等为原料,堆肥发酵后作为基质生产蘑菇等农产品。二是动物蛋白转化,用固体粪污作为原料生产蚯蚓、蝇蛆等动物蛋白体。基质化利用后的产物还可作为粪肥还田,液体粪污通过污水池处理。该模式优点是延伸了产业链,实现粪污增值和生态循环利用,缺点是产链较长,要求生产者整体素质高。
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