大型养殖场粪污高值化利用技术模式

2020·12
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编者按：
目前，我国经济已进入转型升级、供给侧改革的新阶段，农牧业发展需要重点突破资源利用强度过高、面源污
染加剧、生态系统退化严重三大关键问题。

近年来，国家相继出台了多项法律法规，对养殖企业粪污处理与利用的要求和标准逐步升级，粪污处理已成为养殖企业的刚性需求。

2019年年底兵团牲畜存栏641.83万头（只），规模户养殖场（小区）3200多个，理论上年产生干粪43万t ，产生尿332万t 。

当前，兵团畜禽粪污综合利用率为68%，距离兵团提出的75%的目标还有较大距离。

为满足生产需要，本刊特约刘福元研究员从奶牛场草畜一体化粪污循环利用技术模式、猪场果畜一体化粪污资源化利用技术模式、第三方专业公司猪场粪污高值化利用技术模式、地下序批式厌氧发酵利用技术模式和大型养殖场粪污高值化利用技术模式五方面介绍“兵团畜禽规模养殖场废弃物资源化利用技术研究”项目所建立的技术示范基地与典型模式，供大家参考和借鉴。

大型养殖场粪污高值化利用技术模式
*
刘福元1
，韩丽平2
，齐强2
，汪保3
，杨井泉1
，郜兴亮
1
新疆农垦科学院畜牧兽医研究所新疆石河子可克达拉市创锦生物肥业有限公司可克达拉市创锦牧业有限公司摘要：本文从基本情况、技术模式、种养结合机制、成本效益分析共4个方面对新疆兵团第四师创锦生物肥业有限公司大型养殖场粪污高值化利用技术模式进行了详细介绍。

关键词：高值化利用；养殖粪污利用技术模式；种养结合；牛场
1
基本情况1.1地理位置
察布查尔锡伯自治县隶属新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州，位于新疆西天山支脉乌孙山北麓，伊犁河以南，与伊宁市隔河相望，西与哈萨克斯坦国接壤。

地理坐标北纬43°17′~43°57′，东经80°31′~81°43′。

与哈萨克斯坦边境线长72km ，沿边有都拉塔和霍尔果斯两个国家一级陆路口岸，是国家向西开放的最前沿。

县城距伊宁市中心15km ，在伊宁半小时经济圈内。

全县公路形成以省道313线为主通道轴线的“四横四纵”的县域公路网，交通四通八达。

1.2区位特点
察布查尔锡伯自治县地处亚欧大陆中心，属大
陆性北温带温和干旱气候，热量丰富，光照充足，气候温和，四季分明，地势平坦，土壤肥沃。

全年有效光照时数达2846h ，无霜期177d ，积温3800℃，年平均降水量222mm 。

全县现有灌溉面积9.26万hm 2
，适宜种植各类农作物，是发展绿色有机食品原料的天然之所，也是全疆优质粮、棉、油及特色农业基地，其以设施农业为主的外向型农业蓬勃发展。

1.3种养规模
新疆兵团第四师创锦生物肥业有限公司占地面积5.67hm 2，总投资1亿元，建有槽式好氧发酵池5000m 2
，有机肥生产车间9000m 2
，质量检验室1座，生产规模为20万t/年。

依托科克达拉创锦牧业良种肉牛养殖场6000头良种西门塔尔乳肉兼用牛，年产粪污8万t ，年加工有机肥3万t 。

产品主要有四大系列产品：生物有机肥、液体复合微生物肥、精致有机肥、含腐植酸水溶肥料。

察布查尔县常年种植小麦稳定在1.88万hm 2
，水稻1.14万hm 2
，棉花0.07万hm 2
左右，蔬菜0.09万hm 2
，红花0.87万hm 2
，玉米3.26万hm 2
，甜菜0.20万hm 2
，油料1.00万hm 2
，瓜果类0.04万hm 2
，其它作物0.78万hm 2。

2技术模式2.1主要特点
利用好氧堆肥发酵原理，采用槽式堆肥系统将可控换气与定期翻堆相结合，堆肥过程发生在长而窄的被称作“槽”的通道内。

轨道由墙体支撑，在轨道
收稿日期：２０20—09—24
*基金项目：兵团重点领域科技攻关计划“兵团畜禽规模养殖场废弃物资源化利用技术研究”（2019AB028）；国家支撑计划“奶牛标准化规模养殖饲草料高效利用和管理技术集成与示范”（2012BAD43B01）。

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2020·12图1工艺流程与技术路线图
上有1台翻堆机。

原料被布料斗放置在槽的首端或末端，随着翻堆机在轨道上移动与搅拌，堆肥混合原料向槽的另一端位移，当原料基本腐熟时，能刚好被移出槽外。

槽式翻堆机与条垛式翻堆机相似，通过旋转的转子使原料通风与粉碎，并保持孔隙度。

机器利用控制开关可以自动工作。

配备有搬运装置，使翻堆机从一个槽转移至另一个槽，1台翻堆机能处理多个槽。

槽式堆肥系统的最大优点是堆肥周期短、堆肥产品质量均匀以及节约劳动力。

工艺流程与技术路线见图1。

2.2主要类型
有机肥生产过程采用全自动生产设备，配料系统采用准确的称量，达到成品指标的准确性，保证符合国标标准。

制粒过程中采用挤压造粒方式，挤压造粒能起到缓释的作用，保证有效菌的存活性及后期在土壤中的活性。

过程采用低温烘干的方式，大大减少对有效菌的杀害。

2.3主要设备
（1）槽式发酵及烘干造粒设备。

槽式发酵系统、翻抛机、精选设备、投料设备、配料设备、混料设备、
制粒设备、烘干设备、冷却设备、除尘设备、包装设备及码垛设备。

（2）液体肥生产设备。

氧化塘、过滤暂存罐、配料罐、乳化均质机、熬合罐、过滤网（200目）、暂存罐（待装产品）及灌装机。

2.4关键技术
（1）槽式好氧堆肥发酵系统。

按照前处理-主发酵-后发酵的工艺流程，公司建有15000m2的槽
式好氧发酵池，配套有转子式抛翻机，槽式发酵具有处理量大、发酵周期较短、机械化程度高等特点。

通过45d在65℃的高温下好氧堆肥发酵，腐熟牛粪的同时，杀死牛粪中全部病虫卵及杂草种子，实现无害化处理。

（2）品控试验平台。

公司设有自检验室，检验设备配备齐全且全部为精密仪器。

能对生物有机肥、复合微生物肥、含腐植酸水溶肥料等进厂原辅料和出厂成品的全部项目进行检测，包括有机质含量、水分含量、氮磷钾含量、腐植酸含量、发芽势、含沙量、大肠菌、蛔虫卵、有效活菌等50多项内容。

（3）测土施肥技术。

以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，制定科学的施肥配方，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法，达到降低种植户投入成本，提高作物吸收率，降低化肥投入量，提高农产品品质，以及改善土壤的目标。

3种养结合机制
3.1运营模式
创锦华盛生物肥业有限公司建立了以肉牛场粪污无害化处理和肥料化利用为主的第三方专业化运行机制，依靠专业化公司强大的研发团队，以及生物技术，经过8大系统，15道工序，155个环节，开发出生物有机肥、液体复合微生物肥、精制有机肥、含腐植酸水溶肥料。

新疆农垦科学院养殖环境控制与污染防治创新团队开展相关技术服务。

3.2粪肥还田机制
通过第三方企业利用好氧堆肥发酵与氧化塘技术，对科克达拉创锦牧业良种肉牛养殖场6000头良种西门塔尔乳肉兼用牛所产生的8万余t粪污，生产固体微生物有机肥和液体微生物复合肥，肥料还田利用，可以改良土壤，增加土壤肥力，提高有机质含量，缓解因过度使用化肥造成的土壤板结和盐碱化，可部分或全部替代化肥。

3.3经营推广模式
采用了“公司+基地+种植合作社+种植大户”的经营模式，签订合作协议，推行绿色种植模式，提供全方位的技术服务，在新疆南北疆进行大范围推广。

4成本效益分析
4.1投资成本
公司占地面积5.67hm2，总投资1亿元（分2期），建有1槽式好氧发酵池5000m2，有机肥生产车间9000m2，固液分离系统1个，
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塘2个，质量检验室1座，配套各类设备设施等。

4.2运行成本
运行成本主要为：固定资产投资分摊、人工费、电费、设备维护费、有机肥及辅料、功能菌、制造费、包装、运输费等，详见表1。

表1运行成本
元/t
项目成本
固定资产投资分摊15.0人工费8.0电费0.6设备维护费0.2有机肥辅料450.0功能菌120.0制造费100.0包装350.0运输费100.0小计
1143.8
4.3
经济效益
公司每年生产有机肥30000t ，按微生物复合有机肥平均单价1800元/t 计算，年净收入为5400万元。

4.4社会效益
（1）解决养殖场粪污治理问题，改善养殖环境，减少疫病传播发生，提高了畜产品质量。

公司产品可以改良土壤结构，增加土壤肥力，缓解因过度使用化肥造成的土壤板结和盐碱化，提高地力，提高化肥利用效率。

利用生态循环经济模式，开展农牧结合，引导畜牧业由简单粗放向循环高效转型，助推农业现代化发展，振兴乡村经济[１]。

（2）马铃薯使用生物有机肥120kg/667m 2
，表现为苗期叶片大，颜色深绿，封垄早；生长中期，接触数量多，生长速度快；收获区商品率高，增产幅度在500kg/667m 2。

冬小麦使用生物有机肥80kg/667m 2
，表现为苗期根系发达，须根多；生长中期茎秆粗壮，麦穗儿大，有效分孽多1~2个；收获期增产幅度在200kg/667m 2。

水稻使用生物有机肥80kg/667m 2
，表现为苗期根系发达，新根生长快；生长期分裂多，生长快，根茎粗壮，封行早；生长期稻穗大，平均每穗对5~8个籽粒。

西瓜使用生物有机肥80kg/667m 2
，苗期生长快，叶片大且厚；成熟期果型正，口感好，糖度提升2个百分点。

大棚西红柿使用液体复合微生物肥，表现为叶片厚大且浓绿，茎秆粗壮；结果数量多，果型正，感官鲜亮，个头
均匀，膨大效果好。

大棚油桃使用生物有机肥，表现为新梢生长快，树体营养充足，叶片颜色绿，开花早3d ，结果早4~6d ，后期表现感观亮，口感甜，糖度提升2个百分点。

香梨使用生物有机肥，树体营养充足，叶片绿，坐果率高，果实数量多，树体发病率低。

蟠桃使用生物有机肥，表现为新梢生长快，叶片大，树冠大，果实均匀，个大，糖度高。

4.5环境效益
（1）公司生产的有机肥料是一种含有植物生长发育所必需的多种中微量营养元素的活性缓释肥料。

有机肥在腐解过程中形成的生长素以及激素等活性物质，不仅对改善植物营养与促进生长有着非常重要的作用，而且还能够增强有益微生物的活性，抑制了土壤病虫害的传播，增强作物抗逆性，减少农药的使用量，增强作物的安全性，改善作物品质。

长期使用可以保持及增加土壤有机质的含量，从而使土壤结构和耕性、保水保肥能力和缓冲性能、土壤温度和微生物活性等得到改善与提高，使土壤不断得到培肥。

施用有机肥料不仅可以增产，还可以改善产品品质，减少对土壤环境的污染，提高化肥的利用率。

生产的有机肥产品含有大量的有效活菌，能有效阻止和干扰病原菌对植物叶面和其他器官的侵染，起到防病抑菌的作用。

不但能够抑制植物病原菌，而且还能够诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能，减少了农药使用量。

（2）公司生产的腐植酸型水溶肥料是一种具有多维空间结构的高分子有机聚合物，是土壤有机质最活跃的部分，是土壤肥料的“运转仓库”以及土壤团粒的构造者，含有作物所需要的硼、锰、铜、锌、钼、钴等微量元素。

可以减少传统氮肥的损失，同时具有活化磷和钾的作用，从而提高肥料当季的利用率。

集植物生长调节、营养补充、抗旱节水、抵御病虫害、提高品质与环境友好于一身。

参考文献
[１]
刘福元.新疆兵团粪污资源化利用模式与典型案例分析[Ｊ].草食家畜，2019（５）：
59-65.
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