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畜牧養(yǎng)殖業(yè)作為大農(nóng)業(yè)的重要組成部分，已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?、區(qū)域化的格局，在新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮重要作用。與此同時(shí)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，帶來(lái)了畜禽糞便產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)，成為我國(guó)面源污染的主要原因之一。據(jù)2007年11月在北京召開的全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)峰會(huì)暨農(nóng)業(yè)環(huán)境協(xié)作網(wǎng)成立大會(huì)，全國(guó)畜禽糞便年排放量超過40億t，是工業(yè)有機(jī)污染物的4.1倍，且大多未經(jīng)處理直接排放，對(duì)環(huán)境健康造成很大威脅。遼寧省作為養(yǎng)殖大省，據(jù)2005年調(diào)查結(jié)果顯示,全省養(yǎng)殖豬、牛、雞總戶數(shù)達(dá)487萬(wàn)戶，其中養(yǎng)豬規(guī)模大于500頭/年的有1292戶，養(yǎng)牛規(guī)模大于100頭/年的有1519戶，養(yǎng)雞規(guī)模大于10000羽/年的有10774戶。全省畜禽年產(chǎn)糞便7200多萬(wàn)t，產(chǎn)尿4510萬(wàn)t，畜禽糞便產(chǎn)生量是同期城市垃圾清運(yùn)量的10倍左右，畜禽糞便造成的污染在遼寧省部分地區(qū)已超過了土地可消納容量。
畜禽糞便既是一種現(xiàn)實(shí)的環(huán)境危害物質(zhì)，又是一種可利用的生物資源，對(duì)其利用不當(dāng)將是嚴(yán)重的污染源，若實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理，可在很大程度上發(fā)揮畜禽糞便生物質(zhì)能源、廢物營(yíng)養(yǎng)等資源的作用，實(shí)現(xiàn)廢物資源的再利用。目前，國(guó)內(nèi)外畜禽糞便的處理方法主要有以下幾種。
1.1 衛(wèi)生填埋 填埋處理是將畜禽糞便埋入地下，通過微生物長(zhǎng)期的生化作用，使之分解為穩(wěn)定的、無(wú)害的化合物。但此法不僅浪費(fèi)大量的有機(jī)原料，還會(huì)大量占用土地、污染地下水及周圍環(huán)境，眾多的負(fù)面因素使填埋法的應(yīng)用受到限制，目前已很少采用。
1.2 焚燒處理 該法主要用于抵抗力強(qiáng)的病菌芽胞污染的糞便，一般利用焚燒爐將畜禽糞便進(jìn)行無(wú)害化處理。焚燒法雖然產(chǎn)生大量的熱能可用于發(fā)電等，但是我國(guó)集約化養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的大量糞便含水量高，干燥比較困難，如不進(jìn)行處理難以用作燃料；同時(shí)，焚燒會(huì)排放大量有害物質(zhì)，造成對(duì)環(huán)境的二次污染,因而應(yīng)用前景不大。
1.3 用作飼料 糞便中含有大量的氮素、礦物質(zhì)、纖維素等營(yíng)養(yǎng)成分，但同時(shí)畜禽糞便中含有許多潛在的有害物質(zhì)，如礦物質(zhì)微量元素(銅、鋅、砷等) ，各種藥物(抗球蟲藥、磺胺類藥物等)、抗生素和激素等,以及大量的病原微生物、寄生蟲及其卵。所以，畜禽糞便只有經(jīng)過一定的技術(shù)處理后，方可作為奶牛等的飼料，但是其處理過程較為復(fù)雜、成本高且飼料品質(zhì)較差，從而限制了其推廣應(yīng)用。
1. 4 厭氧發(fā)酵制沼氣 厭氧發(fā)酵是一種有效處理畜禽糞便和資源回收利用的方法，不僅能解決畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便污染問題，而且發(fā)酵的沼氣可直接供農(nóng)戶使用，沼液和沼渣可再利用，符合生態(tài)學(xué)原理。其缺點(diǎn)是NH3揮發(fā)損失多，處理池體積大，而且只能就地處理與利用。由于沼液利用受地域環(huán)境的農(nóng)業(yè)耕作方式、作物種類限制較大，使得沼液的有效處理成為目前厭氧發(fā)酵沼氣工程運(yùn)行的瓶頸，且工程投資高、回收期長(zhǎng)，故業(yè)主積極性不高，厭氧發(fā)酵技術(shù)推廣應(yīng)用受到制約。
1. 5 好氧堆肥處理 好氧堆肥就是在人工控制下，在一定的濕度、溫度、C/N比和通風(fēng)條件下，利用自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物的發(fā)酵作用，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。好氧堆肥處理是實(shí)現(xiàn)畜禽糞便無(wú)害化、減量化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的一種有效的方法，因其具有運(yùn)行費(fèi)用低、處理量大、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)己成為世界各國(guó)資源、環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。堆肥化過程不僅可以殺死糞便中的各種病菌及雜草種子使糞便達(dá)到無(wú)害化，還會(huì)生成大量可被植物吸收利用的有效養(yǎng)分，并合成新的腐殖質(zhì)，是構(gòu)成土壤肥力的重要物質(zhì)；處理成熟的堆肥不僅是一種優(yōu)質(zhì)的肥料，還是一種很好的土壤改良劑，可以改善土壤的理化性質(zhì)。采用堆肥方法處理畜禽糞便，處理的最終產(chǎn)物臭氣較少，且較干燥，容易包裝、撒施。缺點(diǎn)是處理過程中有NH3的損失，不能完全控制臭氣，堆肥需要的場(chǎng)地大，處理時(shí)間長(zhǎng)。
鶴壁市人元生物研發(fā)中心擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、理論完善的研發(fā)隊(duì)伍，并配備現(xiàn)代化的微生物實(shí)驗(yàn)室及先進(jìn)的菌種發(fā)酵成套設(shè)備，具備雄厚的科研能力，研制出了有機(jī)肥發(fā)酵菌劑、生物防治菌劑、土壤調(diào)理菌劑、水產(chǎn)養(yǎng)殖菌劑、環(huán)保節(jié)能菌劑五大系列，幾十種優(yōu)質(zhì)生物菌種菌劑產(chǎn)品，并獲得多項(xiàng)發(fā)明專利。多年來(lái)，研發(fā)中心不斷加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)大專院校及科研機(jī)構(gòu)的密切合作，搭建產(chǎn)學(xué)研交流平臺(tái)。長(zhǎng)期致力于利用有機(jī)廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥研究，技術(shù)成熟。利用農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便及城市生活垃圾、工廠下腳料等進(jìn)行好氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合國(guó)情，深入開展畜禽糞便資源化技術(shù)研究，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)化過程中取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，針對(duì)大型產(chǎn)業(yè)化畜禽糞便堆肥的關(guān)鍵因素微生物菌劑和堆置物料的調(diào)配技術(shù)、翻堆技術(shù)等進(jìn)行攻關(guān)，自行研發(fā)出一套現(xiàn)代化大型好氧堆肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)，并加以推廣應(yīng)用。
2.1 新菌劑研究 堆肥化是微生物作用于有機(jī)廢物的生化降解過程，微生物是堆肥過程的主體，是堆肥過程中關(guān)鍵、活躍的成分，因此高效微生物菌劑在堆肥過程的投加將是堆肥成功的保證。遼寧北方環(huán)保集團(tuán)新農(nóng)村環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司通過大量菌劑對(duì)比試驗(yàn)，在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)有機(jī)肥的過程中引進(jìn)高效降解復(fù)合微生物菌劑，快速優(yōu)質(zhì)地降解畜禽糞便為有機(jī)肥。
( 1)多菌復(fù)合。較單一菌劑，該微生物菌劑主要由細(xì)菌、放線菌和真菌等多種有益微生物復(fù)合而成,各菌種間互不拮抗、互惠共生，利用畜禽糞便有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)源，大量繁殖,達(dá)到對(duì)有機(jī)廢物的高效生化降解。通過與單菌劑的試驗(yàn)對(duì)比，復(fù)合菌種在分解蛋白、淀粉、纖維、糖等方面均有優(yōu)勢(shì)，在培養(yǎng)基產(chǎn)生的透明圈更迅速。
(2)性能強(qiáng)大。較其他市售菌劑，該復(fù)合菌劑生產(chǎn)單位數(shù)量有機(jī)肥的菌劑用量少，且起溫快、發(fā)酵周期短，按0.2%~0.4%加入畜禽糞便，48 h內(nèi)溫度可升至50~60。當(dāng)溫度升至50以上，并持續(xù)2~3 d后進(jìn)行翻堆，好氧翻倒3次后，第8~12天溫度趨于平穩(wěn)，說明畜禽糞便已發(fā)酵透徹，降解完全。通過小型堆肥試驗(yàn)，該菌種較一般菌種平均溫度高4~5，發(fā)酵成熟早2~3 d，堆肥腐熟指標(biāo)。
(3)產(chǎn)品功效。使用研發(fā)菌種發(fā)酵后的堆料松散、氣味清香、速效氮含量增加、有機(jī)酸減少、有益微生物增加、酶活性提高、危害性減少、抗病害等，達(dá)到對(duì)畜禽糞便處理無(wú)害化、減量化和資源化的要求。通過實(shí)驗(yàn)室化學(xué)、生物指標(biāo)分析，該復(fù)合菌種氮損失少，速效氮含量高，富集磷、鉀，種子發(fā)芽率高且大腸桿菌數(shù)量少。
2.2 新設(shè)備研究現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化畜禽糞便堆肥制有機(jī)肥，其中物料的調(diào)配、翻堆耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，同時(shí)物料調(diào)配的均勻和翻堆的及時(shí)快速又是肥料質(zhì)量的保證。人元生物依托中國(guó)農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等多所院校的著名專家經(jīng)過多年研究和實(shí)踐，研發(fā)、生產(chǎn)出適合有機(jī)肥和生物有機(jī)肥生產(chǎn)使用的發(fā)酵設(shè)備（發(fā)酵翻堆機(jī)、發(fā)酵翻拋機(jī)、發(fā)酵罐等）、分篩系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、造粒設(shè)備、烘干設(shè)備（適用于人糞便烘干、雞糞烘干、牛糞烘干、豬糞烘干、污泥脫水等）等全套有機(jī)肥生產(chǎn)線機(jī)械設(shè)備。取得良好的生產(chǎn)效果，省時(shí)、省力。
( 1)操作簡(jiǎn)單。根據(jù)不同畜禽糞便輔料的配比要求，將配料平鋪在畜禽糞便上，該設(shè)備可自動(dòng)將其翻轉(zhuǎn),在翻轉(zhuǎn)過程中，堆積物得到均勻的攪拌、混合及疏松，同時(shí)其作業(yè)刀具可將粒徑較大的物料細(xì)化，平均每小時(shí)可翻拋1 500 m3物料,達(dá)到完全機(jī)械化。
( 2)生產(chǎn)便捷。該設(shè)備可用低位運(yùn)輸車運(yùn)輸，從而可以在幾個(gè)工作場(chǎng)地投入使用，使分散的畜禽糞便就地取材制成有機(jī)肥成為可能，避免大量畜禽糞便集中運(yùn)送帶來(lái)的運(yùn)輸成本增加和環(huán)境二次污染問題，免去目前堆肥需將畜禽糞便集中的問題，省時(shí)省地。
( 3)經(jīng)濟(jì)實(shí)用。生產(chǎn)過程中，該設(shè)備能夠在滿負(fù)荷狀態(tài)下連續(xù)使用，由此可以縮短堆積物料的堆放周期，提高設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，采用專利保護(hù)技術(shù)，可以使堆積物緊密排列堆放，從而提高工作場(chǎng)地的有效使用面積。
( 4)使用效果。使用該套生產(chǎn)線生產(chǎn)的有機(jī)肥，發(fā)酵周期短，肥效好，使用安全方便，便于造粒，在實(shí)際應(yīng)用中已取得了良好的生產(chǎn)效益。
3.1 重要的環(huán)境效益 好氧堆肥技術(shù)能夠有效解決因畜禽養(yǎng)殖而帶來(lái)的環(huán)境問題：畜禽糞便產(chǎn)生的惡臭氣體得到了凈化，保持了良好的空氣質(zhì)量，還居民一個(gè)潔凈的藍(lán)天；減輕了糞便對(duì)河流、湖泊及地下水的污染，降低了水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度，每減排1t畜禽糞便，平均將減少COD量42.7kg和氨氮3.19kg；解決了畜禽糞便的大量堆積，減少了大面積土地的污染和占用；大量畜禽糞便的無(wú)害化處理，更減少了蚊蠅、老鼠等有害物類的孽生和繁殖機(jī)會(huì)，抑制了病原菌的生長(zhǎng)、傳播，改善了養(yǎng)殖企業(yè)的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)村衛(wèi)生狀況，防止大規(guī)模流行疾病的發(fā)生；有機(jī)肥在土壤中的使用減少了化肥農(nóng)藥的使用量，減輕了化肥農(nóng)藥對(duì)土壤的破壞。
3.2 的經(jīng)濟(jì)效益 畜禽糞便經(jīng)無(wú)害化發(fā)酵制成有機(jī)肥，使有限的資源得到了充分的再利用，符合固體廢棄物的資源化處理理念，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。施用有機(jī)肥可培肥地力，使作物增產(chǎn)增收，與普通化肥等養(yǎng)分量相比，平均增產(chǎn)15% ~ 20%，可進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量；目前使用的化肥中的氮肥是以消耗大量能源換取的，有機(jī)肥的施用使氮利用率提高12%~ 15%，在相同作物產(chǎn)量情況下，可節(jié)約氮肥30%以上，從而大大減少了能源的消耗；為農(nóng)村剩余勞動(dòng)力提供了一個(gè)新的就業(yè)機(jī)會(huì)，不僅增加了農(nóng)民的收入，給農(nóng)民帶來(lái)了切實(shí)的利益，更為新農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增加了產(chǎn)值。
3.3 深遠(yuǎn)的社會(huì)效益 畜禽糞便的堆肥化處理技術(shù)不僅在環(huán)境、經(jīng)濟(jì)方面取得了巨大成就，而且為環(huán)境友好型社會(huì)帶來(lái)深遠(yuǎn)的社會(huì)效益，其影響是多方面的。逐步探索建立畜禽養(yǎng)殖、有機(jī)肥生產(chǎn)、有機(jī)食品種植為一體的農(nóng)業(yè)循環(huán)型經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，為我國(guó)無(wú)公害食品和綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展開拓新的道路；有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)同時(shí)對(duì)禽畜養(yǎng)殖業(yè)、肥料加工業(yè)和種植業(yè)產(chǎn)生良好的效益，使養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)共同發(fā)展。
