山区农村畜禽养殖粪污资源化利用技术
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摘要：山区农村畜禽养殖粪污资源化利用技术主要包括废液分解和粪污堆肥发酵技术、舍外生物降解床技术以及植物养护型沼液水肥药一体化灌溉技术，利用自然生态流程进行粪污固液分离和堆肥发酵，将粪污完全降解为有机质和能量。对创新技术的使用能保障粪污资源化的有效性和稳定性，可缩短有机肥生产时间，为生产安全绿色食品提供产前保障，确保山区耕地的长期使用，使生态农业可持续发展。
关键词：山区;畜禽养殖;粪污;资源化
郑晓康. 山区农村畜禽养殖粪污资源化利用技术[J]. 农业工程技术，2020，40（20）：41-42.
近几年山区农村畜牧业生产发展迅速，给广大农户带来较好的经济效益，但也产生了许多问题，如畜禽粪污无法有效利用、环境污染严重、养殖规模难以扩大、效益低下等。促进畜牧业生产持续发展，因地制宜采取传统模式和现代技术手段相结合来解决粪污资源化利用是必由之路。
一、山区农村畜禽养殖粪污资源化利用技术
1、废液分解和粪污堆肥发酵技术
畜禽粪污产生后通过固液分离，废液进入处理水池，通过二级和三级分离进入沼气池，利用厌氧细菌将大分子有机物降解为小分子，不溶性有机物降解为溶解性有机物，产生沼气排出。液体经过厌氧系统降解，出水还需要进一步采用CASS工艺处理，深度处理采用先混凝后气浮工艺，对废水进行脱色及净化，混凝后的废水在气浮池进行固液自然分离，将废水消毒后排到清水池，达标消纳。在固体粪污中加入干辅料和堆肥菌剂，混拌后布料到发酵槽，经过发酵、翻抛、曝气等转入陈化仓，通过粉碎筛包装成有机肥，部分经过深加工包装成有机复混肥和生物有机肥，用于农业生产[1]。
2、舍外生物降解床技术
发酵床菌种以畜禽污粪中的有机物质为营养原料进行大量自身繁殖，过程中产生热量，温度可升至60-70℃，发酵持续24 h后通过轨道式翻耙机对垫料进行搅拌，进入发酵分解状态，不断分解粪污，达到气化降臭效果。在高温搅拌作用下，70%左右水分被蒸发，废水中的污染物被垫料中的微生物发酵菌分解、消化、吸收，发酵残渣存于生物发酵床垫料中，并转化为无虫卵、无有害物质的有机肥原料。其技术核心在于利用活性微生物复合菌群长期、持续、稳定地将动物粪污完全降解为优质有机肥和能量，达到无臭、无味、无害化和净化空气的目的，实现养殖场粪污零排放。
3、植物养护型沼液水肥药一体化灌溉技术
在山体地带的植物生态系统设置蓄水池，在山体相对高处挖建渗滤收集池，输送管道连通渗滤收集池和储水调配池，储水调配池通过输送管道与灌溉系统的混合装置连通。山顶地带设置菌种系统，包括菌种配液池、输送管道等，储水池下方设置养殖系统，养殖场底部设置沼气池。沼气池的气相出口连接送气管道，液相出口连接混合装置，固相出口连接肥料发酵池，菌种配液池连接肥料发酵池和沼气池，肥料发酵池连通混合装置。混合装置位于养殖场下方，通过水泵将混合液体由灌溉管道送至农作物[2]。
二、创新技术使用
在进行“废液分解和粪污堆肥发酵技术”和“舍外生物降解床技术”等过程中，涉及两项关键技术的开发应用，即“高山地区植物养护型沼液水肥药一体化生态灌溉系统的应用”和“舍外生物降解床技术—植物生态肥料预混剂的应用”，该技术的创新使用解决了整个山区粪污资源化利用的关键性技术问题。
1、授权的实用新型专利
高山地区植物养护型沼液水肥药一体化生态灌溉系统（作者为第一发明人）申请的实用新型专利，国家知识产权局已于2018年10月26日授权使用，授权公告号：CN 208001486 U，专利号：ZL 2018 2 0132286.2。该技术的应用解决了山区区域循环范围内生产有机绿色农产品的肥药运用和自然生态灌溉问题。
该技术主要是将高山蓄水功能生态系统与自然微生态菌种体系、生物沼气能畜禽养殖体系、沼液水肥药灌溉一体化体系、农作物自然调节体系、农产品加工及冷链贮存运输体系、大数据信息技术等结合在一起，建成“生态、生活、生产”有机融合的“三生”生态系统工程，尤其适用于南方山区区域循环范围内生产有机绿色系列农产品、生态田园综合体和生态特色小镇。
2、受理的发明型专利
舍外生物降解床技术—植物生态肥料预混剂（作者为第一发明人）申请的发明专利，国家知识产权局已于2017年12月28日受理，申请号：201711456193.1;发文序号：2017122801469060。粪污堆肥发酵过程中所添加的预混剂，在整个粪污处理中起到决定性作用。该技术接种了好氧性益生菌和厌氧性益生菌，在有氧和无氧条件下均可起到持续发酵作用，具有自然性、多功能性、双向调节性、无毒副残留等优点。
三、技术产品的作用、制备及质量标准依据
1、技术产品的作用和制备方法
（1）植物生态肥料预混剂的作用
植物生态肥料预混剂利用益生元理论，采用微生态动态平衡发酵新技术，把好氧性益生菌和厌氧性益生菌，在30-37℃的条件下，经过5-7天密封培養，再加入保护性植物皂苷和植物黄酮，装入塑料袋中密封保存，待产生菌苗应用。植物多糖是主要成分之一，具有促进好氧性益生菌和厌氧性益生菌快速大量繁殖的功能，对吸收物有高质优化作用[3]。
（2）植物生态肥料预混剂的制备
预混剂由植物多糖、植物皂苷、植物黄酮、好氧性益生菌、厌氧性益生菌、红糖、氯化钠、氯化钙、硫酸锌、硫酸锰、亚硒酸钠、豆粕、玉米、活性炭、草粉等成分组成。植物多糖、植物皂苷和植物黄酮三种必须成分可从植物中提取。
植物多糖提取方法：取原料物切碎、洗净，用冷水浸泡2 h，加入药材总重量12倍的水，加热至沸腾后在热回流浓缩工艺下煎煮180 min得到浓缩药液。将浓缩药液弃去沉淀物，获得上清液并经负压浓缩，使其形成干物质量为25%的浓缩药液。将其加入乙醇，静置过夜，沉淀物除去乙醇后经过喷雾干燥即可制得。 植物皂苷提取方法：取原料物切碎、洗净，用乙醇或甲醇提取，回收溶剂;残渣用水溶解或混悬制成水溶液，把水溶液加入石油醚或乙醚，将亲脂物质色素和油质回收。把植物皂苷留在水溶液中，将粗制植物皂苷溶于乙醇或甲醇中，再逐渐滴加乙醚、丙酮，至植物皂苷从溶液中析出为止，将析出的植物皂苷干燥即可制得。
植物黄酮提取方法：取原料物切碎、洗净，加6倍量水煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳微沸20-30 min，合并滤液，用水将沉淀物洗至中性，60℃干燥得植物黃酮粗品。将植物黄酮粗品采用沸水重结晶，70-80℃干燥后得植物黄酮纯品。
2、植物生态肥料预混剂质量标准
本产品为棕色或棕褐色粉状颗粒，按GB 4789.15—2010《食品卫生微生物学检验霉菌和酵母计数》、GB/T26428—2010《饲用微生物制剂中枯草芽孢杆菌的检测》和GB 4789.35—2010《食品卫生微生物学检验 食品中乳酸菌检验》，分别对本品中的酵母菌、枯草芽孢杆菌和乳酸菌含量进行检测。
酵母菌不小于10亿/g，枯草芽孢杆菌应不小于50亿/g，乳酸菌应不小于100亿/g。产品用于生产有机肥，将10%-20%的植物生态肥料预混剂混合到80%-90%的草木秸秆或畜禽粪便中，常温发酵3-4周即可使用，在温室、阴凉、干燥中可储存有效期12个月。
四、创新技术的意义
1、缩短有机肥生产时间，提高经济效益
利用植物生态肥料预混剂混合到秸秆或畜禽粪污中经过常温发酵3-4周便可使用，改变了现有有机肥生产方法，省去了原有有机肥生产中多次发酵和重复翻堆工艺，节省加工厂房面积，节省了翻堆机及相应设备的购置费用。
2、为生产安全绿色食品提供产前保障
使用植物生态肥料预混剂生产的新型有机肥可以替代现有的有机肥和化肥，使用该新型有机肥产出的农产品质量符合国家《GBT 19630.1-2011 有机产品》要求，达到国家农业部颁发的绿色食品标准。
参考文献
[1] 李春华. 畜禽养殖粪污资源化利用[J]. 农村新技术，2014（4）：20-22.
[2] 陈 娴，周培红. 畜禽养殖粪污资源化利用处理技术探讨[J]. 农家科技，2019（5）：257.
[3] 侯世忠，战 翔，韩 雯. 畜禽粪污资源化利用及畜禽养殖污染防治技术[J]. 当代畜牧，2018（6）：49-52.
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