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畜禽糞便納米膜好氧發酵堆肥技術目前,畜禽糞便無害化處理堆肥形式主要有非反應器式堆肥和反應器式堆肥兩類,條垛式等非反應器式堆肥技術普遍存在着占地面積大、氮素[1]損失多、臭氣控制難、環保措施缺失或者環保治理費用高等問題;而反應器式堆肥技術存在着投資成本高、運行和維護費高、操作複雜等問題。
一、技術名稱
畜禽糞便納米膜好氧發酵堆肥技術
二、技術概述
(一)研發背景
目前,畜禽糞便無害化處理堆肥形式主要有非反應器式堆肥和反應器式堆肥兩類,條垛式等非反應器式堆肥技術普遍存在着占地面積大、氮素損失多、臭氣控制難、環保措施缺失或者環保治理費用高等問題;而反應器式堆肥技術存在着投資成本高、運行和維護費高、操作複雜等問題。
針對上述不足,開發了畜禽糞便納米膜好氧發酵堆肥技術。該項技術是利用納米膜好氧發酵堆肥機在具有物理分子選擇透過作用納米膜完全覆蓋畜禽糞便等發酵物料的條件下,在高效有機物料腐熟菌劑的作用下,通過溫度、氧氣濃度、膜內壓力等傳感器反饋機制自動調控加熱、強制通風,實現好氧高溫堆肥處理有機廢棄物過程,進而有效解決畜禽糞便無害化處理過程中投入大、運行成本高、操作複雜、發酵效率低、臭氣擴散及溫室氣體排放高等問題。
(二)技術要點及參數
技術核心由納米膜覆蓋密封技術、膜菌雙重臭氣減排堆肥技術和多參數反饋過程精準控制技術構成,可概括為「膜、菌、控」。
1.準備輔料:選用農作物秸稈、稻殼、菇渣等有機輔料。
2.堆肥預處理。控制堆肥物料指標,如含水率50%-60%,碳氮比20:1-35:1等。選用合適的混勻設備混勻物料,混勻過程同時接種菌劑,接種量一般為堆體質量的0.1%-0.3%,添加微生物[2]含量宜在106cfu/g以上。
3.覆膜發酵過程控制:根據設備處理能力建堆,底部鋪設曝氣系統,覆膜密封,啟動自動控制裝置,調控堆肥發酵參數。堆體發酵溫度應控制在55℃-70℃,當堆體溫度超過75℃時,進行翻堆或強制通風。覆膜發酵中期,可翻堆1次,翻堆時需均勻徹底,應儘量將底層物料翻入堆體中上部,以便充分腐熟;堆體內氧氣濃度控制在8%以上,宜控制在10%-15%。
4.後處理及利用:覆膜發酵15天-20天,判定腐熟度,符合利用。若進一步提高腐熟度,去膜後繼續堆置15天-30天,中間翻堆1-2次。腐熟堆肥可直接還田利用或進行深加工處理。
(三)技術示範推廣情況
推薦技術示範展示範圍,在小範圍示範展示還是已經實現較大範圍推廣應用。應用後可達到的效果,技術試驗、示範或推廣過程中節約成本、提升品質、增加效益、保護耕地與生態環保等情況。
該技術於2018年獲得河北省科技成果,技術水平國內領先,其主體裝置被納入2018-2020年農業農村部農機新產品購置補貼試點品目,2019年、2021年被遴選為河北省農業主推技術,2021年被遴選為農業農村部主推技術。2018年以來在北、黑龍江、遼寧、山東、浙江、內蒙古、新疆和安徽等省市推廣多地進行示範、推廣200餘套,並通過制定地方標準指導河北省地區技術應用,應用效果較好。2018-2019年在河北省秦皇島市進行全域、全畜種糞便堆肥推廣應用,建立規模養殖場標準化示範點20個、覆蓋100餘家中小型養殖場的無害化處理中心2個,採用該技術牛羊糞12天-15天腐熟、禽糞豬糞18天-20天腐熟。2019年冬季在河北省張家口禽糞豬糞堆肥發酵20天腐熟。2020年冬季在內蒙古土默特左旗、新疆喀什市牛糞堆肥發酵13天-15天腐熟。目前該技術正在全國推廣應用,全面實行養殖場就地就近利用畜禽糞便好氧發酵生產腐熟堆肥,形成了「養殖場就地就近處理+安全還田」、「養殖場就地就近處理+集中深加工」、「養殖場預處理+集中處理」等多元化應用模式,提高了處理的及時性,避免轉運產生二次污染,極大降低了糞污對農業環境的污染。
該技術有效防止臭氣擴散,臭氣排放量降低95%以上,溫室氣體排放降低50%以上;處置運行成本約50元/噸,運輸成本降低60%以上;效果穩定,發酵周期短,高溫持久,100%殺滅病原菌、草籽、寄生蟲等;納米膜確保有氣味的物質在內部濃縮,滴落到堆肥堆中並被微生物分解,養分損失少,肥效增加,氮養分溢出減少30%以上;可露天使用,基建量減少40%以上。
該技術獲得秦皇島市農業豐收獎一等獎。
三、適宜區域
適宜全國規模化畜禽養殖場(小區)、堆肥廠、無害化處理中心好氧發酵處理畜禽糞便,尤其適宜養殖場(小區)就地就近處理畜禽糞便。
四、注意事項
1.選址應符合村鎮建設發展規劃、土地利用發展規劃和環境保護規劃要求,單批次處理200m3作業區域面積一般不低於240㎡。
2.統籌考慮畜禽養殖場(小區)區位特點,充分利用已建或擬建的堆肥處理設施,合理布局。
3.覆膜發酵區要求地形平坦,地勢稍高,利於排水,易機械作業,應遠離居民區或與居民區隔離。覆膜發酵區應設在養殖場的生產區、生活管理區的常年主導風向的下風向或側風向處,並採用防滲處理。
4.禁止混入城市污泥、危害環境安全的微生物製劑等作為輔料;建堆時間不宜超過2天,混料要求均勻,嚴格控制堆肥物料指標,以免導致堆體發酵不理想而返工操作。
5.搞好試驗示範,做好培訓,推行養殖場(小區)就地處理就近還田,直接還田利用應符合GB/T25246的規定。
參考文獻
- ↑ 肥料氮素全解:什麼是硝態氮,銨態氮,酰胺態氮? ,搜狐,2023-01-29
- ↑ 【收藏】微生物基礎知識 ,搜狐,2021-06-18