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摘要：根據目前畜禽養殖糞水處理利用現狀，結合國內外糞水還田技術的先進經驗，本研究構建了糞水還田技術工藝流程，并對糞水還田前的預處理、無害化、貯存、輸送、還田方法等工藝環節提出了相關技術要求，促進了畜禽糞水的農田利用，又可防治環境污染，實現種養結合和農牧循環綠色發展。

關鍵詞：糞水；工藝流程；預處理；還田工藝畜牧業

在我國國民經濟中占據及其重要的地位，在滿足人民對日益增長的肉食產品需求的同時，也產生了大量的糞污。為促進及不斷完善畜禽養殖糞污無害化處理及資源化利用技術推廣，國家各部委相繼出臺了多項法律、法規和條例，如2014年《畜禽規模養殖污染防治條例》、2015年《中華人民共和國環境保護法》、2016年《關于推進農業廢棄物資源化利用試點的方案》、2017年《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》、2018年《畜禽糞污資源化利用項目實施工作的通知》等，旨在使畜禽糞污從環境的“污”變成農業的“寶”。糞污還田是最經濟有效的糞污處理與利用方式[1]。固體糞污可通過堆肥得到有效處理，而糞水則由于地域、飼料、畜禽飼喂及管理的差異，無法實現糞水中的養分、重金屬、抗生素等數據的一致性，加之缺乏清晰可行的還田技術，大多數種植戶在糞水還田量、還田時間及還田方法等方面僅憑經驗進行操作，還田效果相差較大。宋立，等[2]研究認為，每畝小麥、水稻、玉米每茬可以承載2~3頭豬的沼渣沼液，每畝果園、菜地分別可承載2~5頭豬的沼渣沼液；韓永勝，等[3]研究表明，牛場糞污經厭氧發酵處理后，玉米和水稻沼渣年施用量為13.5～27.0t/hm2，沼液年施用量為45.0～100.0t/hm2。由此可見，不同糞水還田量的表述方法導致農戶無法獲取同一作物合理的糞水施用量，缺少廣譜性的糞水還田技術。鑒于此，很有必要對畜禽養殖糞水的農田施用工藝流程以及工藝流程中的工藝環節作出相關技術要求，以期為畜禽養殖糞水處理利用工藝的選擇及農畜牧業管理部門針對養殖糞水還田政策的定位提供參考。

1畜禽養殖糞水還田的一般要求

糞水還田技術應包括糞水預處理、無害化過程、貯存、輸送、還田5個技術環節，在綜合考慮養殖場的養殖種類、養殖規模、衛生防疫、清糞工藝、糞水特性、能源需求、養殖場周邊配套的土地面積、農作物種類及其種植制度、農產品去向等因素的基礎上，擬定糞水還田規劃、選定還田工藝與裝備設施、開展還田效果綜合評估等。還田糞水需達到國家和地方還田相關要求，且在畜禽養殖期間未爆發需要封場要求的一類或二類疫病及未在飼料和動物飲用水中添加農業農村部公告禁用獸藥目錄中的藥物。

2糞水的預處理

糞水無害化處理前應強化預處理，以去除不易生物降解的物質，提高糞水的可生物降解性。預處理工藝及設備設施的選擇應根據被分離糞水的性質、要求分離的程度和綜合利用要求等因素確定。畜禽毛發、羽毛以及其他不易生物降解的物質可采用一級到多級格柵或其他技術手段從糞水中分離。格柵柵條間空隙寬度要求及格柵的其他設計要求應符合《NY/T1220.1－2006沼氣工程技術規范第1部分：工藝設計》和《GB50014－2006室外排水設計規范》的相關規定。對于含砂量較高的雞場或散放式奶牛場糞水，應設置沉砂池，其他養殖場糞水的預處理可在集污池設置一定的沉砂功能，不單獨設置沉砂池。沉砂池的設計參照《CJJ64－2009糞便處理廠設計規范》的相關規定。根據養殖糞水處理利用的目的不同，可選用固液分離設備。固液分離設備可選用分離篩、離心分離機和壓濾機等。對固形物去除率要求達70％以上且濾渣含水率小于70％的固液分離，宜選用箱式壓濾機或條帶壓濾機；對固形物去除率要求不太高的固液分離，宜選用立式離心機、臥式離心機、螺旋擠壓機或固液分離篩等。

3糞水無害化過程

畜禽糞水還田前必須進行無害化處理，以確保還田糞水不會對農作物生產和土壤環境產生危害，實現畜牧業和生態環境和諧發展[4]。畜禽糞水無害化過程主要包括兩種模式：

3.1氧化塘無害化過程

當中小規模畜禽養殖場主要以糞水還田利用時，糞水經去雜后全量進入敞口式氧化塘或經固液分離后進入氧化塘長期貯存并完成無害化過程。貯存期間可向糞水中投加一定量的化學藥品或生物制劑，保持養分和減少糞水長期貯存的溫室氣體排放。

3.2厭氧消化無害化過程

厭氧消化無害化過程是指在厭氧密閉環境（沼氣工程）或厭氧封閉環境（封閉糞水池）中貯存、處理養殖糞水，生產沼氣能源并完成無害化過程，包括全量糞水厭氧消化無害化過（圖2）和前端固液分離糞水厭氧消化無害化過程（圖3）。

4糞水貯存

糞水貯存不僅僅是解決暫時不用糞水存放問題，更重要的是通過一段時間的貯存來確保糞水真正實現無害化的目的。一些歐美國家對糞肥或沼渣沼液儲存時間有明確的規定。其中，要求最低的是意大利，其儲存時間為3~6個月；要求最高的是瑞典，達10個月，一般在都在6個月以上[2]。（1）糞水在氧化塘中敞口貯存時，貯存期不少于6個月；糞水在密閉環境下厭氧消化或貯存時，貯存期不小于2個月。（2）糞水或沼液貯存池可為敞口式或封閉式，提倡封閉式貯存。貯存池的結構可為地下式鋼混或砌體結構，也可采用地下式或半地下式軟體結構。（3）氧化塘有效容積應不小于6個月貯存期內糞水產生量；沼液貯液池有效容積應不小于沼液貯存期內沼液產生量；封閉糞水池有效容積應不小于2個月貯存期內糞水固液分離后的糞水產生量。非用肥間隔期大于貯存期時，貯存池（塘）有效容積應滿足當地農作物生產非用肥時間內的糞水或沼液產生量。

5糞水無害化控制指標

在畜禽養殖條件穩定期間，糞水無害化控制指標應每年在貯存期結束時取樣檢測一次。在畜禽養殖條件改變時，糞水無害化控制指標應在條件改變后增加取樣檢測一次。糞水無害化控制指標應符合表1、表2的規定。

6糞水輸送

糞水輸送可采用管網輸送或槽罐車運輸。當糞水采用管網輸送時，其設計應具有防爆、抗堵等安全保障功能。管道宜采用埋設，且不應對周邊環境產生不利影響。管線布置要避免迂回曲折和相互交叉，盡量減少管道彎頭。糞水由管網輸送到田間施用時，可借用明溝明渠并與農田灌溉同時進行。當糞水采用槽罐車運輸時，應采取有效措施嚴防跑、冒、滴、漏造成污染。

7糞水還田

糞水還田量以糞水中氮養分供給和作物氮養分需求為基準平衡進行計算。對于以設施蔬菜生產為主或土壤磷本底值較高的區域或農用地，可選擇以磷為基準平衡進行測算。糞水還田量可采用配方施肥技術進行計算，也可根據土地承載力進行測算。

7.1基于配方施肥的糞水還田量

測土配方施肥在于測定土壤基礎有效養分含量，并以此建立作物產量與施肥量之間最經濟的施肥量，具有快速、簡易、價廉的優點，并可覆蓋于每一塊條田，發揮測土配方施肥中的微觀指導功能[5-6]。以新疆巴里坤縣大河鎮春小麥為例：該鎮土壤全氮0.64g/kg，速效氮43mg/kg，速效磷3.4mg/kg，速效鉀149mg/kg，pH8.44，土壤養分校正系數為0.6[7]。目標產量為4500kg/hm2，每100kg小麥需要吸收氮磷鉀養分量分別為3.00、1.00、2.50kg[8]。所用糞水為水泡豬糞水，全氮0.06％，氮素當季利用率為25％。糞水基施量和追施量以氮平衡為基準，按配方施肥技術進行計算。（1）預期目標產量下的糞水基施量。由于該鎮土壤全氮0.64g/kg，可斷定該土壤氮養分水平為Ⅲ級，基施氮肥占比為50％。一般而言，糞水基施供給養分不應超過基施氮養分總量的50％，本研究取值為40％，其余基施氮養分由沼渣或有機肥與化肥配施供給，則糞水基施量為102600kg/hm2。（2）預期目標產量下的糞水追施量。糞水追施時，應與化肥配合施用，糞水與化肥供給養分各占50％，則糞水追施量為128250kg/hm2。

7.2基于土地承載力的糞水還田量

（1）以氮養分基準平衡進行換算，糞水養分供給占比為50％，氮養分當季利用率為25％，土壤氮養分水平為Ⅲ級時，目標產量為4500kg/hm2春小麥土地承載力為22頭豬當量。（2）不同畜種之間糞水還田量可進行折算：100頭豬相當于15頭奶牛、30頭肉牛、250只羊、2500只家禽（以存欄量計）。

8還田方法

8.1基施（基肥或底肥）

（1）在土壤耕種前，利用拖拽軟管連接罐車或管道，先將糞水均勻噴灑于地表，并結合耕地把糞水翻入土中或起壟種植；對于水田，將糞水順入灌溉水，并結合耕地把糞水翻入土中。根據作物養分需求，可結合沼渣、有機肥及化肥一同施用。適用于水田作物、大田作物、蔬菜作物。（2）對于多年生果樹，在春季、秋季、冬季，在果樹行間兩側開溝或以中心干為圓心沿株冠垂直投影邊緣外側開溝，將糞水施于溝內并覆土。

8.2追施（追肥）

（1）將糞水與水稀釋，水田、大田應用時糞水與灌溉水比例應不小于1：1，設施蔬菜應用時糞水與灌溉水比例應不小于1：5。對于水田，將糞水按比例輸入灌溉水進行漫灌；不具備灌溉條件的地塊（如旱田、梯田等）可先將糞水依上述比例與水配比，使用罐車及水管進行追施。根據作物養分需求，糞水可與化肥一同施用。適用于水田、大田及蔬菜作物。（2）對于多年生果樹，糞水追施方法同基施。（3）糞水按水肥一體化追施時，應采用2~3級過濾，過濾后糞水應通過120目濾網，糞水與灌溉水比例應不小于1：5。適用于大田作物、蔬菜作物、多年生果樹。（4）對于土質差、土層薄、耕層以下有漏水層的地塊，糞水追施時可采用少量多次方式或采用噴、滴灌技術。

9結語

目前在畜禽養殖糞水還田技術環節中，糞水貯存過程中的養分指標和衛生學指標變化規律尚不清楚，不同畜種及不同收集方式的糞污無害化所需最短貯存時間仍不確定，還田利用后土壤中養分變化、病原體、重金屬、抗生素等有害物質變化趨勢、科學數據尚不完善，仍需今后針對性的加強研究。

參考文獻：

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[8]李金風，姜娟，趙斌，等.關于平衡施肥中土壤供肥性能的研究[J].土壤通報，2002,33（5）：351-355.

作者：孫吉翠 楊守軍 鞠鑫鑫 董仁杰 單位：中國農業大學煙臺研究院