鸡粪高温发酵技术在养殖企业中的应用

刘宜秋 闽清县畜牧站 福建闽清 350800

刘 纲 闽清县动物卫生监督所 福建闽清 350800

粪便处理一直是困扰养殖业的难题。目前养殖业粪便处理主要有厌氧发酵-沼气、高温好氧发酵-有机肥和作为燃料发电三种方式，三种方式各有利弊。现介绍一例鸡粪高温发酵技术在养鸡企业中的应用，并根据该养殖场的实际情况提出建议。

闽清县某蛋鸡养殖企业设计存栏育雏育成的后备蛋鸡10万羽、开产蛋鸡30万羽，满负荷年产鸡蛋可达4 680 t。2018年配套建成一条有机肥生产线，以自有的鸡粪为主要原料，采用高温密闭发酵工艺生产有机肥。现对该生产线简介如下，供同行参考。

1 选址、布局和建设规模

该有机肥生产线根据实际情况、各功能区以及污道净道分开原则，最终选址在靠近蛋鸡舍东侧。道路出入口位于场地南侧，发酵塔位于场地西侧，有机肥成品库位于场地东侧，功能分区简单明确，距离近，有利于鸡粪输送，便于生产流程的顺利进行，养殖场、有机肥厂布局见图1。当地风向季节交换明显，办公宿舍和鸡舍均不在项目主导风的下风向。有机肥厂占地面积2 612.74 m2；建设发酵塔4个，有机肥包装车间及成品库1 300 m2；配套打包机、传输机和叉车等设施设备，年最大生产能力6 000 t。2018年12月申领了福建省肥料生产正式登记证。

2 主要生产设备和主要原辅材料

2.1 主要生产设备 主要设备及配备数量见表1。

畜禽粪便无害化处理设备采用河南省鹤壁市某畜牧机械有限公司生产的发酵塔（见图2）。整个设备结构分为三部分：下部基座分布有液压装置、风机及大推力液压搅拌轴等；中部为双层隔热罐体、设备自动控制系统、单侧基肥导出装置等；上部由风雨棚、检测平台及排风设施等装置构成。附属设备有自动翻斗提升机，废气过滤系统等装置。

该设备的主要优点是：（1）采用的是立式封闭罐体结构，节约了占地面积，降低了设备安装对面积的要求。（2）罐体内壁采用304不锈钢板内衬，可以降低腐熟料残留以及抵抗物料腐蚀；罐体中间填充聚氨酯发泡剂作为保温层 （厚度可根据实际情况定制）；罐体外壁由加厚的钢板做支撑，可以有效延长罐体寿命。（3）罐体热交换装置可以充分利用罐体内部鸡粪发酵产生的高温气体，对吸入空气进行初步加热升温，提高了能源利用率，保证发酵效果，降低设备的耗电量，实现节能降耗的目的。

2.2 主要原辅材料 主要原辅材料为鲜鸡粪，用量为7 500~8 000 t/年；有机肥产量 （规模）为3 708 t/年。

表1 主要设备及配备数量

3 原理与生产工艺

在一定温度、湿度和氧充足环境状态下，发酵菌迅速繁殖，快速分解畜禽粪便中的有机质，腐熟畜禽粪便成为有机肥。微生物繁殖过程中，消耗粪便中的有机质和氧，代谢产生氨、二氧化碳和水，同时释放大量的热量，使内部温度升高。内部温度达到45~70℃时，进一步促进了发酵菌的生长代谢。当内部温度达到60℃以上时，可杀灭粪便中的有害细菌、病原体和寄生虫虫卵等有害生物，同时能够平衡发酵菌存活的温度、湿度和pH值，满足发酵菌的生存条件。

发酵塔初次使用时，加入原料的同时须投入菌种；发酵后，再次加料时不需要再投入菌种，罐内繁殖产生的微生物即可实现继续发酵；此后只要正常加料，通过搅拌、通风、保温隔热等综合措施，创造适合发酵菌繁殖的最佳环境，发酵过程就可以持续进行，从而实现畜禽粪便处理规模化、工厂化。

发酵塔有效容积为102 m3，顶部每天进料10.0~14.5 m3。原料按进料时间在罐内自然分层。鸡粪在发酵塔内通过设备密闭搅拌、加温、快速发酵。最上层鸡粪经过7~10 d，移动到了最底层，此时鸡粪已完全腐熟，可成品出料，然后每一层的鸡粪依次移动到下一层，最顶层空闲，可以进料，周而复始。生产流程见图3。

发酵处理过的熟料可以直接作为肥料使用，也可以作为原料生产复合有机肥，实现资源化利用，彻底解决养殖产生的粪便对环境的污染问题，确保养殖行业规模化、绿色可持续发展。

4 环保措施

4.1 噪声与污水 （1）采用低噪声设备。生产设备基础加装减振垫；风机设置专用设备间作阻隔，基础减振，风机进出口设置软接头，排放噪声贡献值能满足GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》2类标准；周边范围内无敏感目标，设备噪声可忽略不计。（2）生产过程中没有废水产生和排放，员工生活污水依托蛋鸡养殖场已有化粪池+好氧池处理后排入池塘作为生态补水，不外排。

4.2 废气 鸡粪每日收集后利用发酵塔配套的自动翻斗提升机填装进入发酵塔内，提升输送过程中会因为鸡粪暴露而产生少量恶臭废气，但暴露时间很短，产生量极少，可忽略不计。废气主要为鸡粪发酵过程和成品在仓库产生的恶臭，主要污染物为氨、硫化氢等。成品有机肥在仓库中挥发的恶臭气体量少，但不能忽略不计，成品库内安装配套风机，使车间内形成负压，车间内恶臭气体经集中收集后与发酵产生的废气统一处理；发酵过程中的供氧通过设备自带通风机和除臭系统换气，采用活性炭除臭工艺进行集中处理，经处理达到 《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）要求后，由约200 m长的排气筒引至周边林地排放。

4.3 固废 恶臭气体采用活性炭吸附处理，活性炭吸附一定程度饱和后需要更换，会产生废弃活性炭，属于危险废物。废活性炭临时堆放在危废间，每3个月由有危废资质单位处置一次；生活垃圾依托蛋鸡养殖场统一收集后委托环卫部门处理。

5 经济效益测算

5.1 总投资 该有机肥厂建成后结算总投资为539.87万元。

5.2 运营成本 折旧与维修费按10年计提，64万元/年；电费50.4万元/年；人工和运输车辆油费62.78万元/年；包装费用14.83万元/年。合计年支出192.01万元。

5.3 产出和收入 日产10.3 t有机肥，扣除维护时间，每年运行360 d，有机肥年产量3 708 t，每吨出厂价700元，年收入259.56万元。

5.4 净利润 259.56万元-192.01万元=67.55万元。

6 讨论与建议

1）该有机肥厂建设符合国家有关产业政策，自动化程度高，注重环保，实现了环境效益和经济效益双赢。

2）该有机肥厂建设关键设备外购，配套的土建工程、设备安装及调试由生产厂家设计和负责，是交钥匙工程，省工省精力，能确保成功。缺点是一次性投资大，非实力雄厚的养殖企业无法承受。

3）鸡舍的鸡粪为日产日清，由清粪系统收集，经提升机械传送至运输车辆车厢内，运送至发酵塔附属设备的自动翻斗提升机，提升至塔顶进料。该设计方案对中小型畜禽场很适用，但对本文中的大型蛋鸡养殖场很不实用。有机肥厂建设在距离最近的鸡舍仅30 m左右，远的鸡舍120 m左右，已建议业主取消装车提升设备、运输车辆和发酵塔附属的自动翻斗提升机，配套建设绞龙式运输提升设备。好处一是进一步提高自动化水平；二是节约人工、运输成本，可显著提高经济效益；三是鸡粪可全程处于密闭状态，对环境更友好、更卫生。