肉鸭粪水特性与处理方案选择的探究

2023-07-25 18:02郭瑞萍赫兰保王成森周蕾王兆山李义
家禽科学 2023年7期
关键词:处理方案

郭瑞萍 赫兰保 王成森 周蕾 王兆山 李义

摘 要:本文针对肉鸭养殖过程中产生的粪污难处理问题,遵循“减量化、再利用、资源化”的循环经济理念,主要从“肉鸭粪水的特性”“黑膜氧化塘内鸭粪肥养分含量”“现行粪水处理方案的特点及合理的选择”等方面研究有效处理肉鸭粪污的方案,以期探索出污染“零”排放的生态新模式,实现养殖环境清洁化、资源利用高效化和养殖生产生态化,保障地方农牧产业可持续发展,对促进和加快行业发展和产业升级起到示范引领作用。

关键词:肉鸭;粪水特性;处理方案

中图分类号:X713    文献标识码:B文章编号:1673-1085(2023)07-0043-05

1  鸭粪水的特性

鸭粪水是包含饮水滴漏、体内代谢产物、消化道黏膜脱落物和分泌物、肠道微生物及其代解产物等共同组成的混合物。生产中收集的鸭粪一般还包含有饲喂时撒落的饲料、脱落的羽毛以及垫料等。鴨粪水产量大,含水量高。鸭粪水的实际含水量随季节、日龄、温度、饮水方式等不同而有较大差异,同时受饲养管理条件的影响也较大。鸭的消化道短,消化吸收能力有限,因此,鸭粪水中含有大量未被自身消化吸收,但又可被其他生物所利用的营养成分。若经过适当的加工处理,鸭粪水具有制成优质肥料的潜力。然而,鸭粪水污染程度高,后续处理繁琐,需要在合理范围内选择成本投入低,设施、设备简单,便于操作的处理工艺。

2  鸭粪主要检测指标

鸭粪中检测指标包括含水量、密度、pH、有机质、氮、磷、钾、总养分及化学需氧量(COD)等,检测结果范围见表1。

4 现行粪水处理方案的特点及合理的选择

4.1 现行粪水处理方案

当前行业处理鸭粪水的主要方案包含黑膜氧化塘、固液分离、阳光房异位生物发酵床及肥水还田处理等几种。

4.1.1 黑膜氧化塘 建设成本低,存储量大,密闭存储无臭味,但后续需要进一步处理方可还田,否则存在气味大、还田烧苗现象。

4.1.2 固液分离 目前鸭粪水分离效果较好的设备有卧式分离设备和叠螺式固液分离设备,两款设备分离销量均较高,叠螺式分离设备分离效果较好,但需要加入絮凝剂,增加成本。卧式分离设备则无需加入絮凝剂。

4.1.3 阳光房异位生物发酵床 鸭粪水无需进行固液分离处理,可一步式加入以稻壳和锯末组成的垫料床体进行发酵,最终产物为有机肥料,实现了鸭粪水的清洁化处理及资源化利用。

4.1.4 粪水还田处理 需要规划足量的农田,将发酵后的粪水进行稀释还田利用。

4.2 如何合理选择鸭粪水处理模式

如何选择鸭粪水处理模式需要结合养殖场自身的实际情况。如根据养殖场区周围是否有足够可供消纳的土地进行选择;根据当地对有机肥料的需求,看是否有必要建造有机肥设施,提高鸭粪的附加值;根据养殖规模选择处理方案。总之,在合理范围内选择成本投入低,设施、设备简单,便于操作的处理工艺。因为工艺复杂,流程延长,意味着成本增加,养殖场区防疫风险增大。此外,规模化养殖场不要局限在一种处理模式上,建议两种方案配合处理,以提高处理效率,降低处理风险,目的是保证前端养殖稳定运行。

5 鸭粪水处理主要模式的研究

5.1 添加辅料袋装发酵模式的研究

5.1.1 处理工艺 具体处理如图1所示。第一步:鸭粪与辅料和菌种混合均匀,其中物料水分占50%,菌种按照1‰加入;第二步:进行袋装,将混匀的物料装入透气袋;第三步:进行堆制并每天检测袋内物料温度,高温不低于55 ℃;第四步:开袋监测,观察袋体物料中心位置发酵状态,重点监测气味及菌落生长状态;第五步:发酵完成,袋内物料温度下降至室温,中心物料无臭味且呈松散状态;第六步:合格品检测成肥。检测指标:蛔虫卵死亡率≥95%,酸碱度(pH)5.5~8.5,种子发芽指数(GI)≥70%。

5.1.2  菌种的选择 选择好氧型有机肥发酵菌种,包含芽孢杆菌、霉菌、酵母菌等复合微生物菌群,富含蛋白酶、纤维素酶等多种复合酶类,能够快速升温发酵及分解纤维素。

5.1.3 可行性分析 鸭粪通过添加秸秆粉等辅料,加入发酵菌种,混匀后装入透气袋进行发酵处理,该模式是可行的。

5.1.4 存在问题分析 处理成本高(辅料、装袋费、人工费、设备费等)。处理程序繁琐(分离、辅料调配、混合、装袋打包、堆垛等)。发酵周期长,发酵效果差,工艺可控性差,容易造成袋体内部物料厌氧,发酵不彻底现象(靠近袋体边缘发酵效果好,内部因厌氧环境导致发酵效果差)。该粪水处理工艺不适合大型养殖场采用。

5.2 添加辅料通过条垛式或槽式进行堆肥发酵处理的研究

5.2.1 处理工艺 处理工艺具体如图2所示。第一步是肉鸭粪便的前处理:配料混合(辅料、发酵菌剂、调节水分、C/N);第二步是一次发酵:主发酵—翻堆(起酵温度监测、堆体状态监测、成分被动检测);第三步是后熟化:后熟发酵—翻堆(腐熟程度、温度、含水量、重金属、营养成分等监测);第四步是后处理:成品检测—计量包装—入库(腐筛分、功能复配、制粒)。以上过程要进行全程档案记录。

5.2.2 菌种的选择 好氧型有机肥发酵菌种,包含芽孢杆菌、霉菌、酵母菌等复合微生物菌群,富含蛋白酶、纤维素酶等多种复合酶类,能够快速升温发酵,分解纤维素较快的复合型微生物。

5.2.3 可行性分析 表3为利用鸭粪发酵后的有机肥营养指标检测。表4为利用鸭粪发酵后的有机肥重金属指标检测。鸭粪通过添加秸秆粉等辅料,加入发酵菌种,混匀后进行堆肥发酵后,其营养指标和重金属指标均符合国家标准,因而,该模式是完全可行的,也是目前有机肥生产行业的主推模式。

5.2.4 存在问题分析 大量的辅料来源困难,成为制约该模式发展的主要问题。后续肥料的销售体系不完善,附加值低,制约了该模式的推进。

6 小结

鸭粪是上好的有机肥原料,以鸭粪为原料进行条垛式或者槽式堆肥发酵生产的有机肥料符合NY525-2021标准。因此,在辅料充足的情况下,通过条垛式或者槽式进行堆肥发酵处理鸭粪是完全可行的。

*基金项目:2019山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019XM012):良种肉鸭智能化生态养殖创新技术集成与示范;山东畜牧兽医职业学院环境保护工程研究所项目;潍坊市畜禽环境监测重点实验室项目;中央引导地方科技发展资金项目(TDZX2022137)。

第一作者简介:郭瑞萍(1981—),女,讲师,硕士,研究方向为家禽生产,E-mail:guoruiping1981@126.com。

**通信作者简介:李义(1965—),男,教授,主要从事畜禽环境控制与清洁生产的研究,E-mail:Dch20008@163.com。

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