畜禽粪污资源化利用的“沙坡头模式”
张志强 拓守珍 冯建刚 柏丽
摘要：将畜禽粪便转化成肥料或沼气等可利用资源，不仅能解决畜禽粪便污水的污染问题，还能促进农业增收，改善农村居住环境，实现经济、社会和生态效益的多赢。但粪污资源化利用中也存在许多问题，如环境保护意识不强，养殖场缺少规划、种养分离、投资力度小、处理粪污能力不强等。因此，要采取科学的畜禽粪污处理技术，更好的把粪污资源变废为宝。现将沙坡头区目前畜禽粪污治理利用的模式进行归纳和总结，为养殖场提供一些参考。
关键词：畜禽粪污;生物天然气;沙坡头模式
中图分类号： X713 文献标识码：B文章编号：2095-9737（2020）03-0037-01
生物天然气是以农作物秸秆、畜禽粪污、生活垃圾、工业有机废水等各类城乡有机废弃物为原料，经厌氧发酵和净化提纯产生的绿色低碳清洁可再生的非常规天然气，同时厌氧发酵过程中产生的沼渣、沼液可生产有机肥。宁夏阜康生物科技股份有限公司（以下简称阜康公司）规模化生物天然气工程试点项目，也是宁夏第一座生物天然气工程，主要收集周边中小型养殖场的畜禽粪便为主，经厌氧发酵沼气提纯生产生物天然气，利用厌氧发酵沼气产生的沼渣、沼液生产有机肥，形成第三方处理畜禽养殖废弃物的“沙坡头模式”，是资源化利用、新能源综合开发利用的典范。
1 “沙坡头模式”内涵
1.1 收集粪污
政府补贴在中小型养殖场建设粪污收集设施;阜康公司利用政府补贴购买的专用粪污车辆，与养殖户签订粪污收购协议，定期上门收集粪污。
1.2 厌氧发酵
引进德国和欧洲先进的沼气工程技术，经厌氧发酵和净化提纯产生生物天然气，同时厌氧发酵过程中产生的沼渣、沼液可生产有机肥。
1.3 肥料还田
厌氧发酵过程中产生的沼渣、沼液可生产有机肥;在涉农企业、专业合作社、农户果（菜）生产基地建设田间储液罐，示范推广“果（菜）-沼-畜”模式和“有机肥+水肥一体化”模式。
2 取得的效果
2.1 养殖场处理粪污的环保压力得到缓解
与沙坡头区39家中小型养殖场签订《畜禽粪污合作处理协议》，明确粪污收集标准和要求，既解决了养殖场粪污排放压力，又解决了公司收集粪污原料困难的问题。
2.2 粪污处理的质量和数量明显提高
首先是科学的预处理设备、搅伴设备，对原料进行粉碎、挤压进入发酵罐，操作安全、运行稳定，为后续发酵提供高质量的混合原料，满足工程原料质量要求。其次是先进的高浓度恒温厌氧发酵工艺和固液分离系统，可针对不同原料而设计特殊进料设备和发酵工艺，采用10%～12%的高浓度发酵，可提高产气量，固液分离机可24 h连续工作，每天单台处理量最大为500 t。采用德国AdFis活性炭系统，脱硫率高，无二次污染。日处理粪污400 t（相当于可处理6000头奶牛或60000头猪场的粪便），年产生物天然气330万m3、沼液19.2万t、沼渣1.8万t。
2.3 沼渣、沼液肥料效果明顯
与西北农林科技大学、浙江大学深度合作，根据不同作物生长特性，需肥特点，生产出沼液系列有机水溶肥和沼渣系列有机肥（包含生物有机肥、作物栽培基质等）新型肥料，示范推广“果（菜）-沼-畜”模式和“有机肥+水肥一体化”模式，化肥使用量减少20%以上，农药使用量降低21.5%，茄果类保鲜期提高3～5天，从根本上实现节本、提质、增产的目标。
2.4 农户施肥技术服务问题得到解决
一是组建服务团队，提高团队专业技术服务能力，由过去“强推强卖”转变为“先开方子后抓药”。二是采购特种运输车辆，将公司系列产品配送到农户的田间地头，方便农户使用。三是在各个片区建立加肥站，根据客户需要配置20～30 m3田间储液罐，方便农户使用，降低包装成本。截止目前共计安装田间储液罐30台计537 m3，很大程度上影响和带动周边农户使用沼液有机水溶肥的意识，真正的实现有机肥替代化肥的目的。
3 发展建议
3.1 发展浓缩沼肥
项目全面投产运营后，每天将产生大量的沼气、沼液，按设计年可生产沼液19.2万t，按作物需求每亩200 kg计算，可应用推广面积近100万亩（1亩≈666.67 m3），但较大范围推广还需要一个漫长过程，对企业正常持续运行压力难度巨大，加之沼液虽然养分全，但单个养分含量低，使用后效果慢，大多粪污处理工厂都因无法消化大量沼液，只能倒闭停产。目前沼液浓缩已趋于成熟，沼液浓缩可达1∶10，即10 m3沼液可浓缩1 m3浓缩液，可进一步提高肥料质量，便于销售和使用。
3.2 加强水肥一体化基础设施建设
目前沼液肥的施肥方式主要以滴灌、冲施为主，其中滴灌肥料利用率最高，建议政府相关部门加大田间水肥一体化基础设施建设，更有利于液体肥的推广。
3.3 实施秸秆置换有机肥
禁止焚烧秸秆，将秸秆直接还田，操作环节太多，农民无法接受。建议政府建立农民将秸秆拉运至粪污处理中心，或公司到田间收集，用秸秆置换有机肥的运行机制，粪污处理中心用秸秆调节粪污原料碳氮比，提高产气量，农民用有机肥改良土壤，真正促进农业废弃物良性循环。
3.4 加强沼肥施用技术培训
液体肥料比固体肥料的利用率高，美国及欧洲发达国家液体肥使用占80%以上。但我国农民由过去使用固体肥料转变为使用液体肥，思想认识需进一步提高，建议政府加大相关业务知识的培训，加大液体肥的试验示范推广力度，实现节本增效、减少环境污染的最终目的。
