畜禽有機肥的生產比較

文│李鯤鵬 王宏偉 楊旋 賈麗云 張紅（山西省長治市畜牧獸醫(yī)局）

牛艷波（山西省長治市動物衛(wèi)生監(jiān)督所）

畜禽有機肥的生產比較

文│李鯤鵬 王宏偉 楊旋 賈麗云 張紅（山西省長治市畜牧獸醫(yī)局）

牛艷波（山西省長治市動物衛(wèi)生監(jiān)督所）

近年來，規(guī)模化養(yǎng)殖場發(fā)展可謂方興未艾，極大地滿足了人民群眾對肉蛋奶的需求，隨之而來的大量畜禽糞便的無害化處理也迫在眉睫，畜禽有機肥生產加工不失為良好的利用途徑之一。本文就長治市長子縣一家肉牛養(yǎng)殖場和一家蛋雞養(yǎng)殖場的兩條有機肥生產線進行對比，比較其異同點，探討更加科學合理的生產工藝，以推動當地畜禽有機肥產業(yè)的發(fā)展和畜牧養(yǎng)殖業(yè)的轉型升級。

一、畜禽有機肥生產技術基本工藝流程

1.生產方法。畜禽有機肥是在應用生態(tài)農業(yè)技術理論成果基礎上，利用大型養(yǎng)殖場發(fā)酵風干后的畜禽糞便以及草木灰、糠醛渣、風化煤等工農業(yè)生產下腳料，添加優(yōu)良的生物菌劑，采用相對成熟的有機肥生產工藝，配制成農作物有機肥。

2.工藝流程。

（1）發(fā)酵。將養(yǎng)殖場所產的畜禽糞便與草木灰、糠醛渣等有機質及風化煤等腐殖酸充分混合，并加入菌種和調理劑，控制其水分含量在45%～65%、pH值在6.5～8.5，在一定溫度下經過一定時間的發(fā)酵，直至腐熟，得到植物易吸收的營養(yǎng)物質。

（2）粉碎。經過晾曬的有機質（含蛋白質、糖類、脂肪并帶有菌種）及無機養(yǎng)分（中微量元素）經過粉碎至細粉。

（3）攪拌。細粉狀有機質按配方要求分別進入電子配料秤進行配料，具體配方根據有機料成分來源而定。配料的一般原則是：在總物料中的有機質含量應高于45%；碳氮比為（15∶1）～（20∶1）；pH值為6～7.5；水分含量控制在30%以下為宜。配好的物料經皮帶機送入攪拌機進行混合，再經皮帶機送入造粒機。

（3）造粒。粉狀物料加少量水后進入造粒機，經團粒法（或擠壓法）完成造粒。

（4）烘干。成球后的粒子，經傳輸皮帶送入干燥機，與燃燒爐所產熱風（120～180℃）充分接觸，進行干燥，使水分含量控制在30%以下。

（5）冷卻。烘干物料經傳輸皮帶進入冷卻機，與冷風進行逆流冷卻。

（6）篩分。冷卻后的顆粒經傳輸皮帶進入回轉振動篩，使4.75毫米以下的粒子同時進入振動篩，得到1～4.75毫米的成品粒子。成品顆粒從下層篩出料口流出，進入下一道生產工序；大顆粒從上層流出，粉碎后再重新造粒、篩選；小顆粒從下層篩網漏出返回重新造粒。也可將大顆粒破碎與小顆?；旌?，作為另一種成品出售。

（7）包裝。用覆聚乙烯內膜編織袋包裝成品顆粒，按每袋40千克封裝，并將包裝成品送入成品庫堆放待售。

表1 牛、雞糞的組分含量%

表2 牛、雞糞的化學組成（干物質重）%、毫克/100克

表3 牛、雞糞的干物質組分（占干物質%）

二、牛糞與雞糞有機肥在生產上的差異對比

1.生產原料的差異。牛糞與雞糞中水分含量均過半，受飼料、疾病等因素影響，差異較大。水分含量：雞糞＜牛糞；有機物含量：雞糞＞牛糞；氮、磷、鉀含量：雞糞＞牛糞（表1）。

牛糞與雞糞經充分晾曬后，將失去大量水分，二者干物質重中有機物含量差異不大，牛糞23.75%，雞糞25.12%，雞糞肥分含量總體高于牛糞（表2）。牛、雞糞便干物質組分差異有較大不同，牛糞中的粗蛋白、粗灰分含量低于籠養(yǎng)蛋雞糞中的含量，牛糞中的粗纖維、無氮浸出物含量高于籠養(yǎng)蛋雞糞中的含量，二者粗脂肪含量差別不大（表3）。

◎圖1 牛糞有機肥生產工藝流程圖

◎圖2 雞糞有機肥生產工藝流程圖

碳氮比是指制作畜禽堆肥時有機質材料中碳的總含量與氮的總含量之比，對微生物的生長代謝起著重要的作用。在堆肥發(fā)酵過程中，牛糞與雞糞最大的差異在于碳氮比(C/N)的不同，牛糞C/N在15.23～21.50，雞糞C/ N在7.90～10.68（表4）。碳氮比過低，則微生物分解速度快，溫度上升迅速，堆肥周期短；碳氮比過高，則微生物分解速度緩慢，溫度上升慢，堆肥周期長。此外，不同碳氮比對堆肥過程中NH3的揮發(fā)和腐熟度的影響不同，低碳氮比的NH3揮發(fā)明顯大于高碳氮比，說明碳氮比越低，其氮素損失越大，且低碳氮比堆肥鹽分過高，會抑制種子發(fā)芽率；高碳氮比會導致肥料養(yǎng)分含量不達標。綜合考慮各方面因素，堆肥的碳氮比控制在25～30為宜，有利于減小氮素的損失和促進堆肥的腐熟。

表4 家畜糞便肥分含量的比較%

表5 圓盤式造粒機與對撞式造粒機技術參數對比

在禽畜糞便堆肥過程中，碳源被消耗，轉化為CO2和腐殖質物質；氮源主要以NH3的形態(tài)散失，或者轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，或被微生物生長代謝所吸收。因此，碳和氮的變化是反映堆肥發(fā)酵過程變化的重要特征，總碳含量和總氮含量均呈下降趨勢，且總碳含量下降速度大于總氮含量。而碳氮比，則是用來判斷堆肥反應是否達到腐熟的重要指標，C/N變化為總體上呈現出緩慢下降趨勢。有專業(yè)人士認為，腐熟堆肥理論上講應趨于微生物菌體的碳氮比，即16左右。一般認為，C/N從最初的25以上降低到15～20，表示堆肥已經腐熟，達到穩(wěn)定程度。由于堆肥原料的性質有很大差異，有相關研究建議采用T值（T=終點碳氮比/初始碳氮比）來評價腐熟程度，認為當T值小于0.6時堆肥達到成熟。

2.生產工藝的差異。兩個養(yǎng)殖場有機肥生產大體遵循“發(fā)酵—粉碎—攪拌—造?！娓伞鋮s—篩分—包裝”的工藝流程，但二者也略有不同，主要差異在造粒和篩分環(huán)節(jié)。各場的具體生產工藝流程見圖1和圖2。

（1）造粒環(huán)節(jié)差異。牛糞有機肥生產采用圓盤式造粒機（圖3），工作原理：造粒機采用傾斜圓盤結構，由電動機驅動圓盤旋轉，在圓盤上方安裝一噴水裝置，水成霧狀噴出，物料由皮帶輸送機源源不斷地流入轉動的圓盤內，物料隨圓盤旋轉而上升，又在重力的作用下向下滾動，霧狀水分使物料隨盤轉動又下落，隨著時間的推移，顆粒逐漸增大，由圓盤邊溢出，流入傳輸皮帶進入下一環(huán)節(jié)。該機器有以下特征：常溫造粒，動力小，運行可靠；結構簡單，操作穩(wěn)定，維修方便，生產成本低；原料適應性廣，可用于有機肥、無機肥、生物肥、磁化肥等多種復混肥生產。

◎圖3 圓盤式造粒機

雞糞有機肥生產采用有機肥對撞式造粒機（圖4），工作原理：該機型采用雙向螺旋逆流對撞造粒技術，由電動機分別驅動水平對置的絞龍，使物料在造粒區(qū)獲得連續(xù)、高速、往復的糅合與剪切，從而形成高壓力學流態(tài)的對撞流，物料溫度在20秒內升至60℃以上，迅速改變物料的分子結構和造粒性，使物料間的傳熱、流化、擠壓過程得以顯著增強，造粒密度和成球率顯著提高，效率比傳統(tǒng)造粒機高50%以上。該機器有以下特征：升溫造粒，生產能力強；設計新穎，結構獨特，體積較??；成球率高，顆粒均勻、光滑、圓整、強度高。

由表5可以看出，圓盤式造粒機成球率不及對撞式造粒機；生產能力大致相同條件下，圓盤式造粒機能耗遠低于對撞式造粒機。

（2）篩分環(huán)節(jié)差異。二者均采用分級篩進行篩分，但分級后的顆粒去向不同。牛糞有機肥生產采用三級篩分。小型顆粒直接落入投料口處的皮帶輸送機再次流入圓盤式造粒機，進一步翻滾增大；中型顆粒進入包裝環(huán)節(jié)，作為成品出售；大型顆粒被研磨破碎，同小型顆粒一起落入皮帶輸送機再次流入圓盤式造粒機進行制粒。因此，該生產線呈閉合環(huán)型。

雞糞有機肥生產采用二級篩分。大小顆粒均進入包裝環(huán)節(jié)，小型顆粒作為精制活性有機肥包裝出售，大型顆粒作為高效精制有機肥包裝出售。因此，該生產線生產效率更高。

三、改進建議

通過比較所選的養(yǎng)牛場和養(yǎng)雞場對牛糞和雞糞的兩種處理工藝可知，兩種有機肥的生產工藝都存在改進空間。如糞便發(fā)酵需要專門的堆糞場地，牛糞有機肥生產效率較低，產品單一，但能耗較低；雞糞有機肥生產能耗較高，但生產效率較高，產品相對豐富等。針對所存在的問題，提出以下改進建議：

◎圖4 對撞式造粒機

1.在畜禽舍內進行堆肥發(fā)酵。預估一棟畜禽舍一天內畜禽所產的糞便量，每天在糞便上覆蓋適量干燥的草木灰、糠醛渣等有機質，再按比例接種發(fā)酵菌種，一個月或更長時間（時間視具體情況而定）清除一次，使發(fā)酵腐熟過程在畜舍內完成。這樣不僅無需堆肥場地，減少勞動量，而且可以利用生物產熱來提高舍溫，節(jié)省取暖成本，在冬季北方地區(qū)有較強的實用價值。

2.畜禽糞便混合發(fā)酵。從微生物發(fā)酵所需適宜碳氮比角度考慮，風干牛糞碳高氮低，風干雞糞碳低氮高，二者若按一定比例混合，達到適宜碳氮比，發(fā)酵效果更佳，肥分含量更豐富。在糠醛渣、風干煤、腐殖酸等碳素物料缺乏，畜禽糞便種類豐富的條件下，畜禽糞便混合發(fā)酵是極佳的選擇。這樣可避免場地和設備的重復建設與投入，有效地整合當地資源配置，從而提高有機肥生產能力。

3.豐富有機肥產品種類。在有機肥攪拌混合環(huán)節(jié)，分別加入適量的氮、磷、鉀，制成高氮、高磷、高鉀有機肥；在成粒有機肥篩分環(huán)節(jié)，粉狀肥料不必重復制粒，可將不同直徑的顆粒分類包裝，粉肥自成一類；對成粒有機肥增加二次微生物接種和包被工藝，制成生態(tài)有機肥。這樣可以為不同地區(qū)、不同地力、種植不同作物的客戶提供更多選擇。

4.提升土肥技術含量。有機肥加工生產，對于當下的畜牧業(yè)來說，僅是一種畜禽糞便無害化處理的途徑，略顯簡單粗糙；而對于種植業(yè)來說，肥料之于其好比飼料之于畜牧業(yè)，現代有機肥是一項新興產業(yè)，科技含量高，前景廣闊。所以，要加強與土肥科研院所的合作，不斷提升土肥技術含量，堆肥不僅僅是除臭，更是變廢為寶的重要過程。

5.創(chuàng)新營銷模式。單就畜禽有機肥銷售來說，種類單一、肥效緩慢、認可度不高、推銷阻力大。可以考慮在收回成本或稍有余利的情況下，主副業(yè)相結合，采用畜禽有機肥與畜禽產品、商品畜禽、種用畜禽相搭售的模式，既可化解畜禽糞污壓力、維持有機肥生產，又可減小庫存壓力，有利于形成畜產品與有機肥銷售兩旺的局面。