畜禽糞污的處理與利用

娜日娜，韓曉華，索力墨，王盛男，烏仁圖雅

（內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 赤峰 024031）

隨著我國建立生態(tài)友好型國家戰(zhàn)略的實(shí)施和人們生活觀念的日益轉(zhuǎn)變，對養(yǎng)殖業(yè)的污染問題也越來越重視。過去可以隨便找地方進(jìn)行養(yǎng)殖生產(chǎn)，可現(xiàn)在養(yǎng)殖用地首先要通過環(huán)保部門的嚴(yán)格審查。目前多數(shù)城市都劃定了畜禽禁止養(yǎng)殖區(qū)、限制養(yǎng)殖區(qū)和適度養(yǎng)殖區(qū)，對原有的養(yǎng)殖場限期搬遷或關(guān)閉，并根據(jù)環(huán)境資源的承載能力適度發(fā)展畜禽養(yǎng)殖。養(yǎng)殖污染主要包括畜禽糞便污染、周邊水質(zhì)污染、藥物殘留污染、氣味污染等。各地由于大力推動規(guī)模化、集約化的養(yǎng)殖模式，大量畜禽糞污的排放會導(dǎo)致硝酸鹽，磷及銅、鋅、鉛等重金屬污染土壤、地表和地下水等情況。畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化程度越來越高，專業(yè)化特征越來越明顯，導(dǎo)致了養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的日益分離。目前農(nóng)田肥力主要靠施用化肥來補(bǔ)充，畜禽糞便用作農(nóng)田肥料比重大幅度下降，糞便被亂堆亂排的現(xiàn)象越來越普遍，也加重了對環(huán)境的壓力。越來越多未能及時處理的糞便不僅占用大量土地，而且已經(jīng)成為不可忽視的生態(tài)和環(huán)境保護(hù)的重要問題。

1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污的危害

畜禽養(yǎng)殖會對生態(tài)環(huán)境造成污染，產(chǎn)生的惡臭和有害氣體會污染空氣，排放的糞污將導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，水體溶解氧量下降，污染土壤和地下水、地表水，造成水質(zhì)惡化，破壞生態(tài)環(huán)境，病原微生物亦通過各種途徑危及人類自身健康，嚴(yán)重影響和制約了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.1 對空氣的污染

畜禽飼料中的50%～70%左右的氨會以糞便形式被動物排泄。在厭氧條件下堆積發(fā)酵時，會分解釋放出氨氣、硫化氫、甲基硫醇和三甲基胺等有毒有害氣體，這些氣體帶有酸味、臭雞蛋味、魚腥味和惡臭的刺激性氣味，不及時清除或清除后不能及時進(jìn)行處理，臭味就會成倍增加，導(dǎo)致養(yǎng)殖場周邊的大氣環(huán)境污染。揮發(fā)到大氣中的硫化氫還會引起酸雨，影響農(nóng)作物生長和空氣的質(zhì)量。畜禽長期處在低濃度氨氣環(huán)境下體質(zhì)和免疫力變?nèi)酰滓l(fā)疾病，日增重和生產(chǎn)力下降。人類如果長期在氨氣含量高的環(huán)境中生活或工作，容易引發(fā)眼結(jié)膜炎、流淚、鼻炎和氣管炎。硫化氫是一種無色、易揮發(fā)、刺激作用很強(qiáng)的氣體，含量高時對動物及人的眼睛、呼吸道和嗅覺神經(jīng)危害嚴(yán)重，造成頭暈、惡心和慢性中毒癥狀。同時，甲烷、二氧化碳和二氧化氮等也是構(gòu)成溫室效應(yīng)的氣體之一。

1.2 對水體的污染

目前我國每年畜禽養(yǎng)殖場排放的糞尿總量超過17億t，加上集約化養(yǎng)殖場的沖洗水，實(shí)際排放的污水總量會更大。糞便污染水體的方式主要有糞便中有機(jī)物的腐敗分解產(chǎn)物造成污染、富營養(yǎng)化及生物病原污染3種。糞便的淋溶性強(qiáng)，能通過地表徑流污染地表水和地下水，使水體變黑發(fā)臭，會造成水中的魚類或其他生物死亡。水體的富營養(yǎng)化使水質(zhì)惡化，破壞了水體的生態(tài)平衡，湖泊出現(xiàn)衰退與沼澤化，沿海港灣的赤潮等一系列危害。糞便污水滲入地下會造成地下水中的硝酸鹽含量過高不能飲用。

1.3 對土壤的污染

當(dāng)進(jìn)入土壤的糞便及其分解產(chǎn)物或攜帶的污染物質(zhì)超過土壤本身的凈化能力時，便會引起土壤組成性狀的改變，破壞其原有的功能，給人和動物的生活及健康造成危害。土壤污染是大氣污染和水體污染的必然結(jié)果，通過食物和水危害人畜。土壤污染包括糞便中有機(jī)物分解產(chǎn)物污染、糞便中病原微生物污染。畜禽糞便對土壤有利的作用在于能夠作為肥料施用于農(nóng)田，可以提高土壤抗風(fēng)化和水侵蝕的能力，改變土壤的通氣和耕作條件，增加土壤有機(jī)質(zhì)和有益微生物的生長。然而，過度使用未經(jīng)無害化處理的糞便也會危害農(nóng)作物、土壤、地表水和地下水水質(zhì)。施用新鮮糞便會出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象，大量使用糞便會引起土壤中溶解鹽的積累，使土壤鹽分增高，作物生長也會受到影響。用高濃度的糞污水灌溉農(nóng)田，會使作物徒長、倒伏、晚熟或造成減產(chǎn)，甚至毒害作物出現(xiàn)大面積腐爛。

2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理流程

糞污處理工藝流程分為畜禽養(yǎng)殖場內(nèi)糞污的收集、糞污的輸送、糞污的處理和利用。

2.1 糞污的收集

畜禽養(yǎng)殖舍內(nèi)糞尿收集方式有鏟車清糞、水沖清糞、電動機(jī)械刮糞板清糞。

2.1.1 鏟車清糞方式

我國沒有專門針對畜禽舍清糞的鏟車，目前采用的清糞鏟車多由小型裝載機(jī)改裝而成。這種鏟車收集糞尿運(yùn)行成本很高、體積大、工作噪音大，會對畜禽造成傷害和驚嚇，每天清糞次數(shù)有限，難以保證畜禽養(yǎng)殖舍的清潔。

2.1.2 水沖清糞方式

水沖收集設(shè)備清糞方式主要包括水沖閥和水沖泵，需要配套的管路設(shè)施。這種設(shè)備需要的人力少、勞動強(qiáng)度小、勞動效率高、能頻繁沖洗，從而保證養(yǎng)殖舍的清潔和衛(wèi)生。但必須要有充足的水量、配套的污水處理系統(tǒng)、輸送糞污用的泵及管路設(shè)施。在寒冷的氣候下，如果不能保證畜禽養(yǎng)殖舍0 ℃以上的溫度，沒有充足的空間來儲存、處理這些沖洗水，系統(tǒng)會很難保證正常運(yùn)行。

2.1.3 電動機(jī)械清糞方式

使用電動機(jī)械刮糞板能做到24 h清糞，時刻保證養(yǎng)殖舍的清潔。機(jī)械操作簡便，工作安全可靠，刮板高度及運(yùn)行速度適中，噪音低、運(yùn)行和維護(hù)成本低。寒冷季節(jié)時刮板自動控制系統(tǒng)配有防凍裝置，當(dāng)?shù)孛娼Y(jié)冰時刮板會動三次，防止被凍住。刮板與地面接觸的部分為橡膠帶，可以起到保護(hù)地面的作用。電動機(jī)械刮糞板清糞是我國當(dāng)前畜禽糞便處理設(shè)施的主要發(fā)展方向，其先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性和良好的性價比會逐漸被畜禽養(yǎng)殖場所接受。

2.2 養(yǎng)殖場內(nèi)糞污的輸送

糞污輸送方式主要有：罐車輸送和渠道輸送2種主要方式。其中罐車耗油大，日常運(yùn)行成本高、容積有限，只適合小規(guī)模養(yǎng)殖場。大規(guī)模牧場采用渠道輸送方式是最佳途徑，可以做到降低能耗、保證場區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生。

2.3 糞污的處理和利用

糞污的處理和利用是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，不同處理工藝涉及的設(shè)備都不同。對糞尿的處理和利用技術(shù)主要有固液篩分技術(shù)、沼氣發(fā)酵技術(shù)和有機(jī)肥還田技術(shù)。

2.3.1 固液篩分技術(shù)

固液篩分技術(shù)是將由渠道輸送匯集的糞污進(jìn)行固液篩分，糞污進(jìn)入混合攪拌池后，池中設(shè)置攪拌泵和一次篩分進(jìn)料泵，當(dāng)池子中的糞污達(dá)到一定量時，攪拌泵先開啟，攪拌泵可以將長纖維打碎，使糞污混合均勻，然后一次篩分進(jìn)料泵開啟，將糞污輸送至一次篩分設(shè)備，篩網(wǎng)的孔徑為0.3 mm，因此大于0.3 mm的固體纖維物被篩出，由傳送帶輸送至螺旋擠壓設(shè)備，再次脫水。一次篩分后的廢液由二次篩分進(jìn)料泵輸送至二次篩分設(shè)備，篩網(wǎng)的孔徑為0.1 mm，因此大于0.1 mm的固體纖維物被篩出，由傳送帶輸送至螺旋擠壓設(shè)備，再次脫水。可以將一次篩分出的纖維固體堆肥后制作牛床墊料，篩分后的液體根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和產(chǎn)業(yè)方向?qū)崿F(xiàn)沼氣工程或是簡單存放后還田灌溉，沼氣工程后的沼渣沼液也可進(jìn)行二次篩分，篩分的固體制作有機(jī)肥，液體最后可還田利用。

2.3.2 沼氣發(fā)酵技術(shù)

由于畜禽糞污有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低，沼氣發(fā)酵原料中含沙和長纖維，存在產(chǎn)氣量低、管路堵塞等問題。而且這種方式的投資、運(yùn)行成本均較高，需要專業(yè)人員操作、維護(hù)。

2.3.3 有機(jī)肥還田技術(shù)

目前好氧堆肥制作有機(jī)肥方法運(yùn)用得較多，但普遍存在有機(jī)肥銷售市場空間不夠，制作有機(jī)肥的設(shè)備、固定資產(chǎn)投資長時間不能收回的問題。高溫好氧發(fā)酵堆肥法是處理各種有機(jī)廢棄物的有效方法，是一種集處理和資源循環(huán)再生利用于一體的生物方法。通過有目的的降解作用，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的生物化學(xué)處理技術(shù)，從而達(dá)到原料的無害化和資源化。這種處理糞便的方法優(yōu)點(diǎn)是臭氣少、終產(chǎn)物較干燥，容易包裝、撒施，而且有利于農(nóng)作物的生長。易利捷或可速比寧已在許多養(yǎng)殖場證實(shí)能有效改善有機(jī)堆肥的制作，能提高有限場地的產(chǎn)能，縮短發(fā)酵時間，提升堆肥品質(zhì)。例如用日本可爾必思公司所生產(chǎn)的可速必寧(枯草芽孢桿菌C3102)添加于牛飼料中調(diào)理瘤胃及腸道內(nèi)的微生物菌群，可提升日增重32.4%，借由其調(diào)理菌群，可改善精料料比36.7%和粗料料比41%，由于消化吸收改善，可節(jié)約精料9.3%以及粗料25.7%，減少糞便排放15%～20%。因此組合使用功能微生物和伴生菌群，有助于增強(qiáng)微生物生態(tài)系統(tǒng)的功能，加速有機(jī)物質(zhì)的分解，促進(jìn)堆肥物料的腐熟，提高堆肥效率。可速必寧本身就是中溫菌及好氧菌，在飼料中添加后，由于其在腸道后段的厭氧狀態(tài)下會形成芽孢保護(hù)自己，并隨糞便排出體外，糞便中已含有足夠量，不需要再外購菌種，不失為一舉兩得。

[1] 程振煌.我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的特點(diǎn)存在問題及對策[J].當(dāng)代畜牧，2009，1.

[2] 江希流.我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染狀況、存在問題與防治建議[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2007.4.

[3] 陳素華.我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)引致的環(huán)境問題及主要對策[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003.5.