畜禽養殖場污染治理沼氣技術

陳美珍

（內蒙古烏蘭察布市豐鎮市畜牧局草原監督管理所，烏蘭察布 012199）

0 引言

內蒙古豐鎮市高度重視畜禽養殖的污染治理，制定轄區內畜禽養殖業的發展規劃，對規?；笄蒺B殖場糞污治理模式進行規劃和提檔升級，嚴禁在禁養區內規劃新建、改建與擴建各類畜禽養殖場。同時，切實幫助畜禽養殖場在畜禽糞便收集、處理與利用上進行改進，實現畜禽養殖與農業種植的有機結合和有效銜接。不斷加強技術指導和培訓，大力推廣畜禽養殖污染的防治技術，積極推廣“雨污分離”、“干濕分離”、“沼氣發酵”、異位發酵床處理等廢棄物處理利用技術和農牧結合循環發展模式，從源頭預防以減少排放量，把糞污處理利用與改善土壤結構、提升地力結合起來，實現養殖廢棄物的肥田、豐產和富民，促進農牧的生態循環。

1 治理現狀

國內外關于畜禽糞便污染治理的研究主要分為產前、產中和產后3個階段。而污染物產前、產中處理，并不能從根本上解決污染物對環境污染的問題，只能有效減少污染的程度，對此做好產后階段的污染處理工作，成為控制環境污染問題、消納污染物的重要方式。目前關于畜禽糞便污染物治理的方法，主要有化學手段、生物手段、物理手段和物理化學手段4種方式[1]，其中，利用物理手段方式對畜禽糞便進行處理，還存在一定的局限性，處理效果較差，而使用化學手段進行處理，會存在二次污染，并在實際應用中對試劑和設備要求較高。目前應用生物技術處理畜禽糞便污染物具有很好的效果，是現階段應用最廣、研究最多、發展前景最為廣闊的一種處理方式。它是利用微生物能夠利用廢水中的多種有機物質，并將有機物質分解成小分子無機物，達到處理污染物、凈化環境的目的。目前，畜禽糞便污染物生物處理方式主要包括好氧處理、厭氧處理、自然處理和混合處理。其中，好氧處理主要對活性污泥的處理效率較高；厭氧處理是利用厭氧細菌，進行沼氣發酵，發酵后的產物不存在二次污染，并且能產生大量的能源，該種模式是現階段畜禽糞便污染治理最為有效的處理模式；自然處理方式，具有投資小，操作簡單的特點；混合處理模式，主要結合養殖場的實際情況以及污染物排放種類，將自然處理、厭氧處理和好氧處理等幾種模式有效地結合，設計合理的系統，對養殖場的各種污染物分別進行處理，以達到畜禽污染物無害化處理的目的。

2 治理沼氣技術

現階段畜禽養殖場污染治理沼氣技術循環模式，采用混合處理模式，主要涉及厭氧發酵、好氧生物發酵、三沼綜合利用等3方面的技術。

2.1 厭氧發酵技術

厭氧發酵過程是由多種生物共同參與下完成的，厭氧微生物能將有機大分子化合物轉變成甲烷、二氧化碳、水、硫化氫、氨等物質。在整個反應過程中，多種微生物之間相互影響、相互作用、相互約束，形成了一個完善的生態系統[2]。厭氧發酵主要分為水解階段、發酵階段、乙酸生產階段與甲烷生產階段4個階段。在上述4個階段中，高分子有機物、蛋白質、碳水化合物和脂類發生變化主要發生在水解階段，水解后生成的氨基酸、糖類等大分子無機物的氧化主要發生在厭氧發酵階段，乙酸生產階段主要從中間產物生成乙酸和氫氣，氫氣和二氧化碳結合形成甲烷。利用該項技術處理養殖場糞污污染物，能減少污染，大幅度降低廢水中COD和BOD的含量，同時通過厭氧發酵，還能殺滅糞便污水中的病原菌和蟲卵，減少蚊蟲的繁殖效率，避免動物疫病的傳播。

2.2 好氧生物發酵技術

好氧生物發酵技術，主要是對畜禽糞污分離出的污泥進行處理的一種生態化技術，該技術是利用微生物高溫好氧的發酵技術，使污泥減量化、穩定化、資源化。它是將分離得到的污泥，在水分、氧氣、溫度和微生物的作用下，進一步分解成腐殖質、水分和氣體，腐殖質能生產有機肥，生產出的水分經過凈化處理后循環利用，氣體可作為能源燃燒，最終實現糞污的無害化、穩定化和減量化[3]。該項技術不需要能源，利用微生物自身發熱的原理，不需要添加干物質，運行效率較高。干化后含水率為35%～40%，產品用途很廣，可以作為營養土、垃圾填埋場覆蓋用土，肥料廠的基肥等。整個系統為高效全封閉管道式臭氣收集系統，僅需微負壓即可運行，能耗只有傳統的35%左右。

2.3 三沼綜合利用技術

三沼綜合利用技術是指畜禽糞便經過發酵后，所產生的沼氣、沼液和沼渣綜合利用的技術。沼氣除用于照明、做飯外，還可以用于發電、保鮮水果，而沼液、沼渣中含有大量的有益微生物代謝產物，這些代謝產物包含了各種維生素、蛋白質、鎂以及微量元素，對農作物生長具有很好的調節作用，因此沼氣、沼液、沼渣具有廣泛的利用價值。在利用沼氣工程開展畜禽糞便無害化處理的過程中，將生產出的沼氣用于豬舍照明、生活燃料使用，能有效地減少養殖場的電能投入，同時還可以將過多的沼氣利用沼氣柴油雙燃料發動機用于發電。沼液經過充分發酵后，其中富含多種營養物質，用沼液浸種能提高種子的發芽率。用沼液作為根外肥，能有效促進作物的生長，延長肥效，促進農作物提高結實率，對多種水果、水稻、蔬菜、瓜果類具有明顯的增產、增效作用。此外，沼液還可與化肥、農藥生長劑混合使用，發揮各個部分的效果。發酵過程中所產生的沼渣，除富含豐富的氮、磷、鉀等大量營養元素外，還包含大量對作物生長有益的硼、銅、鐵、錳、鋅，是一種很好的微量有機肥，對培肥立地，提高農作物品質有很大的作用。利用沼渣可以栽培蘑菇、種西瓜、種油菜、種果樹等。

3 結束語

將上述3種技術綜合應用，形成現階段的沼氣技術循環模式，該種模式具備消除污染、生產能源、綜合處理的3大功能，既能消除畜禽養殖過程中所產生的各種廢物污染，又能解決一部分能源利用的問題，同時生產出來的沼液、沼渣可作為優質的有機肥，而且在厭氧發酵過程中，廢物中的各種病原寄生蟲的蟲卵會被殺死，切斷了養殖場內疫病傳播和寄生蟲傳播的環節。