畜禽養殖業糞污處理及資源化利用

李彬輝，楊小毛，梅立永，駱靈喜，周常穩

（深圳市深港產學研環保工程技術股份有限公司，廣東 深圳 518000）

近年來，我國人民的生活水平得到顯著的提升，人們對畜禽類產品的需求量與日俱增，促使養殖業得到了快速的發展。據統計，我國畜禽養殖規模與產值每年以大于8%的速度遞增，在這種情況下，就會產生大量的養殖廢物，從而引發畜禽養殖污染問題。根據相關測試，一頭約60 kg的商品豬每天的排糞量為3.8 kg，排尿2.4 kg，產生污水18～24 kg。按照這種方式進行推算，一萬頭豬的養殖場每年最少會產生糞便1.38萬t，排放惡臭物質會有230多種。糞便中含有很多的有機污染物，會對環境產生極大的影響。

1 畜禽養殖糞污的危害

1.1 對大氣環境的污染

畜禽糞尿內所包含的有機物主要包括兩種，分別為碳水化合物與含氮化合物，這兩者在有氧與無氧的條件下都會自動發酵，進而產生不同的物質，在所產生的物質中，最為主要的就是惡臭氣體與溫室氣體等。

Neill和Phillips研究表明，在化學反應與生化活動的作用下，養殖場大約會產生168種惡臭氣體。在養殖場中，大部分人畜傷亡事故都是NH3引發的。當NH3被吸入呼吸道后，人們就可能會產生咳嗽、氣管炎以及支氣管炎，甚至還會導致窒息。美國學者Anderson等研究認為，畜禽廢棄物為最大的氨氣源，當NH3排放到大氣后，會使大氣中的氨含量增加，甚至會引發酸雨。產生溫室效應的氣體主要有CH4、CO2和N20，導致全球氣候變暖的主要因素就是CH4含量的增加，而養殖業中排放的CH4量非常大。

1.2 對水體環境的污染

畜禽糞便不僅包含養分，還含有一些污染物質，這些會對水質產生嚴重的影響。在畜禽糞便中，致使水體富含營養化的主要元素就是N、P。EVan.S等研究發現，將糞肥應用到一定區域之后，該區域地下水中的硝態氮含量就會顯著增加。水體中如果含有大量的N、P元素，就會對藻類等水生植物的生長產生一定的促進作用，促使其大量繁殖，進而對生物的生產造成威脅。另外，畜禽糞便中還包含很多的病原微生物與寄生蟲卵。在這種情況下，水體中的病原種類與數量就會相應增加，甚至引發疫情，對人類與畜類產生嚴重的影響[1]。

1.3 對土壤系統的影響

在畜禽糞便中，有機物質與N、P、K等營養物質含量非常多，很久以來，其一直作為優質肥料在農田中得到廣泛的應用。但是，如果農田使用過量的糞便，就會增大土壤的溶解鹽含量，進而使土壤中的含鹽量增加，這就會對植物的生產產生一定負面影響。另外，在畜禽養殖的過程中，人們為了促進畜禽更好、更快地生長與發育，常常會在飼料中添加一些藥物激素、抗生素以及添加劑等，這就使得畜禽排泄的糞便中會含有很多的抗生素、重金屬元素以及激素等，長期下去就會對土壤系統產生一定危害，這些元素被植物吸收后就會影響植物的正常生長。

2 畜禽養殖場糞污處理現狀

近年來，我國畜禽養殖場的規模不斷擴大，這就會產生大量的養殖廢物，很多糞污得不到有效的處理，常常會直接流入農田、河道中，從而影響周邊居民的生活環境。現階段，畜禽養殖場的管理逐漸趨于集約化，這就導致畜禽養殖場產生的糞便污水較為集中，而濃度較高的養殖廢水會產生更大的污染，這就會對環境產生更嚴重的影響。我國還沒有出臺畜禽養殖場糞污處理相關的政策，這就容易導致許多養殖場出現管理上的無序化，其廢水得不到科學、有效的處理。此外，我國很多畜禽養殖場還沒有成熟的廢水處理技術，專業的糞污處理人員也較為匱乏。目前，大多數畜禽養殖場使用的都是傳統的糞污處理技術，其盡管能夠產生一定的作用，但是效果并不顯著。在傳統的糞污處理技術中，對畜禽養殖與農作物種植的結合較為忽視，這樣就會導致很多糞污資源浪費。對于大部分畜禽養殖場來說，其內部的管理人員沒有很強的糞污處理意識，常常對畜禽養殖的經濟效益與社會效益較為重視，卻沒有考慮生態環境效益，這樣一來，畜禽養殖場的糞污就會對環境產生一定的污染[2]。

3 畜禽養殖業糞污處理技術

在對畜禽養殖業糞污進行處理時，干燥法是較為常用的一種處理技術。一般來說，干燥法主要分為三種。

3.1 自然干燥

自然干燥是最簡便易行的一種糞污處理方式，在實際操作的過程中，相關人員只需在水泥地面或塑料布上將畜禽糞便攤鋪開來，并不時翻動，直至其自然變干。這種方法的優勢是成本低、操作簡便，卻存在一定的缺陷，即處理規模不大，容易受天氣與季節的影響，處理過程中會產生臭味。

3.2 烘干膨化干燥

這種方法主要是通過對熱效應與噴放機械效應的運用，將畜禽糞便進行除臭與殺菌滅卵的處理，使其滿足衛生防疫的要求。在實際操作的過程中，首先應將畜禽糞污運到干燥車間，然后將其裝進低溫干燥機中，待糞污中的水分含量低于13%時即可取出。但是，該方法具有一定的缺陷，即一次性投資較大，烘干膨化時會耗用大量能量，大批量處理會有臭氣產生。

3.3 高溫快速干燥

人們可以采用高溫快速干燥法對糞污進行處理，其主要是通過對回轉式滾筒干燥機的利用，使糞污在滾筒中進行干燥，通過高溫的作用，畜禽糞便中的水分就會快速下降。這種方法的優勢是不受天氣的影響，干燥快速，可以大批量處理，不會產生臭味，但同時具有一次性投資大、養分損失大的缺點[3]。

4 糞污的資源化利用具體措施

4.1 糞便還田用作農業種植肥料

通過堆積發酵、發酵床養殖等方式，畜禽的糞便能夠制成專用的有機肥，可以作為商品進行出售。同時，糞便還可以直接取材，以供農作物使用，其內含有豐富的有機物質，能夠為農作物提供所需的養分。

4.2 建立有機肥加工廠

畜禽糞便中含有很多的有機物質以及大量的氮、磷、鉀等營養物質，是農業生產的寶貴資源。因此，畜禽場可以建立有機加工廠，通過對畜禽糞便進行處理與加工，形成有機肥。通常，應將廠址設置在水電供應與交通通信較為便捷的地方，盡可能避免占用農田，并要確保有機肥加工廠具有一定的擴建空間。

現階段，有機肥加工處理技術主要有兩種。一是好氧堆肥技術。將畜禽糞便進行堆肥處理時，由于其中含有大量水分，所以應對其水分與碳氧比進行調整，如有必要可加入菌種與酶制劑，以保障發酵過程的順利開展。二是厭氧發酵技術。養殖業廢水含有大量的高濃度有機物，N、P以及有害微生物的含量非常高，對于這種濃度較高的有機廢水，可以采用厭氧發酵技術進行處理，這種方式可以將廢水中的可溶性有機物去除，同時可以降低運行成本，是處理畜禽糞便污水最為有效的方法之一[4]。

4.3 沼氣利用

為了更好地對糞污進行處理，實現糞污的資源化利用，可以建立防滲密閉的沼氣池，使糞污直接排放到密閉的沼氣池中，通過對厭氧菌發酵作用的利用，使畜禽糞污中的有機物降解，從而產生大量沼氣。在實際生活中，可以對糞污降解產生的沼氣進行合理運用，可以將其作為供場區內采暖等的日常生活能源，所產生的沼渣與沼液等可以用作肥料。這種利用模式需要投入較高的資金，受氣溫條件的影響較大，使用存在一定限制[5]。

5 工程實例

本文以南韓繼村豬場糞污沼氣治理工程為例進行分析。在對養豬場進行設計時，南韓繼村將其規模設定為萬頭，而現階段該場的實際規模還不到設計的1/3，存欄1 600頭，每天糞污產生量為20～30 m3/d。該養豬場所產生的污水會排放到場區周圍的一個自然深溝中，并滲入地下，對土壤造成一定污染。因此，該養殖場進行了技術改造，糞污沼氣處理工藝流程如圖1所示。首先，將養豬場的糞尿進行預處理，然后將其排入厭氧發酵塔中，對其進行厭氧處理，在處理過程中所產生的氣體能夠用于溫室加熱。對于發酵塔中的殘余物，還要進行固液分離處理，所產生的液體部分可直接用于灌溉農田或者加工成葉面肥；而固體部分通過高溫堆肥處理，可以制成優質的有機復合肥，以供農田施肥使用。

圖1 南韓繼村豬場糞污厭氧發酵處理工藝流程

6 結語

在生產經營的過程中，畜禽養殖場必然會產生大量糞污，如果糞污處理得當，可以實現糞污的有效利用，而如果處理不當就會對環境造成極大影響。因此，人們應重視畜禽養殖業糞污處理，采用先進技術對落后設施進行改造，實現糞污的資源化利用。

1 王胤晨，曾 兵，袁 揚，等.畜禽養殖糞污的處理及資源化利用[A].中國畜牧業協會.第八屆中國牛業發展大會論文集[C].北京：中國畜牧業協會，2013：6.

2 孫芳芳.畜禽養殖業糞污處理及資源化利用[J].中國畜禽種業，2015，11（2）：35-36.

3 陳家貴，王國利.畜禽養殖業糞污處理及資源化利用[J].養殖與飼料，2013，（12）：7-10.

4 李 民.規模化畜禽養殖場糞污污染與防治措施[J].農業科技通訊，2001，（10）：22-23.

5 薛秀忠，遲 寧.當前畜禽養殖業糞污處理的幾種方式[J].中國畜禽種業，2012，8（9）：26.