畜牧場糞污管理和處理方法

李 斌 李會榮 強 莉 李俊玲 （山東省飼料質量檢驗所 山東 濟南 250022）

近年來，隨著人類生活水平的不斷提高，對肉蛋奶的需求量不斷增加，致使畜禽生產規模愈來愈大，現代化、集約化程度愈來愈高，飼養密度及飼養量急劇增加。但在發展的同時，畜禽飼養及活體加工過程中產生的大量排泄物和廢棄物，對人類、其他生物以及畜禽自身生活環境的污染總是愈來愈突出，畜牧業的污染問題非常嚴峻，已引起全社會的高度重視。如何處理畜禽糞便，變廢為寶，實現畜牧業的可持續發展，是科技工作者和社會各界面臨的重大課題。

1 畜牧場糞污的現狀

糞尿污染是無公害畜產品生產的最大危害之一。我國畜禽養殖業每年平均產生糞便約17.3億t，是每年排放工業固體廢棄物(約6.34億t)的2.7倍。特別是近年來，畜禽養殖從農戶分散養殖轉向規模化養殖后，導致農牧脫節、糞污密度增加。以年出欄1萬頭育肥豬的豬場為例，其每天產生73t污水；而飼養量為1000頭的奶牛場，年產糞尿1.1萬多t；1個20萬只的蛋雞場，僅成年雞每天就要產生雞糞近20t。畜禽糞尿中含多種污染物，主要包括糞尿厭氧分解產生的硫化氫、氨、醇類、酚類、酰胺類、胺類和吲哚等有機物，以及大量的病原菌、微生物等，這些污染物對環境造成了嚴重威脅。一些大中型畜禽養殖場，還分布在人口較為集中的大、中城市周圍，不少糞污直接排入池塘、渠道、河流，造成水體富營養化。目前，國家有關部門開始著手治理養殖場污染問題，但還缺乏必要的污染防治措施；大多數養殖場對環境治理投入不足，往往形成了在污染問題出現后才尋求對策的被動局面。

2 畜牧場糞污管理存在的問題

2.1 治污意識不強，缺乏保障機制

畜禽糞便無害化是一項費時、費力，又需一定設備和資金的工作，許多養殖戶，特別是一些規模化養殖場，要耗費大量人力、物力、財力，進行畜禽糞便的深加工經濟效益差，國家又缺少相應的扶持政策，因此，許多養殖戶和養殖場便隨意將畜禽廢棄物排入江河湖海，導致了環境的污染。另外，長期以來，各級政府和有關部門一直將城市和工業污染作為環境治理的重點，對畜禽養殖業污染防治缺乏足夠的重視，沒有將其及早提上議事日程。雖然國家環保總局已經公布畜禽養殖業污染物排放標準，用于監督管理畜禽糞便的排放，但是在具體實施過程中難度較大。

2.2 畜禽糞便的利用率低

近年來，我國農業中化肥日漸代替有機肥，造成了禽畜糞便的浪費并污染環境，形成了化肥與畜禽糞便雙重污染。由于隨著經濟發展和產業結構的調整，以有機肥投入為主的傳統農業逐漸被以機械化為特征的現代農業所取代。從事農業特別是傳統種植業的人口大量減少，有機肥使用量也逐漸減少，取而代之的是容易進行大面積機械化播撒、肥效快的化肥。同時，在比較利益的驅動下，農村勞動力投向耕地的也明顯減少，也缺乏有力機構將農民組織起來施用畜牧場的畜禽糞便。這樣，在很大程度上改變了傳統的種植業生產方式，農民主要施用方便干凈的化肥，單位耕地上有機肥的施用量大幅度減少。

2.3 養殖場建設和規劃不合理

絕大部分養殖場是在舊場的基礎上逐步擴大規模發展起來的，整個場缺少規劃布局，畜禽舍雜亂無章，建設也不合理。由于規模化養殖場區域布局不合理，導致規模化畜禽養殖場周邊沒有足夠的耕地消納吸收畜禽產生的糞污，加上沒有相應的配套治污接口技術，難以形成具有多環節鏈接和實現糞污-沼氣-肥料等綜合效應的良性循環，達不到變廢為寶的目的。

3 畜牧場糞污的處理辦法

養殖場的畜禽糞尿及污水若處置不當，不僅對土壤、水體、大氣產生嚴重的污染，而且還嚴重危害人類的健康和畜禽養殖業的生產安全。

3.1 肥料化技術

3.1.1 土地還原法 畜禽糞便還田是我國傳統農業的重要環節，在改良土壤、提高農作物產量方面起著重要的作用。土壤在獲得肥料的同時凈化糞便，節省了糞便的處理費用。凡是周圍有農田的畜禽養殖場，都要盡最大可能將糞便及污水就地用于農田，以較低的投入達到較高的生態、社會和經濟效益。但是，畜禽糞便作為有機肥直接施用，其最大的障礙是含水量高、有惡臭，而且氨的大量揮發造成肥效降低，病原微生物還會對環境構成威脅。土壤的自凈能力有限，施用過多糞便容易造成污染；鮮糞在土壤里發酵產熱及其分解物對農作物生長發育都有不利影響，所以施用量受到很大的限制。鮮糞的利用，還受季節的影響，淡季往往沒法及時、充分地利用，需要在施用前進行必要的堆制處理。

3.1.2 腐熟堆肥法 堆肥發酵處理是目前畜禽糞便處理與利用較為傳統可行的方法，運用堆肥技術，可以在較短的時間內使糞便減量、脫水、無害，取得較好的處理效果。糞便經過堆放發酵，利用自身產生的溫度來殺死蟲卵和病原菌。傳統的堆肥方法占地面積大、發酵時間長、無害化程度及肥力低，限制了糞便的使用，不適合大、中型養殖場的要求。高溫堆肥處理是利用混合機將畜禽糞便和添加物質按一定比例進行混合，控制微生物活動所需的水分、酸堿度、碳氮比、空氣、溫度等各種環境條件，在有氧條件下，借助嗜氧微生物的作用，分解畜禽糞便及墊草中各種有機物，使堆料升溫、除臭、降水，在短時間內達到礦質化和腐殖化的目的。高溫堆肥處理主要受碳氮比、含水率、溫度、供氧量、pH值等幾方面因素的影響。高溫堆肥集有機和無機物質、微生物及微量元素于一體，發酵時間短、營養全面、肥效持久，并且處理設備占地面積小，管理方便，生產成本低，預期效益好。

3.1.3 生物處理法 通過應用微生物無害化活菌制劑發酵技術處理畜禽糞便是比較科學、理想、經濟實用的方法，所產生的無害化生物有機肥是一種重要的肥料資源。用于生產生物有機肥的菌種應具備對固體有機物發酵的性能，即能通過發酵作用使有機廢棄物腐熟、除臭和干燥。目前，用于固體有機廢物發酵的菌種主要有絲狀真菌、擔子菌、酵母菌和放線菌，也可采用光合細菌與上述的一些菌種制成發酵劑用于固體有機廢棄物的發酵。此方法一般要求畜禽糞便中的有機質含量在30%以上，最好在50%～70%；碳氮比為30～35：1，腐熟后達到15～20：1；pH6～7.5；水分含量控制在50%左右為宜，在有些加菌發酵方法中可調節到30%～70%。如果在發酵后進行干燥、粉碎，加入一定配比的無機氮、磷、鉀肥料，復混造粒就制成了另一種新型的生物有機復合肥。生產微生物有機肥料的方法有平地堆置發酵法、發酵槽發酵法、塔式發酵廂發酵法等。畜禽糞便通過生物發酵處理后消除了病菌、蟲卵等有害微生物，使環境得到改善和凈化。生物有機肥含有益微生物菌群，根際促生效果好、肥效高，同時富含有機、無機養分及生理活性物質，體積小、便于施用、安全無公害，能滿足規模化生產和使用要求。

3.2 能源化技術

3.2.1 制作沼氣 畜禽糞便中含有大量的能量，利用發酵沼氣不僅可使畜禽糞便中的能量轉化成可燃氣體，還可避免糞尿的肥分損失。畜禽養殖場若有沼氣，可用其取暖或給仔畜禽保暖，工作人員洗澡，也可用沼氣烘干糞便；而沼液和沼渣可用來灌溉農田和果園，提高農作物的產量，是一種“畜禽養殖—沼氣—果菜糧”的綠色生態農業模式。這種方法體現了物質與能量多層次循環利用技術，實現了畜牧業無廢物、無污染生產，具有明顯的經濟、社會和環境效益。發酵初期，糞尿中的有機物可被沼氣池中的好氣性微生物分解。在氧氣不足的環境中，厭氣性微生物開始活動，發酵過程可分為成酸階段、沼氣和二氧化碳的生成階段。使糞便產生沼氣的條件，首先是保持無氧環境；其次是需要充足的有機物，以保證沼氣菌等各種微生物正常生長和大量繁殖；第三是有機物中碳氮比適當，碳氮比一般以25：1時產氣系數較高。第四是沼氣菌的活動溫度，沼氣菌生存溫度范圍為8～70℃，以35℃最活躍，此時產氣快且量大，發酵期約為1個月；第五是沼氣池發酵物pH值保持在6.7～7.2時產氣量最高。家畜糞便 經沼氣發酵，其殘渣中約95%的寄生蟲卵被殺死，鉤端螺旋體、大腸桿菌等全部或大部被殺死，同時，殘渣中還保留了大部分養分，可作為飼料或肥料進行多層次利用。沼氣的產生需要較高的環境溫度，往往在冬季需要沼氣的時候因溫度低、產生沼氣少，而不能滿足需要。制作沼氣僅適用于溫度較高的地區，而在較寒冷的北方，如果制作沼氣，冬天要采取其他的輔助升溫措施，以增加產氣量。

3.2.2 焚燒產熱 干糞便直接燃燒可以產熱，該方 法適合于草原地區牛、馬糞便的處理。對于集約化 養殖場來說，所產生的大量糞便，其含水量高，干燥起來很困難，必須進行轉化才能用作燃料。這種方法需要耗費大量的能量，推廣難度大。