畜禽糞污 收集處理與綜合利用

王紹勇

（山東省沂水縣行政審批服務(wù)局，山東 沂水 276400）

1 畜禽糞尿的收集

主要有水沖糞、水泡糞、干清糞和生態(tài)發(fā)酵床收集四種工藝。

1.1 水沖糞 其方法是：每天多次將進(jìn)入縫隙地板下的豬糞尿用水沖入主溝，然后流進(jìn)地下的貯糞池或用泵抽到地面上的貯糞池。該工藝簡單，投資少，勞動強(qiáng)度小，但需要消耗大量的水，固液分離后廢水處理難度大，固體肥料養(yǎng)分含量低、肥效差。該工藝已基本被淘汰。

1.2 水泡糞 該工藝是改進(jìn)水沖糞的一種糞尿收集方法，主要用于豬場。其方法是：先向豬舍縫隙地板下的糞溝中注入一定量的水，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的糞尿、廢水排放到糞溝，經(jīng)1～2個月發(fā)酵可打開閘門，讓糞水通過主干溝流進(jìn)地下的貯糞池或用泵抽到地面上的貯糞池。該工藝勞動強(qiáng)度小，用水少，但糞水長時間在豬舍中滯留，產(chǎn)生的臭氣（甲烷、硫化氫、氨氣等）影響豬群健康，同時廢水中污染物濃度更高，處理難度更大。

1.3 干清糞 干清糞是借助機(jī)械或人工將畜禽糞尿、沖洗水單獨(dú)或一起清理出舍的一種工藝。其方法是：借助刮糞系統(tǒng)、履帶式清糞機(jī)或人工直接將畜禽糞便清理出糞道，尿、沖洗水自下水道流出。

人工干清糞的設(shè)備簡單，投資小，糞尿可直接分離，后期處理簡單，但勞動量大，生產(chǎn)效率低，不利于規(guī)模化養(yǎng)殖場推廣應(yīng)用。機(jī)械干清糞一次性投資大，經(jīng)常更換刮糞板并做好維護(hù)的情況下設(shè)備可連續(xù)使用多年，可以減輕勞動強(qiáng)度，適于規(guī)模化養(yǎng)殖場應(yīng)用。

2 畜禽糞污的貯存

2.1 液體糞污的貯存 實(shí)行水沖糞工藝的養(yǎng)殖場，產(chǎn)生的液體糞污一般通過地下管道輸送到地下貯糞池，或通過專用泵輸送到地上貯糞池，并在貯糞池內(nèi)暫存等待處理。

2.1.1 貯糞池容積和設(shè)計 貯糞池的容積根據(jù)飼養(yǎng)畜禽的品種、數(shù)量，糞便的產(chǎn)生量、貯存時間等進(jìn)行計算和設(shè)計，一般根據(jù)6～8 個月的產(chǎn)糞量設(shè)計貯存量。污水量按照《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18596）中集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)最高允許排水量標(biāo)準(zhǔn)計算或折算（表1、表2、表3）。

表1 集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)水沖糞工藝最高允許排水量

表2 集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)干清糞工藝最高允許排水量

表3 集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物最高允許日均排放濃度

2.1.2 貯糞池防滲處理 貯糞池要符合防滲、防漏、防雨、防曬、防蠅、防火、防爆、防臭氣擴(kuò)散等要求。因此貯糞池要用水泥預(yù)制，并用水泥預(yù)制板封頂，架設(shè)雨棚，做好遮陰防曬等工作。

2.2 固體糞便貯存 實(shí)行干清糞工藝的畜禽養(yǎng)殖場，固體糞便貯存場地建設(shè)應(yīng)符合《畜禽糞便貯存設(shè)施設(shè)計要求》（GB∕T 27622-2011）。根據(jù)養(yǎng)殖數(shù)量、遠(yuǎn)期規(guī)劃、產(chǎn)糞數(shù)量、存放時間等，在離養(yǎng)殖場最少100 m 以外、常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向處，用磚混結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)建造帶雨棚的“n”型槽式堆糞池，周圍設(shè)置與排污溝分離的排雨水溝，防止雨水徑流進(jìn)入堆糞池內(nèi)。

3 畜禽糞污固液分離

畜禽糞污在進(jìn)行好氧堆肥和無氧發(fā)酵等之前須進(jìn)行預(yù)處理，通過物理或化學(xué)方法將糞污中的懸浮固體、雜草和長纖維等固形物移除。固液分離后固形物便于批量運(yùn)輸，制成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，制成牛床墊料。糞污固液分離可降低污水化學(xué)耗氧量（COD），為高效厭氧發(fā)酵創(chuàng)造條件并減輕負(fù)荷，便于后續(xù)處理（好氧處理）后的達(dá)標(biāo)排放。

3.1 固液分離技術(shù)路線 實(shí)行固液分離，移除畜禽糞污中固形物的方法有多種。借助固形物重力沉降可進(jìn)行自然沉淀分離；干旱地區(qū)自然蒸發(fā)，其他地區(qū)人工加熱，也可實(shí)現(xiàn)固液分離；使用某些化學(xué)試劑將糞污中比較小、比較輕的懸浮固形物凝集，都可實(shí)現(xiàn)移除糞污中懸浮固體和部分溶解固體的目的。

3.2 固液分離方法 應(yīng)用廣、處理效果較好的是借助機(jī)械進(jìn)行物理固液分離。

3.2.1 篩分分離 篩分分離是根據(jù)糞污中固形物顆粒大小進(jìn)行篩條過篩的固液分離方法。篩條間隙越小，固形物篩除率越高，但篩條越易堵塞。常用的篩分分離設(shè)備有斜篩式固液分離機(jī)和震動篩分離機(jī)。

斜篩式固液分離機(jī)的原理是當(dāng)畜禽糞污由上到下經(jīng)過固定的篩板（篩條排列而成）時，固形物借助自身的重力被自動篩出分離。在分離含水量、固形物大小不同的糞污時，可調(diào)節(jié)篩板的斜置角度、更換篩條間隙不同的篩板。圖1 是斜板篩分離機(jī)用于畜禽糞污分離的工作原理示意圖。

圖1 斜板篩分離機(jī)用于畜禽糞污分離的工作原理示意圖

斜板篩分離機(jī)雖然使用簡單、運(yùn)行成本低，但篩條易被固形物堵塞，對固形物的去除率也比較低，特別是貯糞池中存貯了一段時間的糞污更難過篩分離，其分離出的固形物仍含有很高的水分，給運(yùn)輸和后續(xù)處理帶來不便。

震動篩分離機(jī)的基本原理和斜篩式固液分離機(jī)相同，但為了提高糞污分離效率、防止篩孔堵塞，其在水平放置的分離機(jī)上裝有一個高速震動的篩板。

3.2.2 壓濾分離 有帶式壓濾技術(shù)和螺旋擠壓技術(shù)。帶式壓濾技術(shù)操作方便、能耗小，但費(fèi)用高。糞污經(jīng)過壓濾后，固形物成了濾餅，含水量低，但濾帶需要用高壓水沖洗，其工作原理見圖2。

圖2 帶式壓濾機(jī)工作原理

螺旋擠壓技術(shù)是將重力過濾、擠壓過濾以及高壓壓榨融為一體的新型分離裝置。螺旋擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，運(yùn)行費(fèi)用低。因螺旋壓濾機(jī)密閉運(yùn)行，因而噪聲低，臭氣排放少。

3.2.3 離心分離 借助高速旋轉(zhuǎn)的沉淀式離心機(jī)將固液分離，其分離效率高，分離出的固形物含水量低，但運(yùn)行成本高，難以大面積推廣應(yīng)用。

4 堆肥化處理

4.1 自然發(fā)酵，直接肥田 遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的郊區(qū)，飼養(yǎng)規(guī)模小、畜禽糞便少的養(yǎng)殖場可摻拌部分墊料、雜草，讓糞便在貯糞池中自然腐熟、發(fā)酵，也可將糞便堆在閑置的土地上，糞堆外用稀泥封嚴(yán)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵。經(jīng)自然發(fā)酵的糞堆，堆內(nèi)溫度保持在40 ℃以下不再升溫時，表明已基本腐熟。此法處理效率低，占用土地多，產(chǎn)生臭氣多，只適合小規(guī)模養(yǎng)殖場采用。

4.2 好氧堆肥，生產(chǎn)有機(jī)肥 規(guī)模化蛋雞場、肉雞場、羊場等糞便以固形物為主的養(yǎng)殖場，糞便經(jīng)好氧堆肥并無害化處理后，直接還田利用。常用的堆肥方式有：

4.2.1 靜態(tài)堆漚 將糞便摻拌墊料等輔料，使孔隙率達(dá)到30%左右。在糞堆底部安裝帶有空隙的管道，管道另一頭與風(fēng)機(jī)相連，管道安裝好后直接堆糞，糞堆高1～2 m。堆肥發(fā)酵過程中開通風(fēng)機(jī)，直接給糞堆供氧，進(jìn)行好氧發(fā)酵，一般4 周后發(fā)酵成功。此法運(yùn)行成本低，但發(fā)酵周期長，堆漚糞肥質(zhì)量不穩(wěn)定，在農(nóng)村分散性、集約化養(yǎng)殖場可以應(yīng)用。

4.2.2 條垛式堆肥 畜禽糞便、堆肥輔料、菌種按適當(dāng)比例混合均勻后在土質(zhì)或水泥地面上堆制成長度不限、高度1～1.5 m的長條形堆垛，2～3 d 翻垛一次，進(jìn)行好氧發(fā)酵，溫度超過70 ℃時增加翻垛次數(shù)。該法投資小，但占地面積大，糞堆發(fā)酵和腐熟周期30 d以上，翻垛不及時會產(chǎn)生大量臭氣。該法適用于中小規(guī)模養(yǎng)殖場。

4.2.3 槽式堆肥 在密閉式發(fā)酵車間內(nèi)，將按比例混合好的畜禽糞便堆料混合物放在長槽式發(fā)酵槽中，借助翻拋機(jī)的往復(fù)運(yùn)動不斷攪拌，實(shí)現(xiàn)糞堆的好氧發(fā)酵和快速腐熟。

一般槽高5～8 m，深1.2～1.5 m，長60～90 m，每天翻拋1～2 次，發(fā)酵15 d 左右。槽式堆肥處理糞便量大、發(fā)酵周期短，但成本較高，適用于大型規(guī)模化養(yǎng)殖場。

無論是厭氧發(fā)酵堆肥還是好氧發(fā)酵處理，其排放和利用都要執(zhí)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。配套糞污處理土地充足的養(yǎng)殖場戶，糞污無害化處理后還田利用的要求及限量應(yīng)符合《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》（GB∕T 36195）、《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》（GB∕T 25246）。

5 污水減排技術(shù)

5.1 直接還田利用 采用水泡糞收集豬糞的養(yǎng)殖場，貯糞池內(nèi)的污水、尿液通過物理沉淀和自然發(fā)酵，沉淀出的水可供周邊農(nóng)田、果園澆地，池底沉淀出的糞污可作為有機(jī)肥肥田，也可和固體糞便一起使用。直接還田操作簡單，投資小，但糞污處理不徹底，勞動強(qiáng)度大，需要較多的農(nóng)田消納糞污，一般集約化小型豬場可采用。

5.2 厭氧發(fā)酵 采用篩分收集的污水、尿液直接進(jìn)入?yún)捬醭匕l(fā)酵。發(fā)酵后沼氣直接被利用，沼液還田，沼渣可還田，也可用于制造有機(jī)肥。

這種污水減排方法實(shí)現(xiàn)了“養(yǎng)—沼—種”的循環(huán)利用，投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，但需有與飼養(yǎng)規(guī)模配套、容積足夠大的貯糞池，適合常年氣溫較高地區(qū)的中小規(guī)模豬場采用。

5.3 厭氧-好氧處理 污水、尿液先經(jīng)厭氧發(fā)酵，處理后的污水、尿液再經(jīng)好氧及自然處理系統(tǒng)處理，符合國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)后，即可達(dá)標(biāo)排放或作灌溉用水使用。處理工藝見圖3。該法處理效果好，適用于各地區(qū)的各種養(yǎng)殖場，但所用設(shè)備多、投資大。

圖3 厭氧——好氧深度處理流程圖

6 沼渣和沼液利用

沼氣工程是以養(yǎng)殖場糞污為原料，以生產(chǎn)沼氣和處理畜禽糞污為目的，實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的一項(xiàng)工程技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是通過厭氧發(fā)酵降低糞污中的有機(jī)質(zhì)，并獲取干凈能源沼氣。在處理糞污、制備沼氣的過程中，產(chǎn)生的沼渣和沼液要科學(xué)利用。

6.1 沼渣利用 畜禽糞污發(fā)酵生產(chǎn)沼氣后的剩余固形物就是沼渣，其包括未完全分解的畜禽糞便、微生物菌體及輔料，含有豐富的腐殖酸、蛋白質(zhì)、氮、鉀等有機(jī)和無機(jī)營養(yǎng)成分。

6.1.1 用作肥料 沼渣中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)，施入土壤后可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，可松土、培土、改土。沼渣中沒有硝酸鹽，是生產(chǎn)有機(jī)蔬菜、無公害綠色農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)肥料。用沼渣做基肥可改善土壤肥力，防止養(yǎng)分流失，其可直接開溝挖穴作追肥，還可與碳酸氫銨、過磷酸鈣堆漚，提高肥效。

6.1.2 配制營養(yǎng)土 多種花卉、蔬菜、特種農(nóng)作物在育苗時都要用到營養(yǎng)土。使用腐熟度好、質(zhì)地細(xì)膩的沼渣與肥沃的大田土按1∶3比例摻拌配制而成的土壤，能很好地滿足育苗需要，而且還能預(yù)防枯萎病、立枯病和多種地下害蟲，可起到壯苗作用。

6.1.3 栽培食用菌 沼渣不僅含有豐富的植物生長所需的營養(yǎng)，且質(zhì)地松軟、酸堿度適中，是栽培食用菌的優(yōu)質(zhì)基質(zhì)。

畜禽糞便生產(chǎn)沼氣后，挖取滯留在沼氣池內(nèi)3 個月以上、沒有糞臭味的沼渣（不要挖取池底的沼渣，以免帶入寄生蟲卵），每500 kg 沼渣中摻拌入粉碎的稻草或麥秸150 kg、棉籽殼1.5 kg、石膏6 kg、石灰2.5 kg后可直接栽培蘑菇。

6.1.4 做牛場墊料 沼渣曬干后可做牛床、運(yùn)動場的鋪設(shè)墊料，以增強(qiáng)舒適度。

6.2 沼液利用 沼液是畜禽糞污厭氧發(fā)酵后的殘留液體，含有大量的氮、磷、鉀和氨基酸、維生素、水解酶等，需經(jīng)一定處理后方可利用，如果直接排放會造成二次污染。

6.2.1 肥用 沼液是很好的液體肥料，大田作物、蔬菜、果樹、牧草等均可用沼液進(jìn)行澆灌、滴灌、滲灌，其作為液態(tài)速效肥料追施有不錯的肥效。

6.2.2 浸種 沼液中含有生物活性物質(zhì)和某些植物激素，可促進(jìn)細(xì)胞分裂，并能消除種子攜帶的病原體和細(xì)菌。使用沼液浸種，種子發(fā)芽整齊，苗壯，長勢旺，抗逆性強(qiáng)。

6.2.3 葉面噴施 畜禽糞污在沼氣池內(nèi)經(jīng)長時間厭氧發(fā)酵，或產(chǎn)生銅、鐵、鋅、錳等微量元素及多種生物活性物質(zhì)，這些產(chǎn)物能被植株快速吸收，并能抑制或殺死某些有害病菌和蟲卵，具有很好的植保效果。■