畜牧業糞污處理方法探討與研究

橙志（上海）環保技術有限公司 徐爽

一、概況

近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，人們生活水平不斷提高，對肉食的需求增加，從而帶動畜牧業高速發展，各類養殖場規模不斷擴大，大量未經處理的糞污直接排放到環境中，造成嚴重的污染。養殖場應選擇合適的糞污處理工藝，遵守當地主管部門和環保部門的相關規定，制定相應的糞污處理制度，由于各地政策、情況不同，畜禽產生糞污的特點各不相同，因此存在不同程度的問題。

二、可能產生的影響

（一）環境污染

畜禽養殖過程中需要使用大量的水用于畜禽飼養和棚舍清洗，會排放大量的糞污水、清洗廢水、消毒廢水等，其中含有大量有機質和氮、磷、鉀等成分，COD濃度較高，若未經處理直接排放到會導致水體富營養化，對周邊水源造成嚴重污染。同時，畜禽養殖過程中糞污堆放會發酵產生臭氣，從而污染大氣環境，糞污中的有機質進入土壤環境中將嚴重影響土壤質量。

（二）傳染疾病

動物排出的糞污中含有大量病原微生物、致病寄生蟲卵等，易滋生蠅蛆、蚊蟲等，導致病原菌和寄生蟲的大量繁殖，導致人和畜禽傳染病的蔓延，影響人和畜禽的健康。

三、糞污處理

（一）常見的糞污產生工藝

養殖場主要進行畜禽的養殖及牛奶、雞蛋、肉類等銷售，主要采用集中舍養方式進行養殖生產，主要工藝流程包括畜禽的飼養，繁殖繁育，配種以及牛奶、蛋類等產品的出售，具體養殖工藝和產生糞污的流程見圖1。

通過圖1可看出，糞污主要為畜禽養殖過程中產生的排泄物，包括糞便、尿液，養殖場對棚舍、集糞棚等場所清洗消毒過程中產生的清洗和消毒廢水等，主要成分是高濃度有機廢水、未完全消化的飼料（植物飼料的纖維、少量蛋白質脂肪及礦物質等）、陰離子表面活性劑、氯、碘、溴等，主要特點是糞污量較大，有明顯的臭味，同時糞污中COD和懸浮物濃度較高，糞污若未經處理直接排放入周邊水體，會對周邊環境造成嚴重的污染。

（二）清糞工藝

現有的清糞工藝主要包括干法清糞和濕法清糞兩種。

1.干法清糞

干法清糞是將糞污收集后進行固液分離，干糞通過機械設備或人工收運清理，尿液從排尿溝流出，是目前養殖場常見的清糞工藝，優點是糞便和液體能進行分離，減少糞污水混合排放造成的環境污染。同時，干糞分離后可進行發酵、造粒，制成有機肥料，實現糞便的回收再利用、缺點是使用人工清糞勞動強度較大，使用機械清糞設備運行成本較高。

2.濕法清糞

濕法清糞是使用大量水定期沖洗棚舍內的糞便和尿液，或在排糞溝中注入定量的水，儲存一定的時間后打開排糞口閘門將糞污水排出。需要注意的是棚舍地面需進行防滲處理，防止糞污水泄漏至地下水和土壤中。濕法清糞的優點是操作過程簡單，缺點是用水量較大，糞污水后續處理較難。同時，糞尿在棚舍內會存放一段時間，很容易厭氧發酵，從而產生有害氣體，會對長期接觸畜禽的飼養人員健康產生極大的影響[1]。

（三）糞污處理工藝

目前常見的糞污處理工藝包括物理處理、化學處理、生物處理等工藝。

1.物理處理工藝

物理處理工藝是利用重力和機械作用力，通過格柵、篩網或固液分離設備等物理手段，將糞污中的固液成分進行分離。此工藝的優點是分離出的干糞可進行再利用，生產的有機肥料可進行外售或回用于農田，分離后的液體中有機質含量大幅度降低，有利于后續的凈化處理。缺點是糞污未經過處理，需配合使用其他處理工藝處理后再排放，才能達到環境污染物排放標準（見圖2）。

圖2 物理處理工藝固液分離示意圖

2.化學處理工藝

化學處理工藝主要是通過沉淀法、氣浮法、混凝法等化學方法，去除糞污中的有機質、膠體、懸浮物以及難降解的物質，從而達到降解處理糞污的目的。此工藝的優點是糞污可進行固液分離，分離后的液體中的有機質含量減少，干糞可制成有機復合肥料，實現資源化利用。缺點是需要加入絮凝劑、混凝劑等污水處理藥劑，處理投入成本較高，同時存在二次污染的可能。

3.生物處理工藝

生物處理分為好氧和厭氧生物處理工藝兩種。厭氧生物處理工藝是在厭氧或無氧的條件下，兼性厭氧微生物或厭氧微生物將有機物進行降解轉化為無機物和沼氣（甲烷）。糞污經過厭氧消化處理后，產生的沼氣可作為能源，用于發電和家庭燃氣，液態肥料可直接排放至農田，實現資源的綜合利用和零污染。該工藝的優點是工藝簡單、運行費用較少、能有效解決環境污染問題，同時促進資源化利用。厭氧生物處理技術也存在一些缺點，如厭氧微生物增殖緩慢、處理過程產生的臭氣較多、糞污水停留的時間較長等。

好氧生物處理是在存在游離氧的條件下利用好氧微生物降解糞污中有機物的技術，該技術的優點是反應速度較快，處理過程釋放的異味較少，對糞污中的COD及氮、磷等污染物分解處理效果較好。缺點是對難降解有機物的去除效率較低、處理設施的運行費用較高等[2]。

（四）綜合處理

目前養殖場常用的是將多種糞污處理工藝相結合的綜合處理法。以某養殖場使用綜合處理法處理糞污為例，采用機械清糞—固液分離—好氧生物處理/厭氧生物處理—污水凈化處理的方法，處理后的沼液可作為液肥回用于周邊農田，干糞通過發酵和造粒加工成有機肥料，沼氣可轉化為熱能和電能，實現種養結合、相互發展、生態循環的規模化農業經濟。具體的糞污處理工藝流程見圖3。

圖3 某養殖場糞污處理工藝流程圖

養殖場產生的糞污經刮糞板輸送至糞污池，經糞污池內的機械攪拌機攪拌混合均勻后形成糞水混合物，再使用固液分離裝置進行固液分離，固體糞渣進入好氧發酵系統進行發酵、翻拋等，經過一段時間的發酵產生有機肥半成品，再經過造粒、篩分等工序制造成有機肥外售或回用于農田。分離出的污水進入厭氧塘進行厭氧生物處理，在厭氧環境中，在一定的溫度、酸堿度條件下，通過微生物發酵作用產生沼氣，同時降解污水中的有機物。厭氧發酵產生的沼氣可轉化為熱能和電能，沼液貯存于好氧塘，經過好氧菌的發酵處理，一部分制作成有機液態肥料施用于周邊農田，另一部分進入污水處理裝置，經過凈化處理達標后排放至水環境。此方法能最大限度地將糞污進行綜合利用，一次性完成糞污無害化處理，同時可大幅度減少對環境造成的污染。

（五）臭氣處理工藝

養殖場惡臭異味的產生主要來源于棚舍、干糞棚、固液分離裝置、貯糞池及污水處理裝置等，來自畜禽養殖過程中排泄蛋白質廢棄物的厭氧分解，包括糞尿排泄物、皮膚、毛、飼料和墊料等，主要是糞尿排泄物的厭氧分解。排泄物中的有機物主要是碳水化合物和含氮有機物，一定條件下糞便發酵和含硫蛋白分解，會產生大量氨氣和硫化氫等惡臭氣體。

養殖場通過控制飼養密度、加強棚舍及畜禽活動場地內的通風、定期采用石灰及消毒劑進行消毒、周邊種植喬灌木、加強綠化等措施，可抑制和減少臭氣的產生；糞污采用干清糞工藝，定時定期進行清理，以縮短糞污在棚舍內的堆放時間，減少厭氧菌的產生，降低糞便廢棄物發酵分解產生的臭氣異味；集糞池平時應以及加蓋封閉，進行固液分離時再開蓋使用攪拌器進行機械攪拌，在集糞池固液分離位置噴淋除臭劑除臭，可有效減少糞污臭氣的排放。

（六）糞污處理工藝目前存在的問題

目前糞污處理過程中主要存在的問題有：①養殖場管理人員的環保意識較為薄弱，養殖相關專業知識較為匱乏，未考慮到糞污直接排放對生態環境和人體造成的影響；②部分地區環保部門執法監督作用發揮不到位、強制力不夠，未對不符合要求的企業進行嚴格執法；③許多規模較小的養殖場追求成本最小化，部分地區污染治理的扶持政策不夠完善，缺少糞污綜合利用和處理設施的投入成本；④部分養殖場所處地形和內部結構規劃不合理，場內畜禽活動區與飼養人員生活區、排污區等區域劃分雜亂，或距離居民區較近，嚴重影響居民生活；⑤養殖場為降低勞動成本，使用水沖泡糞清糞方式，或與污水混排，在用水稀釋糞污的過程中，用水量大大增加，同時會產生大量有害氣體，污染大氣環境，影響人體健康[3]。

四、處理要求

糞污處理要符合《畜禽場環境質量評價準則》（GB/T19525.5-2004）、《 畜 禽 養殖業污染治理工程技術規范》（HJ497-2009）、《畜禽養殖業污染防治技術規范》（HJ/T81-2001）、《畜禽養殖污染防治最佳可行性技術指南》（試行）（HJ-BAT-10）、《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）、《糞便無害化衛生要求》（GB7959-2012）等。

五、其他

（一）糞污貯存

養殖場要及時進行無害化處理，貯存是其中的主要環節之一，養殖場內應建立專門的糞污貯存區。糞污貯存區選址應盡量遠離湖泊、河流等水源地，遠離風景保護區及居民區，建造在養殖場生產區及管理區的下風向（或側風向）位置。糞污貯存區不應建在坡度較低、水災較多的地方，同時養殖場的露天地面盡量保持清潔，保障場內排水管道和輸送溝渠暢通，以免在下雨時將糞污沖出，導致大量含糞污雨流至地表水環境造成污染。同時，糞污貯存區應注意地面防滲，防止糞污水貯存過程中滲漏，對地下水和土壤環境造成污染。

（二）糞污運輸

糞污處理應配套糞污運輸管道和糞污專用運輸車，輸糞的管道應確保無破損和滴漏，糞污輸送后應用水沖洗管道，保持管道干凈和暢通，沖洗后的廢水應收集后進入污水處理系統，經處理達標后排放，不應直接排入周邊水體。閘閥應保持關閉，在轉移糞污的過程中應避免溢出，污染周邊水體。運輸車輛應保持干凈，將糞污收集后轉移至糞污專用運輸車時，應避免糞罐、糞桶和手推糞便車停在主干道上。裝載過程中，糞罐、糞桶等儲存容器和閥門應保持密封，可采取容器下方鋪設防漏托盤等措施防止糞污滲漏。運輸車輛離開后，應及時清理糞便排放口和轉移運輸場所，并對現場進行消毒。

（三）雨污分流

應根據養殖規模和污染防治的需要，建設相應的雨污分流設施，防止雨污水混合排放，污染地表水環境。

（四）管理制度

此外，養殖場內應建立一系列科學的糞污管理制度，如畜禽進出管理制度、定期巡檢和維護責任制度、消毒衛生制度、人員崗位責任制度、重大疫情上報制度等，加強治理設施管理和環境衛生管理等，建立健全各項記錄，并實行專人負責制，可有效減少污染物直接排放的情況。同時，養殖場可采用科學的飼料配方，根據畜禽不同階段的營養需求進行養殖，既可節約飼料用量，又能降低糞污的排泄量，從而降低惡臭物質及污水排放量。

六、結論

綜上所述，對養殖場產生的沼液進行無害化處置，在一定程度上可減少周邊農田化肥的使用量，減輕農業面源污染的負荷。通過對養殖場進行集約化生產和現代化管理，與散養、小規模養殖相比，可大大減少對環境的影響。通過回收物料和加強綜合利用，體現出污染治理節能降耗帶來的經濟效益。通過現代化設施設備的武裝、清潔生產理念的廣泛應用，土地資源、飼料資源、人力資源、生態資源都能得到相應的節約和控制，將產生明顯的環境效益。