畜禽糞污的無害化處理技術及資源化利用途徑

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(1.舟山市定海區(qū)白泉鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站，浙江定海 316000；2.舟山市定海區(qū)小沙鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站； 3.定海區(qū)畜牧獸醫(yī)局)

隨著規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展、畜禽糞污的無害化處理及資源化利用，已越來越受到人們的關注。一方面畜禽糞污如處理不當，不僅可影響?zhàn)B殖業(yè)的健康發(fā)展，還可危及人體健康；另一方面，畜禽糞便又是一種寶貴的肥料資源，通過加工處理可制造成優(yōu)質有機復合肥料，具有較高的社會效益和一定的經(jīng)濟效益。

但是，畜禽糞便含水率高，粘附性大，氣味惡臭，易成團結塊，還含有大量生物酶、細菌和寄生蟲卵(部分細菌和蟲卵是畜禽致病的主要因素)、重金屬等有毒有害物質，必須通過無害化處理，才能變廢為寶，實現(xiàn)資源化利用的目的。

1 畜禽養(yǎng)殖的污染危害

畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的影響主要是在畜禽排泄物—糞尿、固化廢棄物—病畜死尸、皮毛等及畜禽產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的大量廢氣、廢水等處置不及時或處理不當而引起的危害。

1.1污染水體 畜禽糞便堆放不當或施入農(nóng)田后糞便中的有機物及礦物質會隨糞水及雨水，通過地表徑流污染湖泊、河道、水庫等地表水，或滲入土壤污染地下水。

據(jù)測定，畜禽糞便中含有氮、磷、鉀、鈉、鎂、鈣、鋁、鋇、鉻、銅、錫、鎳、鉛、硫等多種元素。這些物質超過環(huán)境容量時，就會產(chǎn)生環(huán)境污染。尤其是氮、磷等元素可引起水體富營養(yǎng)化，促進藻類和其他水生生物等大量繁殖，消耗水中的溶解氧，使水體變黑發(fā)臭，導致水體的進一步污染。

1.2污染空氣 畜禽糞便對空氣的污染主要是糞便有機物厭氧分解產(chǎn)生的惡臭、有害氣體以及攜帶病原微生物的粉塵。

研究表明，畜禽糞污中20%-30%的氮為銨態(tài)氮，易揮發(fā)損失。銨態(tài)氮的揮發(fā)提高了雨水的pH值。病原微生物主要是細菌和病毒?？諝庵写罅康牟≡⑸镆自斐梢卟×餍校瑖乐赜绊?zhàn)B殖生產(chǎn)和經(jīng)濟效益，同時危害周圍居民的健康。

1.3污染土壤 近年來，由于飼料中添加的銅、鋅以及各類微量元素，農(nóng)田中長期施用含有大量重金屬元素的畜禽糞便，引起了土壤中的重金屬污染。同時，由于糞便中鹽分含量較高(一般為20%～30%)，長期大量施用，又會造成土壤鹽漬化。

另一方面，由于糞便中含磷量較高，N/P比例不當，極易導致磷在土壤中積累而污染土壤。堆積畜禽糞便不但占用土地，而且可直接腐蝕農(nóng)田，畜禽糞便中的氮化合物在微生物作用下，可發(fā)生生化反應，結果可導致土壤硝酸鹽含量增高。當畜禽糞便大量施用農(nóng)田后，也可引起有機質累積，陽離子交換量增加，導致土層突然板結。

1.4有害病原微生物污染 畜禽體內的微生物主要通過消化道排出體外，糞便是微生物的主要載體?；疾』驇Р⌒笄輹S糞便排出多種病菌和寄生蟲卵，如大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌、禽流感病毒和馬立克氏病毒，蛔蟲卵和球蟲卵等。

畜禽糞便中的病原微生物可以在較長時間內仍維持其感染性，如在室溫條件下，馬立克氏病毒可以維持100 d，多殺性巴氏桿菌可維持34 d，流感病毒在4℃環(huán)境條件下可維持30～40 d，如不及時處理，會成為危險的傳染源，造成疫病傳播。

1.5藥物添加劑污染 為防治畜禽疾病、增強其抗病能力，畜禽飼料中通常添加抗菌素，有的還添加汞、砷等微量元素添加劑。

目前，養(yǎng)殖業(yè)中盲目追求畜禽生長速度而濫用藥物添加劑的現(xiàn)象時有發(fā)生。許多藥物添加劑隨畜禽糞尿排出體外，若未經(jīng)有效處理就用作肥料，不但污染環(huán)境，也會對人畜產(chǎn)生毒副作用。

2 國內外畜禽糞污處理技術的發(fā)展概況

2.1國外畜禽糞污處理開發(fā)研究概況 國外對畜禽糞便的開發(fā)研究始于20世紀40年代初，至60年代中后期，歐美、日本等發(fā)達國家已解決了雞糞的干燥難題，并成功地將干雞糞用于牛、豬、魚和綿羊的飼料中，取得了較好的效果，同時各國專家學者對糞便飼料化的安全性進行了大量實驗研究并得出結論：帶有潛在病原菌的畜禽糞便經(jīng)過適當處理后，再用作飼料是安全的。美國為此還制定了相應雞糞飼料的標準。

目前國外糞便干燥常用的方法有：①太陽能干燥或自然通風與太陽能干燥相結合，干燥場地設有封閉的玻璃大棚，并備有可移動的攪拌機；②火力干燥，以油或煤作燃料，但成本較高，使用不普遍；③發(fā)酵脫水干燥，此法能夠達到除臭、滅菌、脫水的目的，使用比較普遍。

關于糞便干燥尾氣處理，目前國外主要采用方法有：①稀釋分散法——利用高煙囪(50 m以上)將尾氣直接排至大氣中，讓臭氣濃度迅速降低；②燃燒法——將廢氣在700～800℃條件下燃燒，除去其中的臭味；③吸收法——用水或化學溶劑吸收尾氣中的臭氣；④吸附法——利用吸附劑(如活性炭、干雞糞)在常溫下吸附臭氣。此外，還有生物法、化學法除臭等。

2.2國內畜禽糞污處理開發(fā)研究概況 我國畜禽糞便的開發(fā)研究始于20世紀80年代初，最初是將曬干的雞糞用于豬飼料和牛、綿羊等飼料。近年來，部分地區(qū)已將雞糞加工成有機復合肥，效果較好。

目前我國畜禽糞便干燥的主要方法有：①自然干燥或自然干燥與通風干燥相結合，生產(chǎn)場地設有塑料大棚并備有攪拌裝置，該法成本低，但周期長(一般35～45 d)；②熱噴膨化法，利用高溫高壓，瞬時噴爆蒸發(fā)水分、殺菌、除臭，同時可改善適口性，有利于羽毛等雜物處理；③高溫高壓真空干燥法，該法可同時處理雞糞、死雞和屠宰下腳料，一次完成消毒滅菌、干燥、粉碎、除臭，產(chǎn)品質量較好，按原料含水率超過30%；④快速發(fā)酵法，又稱動態(tài)充氧法，該法成本低，處理后的雞糞可作飼料或肥料，缺點是發(fā)酵前需摻入大量干料調節(jié)水分，而且所生產(chǎn)的產(chǎn)品只能現(xiàn)喂，不能儲藏，需進一步干燥才能形成產(chǎn)品；⑤微波法，該法殺蟲徹底，但耗能高，要求原料水分不超過35%；⑥活力干燥法，利用煤、油或燃氣作燃料，直接將含水率75%～80%的濕雞糞干燥至含水率14%以下，該法雖耗能較高，但相對于其他方法，應用較為普遍[1]。

國內“糞便干燥尾氣脫臭技術”的研究起步較晚，目前主要方法有：①與養(yǎng)殖工藝相結合：在飼料中添加沸石、硫酸亞鐵等添加劑或在新鮮畜禽糞便中添加除臭劑，使糞便本身失臭或在干燥過程中減少排出臭氣；②水治法：由于干燥尾氣溫度高，濕度大，將廢氣直接通過水洗降溫，不僅可除去粉塵，使部分臭氣冷凝成液態(tài)溶解于水中，而且還可將溶于水中的臭氣吸收，從而達到除臭目的；③稀釋法：通過30m以上的高煙囪直接排放，將臭氣稀釋；④吸附法：利用活性炭、木屑或干雞糞吸附臭氣；⑤吸收法：通過化學溶液使臭氣分解。以上方法各有優(yōu)缺點，雖都能除去部分臭味，但仍不夠徹底[2]。

3 畜禽糞便的無害化處理技術

3.1腐熟堆肥技術 堆肥技術是在有氧情況下，由微生物把有機物降解、轉換成腐殖的生物化學處理過程。目前我國農(nóng)村主要是統(tǒng)一堆放，發(fā)酵后作農(nóng)家肥用。

堆肥技術是目前世界各國普遍采用的一種畜禽糞便處理方法，運用良好的堆制技術，可以在較短的時間內使糞便減量、脫水、無害化，取得較好的處理效果。其方法是將畜禽糞便和墊草等固體有機廢棄物按一定比例堆積起來，在微生物作用下，進行生物化學反應而自然分解，隨著堆內溫度升高，殺滅其中的病原菌和蟲卵，達到無害化并成為優(yōu)質有機肥料的方法。

3.2生物有機肥制作技術 生物有機肥是在畜禽糞便中接種微生物復合菌劑，利用生化工藝和微生物技術，使有益微生物迅速繁殖，快速分解糞便中的有機質，將大分子物質變成小分子物質，產(chǎn)生生物熱能。

生物有機肥的堆料溫度一般可升至60～70℃，抑制或殺滅病菌、蟲卵等有害物；并在礦質化合腐殖質化過程中，釋放出氮、磷、鉀和微量元素等有效養(yǎng)分；吸收、分解惡臭和有害物質。

3.3飼料利用技術

3.3.1青貯 將新鮮畜禽糞便與其他飼草混合裝入塑料袋或其他容器內，在厭氧條件下控制含水量(40%～70%)，經(jīng)過10～21 d就可完成發(fā)酵過程。青貯時，畜禽糞便與飼草或其他飼料搭配比例最好為1∶1。如果青貯時可溶性碳水化合物含量不足，則可添加9%～12%玉米粉或1%～3%糖蜜。青貯法可提高飼料的適口性和消化率，防止蛋白質損失，還可將部分非蛋白質轉化成蛋白質，其營養(yǎng)價值高于干糞。

3.3.2脫水干燥 利用高溫使糞便中的水分迅速減少、不僅能更好地保存其中的營養(yǎng)物質，且可抑制微生物生長，減少糞污臭氣，便于運輸和儲存。利用日光干燥是最簡便的方法，將糞便攤曬在曬場或用塑料薄膜大棚進行晾曬，晾曬過程中需經(jīng)常翻動和攤散，以利通風排濕，加速水分蒸發(fā)[3]。

4 畜禽糞便的資源化利用

4.1用作高效活性有機肥 畜禽糞便通過生物好氧發(fā)酵與干燥處理，制成無公害高效活性有機肥。進行有機肥與無機肥商品化生產(chǎn)，用于綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)。有機肥原料及產(chǎn)品主要養(yǎng)分含量詳見表1。

表1 有機肥原料及產(chǎn)品主要養(yǎng)分含量

4.2制作再生動物飼料 畜禽糞便具有很高的營養(yǎng)價值，富含粗蛋白、礦物質及微量元素，對畜禽具有很好的營養(yǎng)作用，經(jīng)過高溫高壓、熱化、滅菌和脫臭等過程，將糞便制成粉狀飼料添加劑。

畜禽糞便制作再生飼料的主要優(yōu)點：一是成本低，來源廣，一戶多養(yǎng)，收集及時，新鮮無污染。如加工處理適時，成本低廉。二是可充分利用畜禽糞便中的剩余營養(yǎng)成分，尤其是粗蛋白、礦物質及微量元素。三是雞糞中所含氨基酸比較完全，含量超過玉米、大麥等谷物飼料，可與動物性飼料媲美。

4.3生產(chǎn)動物蛋白 以蠅蛆昆蟲取食利用糞便腐敗物質的生物特點，生產(chǎn)蠅蛆產(chǎn)品，使糞便中的物質充分轉化成蟲體蛋白質或脂肪加工回收，蛆蟲作為水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料。

同時，生產(chǎn)蚯蚓，加工成蚯蚓粉，營養(yǎng)價值較高。其缺點是收集較難，勞動力投入較大。近年來，美國科學家已成功在可溶性糞肥營養(yǎng)成分中培養(yǎng)出單細胞蛋白。

4.4生產(chǎn)沼氣 沼氣生產(chǎn)是利用受控厭氧細菌的分解作用，將糞污中的有機物、碳水化合物、蛋白質和脂肪經(jīng)過厭氧分解轉化為沼氣或二氧化碳。

利用畜禽糞污生產(chǎn)沼氣，這對我國農(nóng)村地區(qū)處理畜禽糞便和緩解能源壓力具有重要作用，但該技術受季節(jié)影響較大，雨季和冬季效果差[4-5]。

5 結 語

由于畜禽糞便對環(huán)境污染的特殊性，不能走先污染后治理的老路，應預防為主，防治結合。我國畜禽糞便處理是在參照和引進國外先進技術、針對我國具體國情和經(jīng)濟狀況基礎上發(fā)展起來的，由于處理難度較大和各地情況差異，目前尚無適合全國各地的新型高效處理技術。

隨著人們生活水平的提高和對環(huán)保要求的進一步嚴格，特別是隨著我國生物技術水平的不斷提高、有關機械及設備的進一步改進，形成高效低耗畜禽糞便處理技術是完全有可能的?？梢灶A料，畜禽糞便的資源化、無害化處理和綜合利用是今后畜禽糞便處理利用的方向，將對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)產(chǎn)品質量的提高，以及環(huán)境污染的治理產(chǎn)生積極的推動作用。

[1] 李慶康，吳雷，劉海琴，等.集約化畜禽養(yǎng)殖場糞便處理利用現(xiàn)狀及展望[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護，2000，19(4)：251-254.

[2] 路冶.規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)糞污處理技術措施[J].畜牧生產(chǎn)，2004(4)：15-16.

[3] 郭云霞，黃仁錄，郝慶紅.畜禽糞便的無害化資源化處理技術[J].養(yǎng)殖與飼料,2006,(12):49-52.

[4] 潘瓊，袁興中，李歡，等.集約化養(yǎng)殖場廢棄物的處理及綜合利用技術[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2006,(10):65-66.

[5] 陳明忠，翁駿基.畜禽糞便無害化處理技術及其應用[J].福建農(nóng)業(yè)科學，2006,(3):59-61.