畜牧業(yè)糞污處理方法探討與研究

橙志（上海）環(huán)保技術(shù)有限公司 徐爽

一、概況

近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)肉食的需求增加，從而帶動(dòng)畜牧業(yè)高速發(fā)展，各類養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大量未經(jīng)處理的糞污直接排放到環(huán)境中，造成嚴(yán)重的污染。養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)選擇合適的糞污處理工藝，遵守當(dāng)?shù)刂鞴懿块T和環(huán)保部門的相關(guān)規(guī)定，制定相應(yīng)的糞污處理制度，由于各地政策、情況不同，畜禽產(chǎn)生糞污的特點(diǎn)各不相同，因此存在不同程度的問題。

二、可能產(chǎn)生的影響

（一）環(huán)境污染

畜禽養(yǎng)殖過程中需要使用大量的水用于畜禽飼養(yǎng)和棚舍清洗，會(huì)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(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等成分，COD濃度較高，若未經(jīng)處理直接排放到會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)周邊水源造成嚴(yán)重污染。同時(shí)，畜禽養(yǎng)殖過程中糞污堆放會(huì)發(fā)酵產(chǎn)生臭氣，從而污染大氣環(huán)境，糞污中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤環(huán)境中將嚴(yán)重影響土壤質(zhì)量。

（二）傳染疾病

動(dòng)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(dǎo)致病原菌和寄生蟲的大量繁殖，導(dǎo)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(chǎn)生工藝

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

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

（二）清糞工藝

現(xiàn)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(jìn)行固液分離，干糞通過機(jī)械設(shè)備或人工收運(yùn)清理，尿液從排尿溝流出，是目前養(yǎng)殖場(chǎng)常見的清糞工藝，優(yōu)點(diǎn)是糞便和液體能進(jìn)行分離，減少糞污水混合排放造成的環(huán)境污染。同時(shí)，干糞分離后可進(jìn)行發(fā)酵、造粒，制成有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)糞便的回收再利用、缺點(diǎn)是使用人工清糞勞動(dòng)強(qiáng)度較大，使用機(jī)械清糞設(shè)備運(yùn)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(nèi)的糞便和尿液，或在排糞溝中注入定量的水，儲(chǔ)存一定的時(shí)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(jìn)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(yōu)點(diǎn)是操作過程簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是用水量較大，糞污水后續(xù)處理較難。同時(shí)，糞尿在棚舍內(nèi)會(huì)存放一段時(shí)間，很容易厭氧發(fā)酵，從而產(chǎn)生有害氣體，會(huì)對(duì)長(zhǎng)期接觸畜禽的飼養(yǎng)人員健康產(chǎn)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(xué)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(jī)械作用力，通過格柵、篩網(wǎng)或固液分離設(shè)備等物理手段，將糞污中的固液成分進(jìn)行分離。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是分離出的干糞可進(jìn)行再利用，生產(chǎn)的有機(jī)肥料可進(jìn)行外售或回用于農(nóng)田，分離后的液體中有機(jī)質(zhì)含量大幅度降低，有利于后續(xù)的凈化處理。缺點(diǎn)是糞污未經(jīng)過處理，需配合使用其他處理工藝處理后再排放，才能達(dá)到環(huán)境污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（見圖2）。

圖2 物理處理工藝固液分離示意圖

2.化學(xué)處理工藝

化學(xué)處理工藝主要是通過沉淀法、氣浮法、混凝法等化學(xué)方法，去除糞污中的有機(jī)質(zhì)、膠體、懸浮物以及難降解的物質(zhì)，從而達(dá)到降解處理糞污的目的。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是糞污可進(jìn)行固液分離，分離后的液體中的有機(jī)質(zhì)含量減少，干糞可制成有機(jī)復(fù)合肥料，實(shí)現(xiàn)資源化利用。缺點(diǎn)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(shí)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(jī)物進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和沼氣（甲烷）。糞污經(jīng)過厭氧消化處理后，產(chǎn)生的沼氣可作為能源，用于發(fā)電和家庭燃?xì)猓簯B(tài)肥料可直接排放至農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用和零污染。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用較少、能有效解決環(huán)境污染問題，同時(shí)促進(jìn)資源化利用。厭氧生物處理技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如厭氧微生物增殖緩慢、處理過程產(chǎn)生的臭氣較多、糞污水停留的時(shí)間較長(zhǎng)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(jī)物的技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度較快，處理過程釋放的異味較少，對(duì)糞污中的COD及氮、磷等污染物分解處理效果較好。缺點(diǎn)是對(duì)難降解有機(jī)物的去除效率較低、處理設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用較高等[2]。

（四）綜合處理

目前養(yǎng)殖場(chǎng)常用的是將多種糞污處理工藝相結(jié)合的綜合處理法。以某養(yǎng)殖場(chǎng)使用綜合處理法處理糞污為例，采用機(jī)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(nóng)田，干糞通過發(fā)酵和造粒加工成有機(jī)肥料，沼氣可轉(zhuǎn)化為熱能和電能，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合、相互發(fā)展、生態(tài)循環(huán)的規(guī)?；r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)。具體的糞污處理工藝流程見圖3。

圖3 某養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理工藝流程圖

養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞污經(jīng)刮糞板輸送至糞污池，經(jīng)糞污池內(nèi)的機(jī)械攪拌機(jī)攪拌混合均勻后形成糞水混合物，再使用固液分離裝置進(jìn)行固液分離，固體糞渣進(jìn)入好氧發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)酵、翻拋等，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)肥半成品，再經(jīng)過造粒、篩分等工序制造成有機(jī)肥外售或回用于農(nóng)田。分離出的污水進(jìn)入?yún)捬跆吝M(jìn)行厭氧生物處理，在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、酸堿度條件下，通過微生物發(fā)酵作用產(chǎn)生沼氣，同時(shí)降解污水中的有機(jī)物。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可轉(zhuǎn)化為熱能和電能，沼液貯存于好氧塘，經(jīng)過好氧菌的發(fā)酵處理，一部分制作成有機(jī)液態(tài)肥料施用于周邊農(nóng)田，另一部分進(jìn)入污水處理裝置，經(jīng)過凈化處理達(dá)標(biāo)后排放至水環(huán)境。此方法能最大限度地將糞污進(jìn)行綜合利用，一次性完成糞污無害化處理，同時(shí)可大幅度減少對(duì)環(huán)境造成的污染。

（五）臭氣處理工藝

養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭異味的產(chǎn)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(yǎng)殖過程中排泄蛋白質(zhì)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(jī)物主要是碳水化合物和含氮有機(jī)物，一定條件下糞便發(fā)酵和含硫蛋白分解，會(huì)產(chǎn)生大量氨氣和硫化氫等惡臭氣體。

養(yǎng)殖場(chǎng)通過控制飼養(yǎng)密度、加強(qiáng)棚舍及畜禽活動(dòng)場(chǎng)地內(nèi)的通風(fēng)、定期采用石灰及消毒劑進(jìn)行消毒、周邊種植喬灌木、加強(qiáng)綠化等措施，可抑制和減少臭氣的產(chǎn)生；糞污采用干清糞工藝，定時(shí)定期進(jìn)行清理，以縮短糞污在棚舍內(nèi)的堆放時(shí)間，減少厭氧菌的產(chǎn)生，降低糞便廢棄物發(fā)酵分解產(chǎn)生的臭氣異味；集糞池平時(shí)應(yīng)以及加蓋封閉，進(jìn)行固液分離時(shí)再開蓋使用攪拌器進(jìn)行機(jī)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(yǎng)殖場(chǎng)管理人員的環(huán)保意識(shí)較為薄弱，養(yǎng)殖相關(guān)專業(yè)知識(shí)較為匱乏，未考慮到糞污直接排放對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體造成的影響；②部分地區(qū)環(huán)保部門執(zhí)法監(jiān)督作用發(fā)揮不到位、強(qiáng)制力不夠，未對(duì)不符合要求的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)法；③許多規(guī)模較小的養(yǎng)殖場(chǎng)追求成本最小化，部分地區(qū)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(shè)施的投入成本；④部分養(yǎng)殖場(chǎng)所處地形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)劃不合理，場(chǎng)內(nèi)畜禽活動(dòng)區(qū)與飼養(yǎng)人員生活區(qū)、排污區(qū)等區(qū)域劃分雜亂，或距離居民區(qū)較近，嚴(yán)重影響居民生活；⑤養(yǎng)殖場(chǎng)為降低勞動(dòng)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(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，污染大氣環(huán)境，影響人體健康[3]。

四、處理要求

糞污處理要符合《畜禽場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》（GB/T19525.5-2004）、《 畜 禽 養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ497-2009）、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》（HJ/T81-2001）、《畜禽養(yǎng)殖污染防治最佳可行性技術(shù)指南》（試行）（HJ-BAT-10）、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）、《糞便無害化衛(wèi)生要求》（GB7959-2012）等。

五、其他

（一）糞污貯存

養(yǎng)殖場(chǎng)要及時(shí)進(jìn)行無害化處理，貯存是其中的主要環(huán)節(jié)之一，養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)應(yīng)建立專門的糞污貯存區(qū)。糞污貯存區(qū)選址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離湖泊、河流等水源地，遠(yuǎn)離風(fēng)景保護(hù)區(qū)及居民區(qū)，建造在養(yǎng)殖場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)及管理區(qū)的下風(fēng)向（或側(cè)風(fēng)向）位置。糞污貯存區(qū)不應(yīng)建在坡度較低、水災(zāi)較多的地方，同時(shí)養(yǎng)殖場(chǎng)的露天地面盡量保持清潔，保障場(chǎng)內(nèi)排水管道和輸送溝渠暢通，以免在下雨時(shí)將糞污沖出，導(dǎo)致大量含糞污雨流至地表水環(huán)境造成污染。同時(shí)，糞污貯存區(qū)應(yīng)注意地面防滲，防止糞污水貯存過程中滲漏，對(duì)地下水和土壤環(huán)境造成污染。

（二）糞污運(yùn)輸

糞污處理應(yīng)配套糞污運(yùn)輸管道和糞污專用運(yùn)輸車，輸糞的管道應(yīng)確保無破損和滴漏，糞污輸送后應(yīng)用水沖洗管道，保持管道干凈和暢通，沖洗后的廢水應(yīng)收集后進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，不應(yīng)直接排入周邊水體。閘閥應(yīng)保持關(guān)閉，在轉(zhuǎn)移糞污的過程中應(yīng)避免溢出，污染周邊水體。運(yùn)輸車輛應(yīng)保持干凈，將糞污收集后轉(zhuǎn)移至糞污專用運(yùn)輸車時(shí)，應(yīng)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(chǔ)存容器和閥門應(yīng)保持密封，可采取容器下方鋪設(shè)防漏托盤等措施防止糞污滲漏。運(yùn)輸車輛離開后，應(yīng)及時(shí)清理糞便排放口和轉(zhuǎn)移運(yùn)輸場(chǎng)所，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行消毒。

（三）雨污分流

應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模和污染防治的需要，建設(shè)相應(yīng)的雨污分流設(shè)施，防止雨污水混合排放，污染地表水環(huán)境。

（四）管理制度

此外，養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)應(yīng)建立一系列科學(xué)的糞污管理制度，如畜禽進(jìn)出管理制度、定期巡檢和維護(hù)責(zé)任制度、消毒衛(wèi)生制度、人員崗位責(zé)任制度、重大疫情上報(bào)制度等，加強(qiáng)治理設(shè)施管理和環(huán)境衛(wèi)生管理等，建立健全各項(xiàng)記錄，并實(shí)行專人負(fù)責(zé)制，可有效減少污染物直接排放的情況。同時(shí)，養(yǎng)殖場(chǎng)可采用科學(xué)的飼料配方，根據(jù)畜禽不同階段的營(yíng)養(yǎng)需求進(jìn)行養(yǎng)殖，既可節(jié)約飼料用量，又能降低糞污的排泄量，從而降低惡臭物質(zhì)及污水排放量。

六、結(jié)論

綜上所述，對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的沼液進(jìn)行無害化處置，在一定程度上可減少周邊農(nóng)田化肥的使用量，減輕農(nóng)業(yè)面源污染的負(fù)荷。通過對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行集約化生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理，與散養(yǎng)、小規(guī)模養(yǎng)殖相比，可大大減少對(duì)環(huán)境的影響。通過回收物料和加強(qiáng)綜合利用，體現(xiàn)出污染治理節(jié)能降耗帶來的經(jīng)濟(jì)效益。通過現(xiàn)代化設(shè)施設(shè)備的武裝、清潔生產(chǎn)理念的廣泛應(yīng)用，土地資源、飼料資源、人力資源、生態(tài)資源都能得到相應(yīng)的節(jié)約和控制，將產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益。