畜禽糞便好氧堆肥處理技術(shù)研究

廉鳳麗

(北京盈和瑞環(huán)境科技有限公司，北京 100000)

0 引言

好氧堆肥處理技術(shù)作為處理我國(guó)現(xiàn)階段的畜禽糞便處理問題，能夠?qū)⑿笄菁S便中的有機(jī)氧化物進(jìn)行發(fā)酵和分解并轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，降低了對(duì)社會(huì)環(huán)境和空氣質(zhì)量的污染?；诖?，本文針對(duì)如何在畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中利用好氧堆肥處理技術(shù)有效處理畜禽糞便污染問題做出以下探討。

1 我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生環(huán)境污染問題的原因

1.1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展速度較快

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)逐漸成為我國(guó)重要的社會(huì)產(chǎn)業(yè)，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。畜牧養(yǎng)殖業(yè)也是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)內(nèi)容，在現(xiàn)階段其產(chǎn)值不斷提高，已經(jīng)成了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的新興產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展的影響下，雖然帶動(dòng)了農(nóng)村和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是在畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中也產(chǎn)生了大量污染問題，主要是由于畜禽糞便對(duì)空氣質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量造成了影響和破壞，從而導(dǎo)致出現(xiàn)污染問題。

1.2 畜禽糞便排放量較大

在畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，會(huì)根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展和畜禽養(yǎng)殖數(shù)量的增加而出現(xiàn)畜禽糞便排放量較大的問題，從而導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，在一定程度上阻礙了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。目前，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)在糞便排放中的廢棄物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工業(yè)固體廢棄物，并且在畜禽糞便中含有不同程度的污染物，其中的COD污染物對(duì)社會(huì)環(huán)境帶來(lái)了較大影響。由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生了大量畜禽糞便，并且沒有相關(guān)的處理設(shè)施和排放設(shè)備，所以通常是將畜禽糞便進(jìn)行堆積，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量和空氣質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致畜禽糞便中含有的化肥流失。因此，畜禽糞便排放量較大的問題不能有效解決，就會(huì)對(duì)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展帶來(lái)影響。

1.3 畜禽糞便利用不合理

畜禽糞便中含有大量氮和磷，因此常被作為化肥來(lái)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，但是部分地區(qū)還存在畜禽糞便利用不合理的問題，不僅無(wú)法充分發(fā)揮畜禽糞便的積極作用，還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和空氣造成污染。在我國(guó)傳統(tǒng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展中，通常以家庭散養(yǎng)為主，能夠及時(shí)將畜禽糞便進(jìn)行清理并應(yīng)用在農(nóng)田施肥中，但是在畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；l(fā)展的影響下，打破了傳統(tǒng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的平衡性，出現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖業(yè)與農(nóng)業(yè)分離的現(xiàn)象，畜禽糞便難以在第一時(shí)間被清理并應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這就出現(xiàn)利用不合理等問題，進(jìn)而影響和破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

2 我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)的危害

2.1 污染當(dāng)?shù)厮Y源

畜禽糞便中含有大量污染物，如果不能對(duì)畜禽糞便進(jìn)行處理，就會(huì)在畜禽糞便堆放和排放的過(guò)程中對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源造成污染，導(dǎo)致水中生物死亡等。受到畜禽糞便污染的水資源會(huì)逐漸變得發(fā)黑發(fā)臭，并且很難實(shí)現(xiàn)水資源的治理和恢復(fù)。

2.2 影響空氣質(zhì)量

在畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展過(guò)程中，會(huì)隨著畜禽數(shù)量的增加導(dǎo)致糞便排放量的增加而產(chǎn)生惡臭氣味。在畜禽糞便中含有大量硫化物，同時(shí)也含有甲烷等有害成分，這不僅會(huì)影響當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量和生態(tài)條件，還會(huì)威脅從事畜禽養(yǎng)殖業(yè)的工作人員安全。部分畜禽養(yǎng)殖區(qū)與居民生活區(qū)的距離較近，在畜禽糞便惡臭氣味的影響下，會(huì)增加畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)與周邊居民之間的矛盾，不利于社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。由此可見，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，畜禽糞便處理問題尤為重要。

2.3 破壞農(nóng)業(yè)平衡

對(duì)于農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在其發(fā)展過(guò)程中會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不同的影響。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期利用帶有畜禽糞便的水進(jìn)行灌溉，會(huì)對(duì)農(nóng)作物的成熟時(shí)間、生長(zhǎng)狀況以及產(chǎn)量造成影響。另外，水資源中的畜禽糞便含量過(guò)高時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)土壤孔隙堵塞的問題，進(jìn)而降低土壤質(zhì)量，阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.4 傳播微生物細(xì)菌

由于畜禽糞便中含有大量微生物細(xì)菌，在堆放過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致微生物細(xì)菌的傳播，對(duì)人體健康造成影響和威脅。畜禽糞便會(huì)產(chǎn)生多種寄生蟲和蚊蠅，在一定程度上增加了當(dāng)?shù)丨h(huán)境和空氣中含有的病原體，并且隨著寄生蟲和蚊蠅的繁殖，提高了人、畜傳染病的傳播風(fēng)險(xiǎn)。微生物細(xì)菌的傳播還包括在畜禽群體間的傳播，這就為傳染病提供了傳播的途徑和空間，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致疫情問題，嚴(yán)重影響畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

3 畜禽糞便的好氧堆肥處理技術(shù)

3.1 好氧堆肥處理技術(shù)的內(nèi)涵

好氧堆肥處理技術(shù)的應(yīng)用需要在有氧環(huán)境中利用微生物降解轉(zhuǎn)化畜禽糞便中的有機(jī)物質(zhì)，以此來(lái)殺死畜禽糞便中存在的病原體，并在此基礎(chǔ)上分解畜禽糞便中的有毒物質(zhì)和有害氣體。好氧微生物是好氧堆肥處理技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在其氧化、還原等過(guò)程中將畜禽糞便中的有機(jī)氧化物進(jìn)行分解，促使其轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，這個(gè)過(guò)程為好氧微生物提供了發(fā)展條件。將好氧堆肥處理技術(shù)科學(xué)應(yīng)用在畜禽糞便處理中，能夠有效發(fā)揮畜禽糞便的積極作用，借助好氧堆肥處理技術(shù)促使畜禽糞便朝資源化方向發(fā)展，以此來(lái)緩解畜禽糞便處理不合理帶來(lái)的環(huán)境污染問題，從而提高畜禽糞便的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用效果。

3.2 影響好氧堆肥的主要因素

對(duì)于畜禽糞便好氧堆肥來(lái)說(shuō)，需要加強(qiáng)對(duì)溫度、水分以及pH值的控制，在人為控制和管理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)預(yù)期的降解處理效果。水分作為畜禽糞便好氧堆肥發(fā)酵中的基礎(chǔ)因素，將直接影響好氧堆肥的處理效率，因此要嚴(yán)格控制好氧堆肥中的水分，一般水分含量在50%～70%。如果畜禽糞便好氧堆肥中的水分含量過(guò)高，就會(huì)影響堆體的通風(fēng)效果，難以營(yíng)造良好的好氧條件；如果畜禽糞便好氧堆肥中的水分含量過(guò)低，就會(huì)影響其中微生物的生長(zhǎng)和作用。另外，還要重視溫度對(duì)畜禽糞便好氧堆肥的影響，在堆肥過(guò)程中根據(jù)其對(duì)溫度的需求可以劃分為不同階段，所取得的好氧堆肥效果也具有明顯差異。因此，在畜禽糞便好氧堆肥中，要分析堆肥過(guò)程中的主要因素并進(jìn)行有效控制。

3.3 好氧堆肥處理技術(shù)的類型及應(yīng)用

3.3.1 自然堆肥技術(shù)

在我國(guó)堆肥技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，自然堆肥技術(shù)是比較傳統(tǒng)且常見的堆肥技術(shù)，通常選擇地勢(shì)平坦且干燥的區(qū)域。在畜禽糞便的堆肥處理中，利用自然堆肥技術(shù)主要是將畜禽糞便堆成垛條，并在自然條件下進(jìn)行發(fā)酵和分解。要想提高自然堆肥技術(shù)的應(yīng)用效果，需要在畜禽糞便堆積之前夯實(shí)地面，并鋪上細(xì)草來(lái)吸收畜禽糞便的滲濾，同時(shí)在垛條底部設(shè)置通風(fēng)管道來(lái)保證畜禽糞便的通風(fēng)。自然堆肥技術(shù)在畜禽糞便處理中具有較低的成本，所采用的設(shè)備及方法相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，但是在堆肥過(guò)程中要消耗較多時(shí)間，并且容易受到天氣因素的影響。

3.3.2 條垛式堆肥技術(shù)

條垛式堆肥技術(shù)主要是在自然堆肥技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，將畜禽糞便堆積成梯形或者三角形等多種不同形狀的長(zhǎng)垛條，在發(fā)酵分解過(guò)程中利用人工或者機(jī)械定期翻曬畜禽糞便，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)畜禽糞便中不同層次的有氧狀態(tài)。需要注意的是，在堆積畜禽糞便之前，要在其中添加一定數(shù)量的輔料，以此來(lái)調(diào)節(jié)畜禽糞便的碳氮比。畜禽糞便的垛條長(zhǎng)度要根據(jù)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的規(guī)模和糞便數(shù)量合理規(guī)劃，其高度要保證在2 m以下。條垛式堆肥技術(shù)在畜禽糞便處理中所需要的設(shè)備較少，并且操作簡(jiǎn)單，但是在畜禽糞便堆積中需要添加輔料，并且難以控制畜禽糞便的溫度和臭氣。

3.3.3 反應(yīng)器堆肥技術(shù)

畜禽糞便處理中，將畜禽糞便統(tǒng)一放置于封閉式的反應(yīng)器中，并根據(jù)好氧堆肥處理技術(shù)的相關(guān)要求進(jìn)行好氧發(fā)酵，這種方式被稱為反應(yīng)器堆肥技術(shù)。反應(yīng)器堆肥技術(shù)能夠滿足通氣、攪拌、控溫以及除臭等多種不同需求，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了畜禽糞便處理的自動(dòng)化和一體化發(fā)展。在應(yīng)用反應(yīng)器堆肥技術(shù)的過(guò)程中，采用封閉式反應(yīng)器避免外界氣候?qū)π笄菁S便發(fā)酵的影響，同時(shí)也能夠有效控制畜禽糞便處理中的臭氣。但是反應(yīng)器堆肥技術(shù)在規(guī)模較大的畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用效率較低，并且現(xiàn)階段反應(yīng)器堆肥技術(shù)并不成熟。

3.3.4 槽式堆肥技術(shù)

槽式堆肥技術(shù)是將畜禽糞便與輔料進(jìn)行混合，并確保畜禽糞便中的含水量和碳氮比滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，最后將混合好的畜禽糞便放入發(fā)酵槽中進(jìn)行發(fā)酵。在應(yīng)用槽式堆肥技術(shù)時(shí)，利用機(jī)械設(shè)備對(duì)畜禽糞便進(jìn)行翻堆，并借助通風(fēng)管道提高好氧堆肥的通風(fēng)效果。槽式堆肥技術(shù)應(yīng)用中機(jī)械化程度高，并且可以較好地控制畜禽糞便中的溫度，降低溫度對(duì)好氧堆肥的影響。但是槽式堆肥技術(shù)的占地面積相對(duì)較大，并且在操作中具有一定的難度和復(fù)雜性。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，畜禽糞便不能科學(xué)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這就帶來(lái)了嚴(yán)重的糞便污染問題。通過(guò)將自然堆肥、條垛式堆肥、反應(yīng)器堆肥、槽式堆肥等好氧堆肥處理技術(shù)應(yīng)用在畜禽糞便處理中，不僅能夠解決畜禽糞便帶來(lái)的環(huán)境污染問題，還可以促進(jìn)新時(shí)期堆肥技術(shù)的改革和創(chuàng)新。