畜禽糞污無(wú)害化處理和資源化利用新技術(shù)探討

董曉薈

（甘肅省定西市安定區(qū)畜牧獸醫(yī)局新集畜牧獸醫(yī)站，甘肅定西 743024）

我國(guó)畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的發(fā)展不僅促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成污染。相關(guān)部門(mén)必須采取一定的措施，使畜禽糞便變?yōu)榭衫觅Y源，保持生物多樣性。畜禽糞便可加工成有機(jī)肥料，是寶貴的肥料資源，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。但畜禽糞便內(nèi)含有大量的生物酶、細(xì)菌以及寄生蟲(chóng)卵，一些細(xì)菌、重金屬、蟲(chóng)卵等有毒有害物質(zhì)是畜禽疾病的主要誘因，且畜禽糞便氣味惡臭，含大量水分，粘附性大，易成團(tuán)結(jié)塊，其中的重金屬等有毒有害物質(zhì)必須通過(guò)無(wú)害化處理才能變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

1 畜禽糞污無(wú)公害處理及資源化利用的重要性

畜禽糞便若不及時(shí)處理，將對(duì)水資源造成污染。糞便中含有大量致病菌，給人畜生活用水帶來(lái)安全隱患，極易引發(fā)傳染病。同時(shí)，畜禽糞便還會(huì)污染環(huán)境，特別是在高溫天氣下，畜禽糞便會(huì)釋放出大量惡臭的氣體，影響周邊居民的身心健康。糞便雖然是純天然有機(jī)肥，但隨意堆放，讓大量有機(jī)化學(xué)物質(zhì)滲入土層，使土地硬化，鹽化。

畜禽糞便中還含有一定量的抗生素，滲透到土層會(huì)引起地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，破壞土層原有的生物，另外，畜禽糞便是導(dǎo)致土壤重金屬超標(biāo)的主要原因，因此，對(duì)畜禽糞便進(jìn)行無(wú)害化處理，可以減少對(duì)水源、環(huán)境和土壤層的污染，也可以利用新技術(shù)將畜禽糞便轉(zhuǎn)化為資源進(jìn)行再利用。

2 畜禽糞污處理現(xiàn)狀分析

近期，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動(dòng)畜禽糞污集中處理設(shè)施運(yùn)行問(wèn)題專(zhuān)項(xiàng)整治活動(dòng)，排查畜禽糞污處理設(shè)施的運(yùn)行情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，養(yǎng)豬場(chǎng)糞便污染物進(jìn)入水質(zhì)的流量為3.0%～6.2%，液態(tài)糞便可達(dá)50%左右，隨著飼養(yǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展，截至2020年，畜禽糞便年消耗量為42.44億t，且該數(shù)值仍在增加。

動(dòng)物的糞便中含有較多的病菌、病毒、寄生蟲(chóng)等，這些都是具有很強(qiáng)感染能力的病原菌，會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)、動(dòng)物傳播疾病的傳播。由于養(yǎng)殖的飼料中摻入了一些人工合成飼料，如果糞便中的過(guò)量BOD、COD和一些重金屬進(jìn)入水環(huán)境會(huì)對(duì)生活用水造成環(huán)境污染，造成河流等水體富營(yíng)養(yǎng)化。如果不立即處理，空氣中的CH4、CO2增多，會(huì)使全球變暖加劇。同時(shí)，一些沒(méi)有進(jìn)行無(wú)公害處理的糞肥在田間灌溉或施肥容易導(dǎo)致土壤板結(jié)，降低土層的自我修復(fù)能力，減少糧食作物的產(chǎn)量[1]。

3 畜禽糞污無(wú)害化處理技術(shù)

3.1 自然養(yǎng)殖法

隨著畜禽養(yǎng)殖技術(shù)的飛速發(fā)展，在不影響畜禽正常生長(zhǎng)發(fā)育的情況下，可以采用自然飼喂的方式來(lái)簡(jiǎn)化畜禽糞便的處理，這種方式也稱為發(fā)酵床養(yǎng)殖法或生態(tài)養(yǎng)豬法。該方法以植物秸稈、稻草或鋸末作為發(fā)酵床的基礎(chǔ)材料，利用微生物菌種的特性溶解污染物，在發(fā)酵床的基礎(chǔ)墊層、糞尿中均勻控制一定數(shù)量的微生物菌種。當(dāng)豬糞排入發(fā)酵床時(shí)，利用豬的生長(zhǎng)習(xí)性，豬糞與墊層完全混合。豬糞中所含的有機(jī)物被完全溶解轉(zhuǎn)化，可作為田間肥料，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。

發(fā)酵床充分利用了微生物菌種溶解物質(zhì)的原理。在所有發(fā)酵床中，糞、主要墊料、濃縮殘余飼料和微生物菌株將建立抗菌肽系統(tǒng)。發(fā)酵床的核心溫度可以達(dá)到60℃～70℃，殺滅糞便中產(chǎn)生的所有病原菌和幼蟲(chóng)，達(dá)到日常清潔的目標(biāo)。對(duì)于飼養(yǎng)其他牲畜，也可以使用發(fā)酵床，建立專(zhuān)業(yè)的發(fā)酵床糞肥加工廠，對(duì)糞污和濃縮飼料進(jìn)行集中運(yùn)輸處置，但發(fā)酵床飼養(yǎng)也存在成本增加、無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)管理等缺陷，如果處理不好，很容易造成“死床”，必須應(yīng)用科學(xué)的養(yǎng)殖技術(shù)[2]。

3.2 雨污分離技術(shù)

養(yǎng)殖場(chǎng)可以建立一個(gè)畜禽糞便利用系統(tǒng)，包括雨水、干糞、溫室、糞池（殘余沼氣）和田間回用設(shè)備，對(duì)畜禽糞便進(jìn)行集中處理，減少空氣污染。雨水和廢水是養(yǎng)殖場(chǎng)糞便解決方案的第一步。建有專(zhuān)業(yè)的降水和污水收集管（溝），實(shí)現(xiàn)降水和生活污水的分離，收集到的雨水立即排入河流，廢水集中收集處理。廢水收集可以用磚排水溝或鋪砌的管道完成，磚排水溝兩側(cè)及明溝底部均涂有混凝土，防止污水滲漏；排水管上部有后蓋，防止雨水和地下水注入；為更好地減少管道堵塞，可安裝可反轉(zhuǎn)的排水管。遠(yuǎn)程尾蓋以防止管道堵塞。養(yǎng)殖場(chǎng)采用雨污系統(tǒng)，可以減少養(yǎng)殖污水的排放，畜禽糞便通過(guò)專(zhuān)業(yè)的排水管道收集后送入消化池進(jìn)行厭氧解毒后“廢物利用”[3]。

現(xiàn)階段，我國(guó)不少養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)了一套以污水管道分離為基礎(chǔ)的專(zhuān)業(yè)化禽糞處理，如“三點(diǎn)三配套”（干濕分區(qū)、雨污、配套軟沼氣池、沼渣儲(chǔ)罐、糞肥養(yǎng)殖場(chǎng)）和綜合養(yǎng)殖循環(huán)系統(tǒng)的利用方法（軟沼氣池、儲(chǔ)罐外氣氧化回土）取得了良好的效果，從而為糞便資源的利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 沼氣處理技術(shù)

沼氣池溶液技術(shù)是一種發(fā)展較快的綜合工藝處理技術(shù)，其機(jī)理是基于厭氧發(fā)酵菌的分解，通過(guò)厭氧消化轉(zhuǎn)化為沼氣污泥和CO2，沼氣法的優(yōu)勢(shì)非常明顯，既能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又能將畜禽糞便轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料，降低養(yǎng)殖成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)沼氣池內(nèi)厭氧物質(zhì)組成的不同，沼渣發(fā)酵分為干法發(fā)酵和濕法發(fā)酵，干法發(fā)酵是應(yīng)用最廣泛的方法，屬于液態(tài)有機(jī)化合物的過(guò)程，當(dāng)溶液溶解時(shí)，將固體和液體攪拌成懸浮液，然后送入發(fā)酵罐，干基質(zhì)干物質(zhì)含量在20%以上，屬于固體有機(jī)物溶液技術(shù)，糞便溶解后，需要進(jìn)行固液分離，干物質(zhì)進(jìn)入發(fā)酵罐。

水在干燥過(guò)程中的等待時(shí)間很短，其體積僅為干燥過(guò)程的10%左右，現(xiàn)階段沼泥技術(shù)優(yōu)良，已完全選用混合生物濾池和塞流管反應(yīng)器，例如，法國(guó)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了高濃度垃圾協(xié)同消化吸收工藝，在發(fā)酵設(shè)備中選擇了熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目系統(tǒng)，即使在冬季氣溫較低的情況下，沼氣池仍能正常工作，穩(wěn)定產(chǎn)氣量高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。隨著我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖廠的快速發(fā)展，各種沼氣池也在建設(shè)中，加工工藝也更加完善[4]。

4 畜禽糞污資源化利用方式

4.1 沼氣工程

畜禽糞便資源化利用的常用方法是生產(chǎn)沼氣，在日常生活中可用于天然氣或發(fā)電，建一個(gè)軟沼氣池，用畜禽糞便填滿池塘，在厭氧菌的分解作用下，將畜禽糞便中的有機(jī)物和蛋白質(zhì)溶解，轉(zhuǎn)化成可以使用的沼液，采用糞渣自動(dòng)分離的方式，分離后的廢水和豬尿進(jìn)入沼氣池發(fā)電，能夠滿足全廠用電。

4.2 養(yǎng)殖蚯蚓

有資料表明，經(jīng)處理的畜禽糞便是蚯蚓的最佳食物來(lái)源，因此可將畜禽糞便灑水、搗爛，然后倒入器皿中進(jìn)行發(fā)酵，根據(jù)發(fā)酵引起的熱能殺滅畜禽糞便中的有害物質(zhì)，保存其中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，再作為蚯蚓養(yǎng)殖的濃縮飼料，蚯蚓養(yǎng)殖過(guò)程中形成的糞便也可以制成有機(jī)肥，從而形成一個(gè)生態(tài)養(yǎng)殖圈。

4.3 豬—沼—菜—果生態(tài)養(yǎng)殖模式

畜牧業(yè)形成的糞便可放入沼氣池進(jìn)行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵后的殘留化學(xué)物質(zhì)可作為肥料用于果蔬種植，從而增加蔬菜、水果的產(chǎn)量和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)公害蔬菜水果生態(tài)種植的目標(biāo)。同時(shí)，沼渣還可作為蔬菜、水果、茶葉、飼料、生姜、養(yǎng)魚(yú)、稻漁等的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)禽畜養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，畜禽糞便的無(wú)害化資源化利用越來(lái)越受到重視，在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖技術(shù)中，養(yǎng)殖場(chǎng)忽視了畜禽糞便的加工和資源化利用，不僅對(duì)周邊環(huán)境造成環(huán)境污染，且消耗可利用的資源，不能滿足當(dāng)今經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。相關(guān)部門(mén)要研究畜禽糞便無(wú)污染解決方案和資源化利用新技術(shù)、新工藝，做到糞污資源化利用，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，促進(jìn)生態(tài)畜牧業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。