畜禽糞污處理及資源化利用

李 翔，王萬霞

（四川省畜牧總站，四川 成都 610041）

四川是農(nóng)業(yè)大省，畜禽養(yǎng)殖數(shù)量和規(guī)模居于全國(guó)前列。四川畜禽養(yǎng)殖的主要類別包含豬、牛、羊、家禽等?！吨袊?guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2022》和《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒2022》顯示，四川省生豬出欄量位居全國(guó)第一，共有6 314.88 萬頭，占全國(guó)總出欄量的9.41%；牛存欄量居于全國(guó)第二，共有830.51 萬頭，占全國(guó)總量的8.46%；羊存欄量居于第五，共有1 511.69 萬頭，占全國(guó)總量的4.73%；家禽出欄量77 467.32 萬只，占全國(guó)總量的4.9%。四川省畜禽養(yǎng)殖數(shù)量龐大，畜禽糞污排放量不可小覷，同時(shí)由于地形復(fù)雜，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，因糞污處理成本較大，易造成糞污亂排放。對(duì)此，各地應(yīng)因地制宜，采取適宜的糞污處理方法和資源化利用模式處理畜禽糞污，避免對(duì)環(huán)境造成危害。

1 糞污的危害

畜禽糞污亂排放不僅對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大負(fù)面影響，而且有害物質(zhì)的蓄積會(huì)導(dǎo)致畜禽發(fā)病率、死亡率上升，造成畜禽產(chǎn)品產(chǎn)量減少，養(yǎng)殖效益降低。

眾所周知，畜禽糞便中含有大量的氮，經(jīng)過高溫發(fā)酵后會(huì)釋放有毒有害氣體，影響空氣質(zhì)量，同時(shí)將養(yǎng)殖場(chǎng)糞污直接排放到自然水域中，不僅污染水源，而且可能導(dǎo)致土壤吸收污水中的礦物質(zhì)而退化。畜禽糞污亂排亂放最終損害的還是人類的健康。

2 常見糞污處理方法

2.1 堆肥處理 堆肥處理是畜牧業(yè)歷史悠久、應(yīng)用范圍廣的畜禽糞污處理方式之一。畜禽糞污堆肥主要通過微生物對(duì)糞便中的有機(jī)物進(jìn)行分解，使其轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)和可溶性養(yǎng)分，為土壤提供有機(jī)肥料。堆肥過程中產(chǎn)生的熱量還可殺滅糞污中的一部分有害病菌、蟲卵等，達(dá)到無害化處理的目的。目前我國(guó)主要采用的好氧堆肥工藝有反應(yīng)器堆肥、槽式堆肥和條垛堆肥。

反應(yīng)器堆肥具有發(fā)酵周期短，自動(dòng)化程度高，人工成本低，精準(zhǔn)控溫和氧氣含量，空間密閉，臭氣不易散發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，但單個(gè)反應(yīng)器處理的糞污量較少；槽式堆肥具有處理糞污量大，發(fā)酵周期短，精準(zhǔn)控溫和氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)，但操作較繁瑣，占地大，施工成本高；條垛堆肥具有操作簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)點(diǎn)，但溫度、氧含量不能控制，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，易散發(fā)臭氣。

2.2 厭氧消化技術(shù) 畜禽糞污厭氧消化即糞污在厭氧條件下被兼性厭氧菌和厭氧菌降解生成沼氣。沼氣是可再生能源，屬于二次能源，其主要成分是甲烷（50%～70%）和二氧化碳（50%～30%），還混有少量的氫氣、氨氣和硫化氫。

微生物厭氧消化過程是較復(fù)雜的生化反應(yīng)過程，常見的厭氧消化一般分水解、發(fā)酵產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個(gè)階段。

2.3 脫水干燥 不同畜禽糞便的水分含量差異較大，其中新鮮豬糞的含水率達(dá)80%～85%，新鮮奶牛糞便的含水率為83.2%～86.36%，干清糞時(shí)雞糞的含水率為50%～75%，水沖糞時(shí)雞糞的含水率為95%～98%。脫水處理就是將畜禽糞污收集后，通過干燥縮減其體積和質(zhì)量，同時(shí)使糞污中的微生物活性降低，從而減少有害氣體的排放。

畜禽糞污脫水干燥一般分三種：重力脫水，利用自身重力脫水；機(jī)械干燥，通過機(jī)械設(shè)施將糞污固液分離；熱力脫水，通過升高溫度將糞污中的水分蒸發(fā)，達(dá)到干燥的目的，如高溫快速干燥和微生物干燥等。

3 糞污資源化利用

《四川省畜禽養(yǎng)殖污染防治規(guī)劃》指出，到2035年畜禽糞污基本實(shí)現(xiàn)資源化利用，綜合利用率達(dá)到95%以上。畜禽糞污屬于重要的資源，通過合理化利用，不僅能夠減少養(yǎng)殖成本，帶來可觀的收入，使資源可持續(xù)化利用，還能避免糞污長(zhǎng)期堆積和亂排亂放造成的環(huán)境污染。目前，我國(guó)畜禽糞污資源化利用模式主要有肥料化、能源化、飼料化和基料化四大類。

3.1 畜禽糞污肥料化 畜禽糞便中含有農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀等多種營(yíng)養(yǎng)成分，其經(jīng)過處理后可作良好的有機(jī)肥，有助于提高土壤肥力，減少化肥的使用。相關(guān)研究表明，1 t 糞便的養(yǎng)分相當(dāng)于20～30 kg 化肥。經(jīng)過處理后的畜禽糞污需通過無害化指標(biāo)、感官指標(biāo)和腐熟度檢測(cè)，同時(shí)肥料中的大腸桿菌、蟲卵含量、重金屬含量符合《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》《有機(jī)肥料》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，含水量≤30%時(shí)，才能作為肥料使用。

目前我國(guó)常見的有堆肥＋種植、堆肥＋蚯蚓＋種植和發(fā)酵床等肥料化模式，其中發(fā)酵床模式是近年來新型的糞污肥料化應(yīng)用。發(fā)酵床廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)過程中，其本質(zhì)是通過微生物將畜禽糞便轉(zhuǎn)化成有機(jī)物。

3.2 畜禽糞污能源化 養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽排放的糞便通過厭氧消化處理后，產(chǎn)生的沼氣可用于照明和生活用氣等。糞污能源化利用有利于減少天然能源的使用和臭氣的產(chǎn)生，環(huán)保節(jié)能效果顯著。糞污能源化不但可以減少糞污對(duì)環(huán)境的污染，還能緩解農(nóng)村焚燒秸稈和燃料不足的問題。目前沼氣工程從農(nóng)村戶用沼氣逐步推廣到中大型沼氣工程，其中中大型養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)大型沼氣工程最為常見。

3.3 畜禽糞污飼料化 畜禽糞污經(jīng)過無害化處理后基本沒有了有害物質(zhì)，其自身的某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并沒有喪失，若經(jīng)過簡(jiǎn)單的加工，達(dá)到畜禽飼料的標(biāo)準(zhǔn)，即可成為畜禽飼料。

相關(guān)研究表明，畜禽糞便中的粗蛋白含量高于畜禽飼料，同時(shí)畜禽糞便還含有多種維生素、礦物質(zhì)、氨基酸和粗纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

“畜禽-漁業(yè)”相結(jié)合的養(yǎng)殖模式在農(nóng)耕文化中早已出現(xiàn)。畜禽糞便中的很多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)未被徹底的消化吸收，尤其是禽類糞便。禽類的消化道相對(duì)較短，飼料消化不充分，沒有被消化吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在糞便中的含量較多，其通過無害化處理后可成為良好的飼料來源。但畜禽糞便含有較多的病原微生物、重金屬和藥物殘留，應(yīng)慎用，飼料化時(shí)應(yīng)嚴(yán)格處理糞便中的病原微生物和禁止使用治療期畜禽的糞便。

3.4 畜禽糞污基料化 畜禽糞便經(jīng)過處理后可與秸稈等作物廢料一同作基料，用于食用菌的種植。常見的食用菌有香菇、草菇、蘑菇、木耳等，在我國(guó)種植較廣，發(fā)展空間較大。

食用菌適于生長(zhǎng)在植物殘?bào)w及有機(jī)廢棄物上，不僅能使廢料化害為利、變廢為寶，而且還能建立多層次的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。它作為主要的鏈接者，既能循環(huán)利用農(nóng)業(yè)廢棄物和凈化環(huán)境，又能作為產(chǎn)業(yè)鏈推動(dòng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。生產(chǎn)食用菌的菌棒可與其他畜禽糞便混合發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，也可堆制成有機(jī)肥。