养羊场粪便无害化处理中存在的问题及循环利用对策

养羊场粪便无害化处理中存在的问题及循环利用对策

一、目前养羊场粪便处理中存在的问题

从1996年到2010年，我国肉类总产量从4 584.0万吨增长到7 925.8万吨，奶类产量也从735.8万吨增长到3 748.0万吨。与此同时，我国的畜禽粪便产生量也由20世纪80年代的6.9亿吨，增加至2008年的30亿吨。研究预测，2020年我国畜禽粪便排放量将会比2007年增加37%。2014年我国羊出栏量达到3亿只，羊粪便排放量有增大趋势。在这种趋势下，养羊场（户）对羊粪便的无害化处理却普遍存在问题。

1.养殖场（户）对粪便无害化处理的意识淡薄。受传统习惯影响及环保意识淡薄，养殖场（户）对羊粪便很少采取集中堆放或治污措施，多直接清理到露天处，任其自然粉化流失，污水随意流入水沟河道，严重影响农村环境卫生，也制约了农村生态经济发展。

2.资金成为解决粪便污染问题的最大制约因素。在畜禽粪便污染治理中，国家和地方的专项投资都很少。在目前的技术经济条件下，若完全依靠企业自身一次性筹集养羊废弃物治理资金并承担日常运行费用，将相当困难。

3.粪便处理技术有待提高。羊粪便的处理利用需要能源化、肥料化、饲料化及其他用途的种种技术尝试。总体上看，这些技术是成熟的，但其成熟程度和经济效益还有待于进一步检验。因此，相关科研机构和产业部门仍面临进一步提高畜禽粪便无害化处理技术水平、降低投资和运行成本、扩大适用范围等艰巨任务。

4.粪便处理规模化程度低。目前，各地的养羊业发展和污染治理缺乏全局性规划，种羊、肉羊规模养殖场（户）的建设发展尚未完全纳入统一管理，致使农村生态环境脆弱。一些污染容量较小的地区盲目发展规模养羊项目，结果给水源地和周边环境带来严重影响。

5.产业化程度不高，技术保障与服务体系不完善。技术保障与服务体系是否完善，是衡量羊粪便综合利用技术是否具备商业化运行的基本标准。对于养羊者来说，迫切需要专业的服务部门，协助其结合区域特点、农牧业结构和养殖规模，按照资源化、无害化和减量化的原则，重构养羊业发展和废物综合利用模式，最大限度地挖掘农业循环经济的潜力。

二、羊粪便污染对环境的影响

我国是畜禽生产大国。数据表明，2003年我国畜禽粪便产生总量约33亿吨，是工业固体废弃物产生量的4.2倍，其中1/3产自集约化养殖（羊、牛、猪）场，预计2015年这一数值将达到60亿吨。国家环保局对全国23个省、市的调查结果显示，我国有90%的规模养殖（羊、牛、猪）场未经过环境影响评价，80%的规模化养殖（羊、牛、猪）场缺少必要的污染治理投入，60%的养殖（羊、牛、猪）场缺少干湿分离这一最为必要的污染处理设施，80%以上的规模化畜禽养殖（羊、牛、猪）场没有足够数量的配套耕地来消纳其产生的粪便。在这种形势下，畜禽粪便对生态环境各方面的影响不容小觑。

1.污染空气。据分析，畜禽粪便散发出的臭气中含有168种臭味化合物，含量较高的有氨气、硫化氢、二氧化碳、脂肪族的醛类、粪臭素（甲基吲哚）、甲烷和硫醇类等。这些有害气体散布到空气中，会引发温室效应、酸雨等现象。

2.污染水体。未经处理的畜禽粪尿，其中一部分氮以氨气的形式挥发到空气中，另一部分被氧化成硝酸盐。这些硝酸盐一部分滞留于土壤表层直接造成污染，更多的是渗入地下水或随地表水流入江河，使水中硝态氮超标，造成污染。硝酸盐如转化为致癌物质污染了作为饮用水源的地下水，将会严重威胁人体健康，而这种地下水污染通常需要300年才能自然恢复。

3.污染土壤。一方面是氮、磷污染。羊粪便中的氮、磷主要来自饲料中未被吸收的氨基酸和植酸磷，它们进入土壤后会转化为硝酸盐和磷酸盐。排出的磷一部分被吸附于土壤表面，与土壤中的钙、铜、铝等元素结合成不溶性复合物，造成土壤板结，影响农作物生长。畜禽粪便中还含有大量的钠盐和钾盐，如将其直接用于农田，过量的钠和钾发生反聚作用，会使土壤通透性降低，破坏土壤结构。另一方面是微量元素、重金属污染。一般认为，土壤中可给态铜和锌分别为100～200毫克/千克和100毫克/千克时，即可造成土壤污染和植株中毒。以一个规模为10万只的肉鸡养殖场为例，若连续使用有机砷生长剂，15年后其周围土壤中的砷含量就会增加1倍，届时当地所产的大多数农产品的砷含量都将因超过国家标准而无法食用。据报道，我国每年使用的微量元素添加剂为15万～18万吨，其中约有10万吨未被吸收利用而污染环境。另外，高剂量的金属元素在动物肉制品中大量积聚，也会直接威胁人类健康。

4.病原微生物污染。据报道，畜禽粪便中含有150多种人畜共患病的潜在致病源，主要为大肠杆菌、沙门氏菌、贾第虫（鞭毛虫）、弯曲菌及原虫等。在畜禽养殖场排放的污水中，平均每毫升含有33万个大肠杆菌和69万个大肠球菌，每升沉淀池污水中含有190多个蛔虫卵和100多个毛首线虫卵。另外，羊粪便中的病原微生物存活时间较长，常规灭菌很难将其消灭。因此，随意堆放、抛洒未经无害化处理的畜禽粪便，不仅会严重污染环境，而且会传播疾病。

5.药物添加剂污染。规模化养殖中大量使用的抗菌类和激素类药物也会随粪便被排放到环境中造成污染。抗菌类药物的广泛使用会使病原微生物耐药性增强，甚至会诱导其产生耐药性基因，造成免疫抑制，影响养羊、养猪业的有效防疫。

三、处理对策

1.做好粪便处理。从保护环境和资源再利用的角度，可以把羊粪便加工转化为燃料、肥料、饲料产品等。目前，河南省养羊场的粪便处理方法有物理法、化学法、生物法几种。物理处理法分为雨污分流、干湿分离法。化学处理法分为加热氧化、化学氧化、生物氧化法。生物发酵处理法分为沼气池、好气氧化池与堆肥法等。各养殖场户可据实际情况进行选用。

2.采用减污生态环保技术措施。①可消化氨基酸平衡技术。即根据羊的不同生长阶段和生理需要，配制既营养均衡、又降低蛋白质含量的日粮，增强其抗病能力或调控其生理与代谢水平。②酶调控技术。对于不同饲料原料，添加不同的非淀粉多糖酶或植酸酶，从而减少粪尿中的氮、磷排泄和臭气排放。③利用微生态调控技术进行药残控制和臭气减排。如应用微生态制剂EM取代饲粮中的抗生素，进行药残控制。EM菌剂可在动物体内创造有利于其生长的微生态环境，维持肠道正常生理功能，提高饲料利用率。同时，其还富含双歧因子，可刺激益生菌增殖，抑制腐败菌繁殖，降低肠道和血液内毒素及尿素酶含量，从而减少有害气体产生。

3.“养羊-沼气-种菜（果、林）”生态循环利用。“养羊-沼气-种菜（果、林）”生态循环利用是指以沼气工程为纽带，以种植业为前提，以养羊为中心的养殖、种植、沼气等多业结合的生态循环农业模式。即利用羊粪便产生的沼气、沼液、沼渣（即“三沼”）种植蔬菜、水果、经济林，实现“养羊-三沼-种菜（果、林）”生态循环发展。①“三沼”在蔬菜种植中的应用。沼气燃烧产生的二氧化碳可作为蔬菜气肥，沼气还可用于棚内照明和取暖。沼液含有氨基酸、某些抗生素，可用于浸种育秧、叶面喷施、果园滴灌、水培蔬菜和饲喂猪、鱼等，有明显的增产作用和抑菌作用。沼渣可用作基肥，一般每667平方米施腐熟沼渣2 000～2 500千克；作追肥使用时，每667平方米追施1 500千克。②“三沼”在粮食种植业上的应用。在粮食作物栽培中，可用沼渣作基肥，一般每667平方米施100千克，可增产9.00%～26.40%。③“三沼”在果树、经济林种植业上的应用。一是将沼液稀释后用于果树叶面施肥，收效快，利用率高。二是用沼渣作追肥，对于3～5年初挂果树应施3次肥，分别是：花前肥，每株施沼渣25千克；壮果促梢肥，每株施沼渣50千克；还阳肥，早熟品种在采果后施，中迟熟品种在采果前施，每株施沼渣25千克。④“三沼”在食用菌种植业上的应用。沼渣可用于栽培平菇、灵芝等。利用猪粪沼渣45%、锯木屑55%、石灰1%、碳酸钙1%栽培黑木耳，出耳率达100%。

陈直 张晓伟 王志勇 姚秋菊 原玉香 高冠英 宋红杰 河南省农业科学院“521”生态循环项目组 450000