平顶山畜牧业粪污危害及资源化利用

叶红艳（平顶山市畜产品质量安全监测中心，河南　平顶山　467000）



平顶山畜牧业粪污危害及资源化利用

叶红艳
（平顶山市畜产品质量安全监测中心，河南平顶山467000）

随着农村畜禽养殖户的增加及规模化畜禽养殖业的迅速发展，畜牧业生产在带动了经济发展的同时，也带来了日益严重的环境污染问题，畜牧业污染与环境保护之间的矛盾日益凸显。

1　畜禽养殖污染造成的危害

1.1造成空气恶臭

畜禽粪便在微生物的作用下，发酵时会产生大量的氨气、二氧化硫、粪臭素、甲烷、二氧化碳等有害恶臭气体，连同畜禽本身的释放，恶臭物质可达230多种。动物的粪便、尿液与污水释放的恶臭，不仅使畜禽产生应激反应，影响其生长发育，降低畜产品质量，而且严重影响畜禽养殖场周围的空气质量，危害饲养人员及周围居民的身体健康。在畜禽养殖过程中，部分养殖场位置紧靠公路、村庄，设置的粪便晾晒场散发出非常难闻的气味，严重影响了周边居民的生产生活，甚至引起环境污染纠纷。

1.2造成水源、土地污染

粪便不经处理，直接排入河水中，会造成污染扩散，甚至对饮水源造成威胁。靠近水源的养殖户多直接将粪便排入水库、塘堰，由于水流缓慢，造成水体“富营养化”，使水体变质、发黑，引起藻类、杂草疯长，部分水生生物死亡，威胁鱼类生存，导致水体难以自动净化，使水质不断恶化。猪对饲料中的氮吸收率很低，大量的氮随粪便排出体外后，在土壤中累积，超过其单位面积生态环境再循环需求。此外，未经处理的粪便所带的致病微生物可在环境中存活很长时间，在田间施用后仍能生存。致病微生物会破坏土壤原有的功能并污染地下水源，有些会直接污染所栽种的作物，如大肠杆菌及沙门氏菌会对蔬菜的根和叶造成污染，污染严重时会影响作物的生长，甚至毒害作物而出现死亡。

1.3危害人类健康

已查明，粪便中可引起寄生虫感染的微生物有150种，主要有大肠杆菌、沙门氏菌、贾第虫（鞭毛虫）、弯曲菌及原虫等。堆肥时因搅动抛洒会产生生物气溶胶，能在空气中扩散并影响人体健康，这些气溶胶主要包括细菌、真菌、放线菌、节肢动物、原生动物以及微生物代谢过程中的一些产物，如酶、内毒素、真菌毒素等。气溶胶中的真菌、内毒素及有机尘埃会刺激黏膜，造成发炎、过敏、气喘和感染，严重威胁养殖者及周边居民的健康。大肠杆菌细胞膜间隙中含有大量的内毒素，少量的内毒素即可导致人体热原反应。

2　畜禽粪污的资源化利用

畜禽养殖业污染防治的基本原则是：减量化、容量化、无害化、资源化。多采用农牧结合与资源循环的发展方式。对大型养殖企业实施沼气工程、有机肥生产、沼渣沼液还田，进一步提高畜禽粪便的综合利用率。对中小养殖企业大力推广发酵床生态养殖技术，减少粪污污染。

2.1沼气工程

2.1.1沼气综合利用

沼气综合利用分简单模式和高能高效模式。

简单模式是普通农业“三沼”利用模式，适用于普通农户，种植、养殖专业户。有以下几种常见模式：粪便、秸秆—沼气—肥料；粪便、秸秆—沼气—塑膜温室；稻草—食用菌—沼气—肥料；粪便、秸秆—沼气—浸种；粪便、秸秆—沼气—喂猪—沼气—肥料。简单模式投资少，见效快，综合利用面小，对沼气池属于粗放型的管理方式。

高能高效模式是专业户“三沼”综合利用，常见模式有：燃料、饲料、肥料“三料”共生型模式，农、林、牧、副、渔“五业”并举型模式，庭院立体生态型模式，“四位一体”沼气池。北方农村可选择“四位一体”沼气池，即由厕所、太阳能畜禽舍、地下沼气池、塑模温室组合为一体的综合设施，“四位一体”沼气池利用塑膜温室保温，充分利用太阳能，综合效益显著，被誉为北方农村能源生态模式。

2.1.2沼气、沼液和沼渣的单项利用技术

沼气可用于日常照明、做饭、贮存粮食、保鲜果品，为大棚、温室提供热能和CO2气肥。

沼液可用作饲料添加剂、浸种、追肥，用沼液拌料喂鸡可使蛋鸡产蛋提前20 d，产蛋多40枚；用沼液喂猪可加快猪的生长速度，缩短猪的育肥期；用沼液浸种，发芽率比清水浸种高3%左右，同等栽培条件下，沼液浸种比清水浸种产量提高7%左右，比药剂（多菌灵）拌种干播增产10%左右；沼液通过地下管道输入种植莲藕的水塘，不仅可以为莲藕生长提供充足的养料，而且经过沉淀和生物净化，塘内的水可达到自然排放标准，因此可通过水泵重新抽回用于猪舍的冲洗，实现水资源重复利用。

沼气池厌氧发酵后的残留物无草籽、无虫卵、无病菌，富含氮、磷、钾多种微量元素、17种氨基酸、维生素、生长素和大量腐殖质，是缓速兼备的优质有机肥。早期发酵残留物可防治17种作物的25种病害，在基肥中添加不同比例的沼渣，土壤中的有机质、氮、磷、钾含量均明显增加，土壤肥力得到显著提高。沼渣中养分全面，质地疏松，保墒性能好，酸碱度适中且含有机质，粗蛋白、腐殖酸、氮、磷、钾能够满足食用菌的生长要求，是栽培食用菌的好培养料。此外沼渣还可用来养殖蚯蚓、育秧等。

2.1.3沼气开发利用过程中要点及问题

使粪便产生沼气的条件，首先是保持无氧环境；其次是需要充足的有机物，以保证沼气菌等各种微生物正常生长和大量繁殖；第三是有机物中碳氮比适宜，碳氮比一般在25∶1时，产气系数较高；第四是控制好沼气池的温度，沼气菌生存温度范围为8～70℃，以35℃最活跃，此时产气快且量大，发酵期约为1个月；第五是沼气池发酵物pH保持在6.7～7.2时，产气量最高。

提高沼气出产率是沼气化利用过程中的关键问题，沼气的产生需要较高的环境温度，往往在冬季需要沼气的时候因温度低、产生沼气少，而不能满足需要。大型沼气工程需投入大量的人力物力财力，做好工艺流程设计、项目规划、资金规划，成本较高。

2.2发酵床技术

2.2.1发酵床技术原理

生态发酵床养殖技术是综合利用微生物学、生态学、发酵工程学原理，以活性功能微生物菌作为物质能量“转换中枢”的一种生态养殖模式。该技术的核心在于利用活性强大的有益功能微生物复合菌群，长期和持续稳定地将动物粪尿废弃物转化为有用物质与能量，同时实现将猪等动物的粪尿完全降解的无污染、零排放的目的，是当今国际上一种最新的环保型养殖模式。

2.2.2发酵床分类及技术优点

发酵床分为：地下式发酵床和地上式发酵床、半地下式发酵床三种。地下式发酵床要求向地面以下挖50～60 cm，然后铺垫料（锯木、稻壳），菌种用水稀释喷匀即可，如地下水位较高，可采用地上式发酵床。发酵床可以和环境安全型畜禽舍相结合，组成环境安全型发酵床猪舍。发酵床在管理方面有以下优点：省水、省工、省料、省药、省电；提高猪肉品质、提高生猪抵抗力、提前出栏、提高肉料比、减少猪肉药物残留，增加经济效益；无臭味、无蝇蛆、无环境污染，猪粪尿全部在猪舍内降解，没有污水和粪便向外排放，增加生态效益。

2.2.3发酵床技术注意事项

猪舍的建设要合理选址，合理布局，通风良好，采光好，以阳光自东向西移动时可照到猪圈全部为最佳，尽量做到阳光普照。根据猪的大小合理控制养殖密度。每头猪大概1.3 m2左右，如果密度太小，微生物营养不够，发酵不好，会失去效果；密度过大，猪的活动空间不够，微生物吸收不了这么多猪粪，导致圈底潮湿。发酵混合物的总水分应控制在60%～70%。过高过低均不利于发酵，水过少，发酵慢；水过多会导致通气差、升温慢并产生臭味。管理过程要控制好温湿度。垫料合适的水分含量通常为40%～ 50%。夏季翻撬频次降低（7～15 d 1次），冬季频次增加（5～7 d 1次），夏季若室温过高，可采取强制通风、水帘降温、喷雾降温等措施。

2.3其他发酵技术

2.3.1干燥法

太阳能大棚干燥：此法需要太阳能大棚干燥设备，搅拌机在大棚内反复行走、翻动、捣碎、推动粪便，排风机将大棚内的湿气排出棚外，直至使粪便中的水分降至需要的含量。此法的优点是节能，运行成本低，但在处理过程中有臭味排放到空气中而造成污染。快速高温干燥：采用高效燃烧炉，将含水量高的湿鸡粪烘干加工成粉状或颗粒状的有机复合肥料或饲料颗粒。

微波干燥：鸡粪在微波烘干之前要经过晾晒处理，以便大幅降低鸡粪含水量。此法的优点是可以一次完成干燥、灭菌作业，缺点是微波干燥的排水幅度较小，设备费用及成本较高。

气流干燥：此法要与固液分离设备配套使用，将含水率60%～75%的固体鸡粪投入气流干燥机进行干燥处理，此法能耗低，但烘干耗时长。

2.3.2堆肥法

畜禽粪便经过堆放发酵，利用自身产生的温度来杀死虫卵和病原菌。在堆肥过程中可加入快速分解菌降解，把不稳定的的物质转化成较稳定的腐殖质，再配合适当的无机营养配制成生物有机肥料，快速分解菌群，一方面降解畜禽粪便，另一方面利用畜禽粪便为基质扩大繁殖，随畜禽粪便进入土壤中，改善土壤微生物体系，提高肥力，改良土壤。此法是畜禽粪便利用和处理的较为传统可行的方法，此法的缺点是占地面积大，发酵时间长，不适合大、中型养殖场采用。

2.4除臭技术

吸附剂法：常见的吸附剂有沸石、膨润土、锯末、蒿属植物等。常见的化学除臭剂有高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸钾、双氧水、臭氧等。目前国内外研究开发的除臭剂，有的是直接加入到畜禽粪尿中进行除臭，如沸石、绿矾、磷酸钙、高锰酸钾、过氧化氢等；有的是添加到畜禽饲粮中通过提高日粮营养物质的消化率来达到除臭的目的，如丝兰属植物提取物、酶制剂、沸石、活性炭、酸制剂、脲酶抑制剂等。

微生物除臭：利用厌氧微生物群制成的EM生物制剂，按一定比例，对畜禽生活的环境进行喷洒，或添加到饲料中进行饲喂。EM与动物肠道内的有益菌相互协同，可以提高蛋白质的利用率和畜禽饲料的转化率，抑制消除畜禽舍恶臭。

焚烧法：将有臭味物质焚烧、减少臭味的强度。

构筑防护林：种植绿色植物是一个有效防止气味扩散、减少气味的方法。

兽医科技

中图分类号：S81

文献标识码：B

文章编号：1004-5090（2016）01-0023-02

收稿日期：（2015-11-16）