畜禽养殖场污染治理沼气技术

陈美珍

（内蒙古乌兰察布市丰镇市畜牧局草原监督管理所，乌兰察布 012199）

0 引言

内蒙古丰镇市高度重视畜禽养殖的污染治理，制定辖区内畜禽养殖业的发展规划，对规模化畜禽养殖场粪污治理模式进行规划和提档升级，严禁在禁养区内规划新建、改建与扩建各类畜禽养殖场。同时，切实帮助畜禽养殖场在畜禽粪便收集、处理与利用上进行改进，实现畜禽养殖与农业种植的有机结合和有效衔接。不断加强技术指导和培训，大力推广畜禽养殖污染的防治技术，积极推广“雨污分离”、“干湿分离”、“沼气发酵”、异位发酵床处理等废弃物处理利用技术和农牧结合循环发展模式，从源头预防以减少排放量，把粪污处理利用与改善土壤结构、提升地力结合起来，实现养殖废弃物的肥田、丰产和富民，促进农牧的生态循环。

1 治理现状

国内外关于畜禽粪便污染治理的研究主要分为产前、产中和产后3个阶段。而污染物产前、产中处理，并不能从根本上解决污染物对环境污染的问题，只能有效减少污染的程度，对此做好产后阶段的污染处理工作，成为控制环境污染问题、消纳污染物的重要方式。目前关于畜禽粪便污染物治理的方法，主要有化学手段、生物手段、物理手段和物理化学手段4种方式[1]，其中，利用物理手段方式对畜禽粪便进行处理，还存在一定的局限性，处理效果较差，而使用化学手段进行处理，会存在二次污染，并在实际应用中对试剂和设备要求较高。目前应用生物技术处理畜禽粪便污染物具有很好的效果，是现阶段应用最广、研究最多、发展前景最为广阔的一种处理方式。它是利用微生物能够利用废水中的多种有机物质，并将有机物质分解成小分子无机物，达到处理污染物、净化环境的目的。目前，畜禽粪便污染物生物处理方式主要包括好氧处理、厌氧处理、自然处理和混合处理。其中，好氧处理主要对活性污泥的处理效率较高；厌氧处理是利用厌氧细菌，进行沼气发酵，发酵后的产物不存在二次污染，并且能产生大量的能源，该种模式是现阶段畜禽粪便污染治理最为有效的处理模式；自然处理方式，具有投资小，操作简单的特点；混合处理模式，主要结合养殖场的实际情况以及污染物排放种类，将自然处理、厌氧处理和好氧处理等几种模式有效地结合，设计合理的系统，对养殖场的各种污染物分别进行处理，以达到畜禽污染物无害化处理的目的。

2 治理沼气技术

现阶段畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式，采用混合处理模式，主要涉及厌氧发酵、好氧生物发酵、三沼综合利用等3方面的技术。

2.1 厌氧发酵技术

厌氧发酵过程是由多种生物共同参与下完成的，厌氧微生物能将有机大分子化合物转变成甲烷、二氧化碳、水、硫化氢、氨等物质。在整个反应过程中，多种微生物之间相互影响、相互作用、相互约束，形成了一个完善的生态系统[2]。厌氧发酵主要分为水解阶段、发酵阶段、乙酸生产阶段与甲烷生产阶段4个阶段。在上述4个阶段中，高分子有机物、蛋白质、碳水化合物和脂类发生变化主要发生在水解阶段，水解后生成的氨基酸、糖类等大分子无机物的氧化主要发生在厌氧发酵阶段，乙酸生产阶段主要从中间产物生成乙酸和氢气，氢气和二氧化碳结合形成甲烷。利用该项技术处理养殖场粪污污染物，能减少污染，大幅度降低废水中COD和BOD的含量，同时通过厌氧发酵，还能杀灭粪便污水中的病原菌和虫卵，减少蚊虫的繁殖效率，避免动物疫病的传播。

2.2 好氧生物发酵技术

好氧生物发酵技术，主要是对畜禽粪污分离出的污泥进行处理的一种生态化技术，该技术是利用微生物高温好氧的发酵技术，使污泥减量化、稳定化、资源化。它是将分离得到的污泥，在水分、氧气、温度和微生物的作用下，进一步分解成腐殖质、水分和气体，腐殖质能生产有机肥，生产出的水分经过净化处理后循环利用，气体可作为能源燃烧，最终实现粪污的无害化、稳定化和减量化[3]。该项技术不需要能源，利用微生物自身发热的原理，不需要添加干物质，运行效率较高。干化后含水率为35%～40%，产品用途很广，可以作为营养土、垃圾填埋场覆盖用土，肥料厂的基肥等。整个系统为高效全封闭管道式臭气收集系统，仅需微负压即可运行，能耗只有传统的35%左右。

2.3 三沼综合利用技术

三沼综合利用技术是指畜禽粪便经过发酵后，所产生的沼气、沼液和沼渣综合利用的技术。沼气除用于照明、做饭外，还可以用于发电、保鲜水果，而沼液、沼渣中含有大量的有益微生物代谢产物，这些代谢产物包含了各种维生素、蛋白质、镁以及微量元素，对农作物生长具有很好的调节作用，因此沼气、沼液、沼渣具有广泛的利用价值。在利用沼气工程开展畜禽粪便无害化处理的过程中，将生产出的沼气用于猪舍照明、生活燃料使用，能有效地减少养殖场的电能投入，同时还可以将过多的沼气利用沼气柴油双燃料发动机用于发电。沼液经过充分发酵后，其中富含多种营养物质，用沼液浸种能提高种子的发芽率。用沼液作为根外肥，能有效促进作物的生长，延长肥效，促进农作物提高结实率，对多种水果、水稻、蔬菜、瓜果类具有明显的增产、增效作用。此外，沼液还可与化肥、农药生长剂混合使用，发挥各个部分的效果。发酵过程中所产生的沼渣，除富含丰富的氮、磷、钾等大量营养元素外，还包含大量对作物生长有益的硼、铜、铁、锰、锌，是一种很好的微量有机肥，对培肥立地，提高农作物品质有很大的作用。利用沼渣可以栽培蘑菇、种西瓜、种油菜、种果树等。

3 结束语

将上述3种技术综合应用，形成现阶段的沼气技术循环模式，该种模式具备消除污染、生产能源、综合处理的3大功能，既能消除畜禽养殖过程中所产生的各种废物污染，又能解决一部分能源利用的问题，同时生产出来的沼液、沼渣可作为优质的有机肥，而且在厌氧发酵过程中，废物中的各种病原寄生虫的虫卵会被杀死，切断了养殖场内疫病传播和寄生虫传播的环节。