干清粪后畜禽养殖污水的资源化利用

2019-01-05魏兆堂房启祥

中国畜禽种业 2019年6期

魏兆堂房启祥

（1，山东省莒县畜牧兽医局陵阳畜牧兽医站 276521；2，山东省莒县畜牧兽医局峤山畜牧兽医站 276523）

干清粪是目前养殖户粪污处理中利用最多，使用最方便的一种处理方法，其特点是及时、快速清理畜禽内的粪便，保持固体粪便的营养物，提高有机肥肥效，降低后续污水处理的成本。但干清粪后养殖污水的处理一直是一个难题，如何根据饲养畜禽种类的不同，合理处理畜禽尿液，使养殖污水不但不能造成环境污染，而且还能变废为宝。本文着重介绍两种方法：一是产生污水量比较大的生猪、肉牛、奶牛，比较常见处理方法是使用沼气池；二是对产生污水量比较少的肉鸡、蛋鸡普遍采取三级沉淀池的处理方式。

1 沼气池处理利用

将养殖污水通过沼气池进行厌氧发酵，产生的沼气用于生产、生活；沼液沼渣还田利用，对产生污水量比较大的生猪、肉牛、奶牛比较常见处理方法是使用沼气池。

1.1 沼气池的建设

有机物变成沼气首先是分解细菌将粪便、杂草等复杂的有机物加工成半成品，即结构简单的化合物;然后在甲烷菌的作用下，将简单的化合物加工成甲烷气。沼气池的主体建筑包括沼气池和沼液沼渣池，沼气池建设应按照养殖棚面积计算，一般1000m2养殖棚建设200m3沼气池即可，沼液沼渣池一般为沼气池的1/10，即20m3。整个池体使用水泥砖混结构，池体表面和池底抹平做防渗防漏处理[1]。

1.2 沼气池的利用

沼气可为农村提供廉价优质的燃料，沼气池产生的沼气可供养殖户一年的照明及生活用气，剩余还可以发电。由于人类活动频繁，大量消耗能源、大量露天堆放秸秆和畜禽粪便等，造成了二氧化碳排放，加重温室效应。沼气池的使用一定程度上能减少以上问题的产生。沼气池出来的废弃物是沼液和沼渣，可以作为肥料等来使用，可以改善土壤质量，改善农作物生长环境，大大减少化肥和农药带来的危害，有利于生产绿色产品和无公害产品。经过发酵的沼渣，病原体已基本被杀死，不会对农作物造成感染而发生病虫害，由于沼液中存在许多铵离子和多种微生物，并含有吲哚乙酸和赤霉素等物质能杀菌并对有害菌有抑制作用。

1.3 沼气池的使用及维护

新池启动时应用温水启动，水温30～50℃为宜，禁止使用冷水启动。第一次进料时最好将猪牛粪堆沤2～3d。启动初期所产气体为废气，不能燃烧，应排放废气2～3 次，每天排放30min 以上再进行点火。正常启动后每个星期进料1 次，每次进料不低于500kg。沼气池使用两年左右需进行1 次大排料，排料前一个月不要向池体内进料。

维护时注意以下几点：定期检查排料管，出气管是否堵塞；严禁有杀菌作用的物料进入（如消毒药、肥皂水、洗衣液等）。气温在 10～30℃为中温发酵，时间 20～25d；气温在 40～60℃为高温发酵，时间10～15d，以利于粪便充分消化，提高沼气产量。加强越冬管理，入冬前应适量加入牛、马粪等热性原料，池外加盖保温膜，确保冬季正常产气。沼气发酵适宜的酸碱度为pH=6.5～7.5。沼气池外围用铁丝网围栏围着，禁止明火，禁止畜禽靠近沼气池，并安装警示标语，以防发生事故。

2 三级沉淀池发酵后利用

对产生污水量比较少的肉鸡、蛋鸡普遍采取三级沉淀池的处理方式。

2.1 三级沉淀池的使用原理

污水由进水口排到第一格，在第一格里比重较大的固体物及寄生虫卵等物沉淀下来，开始初步的发酵分解，经第一格处理过的污水可分为3 层：糊状粪皮、比较澄清的粪液和固体状的粪渣。经初步分解的粪液流入第二格，而漂浮在上面的粪皮和沉积在下面的粪渣则留在第一格继续发酵。在第二格中，粪液继续发酵分解，虫卵继续下沉，病原体逐渐死亡，粪液得到进一步无害化，产生的粪皮和粪渣厚度比第一格显著减少。流人第三格的粪液一般已经腐熟，其中病菌和寄生虫卵已基本杀灭。第三格功能主要起暂时储存已基本无害的粪液作用，在经过进一步沉淀澄清，可以用于冲洗猪圈或还田[2]。

2.2 三级沉淀池的建设

沉淀池建设标准：养猪场0.126m3/头，养鸡场30m3/万只，肉牛场0.255m3/头，奶牛场0.675m3/头。

底面和墙面做防渗处理，深度不宜超过6m。顶部建设防雨罩，沉淀池上沿要高于地面30cm 周围设置1m 高的围栏。

沉淀池周围建设导流渠，防止径流、雨水进入设施内[3]。

污水进入管道设计合理避免产生短流、沟流、反混合死区、冬季结冰，管道直径不小于30cm。

2.3 三级沉淀池使用注意的问题

沉淀池宜设置在养殖场下风口部位，地势较高的地方可建设地上沉淀池，地势较低的地方建设地下沉淀池。养殖场要配备污泥泵，方便农田灌溉使用。

沉淀池周围要设置1m 高的围栏，围栏建设采用砖混结构或使用铁丝网，但必须是密封的，并注明 “池深，请注意安全” 标志。

沉淀池循环使用时间不少于15d，便于污水腐熟发酵，达到杀死病菌及寄生虫卵的目的。

3 畜禽养殖污水生物化再利用

3.1 自然发酵制成有机肥

采用生物发酵的方法，将畜禽的养殖污水和粪便堆积到一个地方，让其进行自然发酵，这种方法对环境的要求较低，也没有高标准的工艺要求，操作起来比较方便，但这种方法存在一些弊端，如自然发酵法由于工艺简单，极易造成发酵不均匀，同时该种方法占地面积较大，空间的利用率不高，因此，此种方法只适用于农户或小规模的养殖场，一些较大的养殖场达不到空间面积的要求，不适合应用此种方法。

3.2 高温堆肥发酵制肥

与自然发酵法不同，高温堆肥制肥的要求相对较多，工艺也相对复杂，此种方法主要是采用菌种接种，堆肥温度要求达到55℃，有时温度甚至可以达到70℃左右，经过29d 的高温发酵制成发酵均匀的有机肥料。此种方法具有很多优点，如该种方法的发酵均匀性比较好，脱水率比较高，肥料腐熟性比较好。

3.3 应用现代化粪污处理系统

粪污处理主要目标是针对可以进行泵送的粪便，就是通常来说的泵料和尿液，洗刷养殖场用的废水及冲洗用的废水等。这类粪污具有明显的特点。首先，这类粪污可以通过搅拌变得非常均匀，其次，搅拌均匀的粪污致密性好，可以使用水泵进行抽送，第三，还可以通过利用先进的化工处理技术对粪污进行过滤和提取，从粪污中提取的氮化合物具有很高的利用价值。第四，粪污还可以用作肥料，容易被植物吸收，为植物生长提供必要的营养。第五，粪污中含有的养分含量高，而且测定方式简单，很容易测定出来养分含量。

粪污处理的目的就是为了改善环境，为其中的营养提供最高的利用率。但如果粪污使用过度，养分多于植物所需营养，会造成养分流失现象。粪污中含有的一些有害物质如果排放到水中会污染河流，甚至可能会破坏臭氧层。所以，从长期来看，如果施肥不合理可能导致环境恶化，破坏生态平衡，影响生态环境。因此，在经过无害化处理后的粪污使用量也不能超过实际植物需求量，可以通过测定土壤中养分的方式来配置合理的粪肥，另外，不能在同一块土地上长期施肥。