畜禽粪污处理现状及建议

沈俊俊，贾义平，丁 静，李君艳

（1.菏泽市动物疫病预防控制中心，山东菏泽 274000；2.漯河市源汇区动物卫生服务所，河南漯河 462000；3.漯河市郾城区动物疫病预防控制中心，河南漯河 462000）

1 前言

根据《第二次全国污染源普查公报》，畜禽养殖业化学需氧量604.83万t，占农业面源污染排放总量的57%，总氮和总磷排放量分别为37.00万t和8.04万t，分别占农业源排放总量的26%和38%，虽然随着畜禽养殖粪污处理能力得到普遍提升，较第一次全国污染源普查公报结果相比，百分比有所降低，但排放总量仍然很大，形势依然严峻，因此加大畜禽粪污处理利用是当前化解农业发展资源环境压力的重要途径。

2 畜禽粪污污染状况

2.1 污染水体

粪便进入水体流失率高达25%～30%，大量有机污染物的排放会造成水体富营养化，有害有毒藻类大量繁殖，导致水体中COD、N、P污染物严重超标，会造成水体浑浊，水色变黄、变黑、水质恶化。

2.2 污染土壤

养殖中重金属和药物添加剂，会使土壤成分和性状发生变化，造成土壤污染和植株中毒。

2.3 空气污染

粪尿中的有机物主要有碳水化合物和含氮化合物，可以自动发酵，产生温室气体和恶臭气体，研究发现，在生化反应作用下，畜禽粪尿会产生约230种恶臭气体，引起家禽呼吸道疾病和其他疾病，产生的温室气体中，CH4的急剧增长是引发全球气候变暖的重要因素，NH3是pM2.5的重要组成。

2.4 人畜共患病

粪便中含有多种病菌和寄生虫卵，影响牲畜和人类健康。

3 畜禽粪污处理现状

畜禽粪污是放错位置的农业资源，含有丰富的有机物和碳氮等营养元素，目前畜禽粪污处理主要有能源化利用和资源化利用两大方向。

3.1 能源化利用

3.1.1 直接燃烧储能。是指将新鲜畜禽粪便晒干后或者粪煤混合制成燃料棒、蜂窝煤直接燃烧利用。优点是成本低、易操作，缺点是会使空气中一氧化碳排放量增加，燃烧温度降低等。

3.1.2 发酵制成酒精。通过物理化学预处理和纤维素酶酶解，将畜禽粪便中的纤维素和半纤维素降解为糖后再转化为乙醇，研究中主要是将畜禽粪便发酵后的沼渣、沼液作为生产乙醇的原料。该技术仍需解决抑制问题，并且生产成本高，制约产业化应用。

3.1.3 厌氧发酵。是将畜禽粪污集中收集后置于密封厌氧环境下，通过多种厌氧微生物的代谢活动，以废弃物中的有机物质为原料产生大量甲烷的过程。缺点是会产生沼液等大量残余物，沼液为高浓废水，有氨氮浓度高、碳氮比较低、不易生化等特征，处理起来需要较大的土地面积和经济技术投入，另外沼气工程受外界环境温度影响较大，产气量不稳定，特别是北方地区在冬季造成多数设备无法再行启动，造成巨大的资源浪费。

3.2 资源化利用

即肥料化利用，该方式可以有效降低当前化肥的使用量，进一步改善土壤结构，提高农作物产量。主要包括以下几种：

3.2.1 堆肥。指在一定水分、碳氮比和通风等人工控制条件下，通过微生物的作用，实现有机废弃物无害化、稳定化的过程。现代堆肥通常为好氧堆肥，主要工艺有条垛式堆肥、槽式堆肥和反应器堆肥，其中反应器堆肥工艺现多为推广，实现了自动化程度高、添加辅料较少、占地面积小，可以精准控制发酵条件等优点，但存在着成本较高、腐熟不彻底等缺点。

3.2.2 干燥法。主要有自然干燥法、高温快速干燥法、膨化干燥法等，其中高温快速干燥法较为常用，通过干燥设备直接将畜禽粪便中的水分得以蒸发，杀灭粪便中的有害微生物，但是这种方法会使养分大打折扣。

4 结语

要按照畜禽粪污“源头减量、过程控制、末端利用”的治理思路，建立畜牧业绿色可持续创新发展模式，在源头上通过养殖场设计、干湿分离技术、饲料优化技术等减少后续粪污处理难度。目前单一粪污处理技术都具有自身的优势和局限性，在过程控制中要不断研究畜禽粪污资源化技术，取长补短加大粪污处理方式的技术开发，如当前比较新颖的复合微生物技术-“微生物巢”，该技术是基于生物发酵原理发明的一种畜禽高浓度粪水（COD≥8 000mg/L）处理方式，以蜂巢为基本模型，利用锯末、稻壳和作物秸秆等作为基础料（碳源），粪水为发酵用（氮源），添加专用高效复合菌剂，在适宜C/N比条件下，通过微生物的发酵分解作用，制成消纳粪水的微生物反应堆。优点是该技术无需固液分离，具有投资少、无臭味、资源化、零排放等显著优点，可实现资源与效益最大化。在末端利用上要进一步加大种养结合力度，以种植业为依托，以有机肥、沼气为纽带，以实施生态农业为原则，形成畜禽养殖与种植紧密结合，推进农业生产方式由“资源—产品—废弃物”转向“资源-产品-再生资源-产品”，结合区域农业发展实际，因地制宜探索模式，因势利导突破难点，形成“农-沼-牧”“农-菌-牧”一体化等多种方式的生态农业循环模式。