畜禽养殖粪污的处理及资源化利用

张斯颀

辽宁北方环境保护有限公司，辽宁沈阳 110000

近年来，我国各地的饲养畜禽数量增加和规模不断扩大，尤其是畜牧业在农业经济中的占比越来越大，国家不断提高对畜牧业的关注度，而畜牧业的快速平稳发展成为促进城乡畜牧经济坚强有力的保障。然而，畜禽规模的扩大也给环境造成了一定的污染，特别是如果不能有效处理畜禽的排泄物，那么就会制约畜牧业的平稳持续发展，还可能直接影响人类生存的环境[1]。近年来的统计数据表明，我国畜牧业污染已经达到比较严重的程度，极有可能成为工业污染后的又一大污染源，并且已经成为我国亟待解决的又一大有机污染的问题。因此，我国的相关管理部门和部分企事业单位加大了对畜禽养殖的整治力度，产生的粪污问题也得到了很好的解决[2]。如果能够充分解决我国畜禽养殖所产生的粪污问题，那么不仅可以有效减少对环境的污染，还可以进一步降低养殖成本，提高再生资源的利用率，从而获得可观的经济效益，实现畜禽养殖业的持续、健康和稳定的发展。

1 推进畜禽养殖粪污处理和资源利用的必要性

随着我国社会产业规模的不断扩大，人们的环保意识也在不断增强，特别是不断提高对环境污染所造成的灾难性问题的认识程度。而近些年来，畜禽养殖业的蓬勃发展，促使人们越来越重视畜禽养殖粪污带来的污染问题，并且这个问题已经影响到畜禽养殖场周边居民的日常生活。我国污染源普查统计表明，畜禽养殖业排放的COD总额占据了农业废物排放量的90%以上。显而易见，畜禽粪污已经成为农业污染的主要来源。而在畜禽养殖污染物中，可以很轻松检测出大量有害物质和重金属物质，严重破坏着生态环境的平衡。因此，对于畜禽粪污污染等问题，必须加强重视，找到解决畜禽粪污处理最关键和有效的方法是非常有必要的，而对粪污进行资源化利用是解决这一问题的最优选择。突出的畜禽粪污的问题主要通过资源化利用加以解决，使污染源变废为宝。例如，通过应用现代科学技术将畜禽粪污合理转化成农家有机肥，可以有效降低种植成本，促进农业健康、持续的发展。另外，还可以积极应用微生物技术，在粪污的污水处理中，使用专用设备培养优势菌群，能够有效减少污染物，实现水资源的再利用。因此，要快速提高人们的生活质量，就必须正确认识到畜禽养殖粪污问题带来的严重危害，解决环境污染问题，提高粪污资源的再利用率，从而实现畜禽养殖业的可持续发展，是利国利民的大事[3]。

2 畜禽养殖业粪污处理的现状和危害

2.1 畜禽养殖业粪污处理的现状

截至目前，我国畜禽养殖业的规模逐渐扩大，促进农业经济快速发展，然而必须认识到粪污产生的大量的粪便和污水，使得粪污污染问题变得尤为突出，使这些废弃物得不到有效的控制。而在实际的生产和生活中，农业的畜禽养殖仍然存在粪污废弃物被随意丢弃的现象，给人们的生产生活带来了不利的影响。因此，农业畜禽养殖必须向集约化和规模化发展，对畜禽粪便废弃物和废水进行集中处理。而目前畜禽养殖行业的粪污处理很难达到这种标准，整体上管理和控制都显得不够科学，甚至出现了无序化的管理控制现象，影响了畜禽养殖业的正常平稳发展[4]。另外，在畜禽养殖中，由于数量多和规模较大的原因，专业技术人员不多。整体来看，畜禽养殖业仍然沿用着传统的养殖方法，所以无法有效地发挥出良好的效果。在畜禽养殖的具体工作环节，并没有很好地将畜禽养殖粪污处理与农业生产相结合，造成了大量粪肥资源的浪费。个别从事畜禽养殖行业的人员一味地追求经济效益，从而客观上忽视了环境生态的平衡，并没有对畜禽粪污处理进行理性的分析，从而导致畜禽养殖粪污问题逐渐突出，使粪污成为农业生产生活中的主要污染来源之一[5]。

2.2 畜禽养殖业粪污的危害

2.2.1 污染水资源畜禽的粪污有许多有机成分，并含有可以使水质富营养化的有机物质。而在粪污进入某水域时，使水域中的氮、磷含量快速增加，促使水域内的藻类水生植物快速增长和大量生成，从而给其他水生物造成了严重的生存威胁。另外，在粪污中，还存在大量的微生物和寄生虫等致病原体。因此，在粪污进入水源后，极有可能诱发一系列的疫病，会给人类生产生活与畜禽养殖等带来一系列不必要的灾害和不安全因素[6]。

2.2.2 污染土壤环境畜禽粪便中虽然含有大量、丰富的有机物质，畜禽粪便可以作为农业生产劳作中的有机肥料，然而如果在种植和生产农作物的过程中施加过量的畜禽粪便肥料，会使土壤中的溶解盐的含量快速增加，从而打破土壤养分结构组成，对农作物生长产生了不利的影响。此外，在畜禽养殖作业中，许多养殖户为了保证畜禽的健康成长和病症发生，在饲料中添加了大量的抗生素与激素类制剂，从而畜禽排出的粪便产生了大量的激素和抗生素的残留物，导致在农业种植过程中进一步危及土壤的生态环境，对农作物生长产生了负面影响[7]。

2.2.3 污染大气环境在畜禽的粪污中，含有自动发酵的物质，如碳水化合物与氮化合物等，这些物质大多可以自动发酵，然后产生大量有害气体，其中产生的温室气体是使大气变暖的主要因素，而一些有害气体可以使人与动物出现发炎的症状，严重者会中毒死亡。另外，粪污产生的氨气进入空气，与空气水蒸气结合形成酸雨，进一步造成了大气的污染。

3 畜禽粪污的处理

3.1 畜禽粪污收集与预处理

3.1.1 收集、贮存和转运畜禽的粪污必须按照清粪的工艺标准进行及时的清理，我国部分应用水泡粪与水冲粪等清粪工艺的畜禽养殖场，应及时转化为干清粪工艺，而畜禽养殖场的排水系统应该设置为雨污分流方式。另外，畜禽粪污的贮存要及时制定防渗漏、防雨、防腐等相关的措施，贮存池的总容积一般都应大于畜禽养殖场30 d的贮存总量。在运输过程中，一般运用车载与管道的方式，及时将粪污输送到处理地点，应严格防止在运输过程中出现撒、跑、滴和漏的问题，防止粪污外泄而污染附近水源[8]。

3.1.2 预处理技术畜禽粪污的预处理技术主要是建立畜禽粪污的采集、运输和预处理工程体系，其中包括固液分离预处理工艺，就是采用物理与化学相结合的方式，将粪污固形物和液体分离，可以使粪污中的COD通过固液分离的方式下降至15%左右，以便于运输和开展处理工作。而应对固形物进行堆肥化的处理，液体必须进行沼气的处理。预处理技术主要包括固液分离系统、水解酸化池处理系统、格栅和沉砂池工程等。

3.2 畜禽粪污的处理技术

3.2.1 液体粪污的处理技术首先，厌氧处理技术。主要包括厌氧反应器、沼气收集和处理系统、沼液处置系统等，厌氧反应器的类型主要依据粪污的种类来设计，而容积是按照水力停留的时间来确定的，要达到防火、水密性与气密性的标准，同时要设定负压、超正等安全设施，并留有测温点和取样口。其次，好氧处理技术。这种类型与设计应根据粪污的工艺路线进行设计核定，严格规定污泥负荷、脱总氮、总碱度、混合液悬浮固体浓度和氨氮比值，设置的配水池，应采用脱氮功能的处理工艺。最后，自然处理技术。其中包括稳定塘、人工湿地和土地处理等技术。

3.2.2 固体粪污的处理技术一是应用厌氧发酵处理技术。在厌氧的条件下，固体粪污中的有机物可以调节温度来控制沼气消化处理的方式，进行降解并产生沼气。而沼气消化处理时，应制定出保温和防腐等有关的措施。二是应用好氧堆肥处理技术。好氧堆肥应该设置固定的场所，主要包括堆肥场地、成品堆肥存放地及固体粪污贮存池等，而经过预处理、发酵、后处理和贮存等多道工序，采用间歇性的堆肥处理方式。堆肥场地应该建立防渗的贮存池，并设置防雨设施和排水设备。三是应用恶臭处理技术。在畜禽养殖的过程中，应该加强对饲养舍的通风处理，严格规定饲养条件，控制饲养环境卫生，并应用清粪和粪污处理技术，采取施放除臭剂和绿化防控等综合措施，降低臭气的污染程度。

4 畜禽粪污的资源化利用技术

4.1 积极利用好粪污处理设施

4.1.1 建立集粪池与堆粪发酵棚主要用途是实施雨污分离，挖掘排污沟渠，实行干湿分离式排污。将所得的干粪放到堆粪棚进行发酵处理，而可以将畜禽的尿粪等湿粪运到集粪池进行发酵，同时要防止雨水和污水对发酵后的粪肥的污染。

4.1.2 建立沼气池畜禽的粪便在一定的条件下发酵，则可以最终形成可燃性的甲烷，其中只要温度、湿度与酸碱度比较适宜即可。而由于制作沼气的成本高，特别是在制作沼气的过程中，一些沼杂质和沼积液并没有得到很好的回收和利用，会对周边环境产生二次污染。因此，为了实现畜禽粪污资源的较高利用率，可以利用沼气工程体系来处理畜禽粪污，使沼杂质和沼积液都可以作为有机肥料用于农业生产种植之中，实现畜禽养殖粪污资源化的最大化利用率。

4.1.3 规模化畜禽养殖场建设按照畜禽养殖场建设标准，对畜禽养殖场进行扩建、改建，尤其是对畜禽养殖场的排污设施进行严格的设计和建造，以保证畜禽养殖场符合污染物的排放标准和要求。而在畜禽养殖场的规模标准、选择地点和建设施工标准等方面，要严格执行相关的政策和规定，保证所选地址远离居民聚集区域，尤其是要远离居住地的饮水水源。另外，在畜禽养殖场内还应该相应地配置好污水处理系统，系统建设应充分考虑水污染带来的危害，防止污染当地饮用水源。在畜禽养殖场运行的过程中，应积极对外界宣传畜禽养殖场粪污处理和资源化利用的益处，将养殖与种植有机结合起来，将能源的利用与农业畜牧养殖有机结合起来，以便有效地从源头上进一步控制粪便污染的扩散。通过积极地应用现代科学和生物的相关技术，提高畜禽养殖场粪污处理与资源化利用效率的同时，要减少对环境造成的污染和危害。这就需要在实际工作中不断积累工作经验，及时解决畜禽养殖场粪污处理过程中存在的问题，有针对性地进行综合治理，切实提高畜禽养殖场的管理水平和能力。

4.2 用于有机肥生产

畜禽养殖业处理粪污，还要将生产有机肥作为当前最重要的畜禽粪污资源化利用的方式，以技术简单、易于推广和操作的方式进行。主要是由于粪污除了需要生产有机肥以外，粪污的残渣还可以作为有机肥进行还田利用。由于我国地大物博，而农业生产对化肥的需求量巨大，而要用有机肥来代替化肥进行农业生产作业，那么有机肥的产量是远远不能满足要求的。另外，实际上，现有的粪便量发酵制作的有机肥很少被应用于农业生产，因为我国的耕地土壤质量较差，亟需优化土壤结构，所以每年的春种时土地耕种需要大量肥料，按照当前我国的产能，只有化肥才能满足现有耕种需求。粪便有机肥的生产过程中存在瓶颈问题亟待解决。粪便的发酵过程比较缓慢，并且由于受到场所的限制，所以粪便发酵生产有机肥的过程变得不容易，导致我国有大量的畜禽的粪污并没有得到很好的处理，从而产生了严重的环境污染问题。因此，应加大对畜禽粪污有机肥的生产加工力度，主要应采取2种方式进行。一是制作堆肥原料。在畜禽的粪便中加入一定量的物质，使畜禽粪污中的有机成分通过好氧反应，充分降解与分解，同时能杀死粪便中的大部分致病病原，从而可用作农作物的肥料。二是制作复合肥料。将制作好的堆肥与无害处理过的畜禽粪便混合起来，经过自然干燥、高温快速干燥、烘干、膨化干燥等方法，使堆肥和混合的粪便干燥后形成颗粒状的复合肥，而最终用于农业生产。

4.3 用于饲料生产加工

对于养鸡场的粪便处理，可充分利用饲料化的资源，而鸡的粪便存在氨化物，饲料化处理加工后，完全可以用作畜禽的饲料。然而，目前我国的畜禽粪便饲料化道路长且难，主要是因为现有的技术条件很难保证畜禽粪便饲料化的安全性和稳定性。饲料化资源利用需要保证饲料的安全，避免有害杂质侵入。因此，通常情况下，要采用干燥法和好氧发酵法来处理畜禽粪便，以便彻底清除畜禽粪便中的杂质和致病原体，保证饲料的安全，提高畜禽粪便饲料化的利用率，减少对环境的二次污染。

5 结束语

我国是农业生产大国，特别是在畜禽养殖方面具备丰富的养殖经验，也给我国的农业经济建设带来了强劲动力。然而，畜禽粪污处理问题一直困扰着我国养殖业的发展和建设，对畜禽粪污处理，我国遵循资源化、无害化、减量化和综合利用化等处理原则，以经济循环利用为发展理念，将自然环境建设、生态平衡建设与生物科学技术和农业工程技术等有机结合起来，以妥善解决畜禽养殖业中的畜禽粪污问题，最大限度地促进农业生产种植业的发展建设，实现减少污染、保护环境的可持续发展建设目标。