畜禽粪污无害化处理和资源化利用新技术探讨

董晓荟

（甘肃省定西市安定区畜牧兽医局新集畜牧兽医站，甘肃定西 743024）

我国畜牧业产业化经营的发展不仅促进了农村经济的发展，还会对周边的生态环境造成污染。相关部门必须采取一定的措施，使畜禽粪便变为可利用资源，保持生物多样性。畜禽粪便可加工成有机肥料，是宝贵的肥料资源，社会效益和经济效益显著。但畜禽粪便内含有大量的生物酶、细菌以及寄生虫卵，一些细菌、重金属、虫卵等有毒有害物质是畜禽疾病的主要诱因，且畜禽粪便气味恶臭，含大量水分，粘附性大，易成团结块，其中的重金属等有毒有害物质必须通过无害化处理才能变废为宝，实现资源化利用。

1 畜禽粪污无公害处理及资源化利用的重要性

畜禽粪便若不及时处理，将对水资源造成污染。粪便中含有大量致病菌，给人畜生活用水带来安全隐患，极易引发传染病。同时，畜禽粪便还会污染环境，特别是在高温天气下，畜禽粪便会释放出大量恶臭的气体，影响周边居民的身心健康。粪便虽然是纯天然有机肥，但随意堆放，让大量有机化学物质渗入土层，使土地硬化，盐化。

畜禽粪便中还含有一定量的抗生素，渗透到土层会引起地质环境发生变化，破坏土层原有的生物，另外，畜禽粪便是导致土壤重金属超标的主要原因，因此，对畜禽粪便进行无害化处理，可以减少对水源、环境和土壤层的污染，也可以利用新技术将畜禽粪便转化为资源进行再利用。

2 畜禽粪污处理现状分析

近期，农业农村部启动畜禽粪污集中处理设施运行问题专项整治活动，排查畜禽粪污处理设施的运行情况。据统计，养猪场粪便污染物进入水质的流量为3.0%～6.2%，液态粪便可达50%左右，随着饲养规模的不断发展，截至2020年，畜禽粪便年消耗量为42.44亿t，且该数值仍在增加。

动物的粪便中含有较多的病菌、病毒、寄生虫等，这些都是具有很强感染能力的病原菌，会导致人类、动物传播疾病的传播。由于养殖的饲料中掺入了一些人工合成饲料，如果粪便中的过量BOD、COD和一些重金属进入水环境会对生活用水造成环境污染，造成河流等水体富营养化。如果不立即处理，空气中的CH4、CO2增多，会使全球变暖加剧。同时，一些没有进行无公害处理的粪肥在田间灌溉或施肥容易导致土壤板结，降低土层的自我修复能力，减少粮食作物的产量[1]。

3 畜禽粪污无害化处理技术

3.1 自然养殖法

随着畜禽养殖技术的飞速发展，在不影响畜禽正常生长发育的情况下，可以采用自然饲喂的方式来简化畜禽粪便的处理，这种方式也称为发酵床养殖法或生态养猪法。该方法以植物秸秆、稻草或锯末作为发酵床的基础材料，利用微生物菌种的特性溶解污染物，在发酵床的基础垫层、粪尿中均匀控制一定数量的微生物菌种。当猪粪排入发酵床时，利用猪的生长习性，猪粪与垫层完全混合。猪粪中所含的有机物被完全溶解转化，可作为田间肥料，真正实现无害化处理。

发酵床充分利用了微生物菌种溶解物质的原理。在所有发酵床中，粪、主要垫料、浓缩残余饲料和微生物菌株将建立抗菌肽系统。发酵床的核心温度可以达到60℃～70℃，杀灭粪便中产生的所有病原菌和幼虫，达到日常清洁的目标。对于饲养其他牲畜，也可以使用发酵床，建立专业的发酵床粪肥加工厂，对粪污和浓缩饲料进行集中运输处置，但发酵床饲养也存在成本增加、无法进行精准管理等缺陷，如果处理不好，很容易造成“死床”，必须应用科学的养殖技术[2]。

3.2 雨污分离技术

养殖场可以建立一个畜禽粪便利用系统，包括雨水、干粪、温室、粪池（残余沼气）和田间回用设备，对畜禽粪便进行集中处理，减少空气污染。雨水和废水是养殖场粪便解决方案的第一步。建有专业的降水和污水收集管（沟），实现降水和生活污水的分离，收集到的雨水立即排入河流，废水集中收集处理。废水收集可以用砖排水沟或铺砌的管道完成，砖排水沟两侧及明沟底部均涂有混凝土，防止污水渗漏；排水管上部有后盖，防止雨水和地下水注入；为更好地减少管道堵塞，可安装可反转的排水管。远程尾盖以防止管道堵塞。养殖场采用雨污系统，可以减少养殖污水的排放，畜禽粪便通过专业的排水管道收集后送入消化池进行厌氧解毒后“废物利用”[3]。

现阶段，我国不少养殖场建设了一套以污水管道分离为基础的专业化禽粪处理，如“三点三配套”（干湿分区、雨污、配套软沼气池、沼渣储罐、粪肥养殖场）和综合养殖循环系统的利用方法（软沼气池、储罐外气氧化回土）取得了良好的效果，从而为粪便资源的利用奠定坚实的基础。

3.3 沼气处理技术

沼气池溶液技术是一种发展较快的综合工艺处理技术，其机理是基于厌氧发酵菌的分解，通过厌氧消化转化为沼气污泥和CO2，沼气法的优势非常明显，既能保护生态环境，又能将畜禽粪便转化为有机肥料，降低养殖成本，增加经济效益。根据沼气池内厌氧物质组成的不同，沼渣发酵分为干法发酵和湿法发酵，干法发酵是应用最广泛的方法，属于液态有机化合物的过程，当溶液溶解时，将固体和液体搅拌成悬浮液，然后送入发酵罐，干基质干物质含量在20%以上，属于固体有机物溶液技术，粪便溶解后，需要进行固液分离，干物质进入发酵罐。

水在干燥过程中的等待时间很短，其体积仅为干燥过程的10%左右，现阶段沼泥技术优良，已完全选用混合生物滤池和塞流管反应器，例如，法国开发设计了高浓度垃圾协同消化吸收工艺，在发酵设备中选择了热电联产项目系统，即使在冬季气温较低的情况下，沼气池仍能正常工作，稳定产气量高，经济效益显著。随着我国标准化养殖厂的快速发展，各种沼气池也在建设中，加工工艺也更加完善[4]。

4 畜禽粪污资源化利用方式

4.1 沼气工程

畜禽粪便资源化利用的常用方法是生产沼气，在日常生活中可用于天然气或发电，建一个软沼气池，用畜禽粪便填满池塘，在厌氧菌的分解作用下，将畜禽粪便中的有机物和蛋白质溶解，转化成可以使用的沼液，采用粪渣自动分离的方式，分离后的废水和猪尿进入沼气池发电，能够满足全厂用电。

4.2 养殖蚯蚓

有资料表明，经处理的畜禽粪便是蚯蚓的最佳食物来源，因此可将畜禽粪便洒水、捣烂，然后倒入器皿中进行发酵，根据发酵引起的热能杀灭畜禽粪便中的有害物质，保存其中的优质蛋白质，再作为蚯蚓养殖的浓缩饲料，蚯蚓养殖过程中形成的粪便也可以制成有机肥，从而形成一个生态养殖圈。

4.3 猪—沼—菜—果生态养殖模式

畜牧业形成的粪便可放入沼气池进行厌氧发酵，发酵后的残留化学物质可作为肥料用于果蔬种植，从而增加蔬菜、水果的产量和品质，实现无公害蔬菜水果生态种植的目标。同时，沼渣还可作为蔬菜、水果、茶叶、饲料、生姜、养鱼、稻渔等的生态循环系统[5]。

5 结束语

随着我国禽畜养殖产业链的快速发展，畜禽粪便的无害化资源化利用越来越受到重视，在传统的养殖技术中，养殖场忽视了畜禽粪便的加工和资源化利用，不仅对周边环境造成环境污染，且消耗可利用的资源，不能满足当今经济的发展需求。相关部门要研究畜禽粪便无污染解决方案和资源化利用新技术、新工艺，做到粪污资源化利用，实现资源的可持续利用，促进生态畜牧业可持续健康发展。