定西市畜禽粪污处理与资源化利用研究

2023-01-09白云

乡村科技 2022年21期

白云

（定西市生态环境信息统计中心，甘肃定西 743000）

0 引言

近年来，甘肃省定西市大力发展畜牧业，坚持把畜牧业作为全域产业、战略产业，不断完善产业链条。但是，在大力发展畜牧业的同时，当地出现了严峻的粪污处理问题。由于畜禽养殖场多位于偏远地区，养殖户缺乏完善的粪污处理和资源化利用设施，养殖过程中产生的粪污严重污染周边环境，破坏生态平衡，甚至威胁当地居民健康安全。因此，做好粪污集中处理和资源化利用对提高养殖户综合养殖能力和推动我国畜牧业可持续发展具有十分重要的意义。

1 畜禽粪污处理的必要性

畜禽养殖过程中产生的粪便等污染物含有大量的病原微生物、硫化氢、氨等有害物质。一旦污染物排放到水源中，会导致水体中有害物质增加，影响水体中各种生物的正常生长；大量病原菌会通过水体扩散，危害其他动物健康［1］。另外，污染物中含有的氮、磷等成分会加快藻类生长，导致水体中氧气含量降低，使大批水生动物死亡。畜禽粪污产生的恶臭气体影响空气质量，同时会为病原体传播提供途径。因此，科学处理畜禽粪污至关重要。相关部门及工作人员必须坚持绿色发展理念，根据养殖场当地生态环境等实际情况制订合理、有效的粪污处理方案，利用粪污还田、生产有机肥等技术对畜禽粪污进行有效处理。

2 粪污处理措施及优化方式

2.1 粪污处理措施

2.1.1 堆肥处理。堆肥处理是目前畜禽粪污处理中较为常见的方法之一。该方法主要是将粪污堆积处理，利用发酵产生的热能消灭其中存活的大量病原微生物和寄生虫，进而将粪污转变为有机肥料。采用该处理方法时需要占用较大的处理场地，且处理时间较长，处理过程中容易造成环境污染，因此对于规模化养殖场来说适用程度较低。

2.1.2 干燥处理。干燥处理法在目前畜禽粪污处理中较为常见，主要包括高温快速干燥法、自然干燥法、膨化干燥法。高温快速干燥法是直接用滚筒设备将粪便温度升高至500 ℃以上，从而起到快速杀菌、干燥、除臭的效果。该方法对设备要求较高，且处理成本高，但处理后的粪便养分含量较低。自然干燥法是将收集的粪污堆积于自然环境内，利用自然风、光照等进行自然干燥。该处理方法成本低、操作简单，但处理周期较长且容易造成二次污染。膨化干燥法是将收集的粪污运送至干燥间进行蒸发、搅拌、脱水等处理，最后将粪便含水量降低至13%以下，从而起到良好的杀菌、除臭效果。采用该方法处理的粪污便于储存，但在处理过程中会产生大量废气，污染环境，且处理成本高。

2.1.3 生物处理。生物处理法是指利用微生物快速分解粪污中的有机物。畜禽粪便生物处理过程中会产生大量热量，进而将粪污中的病原微生物和寄生虫、虫卵等杀灭。该方法可释放多余的有机元素，将粪便转化为优质的生物肥，从而应用于农作物栽培［2］。

2.2 粪污处理优化措施

2.2.1 粪污减量。减量化措施的应用可从源头上减少粪污产生量。畜禽养殖场常用的粪便清理方式包括干清粪法和水冲清粪法两类。前者工作量较大，后者则会产生大量污水。目前，干清粪法运用较为普遍。干清粪法是将畜禽粪便和尿液进行分流处理，粪便经过清扫、收集、运输等处理流程，尿液通过排尿沟收集，然后分别进行处理。此外，养殖户可通过改进设施设备，减少粪污产生量。例如，采用碗式饮水机等可有效节约用水量，减少污水的产生。

2.2.2 集中处理。在养殖密度较大区域，相关部门应支持建立粪污集中处理中心，收集养殖场内产生的粪污，并进行统一处理和利用。同时，粪污集中处理中心应对周边小规模养殖场内产生的粪污进行专业化收集和运输，随后按资源化、无公害化要求进行集中处理和利用。

2.2.3 控制污水排放。畜禽养殖过程中产生的污水须经处理后方可排放到环境中。对于规模较大的养殖场，可将污水通过工厂化处理达到国家标准后再排放；对于养殖规模较小的养殖场，可通过生态湿地对污水进行净化处理。养殖污水处理前应先通过沼气池进行预处理，随后将其引入生态湿地，利用水生植物吸附污染物，最后再进行排放。

2.2.4 建造尿污窖和堆粪场。尿污窖和堆粪场用于堆积发酵畜禽养殖产生的粪便、污水和尿液。尿污窖较多采用地下式，堆粪场主要分为地上式、地下式及半地下式。建造尿污窖和堆粪场时，应根据养殖规模确定建造面积。建造尿污窖和堆粪场时要求地基使用三合土夯实。堆粪场地面需使用水泥、沙石进行硬化，尿污窖要用水泥抹平地面。尿污窖和堆粪场的四周用高砖堆砌，同时墙体使用水泥抹面，保证墙面光滑，顶棚采用钢梁、钢柱。尿污窖内部还须修建隔墙，从而将其分为溢水窖和跌水窖，溢水窖和跌水窖顶端应配备爬梯，同时做好防溢、防渗工作。尿污窖的窖顶应用砂石和水泥进行灌注，同时修建尿污口（与跌水窖连接）。堆粪场对排水设施的要求较高，同时应做好防雨、防雪、墙面防渗漏工作。为了推动尿污窖和堆粪场建设，当地相关部门应加大资金投入力度，推动相关工作开展，实现资源循环利用。

3 畜禽粪污资源化利用综合措施

3.1 用作肥料资源利用

畜禽养殖过程中产生的粪污资源是重要的农作物肥料资源。将畜禽粪污集中收集，并置于高温、高压环境内发酵，从而使其转变为有机肥，进而施加于土壤中，可提高土壤肥力，促进农作物生长。粪污中含有大量的氮、磷等元素，这些元素是花果、蔬菜等植物生长所必需的重要营养物质。由于不同畜禽粪便中所含有的有机物含量不同，因此利用方式具有一定差异。通常粪污直接的处理利用效率低，故需通过发酵等方式处理后再应用于农业生产。

养殖人员应遵循当地环境、气候等条件制订适宜的粪污处理方案。养殖人员应收集足量的畜禽粪便，随后将粪便和切碎的秸秆按照3∶1的体积比混合，混合后再向其中加入100 g/t发酵菌进行发酵。搅拌所有材料直至肥料颜色为褐色，且无异味时停止。混匀的粪便进行堆放储存。环境温度较低时应在其表面覆盖稻草，阴雨天应在其表面覆盖塑料膜。为了保证粪污肥料的肥效，禁止在梅雨季节或恶劣天气时制作。采用此方法处理后粪污用于农作物生产可有效提高农作物产量和品质。同时，混合肥料可有效提高土壤肥力，增强农作物抗病虫害的能力。此外，养殖人员还可利用苍蝇、蚯蚓等生物对粪便进行分解，生产有机肥料，用于农业生产。

3.2 作为能源资源利用

将收集到的大量粪污放入沼气池内进行发酵处理，可产生大量沼气，该方法较好地实现了粪污资源的再利用。粪污发酵过程中可将有机物转变为有机酸，同时形成甲烷和二氧化碳。产生的沼气可用于居民日常生活，减少燃气资源的使用量。畜禽粪污中含有大量的木质纤维素，发酵后可产生乙醇，用于生产工业酒精。另外，粪污资源还可用于发电，如利用粪污原料建立发电厂，减少煤炭发电。对于较分散的养殖户，相关部门应在养殖场周边建设沼气池，将周边养殖场产生的粪污集中运送至沼气池内处理，同时根据当地农作物生长需求配制沼肥。畜禽养殖区还可采用种养结合的模式，减少粪污排放，提高土壤肥力和农业生产经济效益［3］。

3.3 作为饲料资源利用

一是相关机构可对畜禽粪污采取干燥处理、生物处理等方法提取其中富含的微量元素，并将其制备成饲料用于畜禽养殖。养殖人员可先对粪污进行干燥处理，降低粪污含水量，随后对其进行加热处理，使其干燥到一定程度后混入畜禽饲料中使用。二是可通过堆积发酵的方式去除粪污中的水分和杂质，随后进行发酵处理，制成饲料用于养殖。三是可以将畜禽粪污用于饲料青贮处理。将粪便与玉米粉按照1∶1的体积比混合，在厌氧条件下发酵15～20 d，可形成畜禽饲料。

3.4 生态利用

将干燥的粪便进行粉碎处理，然后按照1∶5的体积比与水中污泥进行混合，在缺氧条件下混合物可生成生物碳，可用于修复土壤。另外，粪便发酵处理还有利于废水的处理。将粪污制作成发酵液，随后利用反应设备获取高浓度的氨氮液体，将其用于微藻生产，可对水体进行有效净化。养殖人员还可将处理后的粪污用于蚯蚓等生物的养殖，粪污及杂草处理后可制作成培养料，从而提高养殖效率，实现粪污资源生态利用。

4 定西市畜禽粪污综合处理利用过程中存在的问题

对畜禽粪污进行科学化处理和资源化利用可有效减少环境污染，促进农业和畜牧业的有机结合。但目前，定西市在畜禽粪污处理和资源化利用过程中仍存在一系列问题，如标准化养殖占比较低、粪污收集和处理设备落后等。

4.1 标准化养殖占比低

近年来，定西市畜禽养殖业得到一定程度的发展，规模化养殖场数量逐年增加，但总体而言散养户占比仍较大。散养户养殖水平普遍偏低、基础设施落后。大部分养殖场直接将粪污进行堆肥处理后用于农作物栽培，对粪污资源的利用效率低，且存在较多危害。同时，大多数养殖场缺乏处理和利用粪污资源的先进技术，对粪污的资源化利用水平较低。

4.2 粪污收集、处理设施落后

当地中小规模养殖场普遍基础设施建设落后，无法实现粪污的集中收集、处理等，多数仍采用人工清粪方式，导致干粪和污水无法得到有效分离。部分养殖场雨污不分离，导致水资源污染严重。另外，早期投建的养殖场由于缺乏科学的规划设计，导致化粪池、发酵池等建设不合理，再加上缺少定期维修，易造成渗漏。除此之外，部分养殖场选址不规范，防疫条件差，粪污收集不及时，严重危害周边环境。