畜禽粪污资源化利用及防控技术

李汝勇

摘要：畜禽养殖业迅猛发展带动了农村及周边区域经济水平的提升，但也不可避免带来大量动物粪污的产生，严重地污染农村周边的生态环境。本文根据畜禽粪污带来的危害，分析产生畜禽粪便污染的主要原因，由原因找出畜禽粪污资源化利用技术与防控措施，并根据畜禽粪污处理防控原则，提出将其运用到实际工作中的方法，供读者借鉴与参考。

关键词：畜禽；粪污；资源再利用；防治技术

目前，畜禽养殖市场规模不断扩大，成为现代农业产业重要组成部分，但其带来的环境污染也是亟须解决的首要问题。畜禽养殖业工作者应当根据当地养殖环境与工作情况，积极探讨、利用畜禽粪污资源利用与防治技术，不断将其应用到实践过程中，提高畜禽粪污资源的再利用效率，保障当地生态环境，维持畜禽养殖业可持续发展与绿色发展。

1 畜禽粪污资源污染危害

1.1 污染土壤环境

适当的将畜禽粪污排放到土壤中，能够利用畜禽粪污内部的营养成分，增强土壤肥力，但也会污染土壤，当畜禽粪污排放量产生的污染大于土壤的污染洁净能力时，就会出现畜禽粪污无法完全降解，出现厌氧腐解现象，产生大量有害物质，破坏土壤的结构与质量，降低土壤肥力，严重危害农作物生长。同时，畜禽粪污中还存在一些有害微生物与重金属元素，也会随之排放到土壤之中，导致地下水硝盐酸污染、地表水磷污染以及重金属或微量元素超标现象；畜禽粪便中的重金属元素，例如，锌、铜等金属元素会影响农作物生长与发育障碍，含锌的污水用来灌溉农田也会影响农作物，造成小麦出苗参差不齐、植株矮小、叶片萎黄现象；部分畜禽粪污中还存在大量的镉元素，镉元素虽然无法直接影响农作物生长，但会进入到农作物中，危害人的身体健康[1]。

1.2 污染水体和生态环境

畜禽粪污中存在大量氮、磷化合物，一旦排入水中容易导致水体生态物种分布失衡，破坏系统的物质与能量流动，出现水体富营养化现象：水体内浮游生物以及藻类大量滋生，水体溶解氧量下降，鱼类以及其他生物大量死亡。同时，未经过处理便直接排放入水中的畜禽粪污还会降低水的洁净程度，导致水体恶臭污秽，充满异味，并且其中的病菌也会进入到水体中，危害人体健康。

1.3 传播疾病

畜禽粪污中含有大量的细菌、病毒、寄生虫等病原体，虽然大部分病原体在离开生物体内后会迅速死亡，但仍会有部分病原体能够存活，并进入到人体内，威胁人的健康。

2 畜禽粪污产生的主要原因

2.1 养殖场布局不合理

大部分区域的养殖场没有经过合理的规划布局，在养殖场建设过程中既没有考虑当地环境因素，也没有考虑畜禽粪污处理和排放问题，养殖场布局不合理，会严重影响畜禽粪污资源的利用防治与处理。很多养殖场在建设过程中仅考虑自身规模，对养殖场的饲料管理、存放功能、粪污处理都没有具体流程，养殖场内养殖产生的污染物不能及时得到处理，污染排放与处理过于随意，严重影响养殖场周边生态环境。

2.2 污染物防控宣传不足

部分养殖场内部对于畜禽粪污的处理与防治工作宣传不到位，大量工作人员没有相关环保意识，工作消极，尤其在中小型养殖场中，由于相关企业在处理粪污方面资金投入较低，管理方式以粗放为主，污染物处理不够及时。也有部分养殖场由于缺乏专业人员，对畜禽粪污排放、资源利用及防治工作从何处入手，难以正常开展工作[2]。

3 畜禽粪污资源化利用技术

3.1 清潔回用技术

畜禽粪污资源化利用技术中，清洁回用技术主要分为：（1）栽培基质技术。其是一种常见的畜禽粪污资源利用技术，该技术可以在林木以及蔬菜的幼苗培育阶段利用发酵完毕且完全腐熟的畜禽粪便，通过沤制、发酵、添加有机或无机肥后混配而成，工作人员也可以在基质中适当加入稻壳、秸秆等。畜禽粪污还可以用于培养食用菌，但在培养食用菌前，工作人员需要先将粪便湿化，将其二次发酵，这样有利于粪便后续资源化使用。（2）垫料发酵床养殖技术。发酵床养殖技术是一种新型生态养殖学模式，该技术能够综合利用生态学、微生物学以及发酵功能，其技术原理是以发酵床为载体，在养殖过程中利用发酵床中微生物的降解能力，将锯末、秸秆等厚垫料与菌种混合发酵，在发酵过程中，菌种吸收影响迅速繁殖，然后将发酵好的垫料引入养殖场内，养殖场内动物产生的畜禽粪污会被垫料吸附，被垫料中菌种分解、转化，形成大量的有机肥，以降低畜禽粪污中的类臭素、挥发性氨、挥发性脂肪酸等元素，同时减少畜禽粪污产生的恶臭气体，该技术无污染、零排放、无臭气的特点能在源头上控制畜禽粪污产生的影响，降低粪污造成的环境污染，保护当地生态环境。（3）粪便垫料利用技术。粪便垫料技术指利用动物粪便中松软的纤维素，将粪污固液分离，并将固体粪便收集发酵，发酵完成后的固体部分可以用于制作垫料，污水则可以当作肥料使用。（4）动物蛋白转化技术。动物蛋白转化技术的具体步骤是将畜禽的干清粪与蚯蚓、蝇蛆之类的动物蛋白均匀混合堆肥发酵，发酵完成后，动物蛋白部分可以用作饲料制备中，这种方法不仅能够解决畜禽粪污问题，也能降低饲料制作成本。（5）生物质燃料利用技术。生物质燃料利用技术能够利用脱水后畜禽粪污、废弃秸秆等材料，借助固化成型设备将其挤压成型，制成燃烧棒，其优点是：生物质颗粒燃料发热量大，纯度高，不含其他不产生热量的杂物，降低成本；减少环境污染，燃烧时也不会产生腐蚀，使用后的灰烬是优质肥料，可以回收再利用，且燃烧后灰渣较少，减少堆放；成本较低，投料方便，降低工人劳动强度，改善劳动环境[3]。

3.2 种养结合技术

（1）粪污全量还田模式。该模式会收集畜禽养殖过程中产生的粪便尿液与污水，并集中处理，将其储存至氧化塘中。氧化塘建设过程中，主要分为2种：敞开式和覆膜式，氧化塘能够利用水塘中的微生物与藻类对畜禽粪污进行有机处理，粪污可以通过氧化塘无害化处理，利用到农田施肥过程中。该模式主要优点是建设成本较低，粪污的处理费用也较低，养分利用率高，但这种方式也存在大量问题：粪污全量还田模式的储存周期较长，设备与氧化塘需求土地面积较大，施肥期集中且需要专业化的处理设备，使用范围也被限制在氧化塘周围。

（2）粪便好氧堆肥模式。该模式以畜禽养殖的固体粪便为肥料主要原料，通过好氧菌对粪便吸收、氧化、分解，氧化为简单的无机物，同时，释放能量，使其中微生物被杀灭。粪便经过好氧堆肥和无害化处理后，就可以直接在农田中使用，这种方法主要优点是好氧发酵温度高，能够有效清除粪便内的有害物质，无害化处理较为彻底，且发酵速度快，发酵周期较短，堆肥处理还能够提升畜禽粪便的额外附加值。缺点是在好氧堆肥过程中，容易产生大量臭气，影响当地环境。好氧堆肥模式适用范围仅限于固体粪便或无污水产生的畜禽养殖场。

（3）粪污厌氧处理模式。主要使用水冲粪技术，将畜禽粪污直接导入发酵池进行厌氧发酵，生产沼气、沼液、沼渣、该模式需要依托专业的畜禽粪污处理企业，拥有完善的大型沼气工程设施才能够使用，生产的沼气既可以用来发电，也可以用来提纯天然气。沼渣则可以生产有机肥，以供农田使用。沼液则可以在农田中利用，或在进行深度处理后将其排放。粪污厌氧处理模式主要优点是可以将养殖场内的粪污集中统一处理，专业度较高，能源化利用率较高。但其一次性投资需求较高，需要专业的人员以及设备，产生的能源产品利用难度较大，沼液产生量也过多，难以处理，需要建立专门的沼液处理设置。粪污厌氧处理模式适用于大规模的养殖场或养殖密集区域，且需要当地政府提供配套政策，保障模式正常运行。

（4）粪水肥料利用模式。该模式需要将养殖场内产生的污水厌氧发酵或通过氧化塘处理后，在农田施肥灌溉期间，将污水与灌溉用水按一定比例混合灌溉，实现水肥一体化。固体粪便则通过堆肥发酵后使用，或者通过集中处理。粪水肥料利用模式主要优点是污水在厌氧发酵或通过厌氧塘无害化处理后，污水能够减少内部有害因素，为农田土壤提供肥力，减少污水处理压力。缺点是该模式需要大面积的污水储存装置，且该模式运输范围较近，周围需要有配套农田面积进行灌溉，还需要配套建设粪水输送管网与粪水运输车辆运输污水。该模式适用于周围有一定农田面积的畜牧养殖场，在南方，该模式推荐使用厌氧发酵生产沼气等无害化处理，在北方则宜直接通过氧化塘储存污水[4]。

4 畜禽粪资源再利用和防控技术

4.1 控水技术

畜禽资源养殖过程中可以使用控水技术，该技术可降低用水量和避免水资源浪费现象，节约养殖资金。传统模式养殖场通常使用择水清粪模式，这会导致严重的水资源浪费。为扭转此局面，可以尝试采用干清粪方式，实践中应根据实际需求，选择不同的清粪手段，比如传送带干清粪、人工干清粪和机械干清粪，其能够有效节约水资源，避免水资源浪费。此外，洒水方式也应适当改变，转为电脑喷雾模式，对需要喷水区域进行把控。在圈舍的清理环节，养殖人员需要使用高压水枪对养殖区域进行清洗，并在清洗完成后及时展开消杀工作，及时消除病菌，避免疫病感染。畜禽养殖场也应当根据自身情况，制定完善的水资源管理制度，规定水资源每天的用量以及用地，做好水资源管理工作，防止人为因素或管道泄漏导致的水资源浪费，也能减少水资源污染。

4.2 四防措施

四防措施指的是畜禽养殖过程的防雨、防水、防渗、防臭措施。畜禽养殖场内建立的污水储存设施占用面积虽然较大，但是通常不需要为其搭建防雨设施，污水储存设施必须保证其容量充足，防止其出现泄漏现象。由于畜禽养殖过程中臭味是无法避免的现象，因此需要建立完善的防臭措施，防止臭味影响周边居民的正常生活，畜禽养殖场使用的防臭技术主要是生物防臭处理技术，该技术通过优化堆肥、饲喂等流程，提升畜禽的饲料转化率，减少粪污产生，同时，通过厌氧堆肥减少粪污臭味散发，并利用水的吸附与溶解性质来防止臭味，具体做法是：通过淋浴设施对养殖区域大量喷水，吸除养殖区域内的臭味。

4.3 建设贮存池

贮存池的建造要经过科学的规划，首先，为提升贮存池安全，防止贮存池泄漏，贮存池建造时地面应铺满混凝土，并做好防水措施，防止贮水池泄漏；同时贮存时的排污沟渠也应当合理规划，坡度不宜超过1%，贮存池在建设过程中应当注意墙体厚度，墙体不宜过薄也不宜过厚；贮存池内部也应当搭建雨棚，减少雨水蓄积量，并应提前计算污水贮存时间，建立明确的贮存池内污水储存時间表。污水贮存池底部也需要做好防渗工作，若污水池是地下污水贮存池，则还需设立导流渠，防止贮存池流入过多雨水，提升贮存池的防污染能力。贮存池周围还应当建造防护措施，防止因外物冲击破坏导致贮存池泄露[5]。

5 畜禽粪污处理原则

5.1 减量化原则

畜禽粪污处理原则首要是减量化原则，畜禽粪污处理的根本目的是在源头上减少粪污数量，控制其造成的环境污染范围，在畜禽粪污处理时，可以使用雨污分离技术或干清粪技术，最大程度地降低污水。在畜牧业养殖过程中，养殖者也可以通过在饲料中添加酶制剂或微生态制剂，提高动物的消化吸收能力，减少动物粪便排放量，提升饲料利用率与畜禽生长率。

5.2 无害化原则

实际处理过程中要遵循无害化原则，最大限度去除粪污内部的有害物质，防止其中有害物质传播，并根据当地的实际情况，因地制宜地处理粪污，在粪污处理技术上，应当选择对环境污染较小的技术。同时，也应当强化粪污的储存管理工作，提高粪污储存消纳能力，减少粪污产生的危害。

5.3 资源化原则

还需注重资源化原则，在畜禽粪污处理过程中，应当坚持将畜禽粪污变废为宝的处理理念，将畜禽粪污从废品污染物变为有机物肥料，通过处理后的粪污，不仅含有大量微量元素，有害元素也几乎消失。使用畜禽粪污产生的有机肥料不仅可以减少化肥的使用量，节约农户种植成本，也能改善土壤的结构，减少土壤肥力消耗。且粪污的污水通过无害化处理后也是良好的灌溉资源，能够提升水资源利用效率，减少水资源浪费。

5.4 生态化原则

最后需要遵守的是生态化原则，为了改善生态环境，需要坚持以绿色生态为主的原则，充分利用、保护自然环境，建立完善的自然生态系统。利用现代科学技术，对畜禽养殖周围的生态环境不断改造优化，协调养殖与自然环境之间的关系，防止环境破坏，提高资源利用率的同时也能够保护生态环境。

6 结语

综上所述，随着畜禽粪污对环境产生的破坏愈加严重，如何利用畜禽粪污资源，以及防治畜禽粪污对环境产生破坏，已经成为目前迫在眉睫的问题，养殖户应当积极认识粪污无害化处理与粪污污染防治的重要性，加强畜禽养殖场的管理工作，并采取积极有效的技术措施，加大养殖污染防治力度，从而提高畜禽粪污资源的利用率，减少其对自然环境产生的破坏，促进养殖业经济可持续性发展。

参考文献

[1] 刘来可.畜禽粪污资源化利用及污染防治技术浅析[J].山东畜牧兽医，2023，44（7）：72-73+76.

[2] 嵇敏.瓦房店市农村畜禽粪污治理调查报告[D].大连：大连海洋大学，2023.

[3] 李代军.浅谈畜禽粪污资源化利用存在问题及应对策略[J].中国动物保健，2023，25（5）：107-108+110.

[4] 畜禽粪污资源化利用与相关防治技术探讨[J].吉林畜牧兽医，2023，44（2）：113-114.

[5] 赖若冰.固始县畜禽粪污资源化利用的途径及对策研究[D].郑州：河南农业大学，2021.