畜禽废弃物资源化利用及无害化处理研究进展

文｜李国良（山东省郯城县畜牧发展促进中心）

随着全球畜禽养殖业的快速发展，畜禽废弃物的产生量也呈现出快速增长的趋势。畜禽废弃物的大规模排放不仅给环境造成了严重污染，还对公共卫生带来了潜在威胁。因此，畜禽废弃物的资源化利用和无害化处理成为当前研究的热点和关注的焦点。笔者旨在综述畜禽废弃物资源化利用及无害化处理的研究进展，并对相关技术和方法进行总结和评估。以期通过笔者的综述，让养殖人员全面了解畜禽废弃物资源化利用及无害化处理领域的研究进展，为进一步推动该领域的发展提供理论基础和实践指导，以实现畜禽废弃物的可持续管理和环境友好处理。

一、畜禽废弃物的特点和问题

1.畜禽废弃物的产生和组成。畜禽废弃物是指在畜禽养殖过程中产生的各种废弃物，包括粪便、剩余饲料、屠宰废弃物等。畜禽废弃物的产生量巨大，与养殖规模和密度密切相关。养殖业的快速发展导致了畜禽废弃物产生量的快速增加。畜禽废弃物的组成复杂，含有大量有机物质、氮、磷等营养元素，同时也含有微生物、重金属和有害物质等。其主要特点包括高含氮、高含磷和高含水量，使得处理过程面临着挑战。

2.畜禽废弃物对环境和公共卫生的潜在影响。未经处理的畜禽废弃物对环境和公共卫生带来潜在的影响。首先，畜禽废弃物中的营养元素会被排放到环境中，导致水体和土壤的富营养化，引发水体富营养化和蓝藻水华等环境问题。其次，废弃物中的微生物和病原体可能传播疾病，对人畜健康构成威胁。此外，废弃物的气味和氨气排放也会给周边居民带来不适和环境污染问题。废弃物的堆积和处理不当还可能引发地下水和地表水的污染，破坏生态系统平衡。

3.畜禽废弃物处理面临的挑战和问题。畜禽废弃物处理面临着一系列的挑战和问题。首先，处理大规模的畜禽废弃物需要耗费大量的资源和能源，处理成本较高。其次，废弃物的高含水量和高浓度使得处理过程复杂，涉及废弃物的收集、储存、运输和处理等环节，需要综合考虑技术、经济和环境因素。此外，废弃物的处理和利用涉及政策、法规和社会接受度等方面的问题。缺乏相关的政策支持和监管机制可能限制了废弃物处理技术的推广和应用。同时，公众对畜禽废弃物处理厂的负面印象和顾虑也是一个重要的问题，需要加强宣传和教育工作。

二、畜禽废弃物的资源化利用方法

1.生物能源利用。

（1）沼气发酵。沼气发酵是将畜禽废弃物通过微生物分解产生沼气的过程。通过控制发酵条件和优化发酵菌群，可以高效地将废弃物转化为沼气，同时产生有机肥料作为副产品。沼气可以用于发电、取暖、烹饪等，有效利用了废弃物的能源价值。

（2）生物质能源生产。生物质能源生产是利用畜禽废弃物作为原料生产生物质能源的过程。通过生物质能源生产技术，如生物乙醇和生物柴油的生产，可以将废弃物转化为可再生能源。这种方法可以减少对化石能源的依赖，并减少温室气体排放。

2.有机肥料制备。

（1）堆肥技术。堆肥技术是将畜禽废弃物与其他有机废弃物混合堆积，并通过微生物分解、发酵和转化过程，制备有机肥料的方法。在适当的温度、湿度和通气条件下，废弃物中的有机物质逐渐分解，产生稳定的有机肥料，具有良好的肥效和土壤改良作用。

（2）有机肥料加工技术。有机肥料加工技术包括对畜禽废弃物进行干燥、粉碎、压制等处理，制备成颗粒状有机肥料或复合有机肥料。通过加工处理，可以提高有机肥料的质量稳定性和使用便利性，满足市场需求。

3.基于废弃物的其他产品开发。

（1）蛋白质提取和利用。畜禽废弃物中富含蛋白质，通过适当的蛋白质提取技术，可以从废弃物中提取出高质量的蛋白质。这些蛋白质可以应用于食品加工、饲料制备和生物医药等领域，实现对废弃物中蛋白质资源的高值利用。

（2）畜禽废弃物中的微量元素回收。畜禽废弃物中含有一定量的微量元素，如锌、铜、镁等。通过适当的技术处理，可以从废弃物中回收这些微量元素，用于农业肥料的制备或其他工业用途，减少对原始矿物资源的依赖。

三、畜禽废弃物的无害化处理技术

1.畜禽废弃物的物理处理方法。

（1）热处理技术。热处理技术是通过高温处理畜禽废弃物，以达到杀灭微生物和分解有机物的目的。常见的热处理方法包括高温燃烧、高温干燥和高温蒸汽处理等。这些方法可以有效地降低废弃物的体积和重量，并消除潜在的臭味和病原体。

（2）压缩和包装技术。压缩和包装技术是将畜禽废弃物进行物理压缩和包装，以减少体积和便于储存和运输。通过使用专用的压缩设备和包装材料，可以将废弃物压缩成块状或固体状，减少废弃物的占地面积，并防止异味和病原体的散发。

2.畜禽废弃物的化学处理方法。

（1）消毒和灭菌技术。消毒和灭菌技术是通过使用化学物质来杀灭或抑制废弃物中的微生物和病原体。常用的消毒剂包括氯化物、过氧化物和臭氧等，这些化学物质可以有效地消除废弃物中的病原体，减少对环境和公共卫生的潜在风险。

（2）化学中和与固化技术。化学中和与固化技术是将废弃物中的有害物质与化学物质反应生成稳定的化合物，以降低其毒性和危害性。通过添加适当的化学药剂，如固化剂或中和剂，可以将废弃物中的有害物质固定在废弃物基质中，从而实现无害化处理的目的。

3.畜禽废弃物的生物处理方法。

（1）好氧和厌氧处理技术。好氧处理技术利用氧气来分解和降解废弃物中的有机物质，通过微生物的活动将有机物质转化为二氧化碳和水等无害物质。厌氧处理技术则是在缺氧条件下，利用厌氧微生物将废弃物中的有机物质分解为甲烷和二氧化碳等产物。这些生物处理技术能够有效地降解废弃物中的有机物质，减少环境污染和气体排放。

（2）微生物降解和分解技术。微生物降解和分解技术是利用特定的微生物菌种来降解和分解废弃物中的有机物质。通过选用适宜的微生物菌种和优化处理条件，可以高效地将废弃物中的有机物质转化为无害物质。这种技术具有较高的环境友好性和处理效果。

四、畜禽废弃物资源化利用和无害化处理的挑战与展望

1.技术挑战和瓶颈。畜禽废弃物资源化利用和无害化处理面临着一些技术挑战和瓶颈。首先，废弃物的复杂组成和高含水量使得处理过程更加复杂和困难，需要开发和应用适合的技术和工艺。其次，废弃物的大规模处理和高处理能力的要求对设备和工程的设计提出了挑战，需要解决设备成本高、运行稳定性和能耗等问题。另外，废弃物中的微生物和致病菌的抑制和杀灭也是一个关键的技术难题，需要研发高效的消毒和灭菌方法。

2.政策和法规的影响。政策和法规对畜禽废弃物处理的影响至关重要。制定和实施相关的政策和法规能够推动废弃物资源化利用和无害化处理的发展，建立规范的管理机制和标准。然而，政策的缺乏或不完善、监管机构的不配套以及政策执行的问题等都可能对废弃物处理的实施产生负面影响。因此，需要加强政策的制定和调整，提高监管的力度和有效性，为废弃物处理提供良好的政策环境和法规支持。

3.可持续发展的前景。畜禽废弃物资源化利用和无害化处理的可持续发展前景是积极的。随着环保意识的提高和可持续发展理念的普及，对废弃物处理的要求越来越高。资源化利用和无害化处理正成为社会关注的焦点。未来的发展趋势是将废弃物处理与能源利用、循环经济和生态环保相结合，实现废弃物的高效利用和资源化循环。同时，技术的创新和进步将为废弃物处理带来更多机遇和可能性，如新型生物处理技术、高效能源回收技术等的应用。此外，畜禽废弃物处理的可持续发展还需要加强公众参与和社会共识。公众对废弃物处理的认知和接受度对于推动技术的应用和政策的实施至关重要。加强宣传教育，提高公众对废弃物处理的认知和理解，加强与社会大众的沟通和合作，形成共建共享的社会氛围，将有助于推动废弃物处理的可持续发展。

五、结语

畜禽废弃物资源化利用及无害化处理是当前环境保护和可持续发展的重要课题。通过综述研究进展，我们了解到废弃物的特点和问题，以及各种处理方法的应用。资源化利用方面，生物能源利用、有机肥料制备和其他产品开发展示了废弃物的潜在价值。无害化处理方面，物理、化学和生物处理技术提供了处理废弃物的有效途径。然而，技术挑战、政策支持和可持续发展的问题仍需解决。为实现畜禽废弃物的可持续管理，需要不断创新技术、加强政策引导，并提高公众的意识和参与。通过共同努力，我们可以推动废弃物处理的可持续发展，减少环境污染，促进资源循环利用，实现绿色农业和生态平衡。