浅谈畜禽养殖粪污资源化利用方法.pdf

养殖与饲料2 0 2 3 年第9 期49：浅谈畜禽养殖粪污资源化利用方法欧忠云1,汤润生？1.湖北省竹溪县农业农村局畜牧技术推广站，湖北竹溪4 4 2 3 0 0；2.湖北省竹溪县农业农村局动物卫生监督所，湖北竹溪4 4 2 3 0 0摘要当前，畜牧养殖业集约化、规模化程度越来越高，随之而来的是畜禽粪污处理不当带来的环境污染问题。本文结合工作实际，重点分析了畜禽粪污资源化利用对策，即处理后还田利用和有机肥生产加工，以及畜禽粪污资源化利用的常用技术，如堆区发酵处理法、沼气工程处理法、发酵池发酵处理法、生物发酵床处理法和机制有机肥处理法，并提出了畜禽粪污资源化利用要注意做到“三分离一净化”。利用技术手段对畜禽粪污进行综合利用，让畜禽粪污变废为宝，实现资源再利用，引领畜禽养殖行业可持续发展。关键词畜牧养殖；畜禽粪污；资源化利用；畜牧养殖业是大农业的重要组成部分，是中国农村千百年来流传至今的传统产业。近年来，随着社会经济的发展，竹溪县畜牧业迅速发展，饲养规模化、集约化程度不断提高，规模养殖在农业经济中的占比日益扩大。在带动广大养殖业主增收的同时,随之而来的是养殖过程中产生大量的畜禽粪便以及冲洗畜禽栏舍产生的废水排放量增大，如果未经处理直接排放，将污染大气、土壤、河流，造成养殖区域附近环境中抗生素、重金属超标，对人们的健康造成威胁。粪污中的寄生虫、病毒也会大量繁殖,进而造成区域性动物疫病流行。这种现象与乡村振兴、美丽乡村建设理念背道而驰，因养殖粪污处理不当引发的环保投诉日益增多，如何引导广大养殖业主对畜禽粪污进行综合利用，变废为宝，是畜牧行业管理人员、养殖业主以及村镇行政管理人员的共同责任。1未经处理畜禽粪污的危害1)污染大气。畜禽粪污中含有较多的碳水化合物和含氮化合物，这些物质容易发酵并产生恶臭，收稿日期：2 0 2 3-0 7-1 9作者简介：欧忠云，男，1 9 7 5 年生，中级兽医师。蚊蝇横飞，产生酸雨，造成温室效应。2)污染土壤。畜禽粪污中含有大量氮、磷、钾等成分，如果大量未经处理的畜禽粪污进人土壤，容易使土壤含盐量增加，引起土壤结构变化，不利于农作物生长。3)污染水源。畜禽粪污中包含的多种营养物质进人水体，会使水中氮、磷、钾含量超标，造成水体富营养化，水中生物逐渐下降乃至灭绝，水质下降，无法饮用，对人们身体健康造成威胁。4)引起动物疫病流行。畜禽粪污中含有大量未经杀灭的寄生虫卵、病毒等，如果不进行处理，容易引起疫病传播,加剧区域性动物疫病流行!。2畜禽粪污资源化利用存在的问题2.1音畜禽养殖业主环保意识不强环保处理设施资金投人与养殖规模呈正比，部分养殖业主生态环保意识不强，不舍得投人大量资金用于畜禽粪污处理再利用,很多畜禽养殖场建设时就缺乏对畜禽粪污处理区域及相应的环保设施设备的规划,这是造成畜禽粪污影响环境的主要50原因。2.2相关法律法规有待完善加强我国常用的有关畜禽粪污处理污染环境的法律主要有中华人民共和国环境保护法中华人民共和国畜牧法和畜禽规模养殖污染防治条例等，而以上法律对畜禽养殖粪污治理方面约束力还不够。如中华人民共和国畜牧法中对畜禽养殖粪污处理方面的规定只有引导性规定而没有相应的处罚规定；畜禽规模养殖污染防治条例按规定仅处罚规模以上畜禽养殖场，并且处罚力度不大。政府应重视环境保护，相关立法应更严格细致 3 。2.3畜禽养殖场粪污处理设施和处理技术不足部分养殖场既没有任何粪污处理设施设备，也没有相关处理技术，畜禽粪污直接堆积在场地甚至直接排放到河流水域，导致当地环境受到污染 。3畜禽粪污资源化利用对策养殖业粪污中含有较高的有机物质，经过堆发酵、沼气工程、生物发酵等处理加工后可还田利用或者出售，产生生态价值和商业价值。但从竹溪县多个养殖场的粪污处理模式和效果来看，总体处理率偏低、处理方式单一、资源化程度低、技术适用性差。处理利用水平不高,种养分离，畜禽粪尿中的有机物质和大量的作物生长所需要的氮、磷、钾等养分白白浪费，没有实现废弃物在种植业中资源化利用。目前,对畜禽粪污处理再利用的途径主要是处理后还田、还林利用或者进行有机肥加工后再利用。3.1处理后还田利用畜禽粪污通过堆区发酵、沼气、生物发酵等方式进行处理，处理后的畜禽粪污施人农田、林地，为农、林、茶、果提供养料，促进作物生长。在处理畜禽粪污的同时，节约了资源，保护了生态环境，利于种植业和养殖业共同发展。3.2有机肥生产加工当前的种植业大量使用化肥农药，这对生态环境和人们身体健康产生不利影响，而畜禽粪污中含有大量的农作物所需要的营养物质。将其加工制成有机肥，广泛应用在农业生产中，生产的有机农作物、有机果、有机茶等，成本低但附加值高，广受市场欢迎。养殖与饲料2 0 2 3 年第9 期4音畜禽粪污资源化利用的常用技术4.1堆区发酵处理法堆发酵还田利用是应用历史时间最长,且在广大农村养殖户中使用最广泛的一种畜禽粪污处理方法。畜禽粪便容易降解而且富含大量植物所需营养元素和有机物质，是天然、有机、绿色肥料，但是未经处理的畜禽粪污不能直接用作肥料。堆发酵是一种简单易行、易于推广的畜禽粪污处理方法。该方法利用多种微生物共同作用,通过堆发酵将畜禽粪便中的有机态养分转化为可溶性养分和腐殖质，从而成为高效的生态有机肥料。与此同时,堆积时所产生的高温可杀死畜禽粪污中大部分病菌、虫卵等,从而减少了动物传染病和寄生虫病的流行，达到畜禽粪污无害化处理的目的，适合较小规模并且有一定消纳粪污土地的种养结合养殖户。这种粪污处理方式通过对畜禽粪便收集并堆积发酵后定期还田，可使畜禽粪污实现最大化利用，基本不排往其他外界环境，从而达到粪污的“零排放”。该模式具有投资少、运转费用低等优点，竹溪县多数家庭养殖户和山区牛羊散养户采用这种粪污处理方式。该处理方式需要建设防雨、防渗、防外溢的堆粪场（发酵池）,并根据粪便堆放时间和养殖数量确定堆粪场的容积，粪污堆发酵时间较长，一般需要6 个月左右，同时需要具备一定农田比例的土地来消纳处理后的畜禽粪污。4.2沼气工程处理法通过沼气工程对畜禽粪污进行处理再利用是目前流行而且处理效果较好的一种模式,其原理是通过专门的沼气工程，将畜禽粪污导人密闭沼气池中，使其在一定的温度、湿度、酸碱度、碳氮比条件下厌氧发酵，畜禽粪污中的颗粒状有机物和无机物得以降解，转化为可直接利用的沼气、沼渣和沼液。沼气可用作照明、生活燃料以及发电，沼渣可直接还田利用或者用于制作优质有机肥，沼液可直接还田利用或者进入氧化塘处理。这种处理方式非常适合“种养结合、农牧循环”的养殖模式，能高效充分利用能源,是畜禽粪污多层次高效利用的良性循环系统，是实行畜禽粪污处理“资源化、生态化”利用的最佳模式，适用于中大型规模养殖场，尤其是生猪养殖场。竹溪县几个较大规模养殖场都是采用这养殖与饲料2 0 2 3 年第9 期种粪污处理模式，解决了养殖行业的环保问题，沼气处理产生的沼液、沼渣用于茶园、果园施肥，实现畜沼茶或者畜沼果循环经济发展 5 ,是竹溪县目前主推模式。这种模式的缺点在于,沼气工程的建设一次性投资大，以万头猪场为例，沼气设施一次性投资约100万元 6 。且沼气发酵效果受温度影响较大，夏季发酵快,而冬季发酵慢,所产生的沼气也是夏季多、冬天少，并且多数畜禽规模养殖场远离居民点，使产生的沼气不能得到完全的利用，尤其是北方地区，冬季使用还需配套加热、保温措施。实践中发现，沼气工程处理法对猪的粪污处理效果最好,其次是牛。鸡粪处理过程中，由于鸡毛不易腐化,容易堵塞排污口；羊粪由于比较干燥，并且其蛋白质含量较少,因而不易被发酵分解，最好是添加一定比例的猪粪。另外，由于沼气池中的沼渣逐年累积,不便于清理，使沼气池有效容量日益减少，导致沼气设施使用年限往往只有3 5 年。遵循“最大可能地利用污废资源，遵循生态规律，减少对环境的污染”的原则，通过沼气工程处理畜禽粪污的设备和技术还有待改进，并根据各养殖场的实际情况进行推广和建设，否则会导致花费大量资金建设的沼气工程得不到合理利用。4.3发酵池发酵处理法将畜禽粪污引人密闭的粪污收集池，在三级沉淀的同时进行厌氧发酵。这种处理方法的原理是通过高温和厌氧菌的发酵作用,将畜禽粪污中的病菌和寄生虫杀死，使畜禽粪污中的有机物得以降解成植物更易吸收的无机物养料。畜禽粪污经密闭的三级沉淀池厌氧发酵熟化处理后再通过氧化塘作进一步处理，通过厌氧菌和好氧菌共同生化作用，去除污水中的氮、磷和有机质等。养殖场污水经厌氧、好氧处理后，可供农业灌溉进行再利用。该模式处理污水效果好，投资规模适中、耗能低、运行费用较低，适用于大部分小规模养殖场。受限于沼气工程的大投人以及缺乏相关项目支持，竹溪县山区较小规模养殖场使用这种处理模式较多，该处理方式需要一定的土地以消纳熟化处理后的畜禽粪污。由于氧化塘是露天的，需要做好防渗漏、防溢流等措施，避免再次污染环境。4.4生物发酵床处理法发酵床是将微生物菌种、锯末、稻壳等通透性51和吸水性较好的原料按一定比例混合，加人专用发酵菌种后制成发酵床垫料。通过发酵菌的发酵作用加速畜禽粪污的转化降解，从而达到畜禽粪污无害化处理利用的目的。这种处理方式又分为同位发酵床技术和异位发酵床技术。同位发酵是直接在畜禽栏舍内铺设发酵垫料，畜禽粪尿排放在发酵床垫料上，通过垫料中微生物发酵降解消化达到畜禽粪污无害化处理的目的；而异位发酵床是在栏舍以外兴建专门的发酵床,将畜禽栏圈中的粪污转运过来进行发酵。采用同位床还是异位床发酵要因场地和养殖品种而定。异位发酵床适用更广泛，而养鸡场不适用同位发酵床技术。发酵床做好之后一般可反复利用3 5 年,其中的垫料可根据实际情况进行翻拌，并再次加人少量发酵菌、稻壳进行重复使用，最后作为优质肥料还田。使用发酵床养殖,不需要对畜禽粪尿进行清扫、收集和处理。这种模式适合消纳土地紧张的中小养殖场，投资成本较低，垫料可重复利用。竹溪县部分猪场、牛场在使用过程中反映较好,其缺点是北方地区冬季气温低，发酵效果较差；垫料需要定期晾晒消毒，否则畜禽可能滋生寄生虫病。4.5机制有机肥处理法兴建专门的有机肥加工厂，对本场或者周边养殖场(户)产生的畜禽粪污统一收集,集中处理。对堆肥发酵后的畜禽粪污根据其含水率适当加人辅以黄土、谷糠、粉碎的农作物根茎等边角料配合一定的磷、钾成分以及微生物菌种等，通过专用机械设备进行匀质、发酵、翻抛、干燥后可以制成有机肥料。这种处理方式生产的有机肥干净卫生、营养成分可控、运输方便，广受林木、茶果、蔬菜等种植户欢迎,具有一定的商业利用价值，适合大型养殖场或者养殖户数多、密度大、消纳土地紧张的畜禽高密度养殖区。这是目前畜禽粪污处理最为先进的技术，受到越来越多的养殖场及专门商业投资者的青睐，运用前景广阔；其缺点是需要一定的厂房、设备等较大资金投人。5畜禽粪污资源化利用的注意事项需要注意的是，不管采取哪种处理方式，一定要做到“三分离一净化”。即“雨污分离、干湿分离、固液分离”“污水生物净化、达标排放”。5.1雨污分流对养殖场的天然雨水与畜禽栏舍产生的粪污52实行分流管理，不要让雨水进入粪肥堆场、收集池、沼气池、发酵床、厌氧池、好氧池。冲洗畜禽栏舍时尽量使用高压水枪等节能方式，减少污水排放量，从而减少处理成本。5.2干湿分离尽量将养殖场干粪清理到圈外防雨、防溢、防渗漏的干粪储存场所，然后通过堆积发酵后还田利用或者集中到有机肥加工场所进行再加工、再利用。5.3固液分离要利用固液分离机等设施设备对粪污进行处理，从而减少污水和粪污处理量。5.4达标排放对初步处理后的污水通过沉淀、过滤，将有形物质再次分离，进入有氧发酵塘净化后可以达标排放。5.5安全生产生物发酵床技术以及机制有机肥的处理方式养殖与饲料2 0 2 3 年第9 期涉及到用电及机械设备使用方面的安全问题，沼气处理更涉及到密闭空间沼气中毒和沼气遇明火爆炸的问题，在使用过程中一定要加强相关从业人员的安全培训以及安全警示和防护工作。参考文献1】杨健.低碳畜牧业发展中强化养殖污染治理的作用 低碳世界,2018(5):342-343.2】阿力玛斯.畜牧养殖中环境保护问题分析 皮革制作与环保科技,2 0 2 3,4(3):3 6-3 8.3 罗俊丞,罗娅君,陈杨武，等.畜禽粪污资源化利用研究进展 .贵州农业科学,2 0 2 0,4 8(5):1 3 6-1 4 1.4张筱滢.畜牧养殖环境污染的原因及有效对策畜禽业,2 0 2 3,3 4(2):9-11.5】李建庆,滕祥,李泽波.畜禽生态养殖废弃物利用及节能减排措施.畜牧兽医科学(电子版),2 0 2 2(2 0):1 9 0-1 9 2.6 相俊红,胡伟.我国畜禽粪便废弃物资源化利用现状 现代农业装备,2 0 0 6(2):5 9-6 3.【责任编辑：胡敏】