畜禽养殖粪污处理技术及资源化利用探究.pdf

2023 年第 19 期 总第 107 期生态环境23畜禽养殖粪污处理技术及资源化利用探究邱合甜（贺州市平桂区望高镇农业农村服务中心，广西贺州 542829）摘 要：人民日益提升的物质生活水平及对畜禽食品需求量的增大，促进我国畜牧业发展的同时也给畜禽养殖粪污处理工作提出了挑战。畜禽养殖过程中势必会对空气、水源、土壤和自然等方面造成污染，更加不利于畜禽养殖业的可持续发展。故此，本文探讨了畜禽养殖粪污处理技术和资源化利用方式。关键词：畜禽养殖；粪污污染；技术处理；资源化利用方式 作者简介：邱合甜（1979），男，瑶族，广西钟山人，本科，畜牧师，研究方向：生猪生态养殖及畜禽粪污处理技术。1 畜禽养殖粪污处理技术1.1 堆肥还田处理技术 堆肥还田处理技术作为中国传统农业的一部分，具有深厚的历史底蕴。该技术通过堆肥发酵的方式处理畜禽养殖产生的粪便。在此过程中，粪便通过发酵实现了体积减小、脱水和无害化。发酵过程中产生的热量有助于杀死病原菌和虫卵，进一步确保了粪便的无害化。经过处理的粪便最终作为有机肥料被用于农田，既提升了土壤质量，又实现了资源的循环利用1。但该技术也存在一些局限性。如发酵热量有时不足以完全消灭所有病原体，可能导致疾病传播和对人体健康带来潜在威胁。此外，堆肥处理对重金属元素的处理效果较差，还可能造成地下水和地表水的污染。1.2 物理-化学处理技术 物理-化学处理技术是一种更为现代化的处理方法，它综合了物理吸附和化学氧化等多种技术。这种方法包括吸附介质法、絮凝沉淀法和电化学氧化法等。1）吸附介质法是一种通过使用固体吸附材料（如活性炭、碳化秸秆、沸石等）来去除粪污中污染物的方法。活性炭因其高孔隙性和比表面积大而被广泛应用，它能有效吸附粪污中的氨氮、磷和重金属等有害物质。一旦吸附材料饱和可能成为新的污染源，需要对饱和的吸附材料进行适当的处理或更换。2）絮凝沉淀法是一种通过添加特定的絮凝剂（如聚丙烯酰胺等）到粪污中，促使污染物聚集成团并沉降的方法。絮凝剂的添加使悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的团块，从而通过沉降被有效去除。这种方法的优势在于操作简单、成本较低，并且能迅速处理大量的粪污。但絮凝沉淀产生的污泥需要进一步处理，否则可能成为新的环境负担。3）电化学氧化法是利用直流电在阳极和阴极之间转移电子，使畜禽养殖粪污中的有机物和重金属发生氧化反应，从而转化为无害物质。这种技术对氨氮、磷和重金属的去除效果尤为显著。但它在处理纯有机物方面的效率相对较低，且通常伴随较高的能耗。1.3 生物处理技术 生物处理技术是一种利用微生物作用来处理畜禽粪污的方法。该技术根据使用的微生物种类不同，主要分为好氧微生物处理、厌氧微生物处理以及好氧-厌氧混合处理。好氧生物处理技术主要依赖于好氧微生物，在充足的氧气供给条件下，这些微生物能高效分解畜禽粪污中的有机物。常见的好氧生物处理工艺包括生物滤池法和序批式生物膜反应法等。生物滤池法利用填充材料提供微生物生长的表面，而序批式生物膜反应法则通过控制操作周期来处理污染物。该技术在去除氨氮、总氮和磷方面表现出色，且能长期稳定运行。其主要缺点在于较高的建设和运营成本，尤其在小规模养殖场中的应用难度较大2。厌氧生物处理技术则是在无氧条件下通过厌氧微生物的代谢作用来降解粪污。这一技术的优势在于其较低的能耗和占地面积，同时还能产生可用作能源的气体。但该方法在处理氮、磷等污染物方面的效果较差，难以满足严格的排放标准。好氧-厌氧混合处理技术结合了上述两种方法的优点，先进行厌氧处理产生能源气体，后进行好氧处理以提高氮、磷等污染物的去除效率。这种综合方法24适合于大规模养殖场使用，能在降低成本的同时保证处理效果3。1.4 自然生态处理技术 自然生态处理技术是利用自然生态系统的自净作用来处理畜禽粪污。该技术的常见形式包括人工湿地和稳定塘等。稳定塘技术主要通过水体中的植物和微生物共同作用来净化污染物。该方法虽然受环境条件影响较大，且净化周期较长，但它在降低氮、磷污染物方面效果显著；人工湿地技术是一种模仿自然湿地的生态系统来处理畜禽粪污的方法。它涉及多种净化机制，包括植物吸收、基质吸附以及微生物的代谢作用。该技术的净化效果取决于多种因素，如植物种类、温度和水体pH等。人工湿地在畜禽养殖粪污处理中表现出色，具有低投入和低运行成本的优点，已成为具有广阔发展前景的处理方法。在实施过程中应充分考虑环境条件，合理选择植被，适度构建湿地规模以适应畜禽养殖粪污的处理需求4。与传统的处理方法相比，人工湿地不仅具有更低的成本，还能为野生动植物提供栖息地，增加生物多样性。在实施自然生态处理技术时，虽然该技术成本较低、维护相对简单，但其处理效率和速度通常低于传统的机械和化学处理方法。因此，更适合那些对处理速度要求不高，且有足够空间建设的养殖场。生物处理技术，尤其是好氧-厌氧混合处理技术，以其高效的处理效果和能源回收潜力，适合于规模较大的养殖场。而自然生态处理技术，如人工湿地，以其低成本和环境友好性逐渐成为畜禽养殖粪污处理的可持续选择。选择合适的处理技术时，养殖场需要综合考虑自身规模、经济能力、环境影响及当地的法规要求。大规模养殖场可能更倾向于采用高效的生物处理技术，而小规模或具有环保意识的养殖场则可能更倾向于自然生态处理技术。2 畜禽养殖粪污资源化利用方式2.1 异位发酵床 异位发酵床技术是基于传统发酵床的进一步创新和改进。其核心在于将发酵床建设在养殖场外部，提高了粪便处理效率和环境友好性。在此技术中，首先选择合适的垫料，如木屑或稻壳来保证床体的通透性和持久性，一般每两年更换 1 次。接着，在发酵床中加入特定菌种，通过抽送粪便到发酵床，并使用翻耕机械促进发酵过程。该方法的优势在于可将畜禽粪便转化为高质量的有机肥料，用于农田施肥，同时减少了环境污染和运营成本。2.2 种养结合 种养结合模式是将畜禽养殖与植物种植相结合，形成一个循环利用的生态系统。这种模式下，动物粪便经过适当处理后可用作植物肥料，同时植物残渣可作为动物饲料。实施这一模式时，需考虑当地的气候、土壤和作物类型，确保“适地适种”。一个典型的例子是桑基鱼塘模式，在鱼塘和田地之间建立循环系统，动物粪便用于施肥，同时提高了作物和鱼类的产量。该模式不仅降低了污染，还提高了资源的利用效率，进而减少了养殖成本，提升了经济效益。综合来看，异位发酵床和种养结合两种模式在畜禽养殖粪污资源化利用上具有显著优势。这些方法不仅提高了粪污处理效率和环境友好性，还促进了农业生态系统的可持续发展，为畜禽养殖业的环保和高效运营提供了有效途径。应用这些创新技术可以显著提升粪污资源化利用水平，为农业生产创造更多的价值。3 结语 畜禽养殖粪污处理与资源化利用需要综合考虑环保、效率和经济可持续性。通过科学的处理技术，我们能有效控制和减少由养殖业引起的环境污染问题。同时，通过资源化利用，我们能将原本的废物转化为宝贵资源，进一步推动农业循环经济的发展。在此过程中，技术创新和政策支持将发挥关键作用，以确保养殖业的健康、高效和可持续发展。参考文献1 单新汝,彭来营.畜禽养殖粪污处理技术及资源化利用 J.北方牧业,2023(19):12.2 张斯颀.畜禽养殖粪污的处理及资源化利用 J.农业灾害研究,2022,12(9):55-57.3 孙家英,张志国,孙家慧.畜禽养殖粪污资源化利用技术模式探析 J.吉林畜牧兽医,2021,42(9):118+123.4 骆云璐.农村畜禽养殖粪污资源利用现状与对策研究 D.扬州:扬州大学,2021.