畜禽污染現狀與綜合利用方式探究

畜禽污染現狀與綜合利用方式探究

遠德龍，高明鑫
（山東省臨沂市羅莊區畜牧局，山東 臨沂 276000)

文內介紹了養殖場糞污處理現狀與對環境造成的主要影響，綜述了幾種畜禽糞污處理綜合利用模式，提出了畜禽糞污治理的對策與措施，以期在畜牧養殖過程中既保護環境又實現糞污資源化利用。

畜禽養殖；綜合利用；污染治理

近年來隨著國家對畜牧業扶持力度不斷加大，我國畜禽養殖場規模不斷加大，但畜禽養殖企業規模參差不齊，糞污處理設施不完善，畜禽污染問題日漸突出。隨著《畜禽規模養殖污染防治條例》等有關法律法規和政策的出臺，在建設環境友好型養殖企業的發展要求下，各地相關部門重視養殖場的糞污污染問題，在資金、技術上都給予了很大的支持。文內就目前我國部分養殖場的糞污處理現狀和對環境的主要影響進行了介紹，并在此基礎上對養殖場固體糞污及廢棄物處理給出了綜合性的解決方案，以期實現資源的合理利用，建設生態環保型畜禽養殖場。

1 養殖污染現狀

隨著農村產業結構調整，畜禽養殖業發展迅速，畜禽糞污排放量巨大。傳統農牧結合方式不足以消納畜禽產生的糞污，加之農業政策與環境政策脫節，缺乏相應的技術指導與資金扶持，導致畜禽糞污不僅得不到充分利用而且造成環境污染。據2010年第一次全國污染源普查公報，我國農業污染物排放主要來源于畜禽養殖業，其中化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）排放量分別達到1 268.26萬t、16.04萬t、102.48萬t，占農業污染物排放總量的96%、56%和38%，畜禽養殖產生的COD和氨氮排放量占全國COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%[1]。據全國規模化畜禽養殖業污染情況調查技術報告結果表明，我國60%的養殖場缺乏干濕分離設施，而且對于環境治理的投資力度不足，80%左右的規模養殖場缺乏必要的污染治理設施及投資[2]。

2 畜禽污染對環境的主要影響

畜禽養殖污染主要是畜禽糞尿排泄物、病死動物尸體及養殖廢棄物對環境造成的污染。畜禽糞尿排泄物中不僅含有大量氮、磷（P）等有機物而且糞尿厭氧分解能夠產生硫化氫、氨、酰胺類、胺類和吲哚等有毒有害氣體。糞污中含有的大量大腸桿菌、寄生蟲卵等病原微生物，易造成疫病傳播；而飼料添加劑的不合理使用，更易造成抗生素、抗菌素氧化劑、激素等藥物殘留和汞、鎘、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)等重金屬污染。

2.1 對土壤的影響

農田土壤生態系統具有一定的自我消納能力，合理適度地施用畜禽糞肥，不僅可以改善土壤結構，提高土壤肥力，增加土壤有機質，更有利于促進農作物的生長，提高產量，形成土壤生態系統自然良性循環。養殖環節中，飼料中往往添加較高含量的P，及Cu、Zn、Mn等微量元素，這些元素一小部分被動物腸道吸收，大部分隨糞便排出，如果不加以處理直接大量排入農田，不僅容易造成農田土壤營養富集，還會引起土壤中溶解鹽的積累，使土壤鹽分增高，從而影響植物的生長[3]。

2.2 對水體的影響

養殖環節中廢水來源于養殖過程中畜禽自身產生的糞尿、沖刷圈舍用水以及沒有實施雨污分流的雨水，這些污水如不經過凈化處理，通過直接排放或逐漸滲透等方式，就會對地表水和地下水造成污染。糞污中含有的大量COD、氨氮、P等營養元素能夠導致水體富營養化，溶解氧不足，嚴重時會改變地表水的理化性質和生物群落組成，導致水體中固體懸浮物、有機物和微生物含量升高，水體變黑、變臭[4]。

2.3 對大氣的影響

畜禽養殖對大氣的影響主要包括動物本身產生的氣體（甲烷、二氧化碳等）、畜禽糞便發酵產生的氣體（氨氣、硫化氫等）以及養殖造成的粉塵和微生物污染。畜禽特別是牛、羊等反芻類畜禽能夠產生甲烷、二氧化碳等溫室氣體。糞便厭氧發酵也能夠產生大量氨氣和硫化氫等刺激性氣體，而長時間不對其進行凈化處理，這些氣體又會發生一系列化學反應，產生甲基硫醇、二甲基硫醚、二甲胺等多種惡臭氣體。圈舍粉塵和微生物主要會導致養殖場周邊大氣中可吸入顆粒物增加，同時粉塵可攜帶多種微生物，并為微生物提供營養和庇護，延長其生存時間[5，6]。

2.4 對人畜的影響

畜禽糞污對人畜的危害主要包括氣味、病原微生物、細菌和寄生蟲等。養殖場的氨、惡臭等刺激性氣體容易刺激呼吸道黏膜，引起人畜的呼吸系統疾病。糞污中大量的病原微生物、寄生蟲卵及滋生的蚊蠅，通過糞污的露天堆放擴散、滲入或排入地下水體等多種方式，導致環境中病原種類和數量增多，出現病原菌和寄生蟲的大量繁殖，造成人畜傳染病的蔓延，甚至引發公共健康問題。

3 畜禽污染綜合處理利用模式

畜禽糞污治理原則應遵循減量化、無害化和資源化利用的思路，從源頭上減少畜禽自身排泄物、控制已排泄糞污體積的外源增加，對糞便、污水、空氣進行無害化治理，達到糞污無害化、資源化利用的目的。以養豬場為例，目前我國養豬場受養殖規模、養殖地域等限制，主要采取干清糞、水沖糞、水泡糞和生態養殖法4種清糞方式，4種方法各有利弊，糞污綜合處理模式也略有不同[7]。

3.1 能源生態型綜合利用模式

能源生態型綜合利用模式適宜養殖規模不大且養殖場位于適養區，遠離村莊、河流，周邊環境容量大，有足夠的土地或水面消納沼液、沼渣。畜禽養殖污水經厭氧消化處理后采用種養結合，作為農田液肥綜合利用，糞污實現零排放，達到生態綜合利用目的；厭氧過程中產生的沼氣進行發電、燃氣或加工為新能源汽車燃料，實現能源綜合利用[7]。根據綜合利用目的不同能源生態型綜合利用模式又可以分為糞污全部厭氧發酵和糞污干濕分離單獨發酵兩種方式。

3.1.1 糞污直接發酵

糞污直接發酵綜合利用方式較為簡單，以糞污全部綜合利用為目的，與傳統糞污直接還田、還牧、還林相比，糞尿連同污水經過預處理后，一起進入厭氧反應器，進行厭氧發酵，產生的沼氣經凈化后進入貯氣罐貯存用于能源發電等，沼液作為肥料直接用于灌溉或經加工制成液態有機肥，沼渣進行堆肥發酵或還田處理，全過程實現資源能源利用（圖1）。

3.1.2 糞污分離發酵

糞污分離發酵綜合利用方式在預處理時增加了糞污的干濕分離，主要以污染物的減排為目的，更加適用于干清糞類型的養殖場，固體糞便、廢水分別處理，廢水進入水解酸化池和厭氧反應池后產生沼氣，經凈化后進入貯氣罐，沼液可直接用于灌溉施肥或制成液態有機肥，固體糞便和沼渣進行堆肥發酵生產高檔有機肥或粗放還田利用（圖2）。

3.2 環保達標型綜合利用模式

環保達標型綜合利用模式適宜于養殖場周邊環境容量有限，沒有足夠的農田、林地用于消耗沼液、沼渣等排放物，養殖場位于環境敏感地帶，水域較多，且環保要求較高的地區。畜禽污水有機負荷較高，COD、氨氮、懸浮物等含量很高，降解難度較大。目前利用較多的是采用厭氧工藝結合沼氣工程，采取厭氧＋自然處理、厭氧＋好氧處理、或者兩者結合綜合利用，實現去除糞污COD的同時，達到脫磷、脫氮資源有效利用和達標排放的效果（圖3）。

圖1 能源生態型綜合利用——糞污全部發酵示意圖

圖2 能源生態型綜合利用——糞污分離發酵示意圖

圖3 環保達標綜合利用模式示意圖

3.2.1 厭氧＋自然處理

厭氧＋自然發酵處理工藝模式適用于水體較多的地區，在我國南方地區應用普遍，養殖場糞污經固液分離后，固體堆肥發酵或還田利用，液體進入沉降池沉淀，經預處理后進行厭氧發酵，發酵后的污水排放到三級穩定塘等自然處理系統，對COD等物質進行降解，最后進入人工濕地，達標排放。該套工藝模式占地較大，但成本低，不需要額外耗能，簡單易操作，較適宜中小型規模養殖場。

3.2.2 厭氧＋好氧處理

厭氧＋好氧發酵處理工藝模式適用于占地較小，環保要求高的地區，養殖場糞污首先進行固液分離，污水經厭氧發酵沉淀，進行好氧曝氣處理，然后再進入氧化塘等自然處理系統，最后達標排放，有時根據畜禽糞污來源不同，固液分離后還需進行短程硝化反硝化，再進行好氧處理[7]。這種處理模式在好氧處理過程中需要消耗大量氧氣，運行成本高，耗能大，較適宜大中型養殖場或養殖區使用。

4 畜禽糞污治理建議

4.1 加大宣傳，普及環保養殖理念

隨著綠色發展方式的提出，環保的概念深入人心，但在養殖場的實際發展中，養殖戶對環保養殖的重視程度遠遠不如對經濟效益的追求力度，“重生產效益，輕糞污處理”的現象普遍存在，其根本原因仍在于養殖人員對環境保護和糞污處理的重視程度不夠，沒有樹立正確的養殖理念和糞污資源化利用意識，因此，加大環保養殖宣傳尤為必要。

4.2 進一步改善配套基礎設施

我國推廣規模化養殖以來，養殖設施雖然有了極大改善，但糞污處理設施并未能夠得到配套發展，糞污處理設施落后，一些養殖場雖然進行了糞污集中處理，但收集池和氧化塘等往往沒有防滲膜，糞污滲入地下，造成土壤和地下水污染。此外，一些陳舊、小規模養殖場基礎設施老化、簡陋，雨污無法得到有效分離，大多直接排入河流。因此，進一步增強科技創新，改善配套糞污處理設施刻不容緩[8]。

4.3 加強種養循環體系建設

養殖場在進行選址時，有關部門應予以指導，在適養區的基礎上，應充分考慮糞污排放量與土地承載能力，達到種養結合的目的，減少環境污染，提高經濟效益。糞污經過發酵后形成的沼渣、沼液最終仍需要排入農田處理，但目前來看，大部分養殖場缺乏足夠與之相配套的農田用地，導致即使養殖場糞污經過發酵等處理后，沼液、沼渣仍要排入河流的現象，造成環境污染。

4.4 試點建設標準化畜禽糞污處理廠

針對養殖場單獨建設糞污處理設施投入較大，設備建成后不能有效利用和穩定運行問題，有條件的地區，建議在養殖場或養殖小區附近集中建設標準化的糞污處理廠，通過政府補貼，養殖戶與企業簽訂協議，配套建設污水連接管道，實現養殖小區內多家養殖場糞污集中處理，達到資源化利用的目的。

5 展望

畜牧業的健康發展關乎國計民生，畜禽養殖污染日益成為制約畜牧業發展的瓶頸之一，如何有效地處理養殖場糞污問題應引起足夠的重視。只有養殖前充分考慮糞污排放，實現種養結合，降低環境污染，才能提高養殖綜合效益；只有養殖中盡量減少污染物的排放，才能減少糞污治理投入；只有養殖后因地制宜，選擇適宜的綜合利用方式，才能真正實現糞污資源化和無害化。

[1] 中華人民共和國環境保護部，中華人民共和國國家統計局，中華人民共和國農業部.第一次全國污染源普查公報[Z].2010.

[2] 中華人民共和國環境保護部.2000年全國規模化畜禽養殖業污染情況調查工作報告[R].2002.

[3] 楊凌，朱明，陳靜華，等.鹽城市畜禽糞污處理利用現狀與對策研究[J].山東畜牧獸醫，2013，34（12）：37-41.

[4] 崔小年.城郊生豬養殖業發展研究-以北京市為例[D].北京：中國農業大學，2014.

[5] 鄒文華.糞污綜合治理措施在規模化養豬場的應用[J].甘肅畜牧獸醫，2016，46(13)：107.

[6] 程璜鑫.基于生命周期理論的畜禽養殖跨介質污染防治技術評估[D].北京：中國地質大學，2013.

[7] 萬里平.養殖場糞污處理綜合解決方案的研究及應用[J].中國豬業，2013，8（2）：59-61.

[8] 張火峰.養殖場糞污處理綜合解決方案的研究及應用[J].科技經濟導刊，2016（18）：102.

2016-10-28）

遠德龍（1988—），男，山東諸城人，碩士研究生，從事基層畜牧技術推廣工作。E-mail：zhuchengyuandelong@163.com