畜牧場糞污管理和處理方法

李 斌 李會榮 強 莉 李俊玲 （山東省飼料質(zhì)量檢驗所 山東 濟南 250022）

近年來，隨著人類生活水平的不斷提高，對肉蛋奶的需求量不斷增加，致使畜禽生產(chǎn)規(guī)模愈來愈大，現(xiàn)代化、集約化程度愈來愈高，飼養(yǎng)密度及飼養(yǎng)量急劇增加。但在發(fā)展的同時，畜禽飼養(yǎng)及活體加工過程中產(chǎn)生的大量排泄物和廢棄物，對人類、其他生物以及畜禽自身生活環(huán)境的污染總是愈來愈突出，畜牧業(yè)的污染問題非常嚴(yán)峻，已引起全社會的高度重視。如何處理畜禽糞便，變廢為寶，實現(xiàn)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是科技工作者和社會各界面臨的重大課題。

1 畜牧場糞污的現(xiàn)狀

糞尿污染是無公害畜產(chǎn)品生產(chǎn)的最大危害之一。我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)每年平均產(chǎn)生糞便約17.3億t，是每年排放工業(yè)固體廢棄物(約6.34億t)的2.7倍。特別是近年來，畜禽養(yǎng)殖從農(nóng)戶分散養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向規(guī)模化養(yǎng)殖后，導(dǎo)致農(nóng)牧脫節(jié)、糞污密度增加。以年出欄1萬頭育肥豬的豬場為例，其每天產(chǎn)生73t污水；而飼養(yǎng)量為1000頭的奶牛場，年產(chǎn)糞尿1.1萬多t；1個20萬只的蛋雞場，僅成年雞每天就要產(chǎn)生雞糞近20t。畜禽糞尿中含多種污染物，主要包括糞尿厭氧分解產(chǎn)生的硫化氫、氨、醇類、酚類、酰胺類、胺類和吲哚等有機物，以及大量的病原菌、微生物等，這些污染物對環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。一些大中型畜禽養(yǎng)殖場，還分布在人口較為集中的大、中城市周圍，不少糞污直接排入池塘、渠道、河流，造成水體富營養(yǎng)化。目前，國家有關(guān)部門開始著手治理養(yǎng)殖場污染問題，但還缺乏必要的污染防治措施；大多數(shù)養(yǎng)殖場對環(huán)境治理投入不足，往往形成了在污染問題出現(xiàn)后才尋求對策的被動局面。

2 畜牧場糞污管理存在的問題

2.1 治污意識不強，缺乏保障機制

畜禽糞便無害化是一項費時、費力，又需一定設(shè)備和資金的工作，許多養(yǎng)殖戶，特別是一些規(guī)模化養(yǎng)殖場，要耗費大量人力、物力、財力，進行畜禽糞便的深加工經(jīng)濟效益差，國家又缺少相應(yīng)的扶持政策，因此，許多養(yǎng)殖戶和養(yǎng)殖場便隨意將畜禽廢棄物排入江河湖海，導(dǎo)致了環(huán)境的污染。另外，長期以來，各級政府和有關(guān)部門一直將城市和工業(yè)污染作為環(huán)境治理的重點，對畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治缺乏足夠的重視，沒有將其及早提上議事日程。雖然國家環(huán)保總局已經(jīng)公布畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，用于監(jiān)督管理畜禽糞便的排放，但是在具體實施過程中難度較大。

2.2 畜禽糞便的利用率低

近年來，我國農(nóng)業(yè)中化肥日漸代替有機肥，造成了禽畜糞便的浪費并污染環(huán)境，形成了化肥與畜禽糞便雙重污染。由于隨著經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以有機肥投入為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸被以機械化為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)所取代。從事農(nóng)業(yè)特別是傳統(tǒng)種植業(yè)的人口大量減少，有機肥使用量也逐漸減少，取而代之的是容易進行大面積機械化播撒、肥效快的化肥。同時，在比較利益的驅(qū)動下，農(nóng)村勞動力投向耕地的也明顯減少，也缺乏有力機構(gòu)將農(nóng)民組織起來施用畜牧場的畜禽糞便。這樣，在很大程度上改變了傳統(tǒng)的種植業(yè)生產(chǎn)方式，農(nóng)民主要施用方便干凈的化肥，單位耕地上有機肥的施用量大幅度減少。

2.3 養(yǎng)殖場建設(shè)和規(guī)劃不合理

絕大部分養(yǎng)殖場是在舊場的基礎(chǔ)上逐步擴大規(guī)模發(fā)展起來的，整個場缺少規(guī)劃布局，畜禽舍雜亂無章，建設(shè)也不合理。由于規(guī)模化養(yǎng)殖場區(qū)域布局不合理，導(dǎo)致規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場周邊沒有足夠的耕地消納吸收畜禽產(chǎn)生的糞污，加上沒有相應(yīng)的配套治污接口技術(shù)，難以形成具有多環(huán)節(jié)鏈接和實現(xiàn)糞污-沼氣-肥料等綜合效應(yīng)的良性循環(huán)，達不到變廢為寶的目的。

3 畜牧場糞污的處理辦法

養(yǎng)殖場的畜禽糞尿及污水若處置不當(dāng)，不僅對土壤、水體、大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，而且還嚴(yán)重危害人類的健康和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)安全。

3.1 肥料化技術(shù)

3.1.1 土地還原法 畜禽糞便還田是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，在改良土壤、提高農(nóng)作物產(chǎn)量方面起著重要的作用。土壤在獲得肥料的同時凈化糞便，節(jié)省了糞便的處理費用。凡是周圍有農(nóng)田的畜禽養(yǎng)殖場，都要盡最大可能將糞便及污水就地用于農(nóng)田，以較低的投入達到較高的生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益。但是，畜禽糞便作為有機肥直接施用，其最大的障礙是含水量高、有惡臭，而且氨的大量揮發(fā)造成肥效降低，病原微生物還會對環(huán)境構(gòu)成威脅。土壤的自凈能力有限，施用過多糞便容易造成污染；鮮糞在土壤里發(fā)酵產(chǎn)熱及其分解物對農(nóng)作物生長發(fā)育都有不利影響，所以施用量受到很大的限制。鮮糞的利用，還受季節(jié)的影響，淡季往往沒法及時、充分地利用，需要在施用前進行必要的堆制處理。

3.1.2 腐熟堆肥法 堆肥發(fā)酵處理是目前畜禽糞便處理與利用較為傳統(tǒng)可行的方法，運用堆肥技術(shù)，可以在較短的時間內(nèi)使糞便減量、脫水、無害，取得較好的處理效果。糞便經(jīng)過堆放發(fā)酵，利用自身產(chǎn)生的溫度來殺死蟲卵和病原菌。傳統(tǒng)的堆肥方法占地面積大、發(fā)酵時間長、無害化程度及肥力低，限制了糞便的使用，不適合大、中型養(yǎng)殖場的要求。高溫堆肥處理是利用混合機將畜禽糞便和添加物質(zhì)按一定比例進行混合，控制微生物活動所需的水分、酸堿度、碳氮比、空氣、溫度等各種環(huán)境條件，在有氧條件下，借助嗜氧微生物的作用，分解畜禽糞便及墊草中各種有機物，使堆料升溫、除臭、降水，在短時間內(nèi)達到礦質(zhì)化和腐殖化的目的。高溫堆肥處理主要受碳氮比、含水率、溫度、供氧量、pH值等幾方面因素的影響。高溫堆肥集有機和無機物質(zhì)、微生物及微量元素于一體，發(fā)酵時間短、營養(yǎng)全面、肥效持久，并且處理設(shè)備占地面積小，管理方便，生產(chǎn)成本低，預(yù)期效益好。

3.1.3 生物處理法 通過應(yīng)用微生物無害化活菌制劑發(fā)酵技術(shù)處理畜禽糞便是比較科學(xué)、理想、經(jīng)濟實用的方法，所產(chǎn)生的無害化生物有機肥是一種重要的肥料資源。用于生產(chǎn)生物有機肥的菌種應(yīng)具備對固體有機物發(fā)酵的性能，即能通過發(fā)酵作用使有機廢棄物腐熟、除臭和干燥。目前，用于固體有機廢物發(fā)酵的菌種主要有絲狀真菌、擔(dān)子菌、酵母菌和放線菌，也可采用光合細(xì)菌與上述的一些菌種制成發(fā)酵劑用于固體有機廢棄物的發(fā)酵。此方法一般要求畜禽糞便中的有機質(zhì)含量在30%以上，最好在50%～70%；碳氮比為30～35：1，腐熟后達到15～20：1；pH6～7.5；水分含量控制在50%左右為宜，在有些加菌發(fā)酵方法中可調(diào)節(jié)到30%～70%。如果在發(fā)酵后進行干燥、粉碎，加入一定配比的無機氮、磷、鉀肥料，復(fù)混造粒就制成了另一種新型的生物有機復(fù)合肥。生產(chǎn)微生物有機肥料的方法有平地堆置發(fā)酵法、發(fā)酵槽發(fā)酵法、塔式發(fā)酵廂發(fā)酵法等。畜禽糞便通過生物發(fā)酵處理后消除了病菌、蟲卵等有害微生物，使環(huán)境得到改善和凈化。生物有機肥含有益微生物菌群，根際促生效果好、肥效高，同時富含有機、無機養(yǎng)分及生理活性物質(zhì)，體積小、便于施用、安全無公害，能滿足規(guī)模化生產(chǎn)和使用要求。

3.2 能源化技術(shù)

3.2.1 制作沼氣 畜禽糞便中含有大量的能量，利用發(fā)酵沼氣不僅可使畜禽糞便中的能量轉(zhuǎn)化成可燃?xì)怏w，還可避免糞尿的肥分損失。畜禽養(yǎng)殖場若有沼氣，可用其取暖或給仔畜禽保暖，工作人員洗澡，也可用沼氣烘干糞便；而沼液和沼渣可用來灌溉農(nóng)田和果園，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，是一種“畜禽養(yǎng)殖—沼氣—果菜糧”的綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。這種方法體現(xiàn)了物質(zhì)與能量多層次循環(huán)利用技術(shù)，實現(xiàn)了畜牧業(yè)無廢物、無污染生產(chǎn)，具有明顯的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。發(fā)酵初期，糞尿中的有機物可被沼氣池中的好氣性微生物分解。在氧氣不足的環(huán)境中，厭氣性微生物開始活動，發(fā)酵過程可分為成酸階段、沼氣和二氧化碳的生成階段。使糞便產(chǎn)生沼氣的條件，首先是保持無氧環(huán)境；其次是需要充足的有機物，以保證沼氣菌等各種微生物正常生長和大量繁殖；第三是有機物中碳氮比適當(dāng)，碳氮比一般以25：1時產(chǎn)氣系數(shù)較高。第四是沼氣菌的活動溫度，沼氣菌生存溫度范圍為8～70℃，以35℃最活躍，此時產(chǎn)氣快且量大，發(fā)酵期約為1個月；第五是沼氣池發(fā)酵物pH值保持在6.7～7.2時產(chǎn)氣量最高。家畜糞便 經(jīng)沼氣發(fā)酵，其殘渣中約95%的寄生蟲卵被殺死，鉤端螺旋體、大腸桿菌等全部或大部被殺死，同時，殘渣中還保留了大部分養(yǎng)分，可作為飼料或肥料進行多層次利用。沼氣的產(chǎn)生需要較高的環(huán)境溫度，往往在冬季需要沼氣的時候因溫度低、產(chǎn)生沼氣少，而不能滿足需要。制作沼氣僅適用于溫度較高的地區(qū)，而在較寒冷的北方，如果制作沼氣，冬天要采取其他的輔助升溫措施，以增加產(chǎn)氣量。

3.2.2 焚燒產(chǎn)熱 干糞便直接燃燒可以產(chǎn)熱，該方 法適合于草原地區(qū)牛、馬糞便的處理。對于集約化 養(yǎng)殖場來說，所產(chǎn)生的大量糞便，其含水量高，干燥起來很困難，必須進行轉(zhuǎn)化才能用作燃料。這種方法需要耗費大量的能量，推廣難度大。