畜禽糞便無害化處理方法簡析

鄒麗娜

（遼寧省現代農業生產基地建設工程中心，遼寧 沈陽 110000）

隨著我國畜禽養殖業的迅速發展，畜禽飼養量、畜產品消費量增加，養殖場的規模化、集約化程度不斷提高，畜禽糞便和污水排放量隨之大幅上升。據統計，我國每年產生的畜禽糞便總量已超過了38億t[1]，而畜禽糞便如果在排入環境中時沒有進行過加工處理，不但會危及環境中動物的生命安全以及人類的身體健康，而且對于畜禽產業的可持續發展也會造成不利影響。據統計，目前全國集約化養殖場糞污處理設施配套率為95 %，但有機廢棄物綜合利用率為75 %，如何更好地進行畜禽糞便無害化處理和資源化利用依舊具有較大的研究意義[2]。畜禽糞便無害化處理和綜合利用，在降低了畜禽糞便對環境污染程度的同時化害為利、變廢為寶，實現生態系統中物質與能量的良性循環，已經成了當今養殖業關注的焦點[3]。

1 畜禽糞便的危害

畜禽糞便排放量大，含有大量N、P、K等有機物、病原微生物、金屬元素等，發酵過程中還會釋放氨氣、氮化物、硫化氫、糞臭素類等惡臭氣體，如果不經過及時有效的處理和利用，則會污染空氣、地下水源及土壤，惡化生態環境，影響畜牧業的可持續發展，同時影響人類環境健康[4]。因此，畜禽糞便污染防治刻不容緩。糞便對環境污染主要表現為如下幾方面：（1）有害氣體的污染。畜禽糞便存在大量的水分和有機質，堆放產生氮化物、硫化物、甲烷等有害成分，污染周圍空氣，降低空氣質量。（2）病原微生物的污染。畜禽糞便中存在大量病原微生物、寄生蟲與蟲卵，可進入水體污染水源或隨施肥進入農田，在土壤中生存繁衍，導致寄生蟲的傳播以及人、畜感染傳染病。（3）氮、磷的污染。畜禽糞便含有大量無機態N、P和含N有機物、含P有機物，在微生物和硝化細菌的作用下，分解為強化學致癌物，通過雨水流入河流湖泊中，造成水源污染，危害人體健康。（4）重金屬的污染。目前畜禽養殖中過量使用微量元素促進動物生長，未被消化的金屬元素則通過糞便排出體外，從而排放到環境中。環境中的生物對于這些重金屬的降解所需時間長，因而在環境中不斷累積并通過食物鏈致使人體產生生物毒性，嚴重危害人類身體健康。

2 畜禽糞便無害化處理方法

實施糞便無害化處理，可變害為寶，是糞便可再生利用，增加收益，實現清潔養殖，凈化養殖環境，使人、動物和自然和諧健康發展。如王洪志等人研究顯示，2005～2010年成都雙流縣通過在50個規模畜禽養殖場建成畜禽糞便無害化加工處理體系，成功將該區域畜禽糞便通過堆肥發酵生產有機肥、沼氣以供養殖生產及居民生活等[5]。

2.1 堆肥技術

在人工控制條件下，將糞便和墊草等有機物按照適當的碳氮比例堆積，在微生物的作用下，發生生物化學反應而分解，糞便中的病原菌、蟲卵和蛆蛹等也被殺死，從而將糞便制作成優質有機肥料的方法。堆肥化是在有氧條件下，通過微生物發酵使有機物礦質化、腐殖化和無害化而變成腐熟肥料的過程。有機物被微生物分解生成大量可被植物吸收利用的有效態氮、磷、鉀化合物，以及構成土壤肥力的重要活性物質-腐殖質[6]。研究證明，以大腸菌群和金色葡萄球菌為代表的病原微生物可在50 d內被有效滅活[7]。根據對雞糞、豬糞以及牛糞堆肥腐熟等研究表明，堆肥能夠滅活大部分病原，減少疾病的傳播。

此方法具有設備簡易成本低，占地面積較小，技術成熟，便于推廣，臭氣產生量少等優點，是目前普遍采用、比較可行的畜禽糞便處理方法。良好的堆肥技術可以在短時間內使糞便減輕重量、脫掉水分，并且無害化，對高濕糞便具有良好的處理效果。但對集約化養殖場也存在生產時間長，填充物料價格高、成本高，生產效率受季節和堆肥方式等問題限制其應用。

2.2 生物有機肥制作

利用作物秸稈等原料和畜禽糞便混合發酵或在畜禽糞便加益生菌進行生物發酵腐熟，再經熱風旋轉烘干處理，制成生物有機肥。生物有機肥在畜禽糞便中接種微生物復合菌劑，采用微生物技術，兼具微生物肥料和有機肥效應。生物有機肥制作過程中，有益菌迅速生長，糞便中有機質快速分解并產生熱能，可使溫度升至60～70 ℃，從而有效抑制或消滅糞便中的有害生物。在此制作過程中惡臭和有害物質等被吸收、分解，其有效養分被釋放出來。王琦[8]研究發現在牛糞中添加復合微生物菌劑，對于降解牛糞中含有的有機物具有顯著效果，可以促進物料實現腐熟化，采用二次發酵，在一次發酵溫度下降到40 ℃ 左右時添加N、P、K復合菌群，通過改變并保持特定的發酵環境，使之能夠在糞便中大量生存繁衍，有效提高產品中的有益活菌數，增加肥效。

此方法優點是通過此方法處理后的畜禽糞便無害無臭、無病菌和蟲卵，是優質的有機肥。生物有機肥能改善土壤肥效，提高肥料利用率，降低畜禽疾病并保護環境。但因其加工成本相對高，限制了其在小型養殖場采用。

2.3 飼料化處理

畜禽糞便中含有大量未消化的營養成分、礦物質和維生素，可將畜禽糞便轉化為飼料進行利用。但畜禽糞便中也含有如重金屬（銅、鋅、砷等）、藥物（抗生素、磺胺等）、激素以及病原微生物或寄生蟲等有害物質[9]。飼料化利用時應進行無害化加工處理或控制添加量，避免對飼喂動物的健康和養殖場的生產效益產生不良影響。

2.3.1 干燥法 干燥處理包括日光自然干燥、高溫快速干燥、烘干膨化干燥及機械脫水干燥等[1]。日光自然干燥是將新鮮糞便平攤在曬場或者塑料大棚內進行晾曬，過程中需要隨時翻動糞便，便于通風排濕，加快水分的蒸發，干燥之后粉碎加入其他飼料中飼喂。高溫快速干燥是利用高溫使畜禽糞便中的水分快速減少，可以使糞便中的營養物質更好的保存，而且微生物的數量大量減少，無臭氣，便于運輸和儲存。烘干膨化干燥法是利用熱效應和噴放機械效應,對畜禽糞便進行除臭、殺菌、滅蟲處理，使其符合衛生防疫和商品飼料標準。自然干燥法占地面積大，耗時耗人力，適合小規模養殖采用，而其它干燥法需要設備投入和電力消耗，限制了其在小規模養殖場的應用。

2.3.2 青貯法 青貯法是利用窖、塑料袋或水泥池等青貯容器，將固體物質與水分一般按1:1的比例進行青貯。青貯法是畜禽糞便飼料化利用最簡單的方法之一，可有效地去除畜禽糞便中的臭味和有害物質，提高飼料的適口性和吸收率，還可將部分非蛋白質轉化成蛋白質，減少糞便中的蛋白損失，從而保證蛋白質含量[10]。

2.3.3 分解法 分解法是利用蠅蛆和蝸牛等動物分解糞便，實現提供動物蛋白質和處理糞便的目標[11]。此法經濟和生態效益顯著，但前期糞便滅菌、脫水處理，后期回收蠅蛆、蝸牛所需的技術水平高，溫度控制難度大，未能大范圍推廣[8]。

2.4 厭氧發酵

厭氧發酵是在缺氧條件下利用自然微生物或接種微生物，將有機物分解為二氧化碳和甲烷[12]。畜禽糞便厭氧發酵后產生沼氣可以提供能源并能除去糞便臭味、殺菌和滅蟲，減少污染。沼氣發電等沼氣綜合利用工程，將畜禽糞便經發酵后產生沼氣、沼液、沼渣，再進行能源化和肥料化利用。既促進糞便的無害化處理，又能實現沼渣、沼液的多層次循環利用[13]。目前，國內厭氧發酵技術趨于成熟，全國多地已建立沼氣池。但該法沼氣產出率不很高，而且一次性投資成本較高，對于操作人員的技術水平要求也較高[14]。

3 展望

我國是畜禽養殖大國，畜禽糞便資源豐富，綜合利用空間巨大，通過糞便無害化處理可以確保及時合理地清理畜舍內的糞便，從而保證舍內環境衛生，減少畜禽疾病的發生，同時可促進畜禽產量和產品質量的提高[15]。利用科學技術手段將糞便變廢為寶，可增加養殖場收益，進而提高經濟效益[16]。畜禽糞便無害化處理、資源化利用，有利于減少畜禽養殖帶來的環境污染，改善養殖場的周邊環境，從而帶動農業可持續發展。如今我國畜禽糞便處理方法有發酵床技術、產氫技術、乙醇化技術等[13]，其中生物好氧高溫發酵生產有機肥和厭氧發酵產生沼氣技術最為成熟。相信隨著科學技術不斷發展，運用最先進的畜禽糞便無害化處理方法對糞便進行加工處理，可以真正實現糞便的無害化、無毒化、資源化和生態化。