养殖场畜禽粪便对环境的影响及粪便处理与再利用

郑惠文

（林州市动物卫生监督所，河南 林州　456550）

养殖场畜禽粪便对环境的影响及粪便处理与再利用

郑惠文

（林州市动物卫生监督所，河南 林州456550）

随着国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，人们对食物的要求已由植物型转向动物型，从满足于解决基本温饱问题而改变为对食物所具有的多样性、营养性、均衡性，因而近年来我国的畜牧养殖业得到迅猛发展，尤其在20世纪80年代，国家推行“菜篮子工程”以来，畜牧来在解决城乡居民的肉、蛋、奶自给方面起到了巨大的作用，为人们提高生活质量与水平做出了不可估量成绩。我们在享受丰收带来喜悦的同时，也清醒意识到了“畜牧业发展”这把双刃剑的另一面，即畜禽养殖污染物（以粪便为主）对环境的影响，特别是在我市对畜禽养殖提出“三退三进”（退出庭院、退出散养、退出村庄，进入小区、进入规模、进入市场）的新要求下，标准化、规模化、集约化的新型养殖模式雨后春笋般地建立起来，因此而产生的大量畜禽粪便污染日益严重。

1　目前现状

以林州市为例，林州市2013年畜禽存栏生猪123.1万头、家禽1129.571万只、羊4.91万只、牛5.22万头，养殖总量为1262.801万（头、只）。据调查，一个千只养鸡场年产粪污约36t，一个百头养牛场年产粪污约680t，一个千头养猪场年产粪污约2000t以上，推算出我市一年畜禽粪便总量为210万t。由于多种原因，我市许多畜禽养殖场户地处于居民区，养殖场缺乏干湿分离这一必要的污染防治措施，缺少必要的污染治理投资，缺乏有效的粪污处理技术与手段，大量畜禽粪便堆积在土坑、污槽、周边土地上。

2　环境影响

刚排出的畜禽粪便含有NH3和H2S等有害气体，在未能及时清除或清除后不能及时处理时臭味将成倍增加，产生甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚、二甲胺及低级脂肪酸等恶臭气体导致空气污浊，蚊蝇孳生，而且畜禽粪便的大量长期堆积使得一些有害病菌，如大肠杆菌、沙门氏杆菌等呈上升趋势，粪便堆放或流经的地点，有大量高浓度粪水渗入土壤，可造成植物一时疯长，或使植物根系受损伤，乃至引起植物死亡。粪水渗入地下水，会使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数都严重超标。大量畜禽粪便直接或随雨水流入水体，可使水体严重富营养化，水质腐败，水生物死亡。据测定，当畜禽粪水流入池塘而使水中氨含量达到或超过0.2mg/L时，就会对鱼产生毒性。此外粪便中可能存在的肠道传染病菌和人畜共患的病原体，甚至影响饮用水水源，成为疾病传播的重要途径，使畜禽抗病力和生产力降低，这不仅影响到畜禽自身生存、生长与发展，而且也污染环境，危及人类身体健康。由此可见，在合理发展畜禽养殖规模，调整养殖产业结构与布局的同时治理养殖污染，有效解决养殖污染问题已成为遏制畜牧业可持续健康发展的瓶颈，如何有效处理与利用畜禽粪便已到了迫在眉睫、刻不容缓的地步。

3　处理利用

利用科学方法、科技手段对于畜禽粪便进行无害化处理，变废为宝，形成新的可利用资源，成为解决畜禽粪便的有效途径。

3.1畜禽粪便臭气的处理方法：化学中和除臭法和酸化剂除臭法

3.1.1化学中和除臭法

在畜禽舍垫料上撒一层过磷酸钙，过磷酸钙与粪中产生的氨气发生反应，生成无味的固体磷酸铵盐，可减少粪便中氨气散发，降低氨气浓度。利用过氧化氢、高锰酸钾、硫酸铜、乙酸等具有抑臭作用的化学物质，通过杀菌消毒，抑制有害细菌的活动，达到抑制和降低畜禽舍内有害气体的产生方法是用4%硫酸铜和适量熟石灰混在垫料之中，或用2%的苯甲酸，或2%乙酸喷洒垫料，均可起到除臭作用。在垫料中混入硫黄，可使垫料的pH值小于7。这样可抑制粪便中的氨气产生和散发，降低畜禽舍空气中氨气含量。

3.1.2酸化剂除臭法

使用酸化剂能调节畜禽粪便中的氨，在pH=5时猪粪中的氨挥发停止，酸化剂能中和畜禽粪便中的咸性物质。有报道氯化钙在堆肥中的使用效果，发现20%的氧化钙能减少10%的氨挥发。还有报道使用11%的蔗糖能使猪粪pH值降至3.5，氨的挥发减少了98%。在另一项试验中，有作者报道植物乳杆菌和葡萄糖复合能使猪粪的pH值从8降至6，氨的挥发减少50%，有研究表明，铝盐添加后降低粪便中的pH值，减少氨的挥发，在禽类粪便中添加硫酸铝能减少氨挥发的99%。

3.2畜禽粪便的处理和再利用方法

3.2.1沼气化（能源化）

按照规模化畜禽养殖场沼气池工程设计规范，以减量化、无害化、资源化为目标，实行清洁生产，结合本地实际，把项目建成集粪污处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程。科学设计，精心施工，确保沼气池使用年限达到15年以上。沼气工程由四个环节组成：前处理、厌氧消化、后处理、综合利用。产生的沼气经脱水、脱硫、脱杂净化后作为生产或生活用能。目前，这种工艺已经基本成熟，经过发酵的沼渣可直接杀死病菌和寄生虫，减少生物污泥量，不会对农作物造成感染而发生病虫害，沼渣根据情况定期排出并可干化，作为优质的有机肥使用。沼液中存在着许多氨离子和多种维生素，并含有吲哚乙酸和赤霉素等物质，能够杀菌并对有害病菌有抵制作用，因此，用沼液可以防治病虫害，试验表明，沼液对是蚜虫的杀死率为95.25%，对红、黄蜘蛛的杀死率为95.25%，对其他青虫的杀死率为99.40%。沼液进入后处理系统，可用为营养液喂猪或作为农田的液面有机肥使用。

3.2.2肥料化

主要采用堆肥法。将畜禽粪便和垫草、秸秆、稻壳等固体有机废弃物按一定比例堆积起来，调节堆肥物料中的碳、氮比，控制适当水分、温度、氧气与酸碱度，在微生物的作用下，进行生物化学反应而将废弃物中复杂的不稳定的有机成分加以分解，并转化为简单的稳定的有机物质成分。随着堆肥温度的升高而杀灭堆肥物料中的病原菌、虫卵和蛆蛹，处理后的物料可作为一种优质有机肥料。操作过程中注意以下方面：①微生物菌种、碳氮比、pH值、温度、含水率、通气、腐熟度要混合均匀。②堆肥制作有顶棚的堆积场舍最理想。如在户外露天堆积，则需有适当覆盖，以防雨水冲刷。另外，必须考虑水分取得、翻堆空间、通风情形及肥水收集等问题。③堆肥化设备堆肥化设施大致可分为传统式（野积式）、通气静堆式及槽式三类。前二者的区别在于堆肥化过程空气提供的方式不同，野积式只要由堆积体的表面或人工翻堆来提供好氧微生物所需的氧气，其效率较低；槽式是一种堆肥化设备，堆肥化过程的操作过程（进出料的方式、通气量等）由设备主件来控制，可算是半自动化生产设备（因整个生产流程尚需包括前段物料调整及后续腐熟等过程）。考虑土地及二次污染等因素，槽式堆肥化设备应该是未来发展的趋势。好的堆肥对改善土壤结构、培肥地力起到重要作用。利用堆肥方法不但能处理畜禽粪便，也能处理其他有机废弃物，是一种集废弃物处理和资源化循环再利用于一体的好方法。

3.2.3饲料化

畜禽粪便不仅是优质的有机肥料，而且也是畜禽较好的饲料资源。畜禽粪便特别是鸡粪中含有大量未消化的粗蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物，经过加工处理后可成为很好的饲料资源。畜禽粪便不仅含有很多水分，而且还含有各种细菌，只有进行去臭、除菌、脱水，才能达到提高利用价值、便于贮藏的目的。畜禽粪便具有很高的营养价值，富含粗蛋白、矿物质及微量元素，对家禽和水产养殖具有很好的营养作用，经过高温高压、热化、灭菌和脱臭等过程，将粪便制成粉状饲料添加剂畜禽粪便饲料化的方法主要有干燥法、青贮法（无氧发酵法）、有氧发酵法和分离法。

3.2.3.1干燥法干燥法是饲料化的常用处理方法，尤以鸡粪处理用得最多。干燥法是按照是否加入人为动力可分为：自然干燥法和人工干燥法。

3.2.3.2青贮法青贮发酵是一种简便易行且经济效益较高的固体有机废弃物的处理方法。可平衡全年的饲料供应。

3.2.3.3有氧发酵该方法投资少、改变了粪便本身的许多特点，产品适合于作动物的饲料。在处理过程中，需要充气、加热、产品干燥，所以消耗大量的能源。

3.2.3.4分离法目前，许多牧场采用冲洗式的清洗系统（尤其是猪场），收集的粪便大多是液体或半液体。若采用干燥法、青贮法处理粪便，消耗能源过大，造成资源的浪费。采用分离法就是选用一定的冲洗速度，筛选，将畜禽粪便中固体和液体部分分开，可以获得满意的结果。

随着畜禽养殖的进一步发展，解决畜禽粪便污染的根本出路是发展生态畜牧业，走可待续发展之路，以促进生态环境良性循环，实现无废物、无污染生产，遵循“资源化、减量化、无害化、生态化、产业化”的原则，将畜禽粪便由废弃物变成资源，变成生活生产过程的肥料、饲料和燃料，从而有效解决发展养殖业与污染环境之间的矛盾，使其达到最大的经济、社会、生态效益。

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