畜禽粪便无害化处理技术探讨
近年来，畜牧业发展异常迅猛，已成为农村经济的支柱产业。但在发展的同时，畜牧业的污染问题非常严峻，已引起全社会的高度重视。如何处理畜禽粪便，变废为宝，实现畜牧业的可持续发展，是科技工作者和社会各界面临的重大课题。
l 畜禽养殖污染的现状
粪尿污染是无公害畜产品生产的最大危害之一。我国畜禽养殖业每年平均产生粪便约17．3亿t，是每年排放工业固体废弃物(约6．34亿t)的2．7倍。特别是近年来，畜禽养殖从农户分散养殖转向规模化养殖后，导致农牧脱节、粪污密度增加。以年出栏1万头育肥猪的猪场为例，其每天产生73t污水；而饲养量为1 000头的奶牛场，年产粪尿1．1万多t；1个20万只的蛋鸡场，仅成年鸡每天就要产生鸡粪近20 t。畜禽粪尿中含多种污染物，主要包括粪尿厌氧分解产生的硫化氢、氨、醇类、酚类、酰胺类、胺类和吲哚等有机物，以及大量的病原菌、微生物等，这些污染物对环境造成了严重威胁。一些大中型畜禽养殖场，还分布在人口较为集中的大、中城市周围，不少粪污直接排人池塘、渠道、河流，造成水体富营养化。目前，国家有关部门开始着手治理养殖场污染问题，但还缺乏必要的污染防治措施；大多数养殖场对环境治理投入不足，往往形成了在污染问题出现后才寻求对策的被动局面。
2粪污无害化处理技术
养殖场的畜禽粪尿及污水若处置不当，不仅对土壤、水体、大气产生严重的污染，而且还严重危害人类的健康和畜禽养殖业的生产安全。
2．1肥料化技术
2．1．1 土地还原法-畜禽粪便还田是我国传统农业的重要环节，在改良土壤、提高农作物产量方面起着重要的作用。土壤在获得肥料的同时净化粪便，节省了粪便的处理费用。凡是周围有农田的畜禽养殖场，都宜尽最大可能将粪便及污水就地用于农田，以较低的投入达到较高的生态、社会和经济效益。但是，畜禽粪便作为有机肥直接施用，其最大的障碍是含水量高、有恶臭，而且氨的大量挥发造成肥效降低，病原微生物还会对环境构成威胁。土壤的自净能力有限，施用过多粪便容易造成污染；鲜粪在土壤里发酵产热及其分解物对农作物生长发育都有不利影响，所以施用量受到很大的限制。鲜粪的利用，还受季节的影响，淡季往往没法及时、充分地利用，需要在施用前进行必要的堆制处理。
2．1．2腐熟堆肥法 堆肥发酵处理是目前畜禽粪便处理与利用较为传统可行的方法，运用堆肥技术，可以在较短的时间内使粪便减量、脱水、无害，取得较好的处理效果。粪便经过堆放发酵，利用自身产生的温度来杀死虫卵和病原菌。传统的堆肥方法占地面积大、发酵时间长、无害化程度及肥力低，限制了粪便的使用，不适合大、中型养殖场的要求。高温堆肥处理是利用混合机将畜禽粪便和添加物质按一定比例进行混合，控制微生物活动所需的水分、酸碱度、碳氮比、空气、温度等各种环境条件，在有氧条件下，借助嗜氧微生物的作用，分解畜禽粪便及垫草中各种有机物，使堆料升温、除臭、降水，在短时间内达到矿质化和腐殖化的目的。高温堆肥处理主要受碳氮比、含水率、温度、供氧量、pH值等几方面因素的影响。高温堆肥集有机和元机物质、微生物及微量元素于一体，发酵时间短、营养全面、肥效持久，并且处理设备占地面积小，管理方便，生产成本低，预期效益好。
2．1．3生物处理法 通过应用微生物无害化活菌制剂发酵技术处理畜禽粪便是比较科学、理想、经济实用的方法，所产生的无害化生物有机肥是一种重要的肥料资源。用于生产生物有机肥的菌种应具备对固体有机物发酵的性能，即能通过发酵作用使有机废弃物腐熟、除臭和干燥。目前，用于固体有机废物发酵的菌种主要有丝状真菌、担子菌、酵母菌和放线菌，也可采用光合细菌与上述的一些菌种制成发酵剂用于固体有机废弃物的发酵。此方法一般要求畜禽粪便中的有机质含量在30％以上，最好在 50％～70％；碳氮比为30～35：1，腐熟后达到15～20：1；pH6～7．5；水分含量控制在50％左右为宜，在有些加菌发酵方法中可调节到 30％～70％。如果在发酵后进行干燥、粉碎，加入一定配比的无机氮、磷、钾肥料，复混造粒就制成了另一种新型的生物有机复合肥。生产微生物有机肥料的方法有平地堆置发酵法、发酵槽发酵法、塔式发酵厢发酵法等。畜禽粪便通过生物发酵处理后消除了病菌、虫卵等有害微生物，使环境得到改善和净化。生物有机肥含有益微生物菌群，根际促生效果好、肥效高，同时富含有机、无机养分及生理活性物质，体积小、便于施用、安全无公害，能满足规模化生产和使用要求。
2．2饲料化技术
粪便资源的饲料化，是畜禽粪便综合利用的重要途径。畜禽粪便含有大量未消化的蛋白质、B族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物，特别是粗蛋白质含量较高，经过加工处理后可成为较好的畜禽饲料资源。
2．2．1 干燥处理
2．2．1．1 自然干燥 日光干燥是最简单的粪便处理方法。将新鲜的畜禽粪便或掺人一定比例的米糠后摊在水泥地面或塑料布上，经常翻动，使其自然干燥，之后粉碎加入其他饲料中饲喂。这种干燥方法成本低，但受季节及天气影响较大，效率不理想，对环境的污染较为严重。
2．2．1．2 高温干燥畜禽粪便中水分含量较高，约为70 9／5～75％；有条件的养殖场可通过高温快速干燥机进行间接加热(500～700℃)，在短时间(12s)内使其水分含量降到13％以下。此法干燥快速、灭菌彻底，但养分损失较大、成本也高。
2．2．1．3低温干燥 将畜禽粪便运到有搅拌机械和气体蒸发的干燥车间，装入低温干燥机中，使水分含量降到13％以下，便于贮存和利用。
2．2．2 发酵处理 畜禽粪便发酵的方法较多，常用的有自然发酵、堆积发酵、塑料袋发酵等方法。
2．2．2．1 自然发酵将新鲜鸡粪和麸皮以3：2或与碎大麦各半混合，水分控制在50％左右，装入青贮窖内密封发酵，温度保持在5℃以上，20～40d后开窖喂用。牛粪饲料的制作，是用不含垫草的牛粪和切碎的干草混合均匀，装入饲料池中密封发酵后饲喂。
2．2．2．2堆积发酵首先将新鲜鸡粪收集起来，然后倒入缸内，用水泡开、搅动，待沉淀后除去上层杂质和下部泥沙；取中层纯鸡粪，沥干水分。每10kg鸡粪加酵母片15～20 g，糖钙片15～20片，土霉素5～6片，堆积发酵5～6h，用来喂猪可按猪日粮的20％添加。
2．2．2．3塑料袋发酵 塑料袋发酵是将禽粪便晾晒至七成干，每100kg粪便掺入10～20kg的麸皮或米糠，搅拌均匀后装入塑料袋中密封发酵，温度控制在60℃左右，夏季发酵1 d，春秋季发酵2d，发酵标准以能嗅到酒糟香为宜。发酵的粪便可掺60％～75％的其他饲料喂猪，如需长期保存，可将发酵好的粪便晾干(水分<70％)，装袋保存。
2．2，3 青贮青贮方法是处理畜禽粪便较为简便、有效、完善的方法。只要有足够的水分(40％～60％)和可溶性碳水化合物，即可与作物的残体、饲草、作物秸秆或其他粗饲料一起青贮。青贮时，畜禽粪便与饲草或其他粗饲料搭配比例最好是1：l。粗纤维的消化率可通过添加氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵等碱性物质来提高。青贮法可提高畜禽粪便的适口性和吸收率，防止蛋白质损失，。还可将部分非蛋白质转化成蛋白质。故青贮畜禽粪便比干粪营养价值高，青贮又可有效地杀灭细菌。
2．2．4 生物分解法利用蝇蛆、蚯蚓和蜗牛等低等动物分解畜禽粪便，达到既提供动物蛋白质又能处理畜禽粪便的目的。此法比较经济，生态效益显著。蝇蛆、蚯蚓和蜗牛都是营养价值很高的动物性蛋白质饲料。先将牛粪与饲料残渣混合堆沤腐熟，达到蚯蚓产卵、孵化、生长所需的理化指标，然后按适当厚度将腐熟料平铺于地，放人蚯蚓让其繁殖。被蚯蚓利用过的牛粪和饲料残渣叫蚓粪，富含无机养分，是理想的盆花和园林种植肥，还可用作养殖业的辅助饲料。而作为优质蛋白饲料的蚯蚓本身，则是养鸡、养鸭、养鱼、养家畜的极好饲料，有益于禽业和渔业的发展。
2．3 能源化技术
2．3．1 制作沼气畜禽粪便中含有大量的能量，利用发酵沼气不仅可使畜禽粪便中的能量转化成可燃气体，还可避免粪尿的肥分损失。畜禽养殖场若有沼气，可用其取暖或给仔畜禽保暖，工作人员洗澡，也可用沼气烘干粪便；而沼液和沼渣可用来灌溉农田和果园，提高农作物的产量，是一种“畜禽养殖一沼气一果菜粮”的绿色生态农业模式。这种方法体现了物质与能量多层次循环利用技术，实现了畜牧业无废物、无污染生产，具有明显的经济、社会和环境效益。
发酵初期，粪尿中的有机物可被沼气池中的好气性微生物分解。在氧气不足的环境中，厌气性微生物开始活动，发酵过程可分为成酸阶段、沼气和二氧化碳的生成阶段。使粪便产生沼气的条件，首先是保持无氧环境；其次是需要充足的有机物，以保证沼气菌等各种微生物正常生长和大量繁殖；第三是有机物中碳氮比适当，碳氮比一般以25：1时产气系数较高。第四是沼气菌的活动温度，沼气菌生存温度范围为8～70℃，以35℃最活跃，此时产气快且量大，发酵期约为1个月；第五是沼气池发酵物 pH值保持在6．7～7．2时产气量最高。家畜粪便经沼气发酵，其残渣中约95 %的寄生虫卵被杀死，钩端螺旋体、大肠杆菌等全部或大部被杀死，同时，残渣中还保留了大部分养分，可作为饲料或肥料进行多层次利用。
沼气的产生需要较高的环境温度，往往在冬季需要沼气的时候因温度低、产生沼气少，而不能满足需要。制作沼气仅适用于温度较高的地区，而在较寒冷的北方，如果制作沼气，冬天要采取其他的辅助升温措施，以增加产气量。
2．3．2焚烧产热干粪便直接燃烧可以产热，该方法适合于草原地区牛、马粪便的处理。对于集约化养殖场来说，所产生的大量粪便，其含水量高，干燥起来很困难，必须进行转化才能用作燃料。这种方法需要耗费大量的能量，推广难度大。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
