李彬輝，楊小毛，梅立永，駱靈喜，周常穩(wěn)

（深圳市深港產(chǎn)學(xué)研環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司，廣東 深圳 518000）

近年來(lái)，我國(guó)人民的生活水平得到顯著的提升，人們對(duì)畜禽類產(chǎn)品的需求量與日俱增，促使養(yǎng)殖業(yè)得到了快速的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與產(chǎn)值每年以大于8%的速度遞增，在這種情況下，就會(huì)產(chǎn)生大量的養(yǎng)殖廢物，從而引發(fā)畜禽養(yǎng)殖污染問(wèn)題。根據(jù)相關(guān)測(cè)試，一頭約60 kg的商品豬每天的排糞量為3.8 kg，排尿2.4 kg，產(chǎn)生污水18～24 kg。按照這種方式進(jìn)行推算，一萬(wàn)頭豬的養(yǎng)殖場(chǎng)每年最少會(huì)產(chǎn)生糞便1.38萬(wàn)t，排放惡臭物質(zhì)會(huì)有230多種。糞便中含有很多的有機(jī)污染物，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。

1 畜禽養(yǎng)殖糞污的危害

1.1 對(duì)大氣環(huán)境的污染

畜禽糞尿內(nèi)所包含的有機(jī)物主要包括兩種，分別為碳水化合物與含氮化合物，這兩者在有氧與無(wú)氧的條件下都會(huì)自動(dòng)發(fā)酵，進(jìn)而產(chǎn)生不同的物質(zhì)，在所產(chǎn)生的物質(zhì)中，最為主要的就是惡臭氣體與溫室氣體等。

Neill和Phillips研究表明，在化學(xué)反應(yīng)與生化活動(dòng)的作用下，養(yǎng)殖場(chǎng)大約會(huì)產(chǎn)生168種惡臭氣體。在養(yǎng)殖場(chǎng)中，大部分人畜傷亡事故都是NH3引發(fā)的。當(dāng)NH3被吸入呼吸道后，人們就可能會(huì)產(chǎn)生咳嗽、氣管炎以及支氣管炎，甚至還會(huì)導(dǎo)致窒息。美國(guó)學(xué)者Anderson等研究認(rèn)為，畜禽廢棄物為最大的氨氣源，當(dāng)NH3排放到大氣后，會(huì)使大氣中的氨含量增加，甚至?xí)l(fā)酸雨。產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體主要有CH4、CO2和N20，導(dǎo)致全球氣候變暖的主要因素就是CH4含量的增加，而養(yǎng)殖業(yè)中排放的CH4量非常大。

1.2 對(duì)水體環(huán)境的污染

畜禽糞便不僅包含養(yǎng)分，還含有一些污染物質(zhì)，這些會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在畜禽糞便中，致使水體富含營(yíng)養(yǎng)化的主要元素就是N、P。EVan.S等研究發(fā)現(xiàn)，將糞肥應(yīng)用到一定區(qū)域之后，該區(qū)域地下水中的硝態(tài)氮含量就會(huì)顯著增加。水體中如果含有大量的N、P元素，就會(huì)對(duì)藻類等水生植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用，促使其大量繁殖，進(jìn)而對(duì)生物的生產(chǎn)造成威脅。另外，畜禽糞便中還包含很多的病原微生物與寄生蟲(chóng)卵。在這種情況下，水體中的病原種類與數(shù)量就會(huì)相應(yīng)增加，甚至引發(fā)疫情，對(duì)人類與畜類產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[1]。

1.3 對(duì)土壤系統(tǒng)的影響

在畜禽糞便中，有機(jī)物質(zhì)與N、P、K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量非常多，很久以來(lái)，其一直作為優(yōu)質(zhì)肥料在農(nóng)田中得到廣泛的應(yīng)用。但是，如果農(nóng)田使用過(guò)量的糞便，就會(huì)增大土壤的溶解鹽含量，進(jìn)而使土壤中的含鹽量增加，這就會(huì)對(duì)植物的生產(chǎn)產(chǎn)生一定負(fù)面影響。另外，在畜禽養(yǎng)殖的過(guò)程中，人們?yōu)榱舜龠M(jìn)畜禽更好、更快地生長(zhǎng)與發(fā)育，常常會(huì)在飼料中添加一些藥物激素、抗生素以及添加劑等，這就使得畜禽排泄的糞便中會(huì)含有很多的抗生素、重金屬元素以及激素等，長(zhǎng)期下去就會(huì)對(duì)土壤系統(tǒng)產(chǎn)生一定危害，這些元素被植物吸收后就會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)。

2 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，這就會(huì)產(chǎn)生大量的養(yǎng)殖廢物，很多糞污得不到有效的處理，常常會(huì)直接流入農(nóng)田、河道中，從而影響周邊居民的生活環(huán)境?，F(xiàn)階段，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的管理逐漸趨于集約化，這就導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞便污水較為集中，而濃度較高的養(yǎng)殖廢水會(huì)產(chǎn)生更大的污染，這就會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生更嚴(yán)重的影響。我國(guó)還沒(méi)有出臺(tái)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理相關(guān)的政策，這就容易導(dǎo)致許多養(yǎng)殖場(chǎng)出現(xiàn)管理上的無(wú)序化，其廢水得不到科學(xué)、有效的處理。此外，我國(guó)很多畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)還沒(méi)有成熟的廢水處理技術(shù)，專業(yè)的糞污處理人員也較為匱乏。目前，大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)使用的都是傳統(tǒng)的糞污處理技術(shù)，其盡管能夠產(chǎn)生一定的作用，但是效果并不顯著。在傳統(tǒng)的糞污處理技術(shù)中，對(duì)畜禽養(yǎng)殖與農(nóng)作物種植的結(jié)合較為忽視，這樣就會(huì)導(dǎo)致很多糞污資源浪費(fèi)。對(duì)于大部分畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的管理人員沒(méi)有很強(qiáng)的糞污處理意識(shí)，常常對(duì)畜禽養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益較為重視，卻沒(méi)有考慮生態(tài)環(huán)境效益，這樣一來(lái)，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污就會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染[2]。

3 畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理技術(shù)

在對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污進(jìn)行處理時(shí)，干燥法是較為常用的一種處理技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，干燥法主要分為三種。

3.1 自然干燥

自然干燥是最簡(jiǎn)便易行的一種糞污處理方式，在實(shí)際操作的過(guò)程中，相關(guān)人員只需在水泥地面或塑料布上將畜禽糞便攤鋪開(kāi)來(lái)，并不時(shí)翻動(dòng)，直至其自然變干。這種方法的優(yōu)勢(shì)是成本低、操作簡(jiǎn)便，卻存在一定的缺陷，即處理規(guī)模不大，容易受天氣與季節(jié)的影響，處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生臭味。

3.2 烘干膨化干燥

這種方法主要是通過(guò)對(duì)熱效應(yīng)與噴放機(jī)械效應(yīng)的運(yùn)用，將畜禽糞便進(jìn)行除臭與殺菌滅卵的處理，使其滿足衛(wèi)生防疫的要求。在實(shí)際操作的過(guò)程中，首先應(yīng)將畜禽糞污運(yùn)到干燥車間，然后將其裝進(jìn)低溫干燥機(jī)中，待糞污中的水分含量低于13%時(shí)即可取出。但是，該方法具有一定的缺陷，即一次性投資較大，烘干膨化時(shí)會(huì)耗用大量能量，大批量處理會(huì)有臭氣產(chǎn)生。

3.3 高溫快速干燥

人們可以采用高溫快速干燥法對(duì)糞污進(jìn)行處理，其主要是通過(guò)對(duì)回轉(zhuǎn)式滾筒干燥機(jī)的利用，使糞污在滾筒中進(jìn)行干燥，通過(guò)高溫的作用，畜禽糞便中的水分就會(huì)快速下降。這種方法的優(yōu)勢(shì)是不受天氣的影響，干燥快速，可以大批量處理，不會(huì)產(chǎn)生臭味，但同時(shí)具有一次性投資大、養(yǎng)分損失大的缺點(diǎn)[3]。

4 糞污的資源化利用具體措施

4.1 糞便還田用作農(nóng)業(yè)種植肥料

通過(guò)堆積發(fā)酵、發(fā)酵床養(yǎng)殖等方式，畜禽的糞便能夠制成專用的有機(jī)肥，可以作為商品進(jìn)行出售。同時(shí)，糞便還可以直接取材，以供農(nóng)作物使用，其內(nèi)含有豐富的有機(jī)物質(zhì)，能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供所需的養(yǎng)分。

4.2 建立有機(jī)肥加工廠

畜禽糞便中含有很多的有機(jī)物質(zhì)以及大量的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的寶貴資源。因此，畜禽場(chǎng)可以建立有機(jī)加工廠，通過(guò)對(duì)畜禽糞便進(jìn)行處理與加工，形成有機(jī)肥。通常，應(yīng)將廠址設(shè)置在水電供應(yīng)與交通通信較為便捷的地方，盡可能避免占用農(nóng)田，并要確保有機(jī)肥加工廠具有一定的擴(kuò)建空間。

現(xiàn)階段，有機(jī)肥加工處理技術(shù)主要有兩種。一是好氧堆肥技術(shù)。將畜禽糞便進(jìn)行堆肥處理時(shí)，由于其中含有大量水分，所以應(yīng)對(duì)其水分與碳氧比進(jìn)行調(diào)整，如有必要可加入菌種與酶制劑，以保障發(fā)酵過(guò)程的順利開(kāi)展。二是厭氧發(fā)酵技術(shù)。養(yǎng)殖業(yè)廢水含有大量的高濃度有機(jī)物，N、P以及有害微生物的含量非常高，對(duì)于這種濃度較高的有機(jī)廢水，可以采用厭氧發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行處理，這種方式可以將廢水中的可溶性有機(jī)物去除，同時(shí)可以降低運(yùn)行成本，是處理畜禽糞便污水最為有效的方法之一[4]。

4.3 沼氣利用

為了更好地對(duì)糞污進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)糞污的資源化利用，可以建立防滲密閉的沼氣池，使糞污直接排放到密閉的沼氣池中，通過(guò)對(duì)厭氧菌發(fā)酵作用的利用，使畜禽糞污中的有機(jī)物降解，從而產(chǎn)生大量沼氣。在實(shí)際生活中，可以對(duì)糞污降解產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行合理運(yùn)用，可以將其作為供場(chǎng)區(qū)內(nèi)采暖等的日常生活能源，所產(chǎn)生的沼渣與沼液等可以用作肥料。這種利用模式需要投入較高的資金，受氣溫條件的影響較大，使用存在一定限制[5]。

5 工程實(shí)例

本文以南韓繼村豬場(chǎng)糞污沼氣治理工程為例進(jìn)行分析。在對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，南韓繼村將其規(guī)模設(shè)定為萬(wàn)頭，而現(xiàn)階段該場(chǎng)的實(shí)際規(guī)模還不到設(shè)計(jì)的1/3，存欄1 600頭，每天糞污產(chǎn)生量為20～30 m3/d。該養(yǎng)豬場(chǎng)所產(chǎn)生的污水會(huì)排放到場(chǎng)區(qū)周圍的一個(gè)自然深溝中，并滲入地下，對(duì)土壤造成一定污染。因此，該養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行了技術(shù)改造，糞污沼氣處理工藝流程如圖1所示。首先，將養(yǎng)豬場(chǎng)的糞尿進(jìn)行預(yù)處理，然后將其排入?yún)捬醢l(fā)酵塔中，對(duì)其進(jìn)行厭氧處理，在處理過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體能夠用于溫室加熱。對(duì)于發(fā)酵塔中的殘余物，還要進(jìn)行固液分離處理，所產(chǎn)生的液體部分可直接用于灌溉農(nóng)田或者加工成葉面肥；而固體部分通過(guò)高溫堆肥處理，可以制成優(yōu)質(zhì)的有機(jī)復(fù)合肥，以供農(nóng)田施肥使用。

圖1 南韓繼村豬場(chǎng)糞污厭氧發(fā)酵處理工藝流程

6 結(jié)語(yǔ)

在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的過(guò)程中，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)必然會(huì)產(chǎn)生大量糞污，如果糞污處理得當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)糞污的有效利用，而如果處理不當(dāng)就會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大影響。因此，人們應(yīng)重視畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理，采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)落后設(shè)施進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)糞污的資源化利用。

1 王胤晨，曾 兵，袁 揚(yáng)，等.畜禽養(yǎng)殖糞污的處理及資源化利用[A].中國(guó)畜牧業(yè)協(xié)會(huì).第八屆中國(guó)牛業(yè)發(fā)展大會(huì)論文集[C].北京：中國(guó)畜牧業(yè)協(xié)會(huì)，2013：6.

2 孫芳芳.畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理及資源化利用[J].中國(guó)畜禽種業(yè)，2015，11（2）：35-36.

3 陳家貴，王國(guó)利.畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理及資源化利用[J].養(yǎng)殖與飼料，2013，（12）：7-10.

4 李 民.規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)糞污污染與防治措施[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2001，（10）：22-23.

5 薛秀忠，遲 寧.當(dāng)前畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理的幾種方式[J].中國(guó)畜禽種業(yè)，2012，8（9）：26.