鄒麗娜

（遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，畜禽飼養(yǎng)量、畜產(chǎn)品消費(fèi)量增加，養(yǎng)殖場(chǎng)的規(guī)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(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生的畜禽糞便總量已超過(guò)了38億t[1]，而畜禽糞便如果在排入環(huán)境中時(shí)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)加工處理，不但會(huì)危及環(huán)境中動(dòng)物的生命安全以及人類的身體健康，而且對(duì)于畜禽產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也會(huì)造成不利影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)集約化養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施配套率為95 %，但有機(jī)廢棄物綜合利用率為75 %，如何更好地進(jìn)行畜禽糞便無(wú)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(wú)害化處理和綜合利用，在降低了畜禽糞便對(duì)環(huán)境污染程度的同時(shí)化害為利、變廢為寶，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量的良性循環(huán)，已經(jīng)成了當(dāng)今養(yǎng)殖業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)[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(jī)物、病原微生物、金屬元素等，發(fā)酵過(guò)程中還會(huì)釋放氨氣、氮化物、硫化氫、糞臭素類等惡臭氣體，如果不經(jīng)過(guò)及時(shí)有效的處理和利用，則會(huì)污染空氣、地下水源及土壤，惡化生態(tài)環(huán)境，影響畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)影響人類環(huán)境健康[4]。因此，畜禽糞便污染防治刻不容緩。糞便對(duì)環(huán)境污染主要表現(xiàn)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(jī)質(zhì)，堆放產(chǎn)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(zhì)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(chóng)與蟲(chóng)卵，可進(jìn)入水體污染水源或隨施肥進(jìn)入農(nóng)田，在土壤中生存繁衍，導(dǎo)致寄生蟲(chóng)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(wú)機(jī)態(tài)N、P和含N有機(jī)物、含P有機(jī)物，在微生物和硝化細(xì)菌的作用下，分解為強(qiáng)化學(xué)致癌物，通過(guò)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(yǎng)殖中過(guò)量使用微量元素促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，未被消化的金屬元素則通過(guò)糞便排出體外，從而排放到環(huán)境中。環(huán)境中的生物對(duì)于這些重金屬的降解所需時(shí)間長(zhǎng)，因而在環(huán)境中不斷累積并通過(guò)食物鏈致使人體產(chǎn)生生物毒性，嚴(yán)重危害人類身體健康。

2 畜禽糞便無(wú)害化處理方法

實(shí)施糞便無(wú)害化處理，可變害為寶，是糞便可再生利用，增加收益，實(shí)現(xiàn)清潔養(yǎng)殖，凈化養(yǎng)殖環(huán)境，使人、動(dòng)物和自然和諧健康發(fā)展。如王洪志等人研究顯示，2005～2010年成都雙流縣通過(guò)在50個(gè)規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)建成畜禽糞便無(wú)害化加工處理體系，成功將該區(qū)域畜禽糞便通過(guò)堆肥發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥、沼氣以供養(yǎng)殖生產(chǎn)及居民生活等[5]。

2.1 堆肥技術(shù)

在人工控制條件下，將糞便和墊草等有機(jī)物按照適當(dāng)?shù)奶嫉壤逊e，在微生物的作用下，發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而分解，糞便中的病原菌、蟲(chóng)卵和蛆蛹等也被殺死，從而將糞便制作成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料的方法。堆肥化是在有氧條件下，通過(guò)微生物發(fā)酵使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化和無(wú)害化而變成腐熟肥料的過(guò)程。有機(jī)物被微生物分解生成大量可被植物吸收利用的有效態(tài)氮、磷、鉀化合物，以及構(gòu)成土壤肥力的重要活性物質(zhì)-腐殖質(zhì)[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(nèi)被有效滅活[7]。根據(jù)對(duì)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(shè)備簡(jiǎn)易成本低，占地面積較小，技術(shù)成熟，便于推廣，臭氣產(chǎn)生量少等優(yōu)點(diǎn)，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(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)使糞便減輕重量、脫掉水分，并且無(wú)害化，對(duì)高濕糞便具有良好的處理效果。但對(duì)集約化養(yǎng)殖場(chǎng)也存在生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，填充物料價(jià)格高、成本高，生產(chǎn)效率受季節(jié)和堆肥方式等問(wèn)題限制其應(yīng)用。

2.2 生物有機(jī)肥制作

利用作物秸稈等原料和畜禽糞便混合發(fā)酵或在畜禽糞便加益生菌進(jìn)行生物發(fā)酵腐熟，再經(jīng)熱風(fēng)旋轉(zhuǎn)烘干處理，制成生物有機(jī)肥。生物有機(jī)肥在畜禽糞便中接種微生物復(fù)合菌劑，采用微生物技術(shù)，兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)。生物有機(jī)肥制作過(guò)程中，有益菌迅速生長(zhǎng)，糞便中有機(jī)質(zhì)快速分解并產(chǎn)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(guò)程中惡臭和有害物質(zhì)等被吸收、分解，其有效養(yǎng)分被釋放出來(lái)。王琦[8]研究發(fā)現(xiàn)在牛糞中添加復(fù)合微生物菌劑，對(duì)于降解牛糞中含有的有機(jī)物具有顯著效果，可以促進(jìn)物料實(shí)現(xiàn)腐熟化，采用二次發(fā)酵，在一次發(fā)酵溫度下降到40 ℃ 左右時(shí)添加N、P、K復(fù)合菌群，通過(guò)改變并保持特定的發(fā)酵環(huán)境，使之能夠在糞便中大量生存繁衍，有效提高產(chǎn)品中的有益活菌數(shù)，增加肥效。

此方法優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)此方法處理后的畜禽糞便無(wú)害無(wú)臭、無(wú)病菌和蟲(chóng)卵，是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥。生物有機(jī)肥能改善土壤肥效，提高肥料利用率，降低畜禽疾病并保護(hù)環(huán)境。但因其加工成本相對(duì)高，限制了其在小型養(yǎng)殖場(chǎng)采用。

2.3 飼料化處理

畜禽糞便中含有大量未消化的營(yíng)養(yǎng)成分、礦物質(zhì)和維生素，可將畜禽糞便轉(zhuǎn)化為飼料進(jìn)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(chóng)等有害物質(zhì)[9]。飼料化利用時(shí)應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化加工處理或控制添加量，避免對(duì)飼喂動(dòng)物的健康和養(yǎng)殖場(chǎng)的生產(chǎn)效益產(chǎn)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(jī)械脫水干燥等[1]。日光自然干燥是將新鮮糞便平攤在曬場(chǎng)或者塑料大棚內(nèi)進(jìn)行晾曬，過(guò)程中需要隨時(shí)翻動(dòng)糞便，便于通風(fēng)排濕，加快水分的蒸發(fā)，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更好的保存，而且微生物的數(shù)量大量減少，無(wú)臭氣，便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。烘干膨化干燥法是利用熱效應(yīng)和噴放機(jī)械效應(yīng),對(duì)畜禽糞便進(jìn)行除臭、殺菌、滅蟲(chóng)處理，使其符合衛(wèi)生防疫和商品飼料標(biāo)準(zhǔn)。自然干燥法占地面積大，耗時(shí)耗人力，適合小規(guī)模養(yǎng)殖采用，而其它干燥法需要設(shè)備投入和電力消耗，限制了其在小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的應(yīng)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(zhì)與水分一般按1:1的比例進(jìn)行青貯。青貯法是畜禽糞便飼料化利用最簡(jiǎn)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(zhì)，提高飼料的適口性和吸收率，還可將部分非蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)，減少糞便中的蛋白損失，從而保證蛋白質(zhì)含量[10]。

2.3.3 分解法 分解法是利用蠅蛆和蝸牛等動(dòng)物分解糞便，實(shí)現(xiàn)提供動(dòng)物蛋白質(zhì)和處理糞便的目標(biāo)[11]。此法經(jīng)濟(jì)和生態(tài)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(shù)水平高，溫度控制難度大，未能大范圍推廣[8]。

2.4 厭氧發(fā)酵

厭氧發(fā)酵是在缺氧條件下利用自然微生物或接種微生物，將有機(jī)物分解為二氧化碳和甲烷[12]。畜禽糞便厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣可以提供能源并能除去糞便臭味、殺菌和滅蟲(chóng)，減少污染。沼氣發(fā)電等沼氣綜合利用工程，將畜禽糞便經(jīng)發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣、沼液、沼渣，再進(jìn)行能源化和肥料化利用。既促進(jìn)糞便的無(wú)害化處理，又能實(shí)現(xiàn)沼渣、沼液的多層次循環(huán)利用[13]。目前，國(guó)內(nèi)厭氧發(fā)酵技術(shù)趨于成熟，全國(guó)多地已建立沼氣池。但該法沼氣產(chǎn)出率不很高，而且一次性投資成本較高，對(duì)于操作人員的技術(shù)水平要求也較高[14]。

3 展望

我國(guó)是畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，畜禽糞便資源豐富，綜合利用空間巨大，通過(guò)糞便無(wú)害化處理可以確保及時(shí)合理地清理畜舍內(nèi)的糞便，從而保證舍內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，減少畜禽疾病的發(fā)生，同時(shí)可促進(jìn)畜禽產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的提高[15]。利用科學(xué)技術(shù)手段將糞便變廢為寶，可增加養(yǎng)殖場(chǎng)收益，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益[16]。畜禽糞便無(wú)害化處理、資源化利用，有利于減少畜禽養(yǎng)殖帶來(lái)的環(huán)境污染，改善養(yǎng)殖場(chǎng)的周邊環(huán)境，從而帶動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。如今我國(guó)畜禽糞便處理方法有發(fā)酵床技術(shù)、產(chǎn)氫技術(shù)、乙醇化技術(shù)等[13]，其中生物好氧高溫發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥和厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣技術(shù)最為成熟。相信隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，運(yùn)用最先進(jìn)的畜禽糞便無(wú)害化處理方法對(duì)糞便進(jìn)行加工處理，可以真正實(shí)現(xiàn)糞便的無(wú)害化、無(wú)毒化、資源化和生態(tài)化。