畜禽养殖粪便减排措施及其资源化利用

随着生活水平提高，市场对畜禽产品的需求量不断提升，畜禽养殖业向集约化、规模化方向发展。养殖中，粪污会对周围环境造成影响，需降低畜禽排泄物，合理有效处理与综合利用，保证畜牧业、农业、生态环境协调发展。

一. 畜禽养殖污染的危害

广义的畜禽养殖污染主要包括：畜禽养殖中，粪便及污水随意排放造成的土壤、水源以及大气污染；滥用饲料添加剂、兽药等出现残留超标造成的肉制品污染；病死畜禽未无害化处理产生的污染。本文研究的是狭义的畜禽养殖污染，指未经过处理直接排放到环境中的畜禽粪污所形成的污染，探寻资源化利用方式实现污染治理。

二. 环保饲料养殖技术

畜禽粪便减排措施之一就是通过应用环保饲料，减少污染物排放量，提升饲料利用率，这是有效降低禽畜业环境污染的举措，饲料利用率提升1%可降低污染物排放3.3%。

氨基酸含量较高的低蛋白日粮可有效减少生猪尿液中的氮浓度，污染物减少41%。在生猪和肉鸡饲料中添加植酸酶，可使磷在饲料中的生物效价增加约30%，1/3无法利用的磷转换成可利用形状，减少猪、肉鸡的磷排出量。此外，合理的粉碎粒度及膨化等处理措施也可以有效提高饲料利用率。

三. 发酵床养殖技术

发酵床养殖技术是治理畜禽粪便污染的有效措施之一，效率高、成本低、运行资金少，属于生物处理方式。发酵床垫料一般选择秸秆、树叶杂草、稻谷壳粉、锯末屑、粪便等，加入发酵床专用菌粉等，有条件时加入少量米糠、酒糟等发酵效果更好。

饲养时，将垫料铺设在圈舍地面上，垫料可与牲畜粪便协同发酵，快速转化，消除恶臭，抑制害虫、病菌；同时，有益微生物菌群能将垫料、粪便合成为可供牲畜食用的糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质，增强牲畜抗病能力，促进牲畜健康生长。禽畜出栏后，垫料可作为有机肥料用于农作物生产，是较先进的生态养殖模式，实用性较强。

四. 畜禽粪便资源化利用技术

1、干燥化处理

干燥化粪便资源化处理对含水率要求较高，较高会影响资源化利用效果。一般垫料或非冲洗粪便含水率大多在70%左右，可使用脱水干燥方式进行预处理，如重力脱水和机械脱水等。机械脱水可将粪便中80%的固体物质排出，但溶解性物质分离效率不高，且处理成本较高。使用通风、排水、排气系统进行禽畜粪便废水处理，含水率可降低至30%左右。采用烘干膨化方式处理，经过250℃高温处理后均化、破碎，可减少含水率60%。

2、肥料化处理

肥料化禽畜粪便处理方式有直接使用、栽培食用菌、堆腐后使用等3种。其中，堆肥法较常用，可有效实现资源循环利用，主要优势为无害化程度高、所需时间短，可大规模处理粪便，且腐熟程度高[3]。

好氧高温堆肥处理需添加菌剂，在有氧环境下利用好氧微生物将粪便中的有机物分解。应用此方法需重视温湿度控制，合理调控pH值和CN值，以促进微生物生长。很多养殖户会采取通风和机械翻堆方式降低含氮量，加快堆肥腐熟速度。

3、饲料化处理

饲料化处理主要是将粪便进行消毒和除臭处理后，利用其中没有消化的蛋白质、粗纤维、维生素、矿物质等，再次投喂使用。风干鸡粪中蛋白质含量在25%左右，风干猪粪中蛋白质含量在4%左右，羊粪中蛋白质含量在4%左右，牛粪中蛋白质含量在2%左右。

饲料化处理可采取干燥法和热喷法，处理后可直接喂养。鸡粪较适用于直接喂养方式，因为鸡肠道较短，饲料吸收率仅为30%，70%的营养物质不能消化，再次利用效果较好。干燥法可分为自然干燥和高温快速干燥，可有效除臭，杀灭粪便中的虫卵。热喷法主要是对粪便进行热蒸和膨胀处理，消毒后直接变成有营养价值的饲料。

需要注意的是，禽畜粪便中虽然含有一定的营养成分，但也包含大量抗生素、重金属、激素等，不建议长期反复使用。

4、能源化处理

能源化利用方式有直接燃烧、沼气燃烧以及发酵生物制氢等3种。

（1）直接燃烧

粪便中水分较少可采用燃烧；水分含量较高则需添加辅助燃料。如，谷壳和鸡粪粉混合后可作为发电原料，节约煤炭用量，不仅能够创造经济效益，还可减少对环境的污染。

（2）厌氧发酵产沼气

厌氧发酵产沼气的原理是畜禽粪污被各类沼气发酵微生物(也叫沼气细菌)分解转化，最终生成沼气、沼渣、沼液。沼气作为生活燃料，沼液、沼渣可作为饲料或肥料使用，是较常用的无公害化处理方式。沼气发酵技术可分为干法发酵与湿法发酵，湿法发酵沼气产量较高，是干法发酵的4倍，但体积偏大、投资成本高，使用效率较低。

（3）厌氧生物制氢

厌氧发酵生物制氢是通过产氢菌厌氧发酵，将大分子的有机物进行发酵和水解，转化为小分子有机物，之后合成产生氢产。采取恒温厌氧发酵工艺发酵牛粪和鸡粪，牛粪产氢潜力是32.33 mL/g (TS)和41.39 mL/g(VS)；鸡粪产氢潜力是33.58 mL/g (TS)和50.88 mL/g(VS)。因为牛粪堆肥和活性污泥是天然菌源，可通过强制曝气法得到快速产氢的产氢菌群，玉米秸秆、酒糟、麦鼓、麦秸杆产氢潜势分别高达126.9、54.4、102.0、68.0 mL/g(TVS)。

五. 结语

畜禽养殖污染治理研究多以末端治理为主，较少从源头进行治理。利用环保饲料、发酵床养殖技术等进行清洁生产，可有效减少畜禽粪便的产生量和排放量，环境效益显著。畜禽粪便末端治理技术中，资源化利用技术前景广阔，生物好氧高温堆肥、生物厌氧发酵沼气技术是养殖场畜禽粪染处理的主要技术。