畜禽糞污處理及資源化利用現(xiàn)狀和措施

高海娟，劉澤東，孫 蕊，王若丁，黃新育，王曉龍，李莎莎

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

隨著我國畜牧業(yè)特別是規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，畜禽糞污排放量不斷增加和集中，其所帶來的生態(tài)環(huán)境問題也變得日益突出，影響了養(yǎng)殖場及周邊環(huán)境，畜禽養(yǎng)殖糞便污染已成為農(nóng)村面源污染的主要來源[1-3]，影響了畜牧產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本文闡述了畜禽糞污的危害，分析了我國畜禽養(yǎng)殖糞污轉化利用效率低的現(xiàn)狀和存在的問題，提出了遵循減量化、無害化的原則，力求從源頭減少污染，以生產(chǎn)有機肥為主要利用方式和種養(yǎng)結合的模式，兼顧沼氣化利用、生產(chǎn)燃料塊、食用菌培養(yǎng)等多種模式，最大限度地進行畜禽糞污資源化利用，實現(xiàn)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推動新型生態(tài)養(yǎng)殖模式的健康發(fā)展。

1 畜禽糞污的危害

畜禽養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的糞便含有的主要污染物包括懸浮物、有機質(zhì)、鹽、沉積物、細菌、病毒、微生物和氮、磷、鉀等化學元素及其他養(yǎng)分等[4]。這些物質(zhì)在畜禽糞便收集、貯存、運輸過程中如果不經(jīng)妥善處理會對養(yǎng)殖場周圍的水源、空氣、土壤以及農(nóng)戶的居住環(huán)境造成很大的危害，還會加快畜禽疾病的傳播，并危及人類的健康。糞污廢棄物在雨水作用下會滲透到地下水中，繼而污染地下水源，不但會對人體造成危害，還會加大我國水資源的危機。畜禽糞污揮發(fā)到大氣中的氨氣及其他惡臭氣體不僅會污染空氣，還會刺激人的嗅覺器官，使人覺得不愉快，影響人的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等。畜禽采食飼料中的氮、磷被排出體外，氮大部分被氧化成硝酸鹽，磷被吸附在土壤表面，與鈣、鋁等元素結合，這些物質(zhì)累積在土壤里，破壞土壤結構，導致土壤板結，土壤中磷元素還會隨著雨水流入江河湖泊，造成江河湖泊的藻類和浮游生物大量繁殖，威脅魚類的生長，并產(chǎn)生大量有害物質(zhì)。畜禽飼料添加劑及疫病防治使用的藥物、疫苗中所含的重金屬元素隨著糞便排出體外對土壤和水體也有不良影響。

2 畜禽糞污治理及利用現(xiàn)狀

我國是畜禽養(yǎng)殖大國，每年產(chǎn)生大量的畜禽糞便，被利用的部分多數(shù)是以自然堆積發(fā)酵形式還田或者以生產(chǎn)初級生物有機肥為主，少數(shù)以生產(chǎn)燃料塊、沼氣化利用等方式成為新能源，更少數(shù)被制作成牛床墊料或以培養(yǎng)基的形式用于食用菌生產(chǎn)和蠅蛆、蚯蚓的養(yǎng)殖。

糞污是放錯地方的寶，處理得當可實現(xiàn)資源化利用，處理不當其價值不能得到充分發(fā)揮，不僅浪費，而且還會污染環(huán)境，帶來安全隱患。隨著國家對環(huán)境整治力度的加大，畜禽糞污治理及資源化利用水平較比以前有了一定提升，但總體不容客觀。按照建設標準要求，養(yǎng)殖場都配套了糞污處理設施，但有些養(yǎng)殖場從利益角度考慮不愿意過多投入治污成本，治污措施比較粗放，糞污被堆放棄置，有的糞水沒有達標就排放。

3 畜禽糞污治理及利用存在的問題

3.1 種養(yǎng)脫節(jié)

隨著我國養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)規(guī)?；l(fā)展，種養(yǎng)分離問題越來越突出，相當一部分養(yǎng)殖場沒有自己的飼料種植基地，周邊又沒有足夠的農(nóng)田來消納產(chǎn)生的糞污，有的養(yǎng)殖場周邊即使有一定面積的農(nóng)田，由于受傳統(tǒng)種植觀念的影響，大部分農(nóng)民種地也多使用化肥，不愿使用有機肥。一是由于有機肥運輸成本高，使用不方便，肥效比化肥肥效弱，見效慢，加之農(nóng)村缺少青壯勞動力，有機肥特別是液態(tài)有機肥又臟又臭、勞動強度大，農(nóng)民使用有機肥的積極性不高；二是有機肥播撒機械設備不配套，人工拋撒費時費力，成本高；三是有機農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量低，產(chǎn)品銷售時又賣不上高價，效益降低。

3.2 畜禽養(yǎng)殖布局不合理

畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展和糞便污染治理缺乏全局性規(guī)劃和布局。養(yǎng)殖規(guī)模與消納土地不匹配，即養(yǎng)殖場周圍配套飼料地或者耕地不足，無法吸收消納養(yǎng)殖場集中產(chǎn)生的糞污，造成大面積污染。建設的糞污無害化處理中心布局不合理，建設的糞污無害化處理中心遠離養(yǎng)殖集中區(qū)域，糞污加工、運輸成本高。隨著城鎮(zhèn)化進程的發(fā)展，原來建于村屯周邊和城市郊區(qū)的部分養(yǎng)殖場現(xiàn)已經(jīng)被居民區(qū)包圍，導致糞污成為當?shù)氐闹饕廴驹搭^。

3.3 現(xiàn)有的糞污處理設施沒有發(fā)揮實際作用

規(guī)模養(yǎng)殖場按照設計要求均要建設糞污處理設施，而現(xiàn)實生產(chǎn)中，一部分養(yǎng)殖場糞污處理設施建設不規(guī)范，沒有按照標準要求建設堆糞場、沉淀池、氧化塘等設施，存在建設規(guī)模小，與養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污量不匹配的情況，無法滿足實際產(chǎn)生糞污處理需要，存儲、處理能力不夠。一些規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理設施運行費用較高，導致養(yǎng)殖場選擇糞污處理設施減量工作或少量工作。有的規(guī)模場配備了沼氣處理設施，但絕大部分項目投資建成后沒有真正發(fā)揮其實際作用，特別是北方地區(qū)冬季需對發(fā)酵罐加溫，增加了很大運行成本，產(chǎn)出的沼氣有很多沒有配套的地下沼氣輸送管網(wǎng)，不能供給周邊的農(nóng)戶使用，只能自用，用量有限，并且產(chǎn)出的沼渣、沼液還需要深度處理才能達到環(huán)保要求的排放和還田標準。

3.4 畜禽糞污治理主體認識不清，過程缺乏監(jiān)管

很多養(yǎng)殖場保護生態(tài)環(huán)境意識不強，對糞污治理主體認識不清，受追求經(jīng)濟效益的驅(qū)使，有些養(yǎng)殖場減少糞污治理投入，個別小養(yǎng)殖戶由于其養(yǎng)殖數(shù)量少，存在糞污露天堆放的現(xiàn)象。此外，缺乏糞污處理標準化和規(guī)范化技術、手段。養(yǎng)殖場缺乏從事處理糞污專業(yè)技術人員。執(zhí)法監(jiān)督部門糞污治理法律法規(guī)宣傳不到位，缺乏有效的監(jiān)管手段和長效的監(jiān)管機制。

4 畜禽糞污治理措施

4.1 從源頭減排

應實現(xiàn)畜禽糞便從源頭減排。首先，倡導干清糞方式；其次，研發(fā)推廣安全、高效、環(huán)保、減排新型飼料產(chǎn)品。干清糞方法雖然沒有水清糞節(jié)省人力、清糞效果好，但是產(chǎn)生的污水量少，符合“減量化生產(chǎn)”的原則，所以盡量采用干清糞方法。飼料中加入微生態(tài)制劑，可幫助畜禽更好地消化利用飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)，減少糞便排出量。有研究報道，飼料中添加微生態(tài)制劑（酶制劑）的情況下，每頭豬氮排出量可減少10%～15%，若1 頭豬自出生到體重達100 kg時，其糞便排泄量可減少15～20 kg[5]。同時飼料中添加微生態(tài)制劑能夠提高畜禽對蛋白質(zhì)和磷等的消化率，明顯減輕糞臭味，從而減少空氣污染。通過飼喂添加微生態(tài)制劑的飼料還可提高家畜的免疫力，增強抗病力，從而減少抗生素的使用。

4.2 種養(yǎng)結合

種養(yǎng)結合是將畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便、有機物作為生產(chǎn)加工有機肥的原料，為種植業(yè)提供有機肥來源，同時種植業(yè)生產(chǎn)的作物又能夠給畜禽養(yǎng)殖提供飼草料的一種有機結合模式[6]。

種養(yǎng)結合實現(xiàn)了畜禽糞污的資源化利用，減少了糞污對環(huán)境的污染，種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)各自向?qū)Ψ教峁┪镔|(zhì)、能量，能夠?qū)崿F(xiàn)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)資源轉化利用，形成了相互循環(huán)的生物鏈，提高利用價值。家畜在將飼料中有機物質(zhì)的30%左右轉化為畜產(chǎn)品的同時，其余約70%有機質(zhì)作為糞尿被排出體外。這部分有機質(zhì)可通過堆肥處理后形成有機肥還田，補充土壤中大量氮、磷、鉀以及各種微量元素，提高地力，改良土壤，促進土壤團粒結構的形成，增強土壤調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱的功能。種植業(yè)生產(chǎn)的大量秸稈、飼草飼料及加工后的副產(chǎn)品如糠麩、酒糟、粉渣等廢棄物可為動物所利用，通過養(yǎng)殖業(yè)轉化為畜產(chǎn)品。因此，對擁有足夠種植土地的小型規(guī)模養(yǎng)殖場，實行種養(yǎng)循環(huán)一體化，利用養(yǎng)殖場自有或承租的土地消納養(yǎng)殖糞污；針對自有土地不足、不能全部消納糞污的大型規(guī)模養(yǎng)殖場，可對接周邊的種植基地和農(nóng)戶實現(xiàn)糞污消納。

4.3 集中處理

在畜牧養(yǎng)殖密集區(qū)發(fā)展社會化治污模式，通過市場化運作，成立專門從事糞便處理的機構或?qū)I(yè)化治污企業(yè)，對周邊多個養(yǎng)殖場的畜禽糞便和糞水實行專業(yè)化收集和運輸，并進行集中處理和綜合利用[7]。生產(chǎn)出有機肥或生物質(zhì)燃料塊等進行銷售，幫助養(yǎng)殖場解決自身處理糞污難的問題。糞便處理的機構或?qū)I(yè)化治污企業(yè)的畜禽糞便治理技術水平和專業(yè)化程度高，治污設施容量大，生產(chǎn)效率高，規(guī)模化生產(chǎn)效益顯著。

第四，數(shù)據(jù)庫的事務管理與運行管理功能。該功能特指在建立、運用與維護數(shù)據(jù)庫的同時對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和控制，以此確保數(shù)據(jù)的安全性、完整性與多用戶并發(fā)使用性以及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復性。

4.4 加強資源化利用技術研發(fā)與推廣

糞污無害化處理、資源化利用技術水平的提高可以實現(xiàn)糞污的最大化利用價值，增加畜禽養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。因此，應因地制宜地推廣先進的畜禽糞污處理技術和循環(huán)再利用措施，實現(xiàn)畜禽糞污的綜合利用，保護好環(huán)境，從而推動畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

4.4.1 微生物除臭技術

畜禽糞便揮發(fā)出的惡臭氣體污染大氣，對人體呼吸、消化、內(nèi)分泌及神經(jīng)系統(tǒng)都會造成不同程度的毒害。因此，減少或消除畜禽糞便中的有毒氣體和有害物質(zhì)，減少空氣污染、保護人類健康非常重要。微生物除臭技術是將特殊的微生物菌種噴灑到畜禽糞便表面，在微生物的作用下臭味物質(zhì)被分解轉化，除去臭味。微生物除臭方法投資少、運營成本低、技術簡單、便于推廣。徐延亮等[8]以篩選出的一組具有除臭作用的菌株作為研究對象，選擇沸石粉、稻殼粉和玉米秸稈粉3種載體復配為復合菌劑，考察了載體對除臭效果的影響，結果表明玉米秸稈粉的載體性能最佳，香料配方制備的液體除臭菌劑效果最好，液體除臭菌劑在使用2 d后氨氣去除率達到100%，固體菌劑效果要比液體菌劑起效慢，但因其運輸方便、施用簡易，也具備很好的實際使用價值。

4.4.2 肥料化處理技術

利用畜禽糞便堆肥生產(chǎn)有機肥，是目前糞污處理用到的最簡單易操作技術，也是我國北方地區(qū)普遍采用的方法，其是以畜禽糞便廢棄物為原料，應用有益活菌制劑處理畜禽糞便，在多種有益微生物作用下進行生物發(fā)酵，糞污中的有機質(zhì)被分解，釋放出養(yǎng)分，除毒除臭，高溫發(fā)酵殺死病菌、蟲卵、寄生蟲。利用畜禽糞便發(fā)酵生產(chǎn)有機肥，發(fā)酵溫度高，糞便無害化處理比較徹底，并且處理周期相對較短。生物有機肥營養(yǎng)元素齊全，具有改良土壤、增加土壤有機質(zhì)、提高土壤抗風化和水侵蝕的能力，有利于提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，能改善作物根際微生物菌群結構，提高植物的抗病蟲能力。

4.4.3 沼氣化處理技術

生產(chǎn)沼氣是實現(xiàn)畜禽糞污能源化的有效途徑,沼氣化處理技術以畜禽養(yǎng)殖廢棄物為原料，在有益微生物的作用下，經(jīng)過除臭、腐熟、脫水等一系列化學反應，最終轉變成沼氣和沼渣、沼液。生產(chǎn)沼氣過程消滅畜禽糞便中有害微生物和有機物中病原物，不僅可以對糞便進行無害化處理，還能資源化利用，產(chǎn)出的沼氣可用于供暖、照明、炊事等居民生活使用，還可以發(fā)電，沼氣提純后可用于汽車燃料。沼渣處理后生產(chǎn)沼肥還田，用于生產(chǎn)有機農(nóng)產(chǎn)品。沼液中含有氮、磷、鉀、鈣、銅、鋅、鐵、氨基酸和酶活性物質(zhì)，是很好的液體有機肥料。

利用牛糞生產(chǎn)固體燃料塊技術可實現(xiàn)糞污燃料化利用。該方法生產(chǎn)運營成本低、轉化效果好、實用性強，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益均顯著。牛糞中含有沒被消化的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等，其結構比較疏松，密度小，受到外力壓迫后原料進行重新排列、機械變形、塑性變形使體積變小，密度增大，可大大提高單位體積的燃燒值和產(chǎn)熱性、抗煉性。

4.4.5 基質(zhì)化處理技術

食用菌味道鮮美，營養(yǎng)豐富，具有很高的食用價值和藥用價值。食用菌適宜生長在植物殘體及其他有機廢棄物上，利用畜禽糞便廢料生產(chǎn)各種營養(yǎng)豐富的食用菌能夠獲得較好的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展。蚯蚓是營養(yǎng)價值很高的蛋白質(zhì)飼料原料，利用畜禽糞便養(yǎng)殖蚯蚓，既能促進蚯蚓的快速生長，蚯蚓又能對糞便進行分解處理，形成的蚯蚓糞可作為有機肥料，蚯蚓軀體是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，可加工成粉或直接添加到飼料中飼喂畜禽，是一種符合生態(tài)系統(tǒng)平衡的循環(huán)利用方式。

4.5 加強畜禽養(yǎng)殖場科學規(guī)劃布局

優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，進一步推進標準化規(guī)模養(yǎng)殖向糧食主產(chǎn)區(qū)和環(huán)境容量大的地區(qū)轉移，實現(xiàn)布局合理化、生產(chǎn)規(guī)模化、養(yǎng)殖綠色化。畜禽養(yǎng)殖場的建設規(guī)模要與土地資源、飼草飼料供給能力、環(huán)境承載容量等相匹配。對新建的養(yǎng)殖場要充分保證其糞污的產(chǎn)生量與土地承載力相適應，要確保做到畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污能被及時處理、及時消納。

4.6 加強法規(guī)制度建設，提升監(jiān)管效能

強化宣傳引導，充分利用電視、網(wǎng)絡等多種媒體，大力宣傳畜禽糞污處理和資源化利用的重要性，加強《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》等法律法規(guī)的宣傳，增強畜禽養(yǎng)殖企業(yè)糞污處理的主體責任和環(huán)境保護意識。制修訂畜禽養(yǎng)殖污染防治標準和技術規(guī)范，建立并完善糞污監(jiān)測技術標準體系?？偨Y經(jīng)驗，推介典型，試點示范，共同營造推進畜禽糞污無害化處理和資源化利用的良好氛圍。

生態(tài)環(huán)保部門應加大執(zhí)法巡查力度，加強巡查頻次，對糞污處理不達標或不處理的養(yǎng)殖場，給予嚴厲打擊和懲戒。設立環(huán)保舉報熱線，向廣大人民群眾公布，使全社會都關心支持畜禽糞污治理與資源化利用工作。

4.7 加大資金扶持力度

畜禽糞污治理難度大，需要資金投入多。盡管國家與地方政府投入了一定資金，但必定有限，應在資金方面加大補貼、支持力度。明確補償范圍、補償對象、補償標準等。將畜禽養(yǎng)殖污染治理需要的機械設備，如有機肥生產(chǎn)設備、拋撒設備、生物質(zhì)燃料塊生產(chǎn)設備等納入農(nóng)機補貼目錄。支持鼓勵農(nóng)場、農(nóng)民使用有機肥，對有機肥進行價格補貼。