河南省畜禽粪便污染现状及资源化利用技术分析*——以漯河市为例

郑州航空工业管理学院 牛俊玲 刘 蕾 梁丽珍

河南省畜禽粪便污染现状及资源化利用技术分析*
——以漯河市为例

郑州航空工业管理学院 牛俊玲 刘 蕾 梁丽珍

畜禽粪便废弃物是一个巨大的环境污染源，同时也是一个巨大的生物质资源库。我国每年产生的畜禽粪便有26亿吨，是我国固体废弃物产生量的2.4倍，畜禽粪便化学耗氧量的排放量已达到9 118万吨，远远超过工业废水和生活废水的排放量。目前，我国已成为世界上农业废弃物产出量最大的国家。由于畜禽废弃物具有数量大、品质差、危害多的特点，人们对其价值还存在一些消极的观念，没有放在整个社会循环系统中考虑，导致对畜禽废弃物资源化的重视程度不够、资源总量估计不清、技术支撑不足、政策引导不力等现实问题。这阻碍了畜禽废弃物资源化与生物质能利用技术的发展、推广和应用，使得绝大多数畜禽粪便没有被作为一种资源加以利用，而是被随意丢弃或者排放到环境中变为污染源，对生态环境造成了极大影响。实现畜禽粪便变废为宝，消除环境污染，改善农村生态环境，对我国建设小康社会和实现农业可持续发展具有重大意义。本文，笔者通过对河南省漯河市畜禽养殖情况及畜禽粪便排放量的调查，分析其造成污染的原因并提出治理畜禽粪便污染的技术措施。

一、漯河市畜禽粪便污染现状

据调查，漯河市养殖场的污染主要来源于猪、牛和鸡。根据国家环保总局推荐的畜禽污染物年排泄系数计算，漯河市年均畜禽养殖产生的粪、尿、冲洗水等污染物共2 377.50万吨，氨氮排放量为3.29万吨。按饲养1只鸡、1头猪、1头牛每年所产生的污染负荷（按BOD5）分别相当于0.5～0.7人、10～13人、30～35人计，2006年，漯河市仅猪、牛、鸡产生的粪便和BOD5污染物的量分别相当于1 277.21万人和5 121.56万人造成的污染量，即分别相当于漯河市人口产生的污染量的3.6倍和14.44倍；如果再加上兔及其他特种养殖畜禽制造的污染物，污染负荷会更大。2009年对漯河市规模化养殖场的污染物排放量的监测结果表明，存栏200头的养猪场日废水的COD负荷量为31.5公斤，存栏500头的则为78.8公斤；存栏2 000只的养鸡场每日废水COD负荷量为13.2公斤，存栏1万只的则为66.0公斤；存栏40头的养牛场每日废水的COD负荷量为28.6公斤，存栏100头的则为71.4公斤。可以看出，畜禽存栏量与污染物的排放量呈正比关系。

二、漯河市畜禽污染原因分析

1.畜禽养殖业规模庞大。漯河市的河流均属淮河流域。几年来，为了实现“中国食品名城”的战略目标，漯河市以畜产品生产加工业为突破口，以规模化饲养和畜牧产业化经营为重点，引入工业理念，不断提升畜牧产业化和可持续发展水平，使全市畜牧业得到了快速发展。近年来，漯河市每年生猪出栏406.51万头，存栏202.16万头，年饲养量608.67万头；鸡出栏4 551.64万只，存栏4 361.76万只，年饲养量8 913.40万只；牛出栏10.27万头，存栏26.35万头（其中奶牛0.9万头），年饲养量36.62万头；羊出栏204.93万只，存栏201.16万只，年饲养量406.09万只；兔出栏215.73万只，存栏175.72万只，年饲养量391.45万只。生猪、蛋鸡、肉鸡、肉牛规模饲养比例分别达50%、79%、97%和17%；肉类总产量达35万吨，禽蛋总产量达38.06万吨，牛奶产量达2.69万吨。畜牧业产值50.6亿元，占漯河市农业总产值的比重达到了46.3%，畜牧业已成为漯河市农村经济中最活跃的增长点。但是，在增加农民收入，帮助农民脱贫致富的同时，由畜牧业带来的污染也成为不可忽视的重要污染源之一。

2.养殖措施不当。漯河市大部分畜禽养殖场建场时没有采取相应的环保措施，有关设施缺乏规范性，很多养殖场只考虑到畜禽栏舍的建设，根本未考虑因畜禽养殖而产生的环境污染问题，更未将其纳入畜禽养殖场的规划之列，畜禽粪便随地堆积，使得污水直接排入地面沟渠，严重污染了周围环境。另外，由于全市养殖场分布比较分散，规模差别很大，大多是家庭养殖方式，这增加了畜禽粪便的收集和清理成本，使很多养殖场对粪便处理积极性不高，任其随意堆放。

三、畜禽粪便资源化综合利用技术分析

1.利用畜禽粪便产生沼气。在能源短缺的今天，利用畜禽粪便的资源化处理发展沼气工程，已成为解决农村用能、培肥、防治农业污染和实现清洁生产的多赢之举。沼气发酵既是一个生产能源的过程，也是一个造肥的过程，还是一个杀灭病菌的过程。漯河市年平均气温为14.7℃，夏季高温多雨，7月份最热，7月的平均气温为27.5℃，这样的天气条件完全可以用来发展沼气工程。而且根据养殖场的规模和对畜禽粪便处理指标的要求，可采用不同类型的沼气利用模式。

（1）小型沼气综合利用模式。该模式将畜禽粪便和污水一起作为沼气生产原料，进行厌氧消化处理。生产的沼气可作为养畜和生活用能，沼渣和沼液可作为肥料肥田，沼液也可进一步经氧化处理后作为灌溉用水利用。该模式适用于农业生产区域的小型规模养殖场或小区。

（2）中型沼气综合利用模式。该模式的畜禽粪便与污水采用全混合工艺反应器处理。生产的沼气可供养畜、生活能源使用；沼液与沼渣固液分离，沼渣经堆肥发酵后还田或生产有机肥，沼液进一步经曝气氧化处理后灌溉利用。该模式适用于城镇近郊中等规模的养殖场。

（3）大型沼气综合利用模式。该模式的畜禽粪便与污水采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器处理。生产的大量沼气用于发电，沼液与沼渣固液分离，沼渣生产有机复合肥，沼液可生产液体有机肥料供有机作物使用。该模式适用区域为城镇近郊，调水干线两侧的大型规模养殖场：猪场，存栏3 000头以上；肉鸡场，存栏20万只以上；蛋鸡场，存栏10万只以上；奶牛场，存栏200头以上；肉牛场，存栏400头以上。

2.有机肥综合利用。畜禽粪便中含有大量的有机物及丰富的氮、磷、钾等营养物质，是农业可持续发展的宝贵资源。根据养殖场的规模和对畜禽粪便处理指标的要求，可使用以下几种有机肥生产方式。

（1）固体有机肥生产模式。畜禽粪便经固液分离后进行发酵处理生产固体复合有机肥，处理设施可根据养殖场具体情况建立粪便发酵处理塔或高温堆肥设施。该模式适用于城镇近郊土地面积有限或价格昂贵的区域。

（2）固体—液体复合有机肥生产模式。畜禽粪便经固液分离后进行发酵处理，生产固体有机肥，处理设施同上。污水采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器处理使残液与残渣固液分离，残渣与粪便混合后用于生产有机肥，残液用于生产液体有机肥料。该模式适用于城镇近郊大、中规模养殖场与小区。

3.饲料化技术。畜禽粪便中含有大量未消化的蛋白质、维生素B、矿物质、粗脂肪和一定数量的糖类物质。如鲜猪粪蛋白质质量分数为3.5%～4.1%，牛粪为1.7%～2.3%，羊粪为4.1%～4.7%，鸡粪为11.2%～15%。另外，畜禽粪便中氨基酸品种比较齐全且含量丰富，如干鸡粪中含有17种氨基酸，其质量分数达到8.27%以上。目前，由于饲料短缺，特别是蛋白饲料的供求矛盾加剧，开发新的蛋白饲料来源已成当务之急。由于含有较高的蛋白质质量和齐全的氨基酸种类，目前鸡粪已经成为最受关注的一种非常规饲料资源。国内外大量研究结果表明，鸡粪不仅是反刍动物良好的蛋白质补充料，也是单胃动物和鱼类良好的饲料蛋白来源。

四、畜禽粪便资源化技术展望

畜禽粪便对环境的影响已成为世界各国面临的共同问题，防止和治理畜禽粪便的污染已刻不容缓。对于畜禽粪便这一严重污染环境的可再生资源，只有把现有的资源化技术在一定程度上进行科学组合，遵循“资源化、减量化、无害化、生态化”的原则，使畜禽粪便得到多层次地循环利用，才能有效解决养殖业中的环境污染问题。例如，先对畜禽粪便进行固液分离，把分离出的固体堆肥成生产饲料，液体用厌氧发酵法处理发酵后，沼渣堆肥，沼气用于照明或采暖，最后把剩余的液体再用好氧法进一步处理。这样，通过固液分离技术的综合处理，既提高了对畜禽粪便处理的效果和综合利用率，又取得了良好的环境效益、经济效益和社会效益。今后，把几种方法有机地结合起来使用将是畜禽粪便资源化技术发展的主要方向。

河南省政府决策研究招标课题（B271）。