昌吉州畜禽粪便无害化处理技术的探讨

顾　涛，陈志颖（昌吉州环境污染监控中心，新疆　昌吉　831100）



昌吉州畜禽粪便无害化处理技术的探讨

顾涛，陈志颖（昌吉州环境污染监控中心，新疆昌吉831100）

畜禽粪便不仅能够污染空气、土壤、地下水、地表水，对生态环境造成破坏，而且有害病菌、虫卵通过各种途径危及人类健康。本文对昌吉州畜禽粪便无害化处理技术进行探讨，探索处理畜禽粪便的技术途径，解决因畜牧业快速发展带来的环境污染和资源浪费问题，实现昌吉州生态环境协调发展。

畜禽粪便；环境污染；无害化处理

昌吉州是新疆养殖业生产基地，在养殖业大力发展的同时，也带来环境污染问题。目前，畜禽养殖粪便已成为昌吉州农村环境污染的主要污染物之一，如何无害化处理畜禽粪便，做好畜禽养殖业污染防控，实现生态环境协调发展，是当前环保工作者的一项重要任务。

1　畜禽粪便的污染现状

1.1对大气的污染

畜禽养殖业对大气的污染主要来自畜禽粪污的恶臭和畜禽养殖引起的温室气体排放两个方面。畜禽粪污中含有大量的降解或未降解的有机物，排出体外后，在微生物的作用下被分解产生硫化氢、氨气、甲硫醇、粪臭素等上百种有毒有害物质，其中，畜禽粪污中20～30%的氮为铵态氮，易挥发［1］。腐败分解所产生的物质具有恶臭气味，危及周围居民的健康及场内畜禽的正常生长。同时，畜禽业甲烷气体排放量占排放总量的28～38%，是导致温室效应的一个不容忽视的因素。

1.2对水体的污染

畜禽养殖业已成为我国水体污染的主要来源。据测定，畜禽粪便中含有氮、磷、钾、钠、钙、镁、铝、铜、钡、锡、铬、铅、镍、硫及致病菌等多种元素和污染物，这些物质超过环境容量时，就会产生环境污染，尤其是氮、磷等元素可引起水体富营养化，使水体变黑发臭，导致水体的进一步污染。畜禽粪便污染物不恰当的还田施肥或堆放还会导致有毒、有害成分渗入土壤，使区域内地下水NO3-N浓度增加，污染地下水。畜禽粪便一旦污染地下水，治理恢复较难，将造成持久性的污染。

1.3对土壤的污染

畜禽养殖业对农田的污染主要表现为畜禽粪便还田不当导致的养分过剩、重金属和致病菌等有害污染物积累。畜禽粪便中含有作物生长所需的N、P、K和有机质等养分，但过量施用也会造成农作物减产与产品质量下降。同时，粪便中氮、磷元素在土壤理化性质及微生物的作用下会转化为硝酸盐和磷酸盐，过高含量的硝酸盐和磷酸盐可引起有机质累积，导致土层板结，影响农作物的生长。

1.4对生态环境的其他影响

畜禽粪污中含有大量的病原微生物、致病菌、寄生虫卵，未得到及时处理会使环境中孳生蚊蝇，病原种类增多，菌量增大，使病原菌和寄生虫蔓延，最终导致病原微生物在较长时间内可以维持其感染性，造成人、畜传染病的蔓延。

2　昌吉州畜禽粪便处理技术

畜禽粪便无害化处理和综合利用有利于农业环境污染的治理。畜禽粪便利用技术是根据自然条件、经济条件、养殖规模、环境承载能力等因素，采用多种技术和模式，科学组合，对畜禽粪便进行综合治理，以达到无害化、减量化处理和生态化、资源化利用的目的。目前，昌吉州畜禽养殖业粪便处理方式大部分以干清粪为主，少部分采用垫草垫料的方式处理，畜禽粪便主要用作肥料、沼气发酵原料、养殖蚯蚓等。

2.1传统粪便处理方式

2.1.1粪便直接还田利用

畜禽粪便直接还田作肥料是一种传统的、经济有效的粪污处置方式，可以在不外排污染的情况下，充分循环利用粪污中有用的营养物质，改善土壤中营养元素含量，提高土壤的肥力，增加农作物的产量。但若土地处理利用粪便量过多，超过了其承载能力，不仅影响植物的正常生长，造成产量降低，而且污染环境。

2.1.2堆肥法

堆肥法是畜禽粪便无害化、安全化处理的有效手段之一。堆肥技术是在有氧情况下，由微生物把有机物降解、转换成腐殖的生物化学处理过程。堆肥方法处理畜禽粪便的最终产物臭气较少，且较干燥，容易包装、撒施。但传统的堆肥常需要2～6个月，历时长、处理效率低，且还会产生难闻的恶臭，污染环境，由于氮的挥发而降低肥效。

2.2现代粪便无害化处理技术

2.2.1生物有机肥制作

畜禽粪便含有大量的有机质和氮、磷、钾等作物生长所需的营养物质，是一种优质的有机肥源。生物有机肥是在畜禽粪便处理过程中加入微生物复合菌剂，利用生化工艺和微生物技术，使有益微生物迅速繁殖，分解粪便中的有机质，保证快速、彻底腐熟。

2.2.2沼气发酵

沼气生产是利用受控厌氧细菌的分解作用，将粪污中的有机物、碳水化合物、蛋白质和脂肪经过厌氧分解转化为沼气或二氧化碳。粪便进行沼气发酵，热能利用率高，肥料养分巨大。但是作沼气池填料处理的粪便没有杀死病虫卵、沼渣不好处理、沼气池定期加料与工厂化养殖业每天的排放不好衔接、处理量不够［2］等弊端。

2.2.3蚯蚓堆肥

蚯蚓堆肥技术是将传统的堆肥法与生物处理法相结合，利用蚯蚓食性广、食量大及其体内可分泌出分解蛋白质、脂肪、碳水化合物和纤维素等的各种酶类的特点，通过蚯蚓的新陈代谢作用，将畜禽粪便转化为物理、化学和生物学特性俱佳的蚯蚓粪。

我国对蚯蚓堆肥的研究起步较晚，但已经取得了一些初步进展。20世纪80年代，清华大学、上海环境工程学院对蚯蚓处理城市垃圾进行了专题研究，并取得了可喜成果；北京大环蚯蚓利用京郊四个奶牛场粪便养殖蚯蚓，不仅改善了奶牛场的环境，消灭了污染，又给牛场带来了经济效益；内蒙古希林实业有限责任公司引进日本“太平2号”蚯蚓进行了培养实验，并将其成功地应用于呼和浩特市西郊垃圾处理厂，为我国北方地区利用蚯蚓堆肥技术处理城市垃圾提供了有益的经验［3］。众多研究结果表明，蚯蚓对污泥、动物畜禽粪便、作物秸秆、工业废弃物等有机废弃物有很大的分解、处理潜力。2013年昌吉州引入蚯蚓养殖技术，运用城市污泥蚯蚓生态处理反应器（专利号：ZL200910117442.3），对畜禽粪便、城市粪便、作物秸秆等有机废弃物进行处理，通过蚯蚓，生物转化为无臭的蚯蚓粪，进而收集、处理、加工为蚯蚓混合复合肥。蚯蚓堆肥肥料被送到自治区产品质量监督检验研究院进行了检测，蚯蚓粪有机质质量分数为46%，总养分（氮+五氧化二磷+氧化钾）质量分数为8.4%，分别较牛粪中有机质质量分数及总养分约高3倍、5.5倍，成效显著。

3　结语

畜禽粪便既是环境污染物，又是一种宝贵的再生资源。通过现代生物技术对畜禽粪便进行无害化处理，生产有机肥料，既防止了环境污染，又利用了再生资源。尤其是近年昌吉州引入的蚯蚓堆制处理法，具有堆制系统操作简单，不需要复杂的装备以及处理过程，能获得优质有机肥和高蛋白质饲料，符合国家环保要求，不产生二次废物，不形成二次环境污染；在经济上具有可操作性；并且堆制处理产物有较好的生物活性，有利于提高堆制后物料的品质。因此，通过现代粪便无害化处理技术处理畜禽粪便，对做好畜禽养殖业污染防控，实现昌吉州生态环境协调发展具有非常重要的意义。

［1］丁友根，王庆国，郑 飞.畜禽粪污的无害化处理技术及资源化利用途径［J］.浙江畜牧兽医，2013，38（6）：12～14.

［2］梁华东，何 迅，巩细民，等.中国畜禽粪便污染问题、无害化处理及开发生产有机肥料技术与政策［J］.中国农学通报，2014，30（增刊）：75～80.

［3］左轶璆，王文国，卢俊平.关于蚯蚓堆肥机理的研究进展［J］.阴山学刊：自然科学版，2013，27（1）：28～31.

陈志颖（1990-），女，新疆玛纳斯县人，工程师，硕士，主要从事环境污染防治与监控工作。

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2095-2066（2016）11-0018-02

2016-3-8

顾 涛（1976-），男，江苏苏州人，副高级工程师，本科，主要从事环境监测和环境污染监控等工作。