规模养殖场畜禽粪污治理与利用研究

张海龙，韩红亮

（1.内蒙古凉城县农牧和科技局畜牧业工作站 内蒙古乌兰察布 013750；2.内蒙古凉城县农牧和科技局动物疫病预防控制中心 内蒙古乌兰察布 013750）

随着我国畜牧业不断壮大与发展，畜禽养殖在向着集约化、规模化、融合化的同时，畜禽养殖数量也逐年增加，虽然满足了人们对肉、蛋、奶的供给需求，但也产生了较为严重的环境污染问题。因此，做好规模养殖场畜禽粪污无害化处理和资源化利用工作，对促进畜牧业绿色、可持续、高质量发展具有重要作用。

1 粪污的危害

1.1 对水体的危害

当高浓度的粪水排放到河流中，会造成水质的恶化，严重时水质发黑发臭，需要付出巨大的代价才能恢复，甚至难以恢复。养殖粪污在储存和利用过程中，若是没有做好防渗防溢工作，储存的粪便通过渗透或径流进入地表或地下水，带入大量的氮、磷使水体富营养化，水生植物和藻类大量生长繁殖，地下水质磷酸盐、硝酸盐等含量超标，而水中的有毒有害物质也会降低水体中的溶解含氧量，增加水质中的有害成分。

1.2 对土壤的危害

畜禽粪污未经处理直接施用到农田，长久以往堵塞土壤孔隙，影响土壤的透气性和透水性，造成土壤板结、土质下降；并对农作物生长产生诸多不良影响，造成大田作物晚熟、减产、倒伏等。畜禽粪污中含有的重金属、抗生素等在土壤中难以分解，抗生素残留蓄积进入土壤后会改变并增强某些土壤中微生物菌群的抗性基因，对农作物产生不利影响，甚至对人也会产生一定危害[1]。

1.3 对大气的危害

畜禽粪污在收集、储存或处理过程中，会产生氨、硫化氢、甲基硫醇、吲哚等有毒有害的成分，污染周围环境空气[2]。

2 规模养殖场畜禽粪污处理技术

2.1 技术选择的原则

1）源头减量。源头减量技术是多方面的，从源头减量是畜禽养殖粪污处理利用的必要条件，规模养殖场要想从源头上减量应做好以下几点工作：①调控饲料营养，减少畜禽粪便排放，通过准确估算不同畜禽品种在不同饲养阶段对饲料营养需求量，则可以进行合理配置日粮，提高饲料利用率，减少氮、磷等有害物质的排放；②减少抗生素、抗寄生虫药的投放和使用，通过加强饲养管理，科学合理使用抗菌、抗寄生虫药物，使用微生态制剂、中草药制剂开展疾病的防治，实现抗生素的源头减量；③使用清洁生产工艺减少废弃物产生，推广传送带清粪设备，减少臭气产生和粪污处理难度。应用节水型饮水系统，加强检查维护，降低粪便的含水率及后续处理成本。推行雨污分流技术，做到粪污贮存设施防雨、防渗、防溢，从源头减少粪污产生量。

2）种养循环。养殖场在确定粪污处理利用技术模式时，要优先选择对养殖粪污进行种养循环，发展生态农业。当然需要注意的是，不管是固体粪肥，还是基于养殖污水的液体肥料，考虑到运输成本和难易程度，提倡就近就地利用，这就要求养殖场应积极创造条件，配套与养殖规模、处理工艺相适应的农田面积，科学合理地还田利用。对于确实无法配套消纳土地的养殖场，应考虑依托社会化服务企业，对粪污进行集中收集和处理利用[3]。

3）因地因场制宜。养殖场在选择技术及工程措施时，要根据实际需要，综合考虑自然环境条件，以减量化、资源化、经济适用为原则，切实解决养殖粪污污染问题。对于地处偏远农村地区，周围农田相对充足，规模较小的养殖场户，可以选择传统堆沤和条垛式堆肥工艺，对粪便进行堆肥处理后农田利用。对于所处地域环境要求高，周围土地面积较小的大中型养殖场，可以选择槽式堆肥工艺生产有机肥，自用于蔬菜、林果等种植，或者作为商品有机肥出售。对于所在地域环保要求高，土地面积小，经济承受能力强，立足就地处理的中小规模养殖场，可以选择反应器堆肥工艺进行处理后还田。

2.2 常用的粪污收集与储存技术

2.1 粪污收集技术

1）干清粪技术。蛋肉鸡和羊在养殖生产过程中几乎只产生固体粪便，因此在规模化养殖中主要采用干清粪方式清理粪便。小型养殖场户仍有采用人工干清粪的方式，大中型养殖场中普遍选用了传送带干清粪技术，有效解决了蛋肉鸡和羊场粪便收集的问题，减少粪沟冲洗用水的同时，也改善了圈舍内的空气质量，是养殖场废弃物源头减量的一个重要途径。传送带干清粪主要由电机减速装置、链传动、主动辊、被动辊、承粪传送带、提升转运带等组成。优点是操作简便，工作效率高；粪便性状不改变，含水率低，便于后续处理；粪便全程不落地，收集率高；减少冲洗水，舍内有害气体浓度低。缺点是一次性投资大，运行维护费用高。

2）雨污分流技术。雨污分离是指将污水和雨水分开，各用一条管道（沟渠）输送，进行后续处理或排放的排污方式。2014 年1 月1日起施行的《畜禽规模养殖污染防治条例》明确规定，养殖场必须建设污水和雨水分流设施，这也是粪污源头减量的一项重要措施。污水采用暗管输送，冲洗水经过暗管输送到污水处理设施，采用重力流输送的污水管道管底坡度不低于2%。雨水采用沟渠输送，在圈舍屋檐雨水侧修建雨水明渠，圈舍屋面雨水由导水槽收集后，经排水立管直接导人雨水明渠排放。采用雨污分离技术可效减少污水产生量，保证场区环境卫生。

3）发酵床养殖技术。发酵床养殖技术广泛应用于养猪，目前一些优质地方鸡饲养也采用该模式。发酵床是将微生物按一定比例与锯末、谷壳等混合制成有机垫床，畜禽只在上面自由采食、活动，排泄的粪便被发酵床里的有益微生物降解消化，有效减少舍内有害气体，达到无污染物、无臭气排放的目的。畜禽通过采食微生物消化分解粪便产生的菌体蛋白，补充消化道酶，提高肉品质，增强抵抗力，提升养殖效益。采用发酵床技术，圈舍不用每天清粪，粪便混合在垫料里，经一段时间清出，进行好氧发酵，进一步腐熟后，作为优质有机肥料用于农业种植。

2.2 粪污贮存技术

一般规模化畜禽养殖场对畜禽粪污贮存应满足两个条件：①不增加粪污量，要求贮存设施有顶棚或顶盖防雨，做到雨污分流；②贮存过程中粪污不扩散，贮存设施建设在养殖场下风向，地面墙面防渗。设施容积满足需求，防溢流。有防臭气扩散的措施。

1）储粪池（堆粪场）。储粪池设计应按照GB/T27622—2011 执行，池深1～1.5m 为宜；储粪池四周墙壁应采用实心砖砌筑，墙面用水泥砂浆抹光；地面夯实浇筑20cm 厚混凝土，设排污沟，防止雨水径流进入设施内，排雨水沟不得与排污沟并流。

2）污水池。污水池的设计按照GB/T26624—2011 执行。可建成单池或三格式，有地下和地上两种形式，池体有效深度为1.5～2m。在地势较低的地形条件下，适合于建地下贮存池，池底应在地下水位60cm 以上。在地势平坦的场区适合于建设地上贮存池。池底采用20cm 混凝土浇筑结构；四周墙壁采用实心砖砌筑，墙面水泥砂浆抹光防渗；污水贮存池周围应设置导流渠，防止径流、雨水进入设施内。

3 规模养殖场畜禽粪污资源化利用模式

3.1 场户收集就近还田模式

养殖场户规模较小，设施化水平不高，采用人工或机械干清粪方式，可通过自行配套或与周边农户签订协议方式落实粪污消纳用地，在施肥季节就地就近还田利用。或者收集到储粪池的鲜粪无偿或拟定收购价格被周边种植户拉走，在田间地头进行传统堆沤后施入农田。这种模式的优点是设施建设成本低，基本不需要设备，投资少；不耗能，不需要专人管理，无运行费用；通过还田实现粪肥就近就地利用。缺点是粪便腐熟时间长，肥效差；堆肥过程周围环境差，产生大量臭气，周边要有足够需要常年消纳的农田。

3.2 好氧发酵种养对接模式

养殖场规模较大，设施装备水平较高，采用刮粪板或传送带清粪，配建好氧发酵设施，好氧发酵后的产品通过与之对接的蔬菜、果树等种植基地进行肥料化利用。该模式通过种养对接还田利用，将粪污资源向种植业合理配置，实现生态消纳，发展循环农业。这种模式的优点是通过种养对接，实现粪污资源循环利用；好氧发酵温度高，粪便进行无害化处理较为彻底；发酵周期短，堆肥处理提高粪便的附加值。缺点是堆肥产品施用不方便，应配备必要的施肥机械，提高机械化程度。

3.3 集中收集生产有机肥模式

生产经营主体综合实力强，产业链条长，把养殖粪便处理利用作为产业链条中的一环，建设有机肥生产线，加工生产有机肥，部分自用，实行种养一体化生产经营，部分销售，建立专业销售队伍，构建长效运营机制，发展生态循环农业。该模式从根本上解决了区域性粪便过剩和季节性用肥矛盾的问题，在实现粪便增值利用的同时，促进企业产业链条的延伸和转型发展。这种模式的优点是实现了专业化生产，粪便高值化利用；缺点是有机肥环保要求严格，设备投资大，需要设立有机肥营销队伍，具有适当的盈利能力。■