畜禽养殖粪污处理技术及资源化利用

单新汝，彭来营

（汝南县农业综合行政执法大队，河南 汝南 463000）

现代化、 集约化和规模化畜禽养殖模式极大促进了我国养殖业的发展， 有效保证了市场各类肉品、蛋类和奶品的充分供给。 然而，畜禽养殖业不断发展的同时， 畜禽养殖粪污的排放也随之相应增加， 造成的环境污染问题也日益突出。 若不及时治理，会产生一系列社会问题。据调查， 畜禽养殖粪污污染成为威胁生态环境的第三大污染源， 严重制约着畜禽养殖业的健康发展。 畜禽养殖粪污的有效治理成为政府部门和养殖企业共同关注的重点。 目前有效解决畜禽粪污污染的方式主要有无害化处理和资源化利用两种途径。 本文从畜禽养殖粪污处理技术的分类、原理、优缺点和资源化利用的方式等层面探讨畜禽粪污治理模式， 为畜禽养殖开发和生态环境保护提供参考。

1 畜禽养殖粪污处理技术

畜禽养殖粪污处理技术主要是通过物理、化学、 生物及其综合作用对畜禽养殖粪污进行净化和转化， 从而达到减少污染和资源再利用的目的。

1.1 堆肥还田处理技术

堆肥还田处理技术是我国传统农业的重要组成部分， 即将畜禽养殖过程中产生的粪污通过堆肥的方式进行发酵， 使其在短时间内取得减量、脱水、无害化的效果，并利用发酵过程中产生的热量杀死虫卵和病原菌， 达到粪污无害化处理的目的。 最后将发酵后的畜禽粪污作为肥料撒放到农田中， 利用农田作物和土壤的净化能力达到去污目的， 从而形成农牧结合的种养模式。 这种模式不仅可以有效降低畜禽养殖粪污污染，而且具有改善土壤结构、减少化肥使用量的优点。 但该方式处理的粪污有诸多缺点，一方面是利用发酵热不能充分杀死致病微生物， 导致致病微生物处理不彻底， 容易传播疾病，危害人体健康；另一方面是对重金属元素处理效果较差， 且这个处理过程容易造成地表水和地下水污染等问题。

1.2 物理－化学处理技术

物理-化学处理技术是一种畜禽粪污污染的综合处理技术，包含物理的吸附作用，化学的氧化反应等。 在物理-化学处理技术中，吸附介质法、 絮凝沉淀法和电化学氧化法是较为常见的处理方法。 其中吸附介质法是采用固体吸附材料将畜禽养殖粪污中的主要污染物吸附于吸附剂表面， 再将固体吸附材料与畜禽养殖粪污进行分离的处理技术。 该处理技术的净化效果与固体吸附材料种类、粒度有关。 通常比表面积越大，吸附材料的孔隙结构越多，吸附净化效果越好。 常用的吸附介质主要有活性碳、碳化的秸秆、沸石、硅藻土等。 吸附介质法对畜禽粪污中的氨、氮、磷和重金属的处理效果较好。 通过吸附介质法预处理的畜禽养殖粪污能够有效去除主要有害成分， 但该法的局限性在于吸附介质吸附饱和后又会成为污染物的新载体， 如果处理不当容易造成二次污染。 絮凝沉淀法是畜禽养殖粪污处理的传统技术， 主要是通过在畜禽粪污中加入一定量的絮凝剂，如硫酸盐类、结晶氯化铝、壳聚糖、聚丙烯酰胺等，促使带有不同表面电荷的畜禽养殖粪污悬浮物发生凝聚反应形成絮凝团，加快畜禽养殖粪污污染物的沉降。影响絮凝沉淀法处理效果的主要因素为絮凝剂的选择。 随着该处理技术的不断发展，多种新型的絮凝剂相继出现，如阴离子型高分子絮凝剂、阳离子型高分子絮凝剂、 非离子型高分子絮凝剂和两性离子型高分子絮凝剂等。 较之其他处理方法，絮凝沉淀法具有工艺简单，周期短的优势， 但絮凝沉淀产生的污泥又会成为新的污染物，且不易处理。 电化学氧化法是利用直流电的阳极发生电子转移， 造成畜禽粪污主要污染有机物和重金属因失去电子而氧化， 进而转化为无害物的方法。 电化学氧化法去除畜禽养殖场粪污的氨、氮、磷等污染物和重金属污染物效果较好，且操作使用简单；但对单纯的有机物处理效率较差，且能耗较大，对安全性要求较高。

总之，物理－化学处理技术对养殖粪污中的主要污染物都有不同程度的去除能力， 但该方法容易造成二次污染，作为单独处理工艺，净化效果尚欠缺。 目前， 大多数该类法仍处于实验阶段， 投入大规模使用前需主要解决如何避免二次污染问题。

1.3 生物处理技术

目前， 畜禽养殖粪污常用的处理技术是生物处理技术， 该处理技术根据使用微生物的类型分为好氧生物处理技术、 厌氧生物处理技术和好氧-厌氧混合处理技术等。 其中好氧生物处理技术主要是通过好氧微生物在人工加氧的工艺条件下保持较高活性， 并对畜禽养殖粪污进行生物降解的处理技术。 根据具体工艺的不同，好氧生物处理技术又出现不同的工艺方法，如生物滤池法、序批式生物膜反应法等。 影响好氧生物处理技术处理效果的因素较多； 且工艺方法不同，主要影响因素也不相同。 好氧生物处理技术对氨、氮和磷的清除效果好，而且能够长期稳定地运行， 处理后能满足当前的污水排放标准；缺点是前期投入及运行成本较高，在规模较小的养殖企业推广应用难度较大。 厌氧生物处理技术在处理畜禽养殖粪污过程中不需要供氧和搅拌； 通过厌氧菌的生物代谢作用对畜禽养殖粪污进行降解净化， 并产生大量的能源气体的处理技术。 厌氧生物处理技术具有设备占地面积小、能耗低的优势。 但该技术对氮、磷等污染物处理效果较差，往往很难达到排放标准。 好氧-厌氧综合合处理技术兼具了好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术的有点， 既解决了好氧生物处理成本高的问题， 又能满足污染物清除率的要求，较为适合规模化养殖场使用。

1.4 自然生态处理技术

自然生态处理法主要利用自然的自净化作用对畜禽养殖粪污进行处理的技术。 常见的有人工湿地和稳定塘等。 稳定塘是利用水体中植物和微生物共同作用净化粪污的技术， 主要用于适当降低粪污中氮磷污染物。 稳定塘受环境条件影响大且净化周期长。 人工湿地处理技术是人工模拟自然生态系统处理畜禽养殖粪污的方法， 其净化作用较为复杂， 包括植物吸收作用，基质的吸附作用以及微生物的代谢作用等。影响其净化效果的因素也很多，如植物的选择、温度和水体pH 值的控制。 人工湿地处理技术对畜禽养殖粪污的处理净化效果较好。 鉴于人工湿地处理技术具有较低的投入和运行成本、满意的净化处理效果的优势， 逐渐发展成为具有广阔发展前景的畜禽养殖粪污处理方法。 人工湿地处理技术在具体实施过程中应充分考虑环境条件，合理选择植被，适度构建湿地规模以满足畜禽养殖粪污的处理需要。

2 畜禽养殖粪污资源化利用

畜禽养殖粪污资源化利用的方式主要有两种，一种是畜禽粪污向有机肥料转化；一种是畜禽粪污向清洁能源转化。 畜禽粪污中含有较多的大分子有机物， 经有效处理后可转化为良好的有机肥，能满足植物的生长需要，适用于农业种植业生产。 畜禽粪污能量化利用主要是通过养殖场区建立沼气池来实现的， 具体做法是将畜禽养殖粪污投放到沼气池中进行厌氧发酵，发酵过程中产生的沼气作为场区生活能源使用。 该方法既能有效处理粪污污染物又可以获得清洁能源，但投入及维护费用较高，仅适合规模化养殖场。

3 结语

畜禽养殖废污不仅污染畜禽的生活环境，引起一些疾病，而且污染周边的环境，危害人体健康。 随着畜禽养殖粪污污染问题日益突出，国家相继出台《畜禽养殖污染防治管理办法》等文件进行科学处理， 减少污染， 提高资源化利用率。 相关部门应引导多种畜禽粪污处理技术联合使用，实现畜禽养殖业高效、健康、可持续发展。