加强畜禽养殖粪污处理及资源化利用的策略分析

吴妙君

摘要：在促进养殖业快速发展的背景下，畜禽养殖粪污处理已经成为我国畜禽养殖业发展重点关注的问题，寻找一种有效的粪污处理技术、提升粪污资源化利用效率成为未来发展的重点内容。本文详细分析了做好畜禽养殖粪污处理的必要性，并详细阐述了目前常见的粪污处理技术以及资源化利用策略，最后针对如何强化畜禽养殖粪污处置水平提出相关意见，以期为绿色养殖提供有力依据。

关键词：畜禽养殖粪污；粪污处理；资源化利用

畜禽养殖粪污是指畜禽业生产中产生的有机或无机污染物，长期以来，在农村地区粗放式的畜禽养殖模式下，导致当地的粪污污染问题较为严重，这不仅严重影响了居民的日常生活，也造成了环境污染问题，对当地农业的可持续发展产生不良影响。为解决上述问题，我国在2018年推出了《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》，针对农村地区环境保护作出详细规定，并重点阐述了畜禽养殖粪污处理的必要性。为更好地维护农村地区生态环境，提供畜禽养殖粪污处理与资源化利用科学有效的解决办法。

1 畜禽养殖粪污处理的必要性

1.1 可显著改善地区生态环境

畜禽养殖粪污处理与利用是提升地区生态环境水平的重要组成部分，一方面畜禽养殖粪污中可能含有部分病原体或者虫卵，其可成为病毒传播媒介，进而威胁居民的生命安全。另一方面，畜禽养殖粪污本身会造成土壤与水资源污染，例如，农村地区的强降雨问题会导致部分粪污排入地表水中，导致地表水卫生水平下降。除此之外，当前农村地区的畜禽养殖粪污通常采用露天排放模式，缺乏科学的处置路径，长时间堆放粪污的行为会极大影响土壤条件，且粪污产生的氨气也会造成空气污染，影响周边居民的生活。而积极推广畜禽养殖粪污处理与利用则可以有效解决上述问题，降低粪污对生态环境的破坏，提升地区环境的整体水平。

1.2 促进养殖业可持续发展的关键

畜禽养殖粪污处理对于当地养殖业可持续发展有重要影响，随着居民对农产品的品质关注度不断提升，而畜禽养殖粪污可以为病虫害与细菌的生长提供条件，导致畜禽肉制品品质下降，最终被市场所抛弃。通过推广畜禽养殖粪污处理与资源化利用技术，则可有效降低畜禽被感染风险，也可以提升畜产品肉制品和蛋制品品质，提升市场满意度，进而创造更多的经济效益[1]。

1.3 有助于实现农民增产增收

一方面，畜禽养殖粪污的处理可显著提升畜禽产品品质，不断提升市场占有率，另一方面，畜禽养殖粪污的资源化利用是农村地区绿色农业生产的重要组成部分，适当运用粪污资源化产品可减少化肥农药的使用量，为打造地区绿色与有机农产品品牌奠定良好基础，最终体现在促进农民增产增收上，对于地区经济发展有一定的推动作用。

2 畜禽养殖粪污处理与资源化利用技术研究

2.1 畜禽养殖粪污处理技术

2.1.1 粪污除臭技术

（1）物理除臭技术。该技术要求通过向粪污中添加具有吸附剂或者除臭剂的物质，减少粪污臭气散发。目前常见的物理除臭吸附剂成分包括沸石、锯末、膨润土、秸秆与泥炭等，具有较为满意的效果。例如相关调查发现，在向猪粪中添加15%～20%的沸石后，猪粪的氨气产生量减少90%以上，证明上述物质在除臭中具有较为满意的效果。

（2）化学除臭技术。该技术利用化学物质与粪污中有机物的化学反应达到除臭目的，例如通过添加氧化剂以及催化剂（如二价铁离子等）即可显著提升臭气吸收率，在化学反应过程中可以通过氧化作用，将粪污中的有机物转化为二氧化碳，减少臭气产生。

（3）生物除臭技术。该技术主要通过微生物的代谢活性减少粪污中的臭气，可加快臭气自然分解而实现净化目的，与物理以及化学除臭技术相比，生物技术的效果显著、二次污染少，成为各地区的首选。目前较为常见的生物除臭技术为生物滤池，该技术的特征是不使用流动液体，相反，其是通过塑料或者碎石等搭建生物处理构筑物，通过增加粪污与填料表面上微生物的接触，达到净化的效果。该技术的成本较低，因此推广难度不太高，但存在占地面积大的问题。除此之外，生物滴滤池在粪污除臭中的作用得到更多学者的关注，与传统的生物滤池相比，生物滴滤池则增加了流动液相，当臭气从底层进入填料床后会转化为水相，进而被微生物降解，降解后生成的气体则可从顶部排出。该技术的优点是整个反应过程可控，有助于降低畜禽养殖粪污臭气处理空间与成本。

2.1.2 病原菌污染处理技术

畜禽养殖粪污中存在大量病原微生物，其中不乏大量人畜共患病原菌，包括沙门菌、大肠杆菌等，因此在粪污处理中应高度重视粪污造成的卫生问题。目前常见的粪污病原菌污染处理技术主要分为以下几种：

（1）在堆肥过程中产生的高温可以有效杀灭粪污中的病原菌，是实现粪污无害化处理的重要组成部分，并且其杀菌效果与反应温度、含水量等存在密切关系。有研究认为，当堆肥中的反应温度约为60℃时，需1周左右即可有效杀灭粪污中的寄生虫与病原菌。同时考虑到水分含量对杀菌效果的影响，在采用堆肥技术期间可考虑将其含水率控制在50%左右，避免含水率过高或者过低而无法在设定时间内杀灭病原菌。

（2）生物技术处理成为当前发展的新方向，其中采用黑水虻以及蚯蚓具有满意效果，其中采用蚯蚓可有效清除粪污堆中的大肠杆菌，其灭活率超过99%；黑水虻则可以有效处理粪污中的金黄色葡萄球菌以及鼠伤寒沙门菌，其灭活周期不足1周，且后期检测也证明上述致病菌在黑水虻体内无残留现象。由此可见，利用生物技术处理粪污病原菌科学有效。

2.1.3 重金属残留处理

目前在家畜家禽饲养中会使用一定量的高铜、高锌日粮，此类食物对于畜禽生长（尤其是猪只）的效果显著，但不容忽视的是，动物体内的重金属元素利用率偏低，除少部分被身体吸收外，大部分将通过粪便形式排出体外，这也是粪污造成环境污染问题的重要原因，该问题在养殖业发展水平高的省份也尤为常见。目前在粪污重金属残留处理中可采取的技术措施包括：

（1）采用沼气或者堆肥发酵的方法可以促使粪污中的重金属物质出现钝化反应，促使重金属在不同形态下发生转化，最终形成稳定的形态，可减少对生态环境的污染。

（2）若动物粪污中的铅污染问题较为严重，则可采取好氧堆肥技术，该技术的铅元素钝化率超过40%，具有成本低的优点。但是该技术仅适用于铅含量偏低的粪污中，若铅含量偏高则难以取得满意效果，此时则可考虑在好氧堆肥的基础上使用生物炭等添加剂，则可将重金属转化为稳定部分，降低对环境的危害。但是需要注意的是，该方法无法从根本上降低重金属的含量，因此在采用该技术时依然应该高度警惕可能出现的重金属污染问题。

（3）淋洗法是清除粪污中重金属的常见方法，该技术的主要路径包括生物淋洗以及化学淋洗2种模式。其中生物淋洗技术主要利用微生物的代谢作用清除粪污中的重金属，目前较为常见的微生物种类包括氧化硫硫杆菌以及氧化亚铁硫杆菌等，上述2种微生物处理重金属的效果已经得到学术界的广泛认可。但在实施阶段需要注意的是，生物淋洗技术处理效果受到温度、底物浓度等因素影响，例如，当氧化亚铁硫杆菌菌液与粪污体积的占比不足1∶1时，整个反应过程进展缓慢；而在将二者占比提升至3∶1后，则会显著加快粪污淋洗进程，该技术在铜离子与镁离子中的脱除率均超过95%，取得预期效果。化学淋洗技术则是一种低成本的处理技术，即利用化学试剂促进粪污中的重金属物质向络合离子态方向转化，常见的反应试剂包括盐酸、硝酸等。虽然化学淋洗技术的处理效果很高，但反应过程会对化学试剂的用量提出较高要求，最终导致该技术的总成本居高不下。

2.2 畜禽养殖粪污资源化利用技术

2.2.1 粪污还田技术

对于畜禽养殖粪污量偏大的问题，可积极探索堆肥发酵还田模式，利用粪污的数量优势完善还田路径。该技术的核心，是将粪污与水混合后灌溉到农田中，达到提升土壤肥力、促进农作物生长的效果。与传统的化肥技术相比，粪污还田满足可持续发展要求，有良好的经济与生态环境效益。

该技术的原材料来源广泛，当地养殖场生产过程中的粪污均可使用，一般为预防传播病虫害的目的，在获得粪污后可做腐熟发酵处理，利用发酵过程杀灭其中的细菌病毒，提升肥力。该技术的优势主要体现在以下几方面：

（1）粪污还田技术可显著提升土壤肥力，以猪粪为例，其中含有大量的磷、钾元素，还田后被土壤吸附并分解，最终反馈给农作物，可提升农作物的发芽结果能力。

（2）粪污中含有大量的微生物，如有益菌等，因此在实现还田后可增加土壤中微生物群落数量、抑制有害病原菌生长[2]。

2.2.2 沼气发电技术

沼气发电是一种环保、清洁的能源技术，可减少畜禽养殖粪污对环境的危害，也为偏远地区资源开发提供了新的方向。因此对于养殖户而言，在收集畜禽养殖粪污后可建立厌氧发酵池，经过厌氧发酵作用生成沼气，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。该技术不仅能为养殖户提供清洁的能源，也能减少粪污排放造成的环境污染问题。

从技术发展现状来看，我国经过数十年的发展已经建立了大量大中型沼气工程，其中农村户用沼气池数量超过1 100万，被认为是能源领域的朝阳产业。未来，随着畜禽养殖业集约化发展水平不断提升，面向地区性粪污资源构建沼气发电站已经成为部分地区的重要方向，因此未来可通过“以点带面”的方式推进规模化养殖场建设，并配合沼气收纳池的集中发酵、集中产气等作用消除粪污污染问题，真正实现粪污资源的循环再利用[3]。

2.2.3 加工制作有机肥

用粪便制作有机肥是实现资源循环利用的关键，该技术可以解决粪污无法远距离运输的实际情况，是拓展市场、实现农民增收的关键。目前各地区可以在构建肥料集中处理中心的基础上，通过成熟的加工技术将其快速转化为有机肥。整体操作步骤包括：

（1）原材料的准备，即准备数量充足的粪便、发酵剂、水等，其中发酵剂属于一种含有大量微生物物质，可缩短物质转换、分解时间的效果。

（2）混合下料，按照特定比例将粪污与水混合在一起，二者比例约为1∶1，之后向其中添加适量发酵剂，之后密封，将其放置在温暖、通风的空间中。在整个发酵过程应定期打开密封装置，使内部反应生成的沼气等气体逸出。一般连续发酵40～60 d后，肥料变为没有异味，且颜色多为黑褐色或者黑色即可。

（3）使用。发酵好的肥料可以施肥，将其直接播撒在植物根部，或者与土壤混合使用。

3 强化畜禽养殖粪污处置水平的建议

3.1 做好源头管理

（1）增加政府方面的财政支出，能结合地区养殖业发展实际情况，构建全方位的畜牧业区域布局，并配合相应的政策引导，在坚持统一管理的基础上，利用政府的宣传、招商等方法，鼓励有能力、有意愿的粪污处理单位入驻本地区，为粪污处理与利用提供技术支持。在条件允许的情况下，也可以鼓励当地相关企业兴办粪污处理单位，通过粪污资源整合等相关手段实现资源规模化利用。

（2）严格管理粪污利用项目主体，即通过开展周期性培训的方法，详细介绍粪污处理的新技术以及粪污资源化利用的相关规定以及技术前沿内容，配合相关的宣传手册与视频，加深项目主体对相关技术的认识，增强项目主体对粪污治理的主体责任意识。

（3）积极借鉴国外畜禽养殖粪污处理的成功案例与经验，例如日本以及我国台湾地区采用节水木屑养猪法，即在猪舍地面上铺设一层含有微生物的木屑，猪的排泄物会直接被木屑中的微生物消化、吸收，养殖户只需要定期更换木屑即可。实践结果证明，该技术可有效解决猪粪造成的污染问题。而美国在大型养猪场建设中则会优先选择荒漠地区的山坡上，日常工作中粪水顺坡而下，之后经过十余年的粪水灌溉可显著改善土壤肥力，之后只需要将可移动式圈舍迁移至别处即可。

3.2 推广种养结合模式，提升资源利用率

结合我省的实际情况，在畜禽养殖粪污综合化利用过程中可通过种养结合的模式将粪污视为一种清洁的农业生产原材料，并形成完整的利用方案。例如对于粪污产量较大区域，可考虑通过生物工程技术综合处理粪污，在厌氧发酵技术的支持下，打造生态养殖→干清粪→沼气→有机肥料的新生产模式，最终经过有机肥料的支持，可有效推动当地农业发展。同时湖南省也可根据当地农作物概况，打造“畜禽→沼气→果（油茶、菜）”的生态化养殖模式，经无害化处理的动物粪污可满足茶园、农田、果园的基本生产要求，也可以为养殖户提供稳定的电力。

4 结语

实现畜禽养殖粪污处理与资源化利用具有极高的环境生态价值与经济价值，通过相关技术可有效降低畜禽养殖粪污造成的环境污染，同时也能创造较高的经济效益。因此对于相关人员而言，应根据当地环境治理要求正确选择粪污治理与利用技术，并在政府部门综合引导基础上优化技术路径，争取通过技术创新等方法有效消除粪污造成的污染问题，并利用综合化处理方法，为构建农村地区稳定生态、实现农民增收奠定基础。

参考文献

[1] 胡年才.畜禽养殖粪污处理与资源化利用[J].中文科技期刊数据库（全文版）农业科学，2023（3）：145-148.

[2] 欧忠云，汤润生.浅谈畜禽养殖粪污资源化利用方法[J].养殖与饲料，2023，22（9）：49-52.

[3] 熊俏.畜禽养殖粪污资源化管理与利用方略浅析[J].中国动物保健，2023，25（9）：109-110.