畜禽污染現(xiàn)狀與綜合利用方式探究

畜禽污染現(xiàn)狀與綜合利用方式探究

遠(yuǎn)德龍，高明鑫
（山東省臨沂市羅莊區(qū)畜牧局，山東 臨沂 276000)

文內(nèi)介紹了養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理現(xiàn)狀與對(duì)環(huán)境造成的主要影響，綜述了幾種畜禽糞污處理綜合利用模式，提出了畜禽糞污治理的對(duì)策與措施，以期在畜牧養(yǎng)殖過程中既保護(hù)環(huán)境又實(shí)現(xiàn)糞污資源化利用。

畜禽養(yǎng)殖；綜合利用；污染治理

近年來隨著國家對(duì)畜牧業(yè)扶持力度不斷加大，我國畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模不斷加大，但畜禽養(yǎng)殖企業(yè)規(guī)模參差不齊，糞污處理設(shè)施不完善，畜禽污染問題日漸突出。隨著《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》等有關(guān)法律法規(guī)和政策的出臺(tái)，在建設(shè)環(huán)境友好型養(yǎng)殖企業(yè)的發(fā)展要求下，各地相關(guān)部門重視養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污污染問題，在資金、技術(shù)上都給予了很大的支持。文內(nèi)就目前我國部分養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污處理現(xiàn)狀和對(duì)環(huán)境的主要影響進(jìn)行了介紹，并在此基礎(chǔ)上對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)固體糞污及廢棄物處理給出了綜合性的解決方案，以期實(shí)現(xiàn)資源的合理利用，建設(shè)生態(tài)環(huán)保型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。

1 養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀

隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，畜禽糞污排放量巨大。傳統(tǒng)農(nóng)牧結(jié)合方式不足以消納畜禽產(chǎn)生的糞污，加之農(nóng)業(yè)政策與環(huán)境政策脫節(jié)，缺乏相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)與資金扶持，導(dǎo)致畜禽糞污不僅得不到充分利用而且造成環(huán)境污染。據(jù)2010年第一次全國污染源普查公報(bào)，我國農(nóng)業(yè)污染物排放主要來源于畜禽養(yǎng)殖業(yè)，其中化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）排放量分別達(dá)到1 268.26萬t、16.04萬t、102.48萬t，占農(nóng)業(yè)污染物排放總量的96%、56%和38%，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的COD和氨氮排放量占全國COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%[1]。據(jù)全國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查技術(shù)報(bào)告結(jié)果表明，我國60%的養(yǎng)殖場(chǎng)缺乏干濕分離設(shè)施，而且對(duì)于環(huán)境治理的投資力度不足，80%左右的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)缺乏必要的污染治理設(shè)施及投資[2]。

2 畜禽污染對(duì)環(huán)境的主要影響

畜禽養(yǎng)殖污染主要是畜禽糞尿排泄物、病死動(dòng)物尸體及養(yǎng)殖廢棄物對(duì)環(huán)境造成的污染。畜禽糞尿排泄物中不僅含有大量氮、磷（P）等有機(jī)物而且糞尿厭氧分解能夠產(chǎn)生硫化氫、氨、酰胺類、胺類和吲哚等有毒有害氣體。糞污中含有的大量大腸桿菌、寄生蟲卵等病原微生物，易造成疫病傳播；而飼料添加劑的不合理使用，更易造成抗生素、抗菌素氧化劑、激素等藥物殘留和汞、鎘、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)等重金屬污染。

2.1 對(duì)土壤的影響

農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我消納能力，合理適度地施用畜禽糞肥，不僅可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，增加土壤有機(jī)質(zhì)，更有利于促進(jìn)農(nóng)作物的生長，提高產(chǎn)量，形成土壤生態(tài)系統(tǒng)自然良性循環(huán)。養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中，飼料中往往添加較高含量的P，及Cu、Zn、Mn等微量元素，這些元素一小部分被動(dòng)物腸道吸收，大部分隨糞便排出，如果不加以處理直接大量排入農(nóng)田，不僅容易造成農(nóng)田土壤營養(yǎng)富集，還會(huì)引起土壤中溶解鹽的積累，使土壤鹽分增高，從而影響植物的生長[3]。

2.2 對(duì)水體的影響

養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中廢水來源于養(yǎng)殖過程中畜禽自身產(chǎn)生的糞尿、沖刷圈舍用水以及沒有實(shí)施雨污分流的雨水，這些污水如不經(jīng)過凈化處理，通過直接排放或逐漸滲透等方式，就會(huì)對(duì)地表水和地下水造成污染。糞污中含有的大量COD、氨氮、P等營養(yǎng)元素能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化，溶解氧不足，嚴(yán)重時(shí)會(huì)改變地表水的理化性質(zhì)和生物群落組成，導(dǎo)致水體中固體懸浮物、有機(jī)物和微生物含量升高，水體變黑、變臭[4]。

2.3 對(duì)大氣的影響

畜禽養(yǎng)殖對(duì)大氣的影響主要包括動(dòng)物本身產(chǎn)生的氣體（甲烷、二氧化碳等）、畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)生的氣體（氨氣、硫化氫等）以及養(yǎng)殖造成的粉塵和微生物污染。畜禽特別是牛、羊等反芻類畜禽能夠產(chǎn)生甲烷、二氧化碳等溫室氣體。糞便厭氧發(fā)酵也能夠產(chǎn)生大量氨氣和硫化氫等刺激性氣體，而長時(shí)間不對(duì)其進(jìn)行凈化處理，這些氣體又會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生甲基硫醇、二甲基硫醚、二甲胺等多種惡臭氣體。圈舍粉塵和微生物主要會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖場(chǎng)周邊大氣中可吸入顆粒物增加，同時(shí)粉塵可攜帶多種微生物，并為微生物提供營養(yǎng)和庇護(hù)，延長其生存時(shí)間[5，6]。

2.4 對(duì)人畜的影響

畜禽糞污對(duì)人畜的危害主要包括氣味、病原微生物、細(xì)菌和寄生蟲等。養(yǎng)殖場(chǎng)的氨、惡臭等刺激性氣體容易刺激呼吸道黏膜，引起人畜的呼吸系統(tǒng)疾病。糞污中大量的病原微生物、寄生蟲卵及滋生的蚊蠅，通過糞污的露天堆放擴(kuò)散、滲入或排入地下水體等多種方式，導(dǎo)致環(huán)境中病原種類和數(shù)量增多，出現(xiàn)病原菌和寄生蟲的大量繁殖，造成人畜傳染病的蔓延，甚至引發(fā)公共健康問題。

3 畜禽污染綜合處理利用模式

畜禽糞污治理原則應(yīng)遵循減量化、無害化和資源化利用的思路，從源頭上減少畜禽自身排泄物、控制已排泄糞污體積的外源增加，對(duì)糞便、污水、空氣進(jìn)行無害化治理，達(dá)到糞污無害化、資源化利用的目的。以養(yǎng)豬場(chǎng)為例，目前我國養(yǎng)豬場(chǎng)受養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖地域等限制，主要采取干清糞、水沖糞、水泡糞和生態(tài)養(yǎng)殖法4種清糞方式，4種方法各有利弊，糞污綜合處理模式也略有不同[7]。

3.1 能源生態(tài)型綜合利用模式

能源生態(tài)型綜合利用模式適宜養(yǎng)殖規(guī)模不大且養(yǎng)殖場(chǎng)位于適養(yǎng)區(qū)，遠(yuǎn)離村莊、河流，周邊環(huán)境容量大，有足夠的土地或水面消納沼液、沼渣。畜禽養(yǎng)殖污水經(jīng)厭氧消化處理后采用種養(yǎng)結(jié)合，作為農(nóng)田液肥綜合利用，糞污實(shí)現(xiàn)零排放，達(dá)到生態(tài)綜合利用目的；厭氧過程中產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行發(fā)電、燃?xì)饣蚣庸樾履茉雌嚾剂?，?shí)現(xiàn)能源綜合利用[7]。根據(jù)綜合利用目的不同能源生態(tài)型綜合利用模式又可以分為糞污全部厭氧發(fā)酵和糞污干濕分離單獨(dú)發(fā)酵兩種方式。

3.1.1 糞污直接發(fā)酵

糞污直接發(fā)酵綜合利用方式較為簡單，以糞污全部綜合利用為目的，與傳統(tǒng)糞污直接還田、還牧、還林相比，糞尿連同污水經(jīng)過預(yù)處理后，一起進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化后進(jìn)入貯氣罐貯存用于能源發(fā)電等，沼液作為肥料直接用于灌溉或經(jīng)加工制成液態(tài)有機(jī)肥，沼渣進(jìn)行堆肥發(fā)酵或還田處理，全過程實(shí)現(xiàn)資源能源利用（圖1）。

3.1.2 糞污分離發(fā)酵

糞污分離發(fā)酵綜合利用方式在預(yù)處理時(shí)增加了糞污的干濕分離，主要以污染物的減排為目的，更加適用于干清糞類型的養(yǎng)殖場(chǎng)，固體糞便、廢水分別處理，廢水進(jìn)入水解酸化池和厭氧反應(yīng)池后產(chǎn)生沼氣，經(jīng)凈化后進(jìn)入貯氣罐，沼液可直接用于灌溉施肥或制成液態(tài)有機(jī)肥，固體糞便和沼渣進(jìn)行堆肥發(fā)酵生產(chǎn)高檔有機(jī)肥或粗放還田利用（圖2）。

3.2 環(huán)保達(dá)標(biāo)型綜合利用模式

環(huán)保達(dá)標(biāo)型綜合利用模式適宜于養(yǎng)殖場(chǎng)周邊環(huán)境容量有限，沒有足夠的農(nóng)田、林地用于消耗沼液、沼渣等排放物，養(yǎng)殖場(chǎng)位于環(huán)境敏感地帶，水域較多，且環(huán)保要求較高的地區(qū)。畜禽污水有機(jī)負(fù)荷較高，COD、氨氮、懸浮物等含量很高，降解難度較大。目前利用較多的是采用厭氧工藝結(jié)合沼氣工程，采取厭氧＋自然處理、厭氧＋好氧處理、或者兩者結(jié)合綜合利用，實(shí)現(xiàn)去除糞污COD的同時(shí)，達(dá)到脫磷、脫氮資源有效利用和達(dá)標(biāo)排放的效果（圖3）。

圖1 能源生態(tài)型綜合利用——糞污全部發(fā)酵示意圖

圖2 能源生態(tài)型綜合利用——糞污分離發(fā)酵示意圖

圖3 環(huán)保達(dá)標(biāo)綜合利用模式示意圖

3.2.1 厭氧＋自然處理

厭氧＋自然發(fā)酵處理工藝模式適用于水體較多的地區(qū)，在我國南方地區(qū)應(yīng)用普遍，養(yǎng)殖場(chǎng)糞污經(jīng)固液分離后，固體堆肥發(fā)酵或還田利用，液體進(jìn)入沉降池沉淀，經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵后的污水排放到三級(jí)穩(wěn)定塘等自然處理系統(tǒng)，對(duì)COD等物質(zhì)進(jìn)行降解，最后進(jìn)入人工濕地，達(dá)標(biāo)排放。該套工藝模式占地較大，但成本低，不需要額外耗能，簡單易操作，較適宜中小型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)。

3.2.2 厭氧＋好氧處理

厭氧＋好氧發(fā)酵處理工藝模式適用于占地較小，環(huán)保要求高的地區(qū)，養(yǎng)殖場(chǎng)糞污首先進(jìn)行固液分離，污水經(jīng)厭氧發(fā)酵沉淀，進(jìn)行好氧曝氣處理，然后再進(jìn)入氧化塘等自然處理系統(tǒng)，最后達(dá)標(biāo)排放，有時(shí)根據(jù)畜禽糞污來源不同，固液分離后還需進(jìn)行短程硝化反硝化，再進(jìn)行好氧處理[7]。這種處理模式在好氧處理過程中需要消耗大量氧氣，運(yùn)行成本高，耗能大，較適宜大中型養(yǎng)殖場(chǎng)或養(yǎng)殖區(qū)使用。

4 畜禽糞污治理建議

4.1 加大宣傳，普及環(huán)保養(yǎng)殖理念

隨著綠色發(fā)展方式的提出，環(huán)保的概念深入人心，但在養(yǎng)殖場(chǎng)的實(shí)際發(fā)展中，養(yǎng)殖戶對(duì)環(huán)保養(yǎng)殖的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的追求力度，“重生產(chǎn)效益，輕糞污處理”的現(xiàn)象普遍存在，其根本原因仍在于養(yǎng)殖人員對(duì)環(huán)境保護(hù)和糞污處理的重視程度不夠，沒有樹立正確的養(yǎng)殖理念和糞污資源化利用意識(shí)，因此，加大環(huán)保養(yǎng)殖宣傳尤為必要。

4.2 進(jìn)一步改善配套基礎(chǔ)設(shè)施

我國推廣規(guī)?；B(yǎng)殖以來，養(yǎng)殖設(shè)施雖然有了極大改善，但糞污處理設(shè)施并未能夠得到配套發(fā)展，糞污處理設(shè)施落后，一些養(yǎng)殖場(chǎng)雖然進(jìn)行了糞污集中處理，但收集池和氧化塘等往往沒有防滲膜，糞污滲入地下，造成土壤和地下水污染。此外，一些陳舊、小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施老化、簡陋，雨污無法得到有效分離，大多直接排入河流。因此，進(jìn)一步增強(qiáng)科技創(chuàng)新，改善配套糞污處理設(shè)施刻不容緩[8]。

4.3 加強(qiáng)種養(yǎng)循環(huán)體系建設(shè)

養(yǎng)殖場(chǎng)在進(jìn)行選址時(shí)，有關(guān)部門應(yīng)予以指導(dǎo)，在適養(yǎng)區(qū)的基礎(chǔ)上，應(yīng)充分考慮糞污排放量與土地承載能力，達(dá)到種養(yǎng)結(jié)合的目的，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效益。糞污經(jīng)過發(fā)酵后形成的沼渣、沼液最終仍需要排入農(nóng)田處理，但目前來看，大部分養(yǎng)殖場(chǎng)缺乏足夠與之相配套的農(nóng)田用地，導(dǎo)致即使養(yǎng)殖場(chǎng)糞污經(jīng)過發(fā)酵等處理后，沼液、沼渣仍要排入河流的現(xiàn)象，造成環(huán)境污染。

4.4 試點(diǎn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化畜禽糞污處理廠

針對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)單獨(dú)建設(shè)糞污處理設(shè)施投入較大，設(shè)備建成后不能有效利用和穩(wěn)定運(yùn)行問題，有條件的地區(qū)，建議在養(yǎng)殖場(chǎng)或養(yǎng)殖小區(qū)附近集中建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的糞污處理廠，通過政府補(bǔ)貼，養(yǎng)殖戶與企業(yè)簽訂協(xié)議，配套建設(shè)污水連接管道，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖小區(qū)內(nèi)多家養(yǎng)殖場(chǎng)糞污集中處理，達(dá)到資源化利用的目的。

5 展望

畜牧業(yè)的健康發(fā)展關(guān)乎國計(jì)民生，畜禽養(yǎng)殖污染日益成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸之一，如何有效地處理養(yǎng)殖場(chǎng)糞污問題應(yīng)引起足夠的重視。只有養(yǎng)殖前充分考慮糞污排放，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，降低環(huán)境污染，才能提高養(yǎng)殖綜合效益；只有養(yǎng)殖中盡量減少污染物的排放，才能減少糞污治理投入；只有養(yǎng)殖后因地制宜，選擇適宜的綜合利用方式，才能真正實(shí)現(xiàn)糞污資源化和無害化。

[1] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部，中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局，中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.第一次全國污染源普查公報(bào)[Z].2010.

[2] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.2000年全國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查工作報(bào)告[R].2002.

[3] 楊凌，朱明，陳靜華，等.鹽城市畜禽糞污處理利用現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J].山東畜牧獸醫(yī)，2013，34（12）：37-41.

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2016-10-28）

遠(yuǎn)德龍（1988—），男，山東諸城人，碩士研究生，從事基層畜牧技術(shù)推廣工作。E-mail：zhuchengyuandelong@163.com