畜禽养殖粪污处理方法现状研究

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　　摘要：在分析国内外研究现状和发展趋势的基础上，阐述了目前畜禽养殖废水处理的各种方法。
　　关键词：畜禽养殖粪污；处理方法；生态
　　
　　1. 前言
　　随着我国农业现代化进程，规模化养殖业日益发展，畜禽养殖污染问题越来越严重。畜禽粪便污染物造成的污染，包括对大气的污染，对水体、土壤等的污染。因为畜禽粪污中的有机物经厌氧分解会产生CH4、NH3、H2S、（NH4）2S、粪臭素等恶臭和有害气体。且养殖废水是一种高浓度有机废水，CODCr负荷在2000~20000mg/L之间，平均达到6000~10000mg/L，BOD5浓度高达上万mg/L，并含有大量的氮、磷等营养物质 。
　　
　　2.畜禽养殖粪污的处理方法
　　当前，国内外畜禽粪污的处理主要按照“资源化”的原则进行。综合利用的主要方式可概括为制沼气，或用作肥料、饲料、燃料等，并采用了不同的工艺（如生物法、物理法或化学法）。
　　2.1制沼气
　　将畜禽废弃物在一定的温度、湿度、酸碱度、碳氮比条件下厌氧发酵，产生可燃性气体（沼气），其主要成分是甲烷。此法在我国生态农业中已得到成功应用，国外把它作为一种生物能，其优点是能充分利用能源，但造价高。残余的沼渣、沼液必须再加以合理利用（如作肥料等），否则会造成二次污染。
　　目前，以沼气工程为纽带的生态农业已越来越多的为人们所应用。沼气可直接为农户提供能源、气肥等；沼液可直接肥田、养鱼等；沼渣制作高效优质有机肥等，从而形成一个物质多层次高效利用的良性循环系统 。
　　由于沼气工程的建设一次性投资大，回收期较长，且沼气池长期受温度影响较大，冬季产气量小，夏季产气量大，集约化畜禽场远离居民点，使沼气的利用遇到困难。沼渣、沼液在管理、处理和利用上还得投资，尤其是夏天雨季和冬天封冻期不能利用，畜禽粪便的污染问题会更严重，导致已建的大型沼气池不能得到充分利用 。因此沼气工程还有待改进，并根据各养殖场的实际情况进行推广和建设，而且一定要遵循“最大可能的利用污废资源，遵循生态规律，减少对环境的污染”的原则。
　　2.2 用作肥料
　　在传统农业中，畜禽粪污一直被当作“庄稼宝”作为肥料，广泛应用于农业生产中。畜禽粪便含有丰富的植物所需的营养元素和有机物质，然而动物粪便并不适于直接用作肥料，在还田前要求作一定处理，才不至于对环境造成危害。
　　目前方法主要有：
　　1.堆肥化，即在粪便中添加适当的物料（锯末、糠、稻草等）进行好氧分解，以使其中的复杂有机质降解为稳定的腐殖质和杀死病菌等，用作肥料和改良土壤。
　　2.生产复合肥料，指将高温堆肥产品经杀灭病原菌、虫卵和杂草种子等无害化处理和稳定化处理后与经粉碎后的N、P、K化肥混合后，经筛分、干燥可制成颗粒化复合肥。
　　3.干燥，将其含水量降到15%以下，有利于贮藏，用作肥料。目前采用的干燥方式有微波干燥、笼舍内自然干燥、塑料大棚发酵干燥、高温快速烘干等，后两种方法我国较常用，主要用于烘干鸡粪。
　　日本的Miyanaga，Toshiaki等人提出，经微生物分解后的粪污主要是废水和主要成分为CO2的气体，废水可以经过消化塔、除氮仪器等进行处理，主要为CO2的气体可用于促进植物生长。该系统为农作物提供了低成本、高效率的具有解毒作用的肥料。
　　韩国的Cho，Jae Do等介绍了将粪污制成肥料的具体过程。先将经处理的畜禽粪污与垃圾煅烧成粉末状，直径约为30~50mm，再将它与CaO、MgO以1:2:1的含量比例在混合塔中混合一小时，反应温度为60℃。通过喷射技术后将产物喷入混合塔，混合15分钟，最后产物可适用于肥料。
　　韩国的Kim，YongSung；Song，Min Hon等人 又介绍了一套畜禽粪污处理系统。生物有机肥兼有微生物接种剂及有机肥的作用，具有微生物肥与有机肥的双重优点而克服了它们的缺点。
　　2.3 饲料化技术
　　畜禽粪便饲料化主要是鸡粪的饲料化，鸡粪中绝大部分氨以氨化物的形式存在。国外畜禽粪污饲料化已商品化。以美国为例，1972年从畜禽粪便中排出的总氮量约为223万吨，与该国同年大豆产量的总氮量相等。
　　我国对此也开展了相关研究工作，积累了一些经验，但与商品化还有一定距离。主要技术难题是饲料化的安全性。畜禽粪污既含有丰富的营养成分，鸡粪可以喂牛、喂鱼和喂鸡等，但又是一种有害的潜在来源。必须对其进行某些技术处理，杀死病原菌等，同时应使其便于贮存、运输。一般有干燥法、青贮法和需氧发酵法等。
　　2.4 用作燃料
　　用作燃料的方法主要有两种。
　　一种是进行厌氧发酵，生成沼气，为生产生活提供能源。经测算，含水率20%的鸡粪热值相当于标准煤的40%，10万只鸡的年产粪便转化为沼气热值约等于232 t标准煤。
　　另一种是将畜禽粪污干燥后直接燃烧，用来取暖和发电。世界上第一家大规模的以畜禽粪为燃料的发电厂已建于美国加利福尼亚南部的Imperial Valley。英国萨福克郡建立的艾伊鸡粪发电站，装机容量达12.5MW，每年可以消耗鸡粪12.5万吨 。
　　2.5 利用昆虫和低等动物处理
　　猪粪是腐生昆虫的好饵料。取食猪粪的昆虫种类有10类以上，大多属双翅目丽蝇科和水虻科，可以利用猪粪饲养这些昆虫，以净化猪场生态环境。也有利用低等动物（如北京家蝇、大平2号蚯蚓和褐云玛瑙蜗牛等）处理畜禽粪便等有机废弃物的实践经验。但由于前期畜禽粪便灭菌、脱水处理和后期收蝇蛆、饲养蚯蚓、蜗牛的技术难度大，加之所需温度较高而难以全年生产，故尚未得到大范围的推广技术应用。
　　
　　3.结 语
　　我们要遵循减量化、资源化和无害化的原则，遵循生态规律，将社会、环境、经济效益三者有机结合起来，千方百计化害为利，变废为宝，使畜禽养殖业产生的污染减轻到最低限度，创造出高经济效益和最低限度环境污染的养殖业系统。可以预料，随着人们生活水平的提高和对环保要求的进一步上升，特别是随着我国生物技术水平的不断提高和有关机械及设备的进一步改进，形成高效低耗畜禽养殖粪污处理技术是完全有可能的。
　　
　　
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