畜禽粪尿资源化利用与管理措施

（一）畜禽粪便资源的特点：

1.畜禽粪便中含有大量畜禽口粮中没有被转化的有机质，以及氮、磷、钾等营养元素，由于大量添加钙、磷等矿物元素以及铜、铁、锌、锰、钴、硒和碘等微量元素，未被吸收的过量矿物元素又从畜禽粪便中排出。据测算，全国每年由猪粪中排出的磷多达106.2万吨～212.4万吨；另有资料显示，全国每年使用的微量元素添加剂为15万吨～18万吨，而大约有10万吨未被动物利用，随畜禽粪便排出，可见畜禽粪便的确是重要资源，其中含有相当比例可利用的营养成分，资源化利用的潜力巨大。

2.不同畜禽的粪便成分差异大：鸡粪的有机质含量丰富，而猪粪的有机质含量低，牛粪的含水率最高。

3.不同畜禽的粪便量差异大：我国的畜禽养殖主要有猪、牛、马、羊、驴、骡、鸡、鸭、鹅等，此外还有少量的鹿、兔、狐狸、狗、鸵鸟、鸽等特种养殖种类，畜禽粪便排泄系数是指某种特定的畜禽在某段时间内的畜禽粪便排泄数量。

4.粪便量分布不均匀：我国的养殖业过去是以农家畜牧分散养殖为主，而现在规模化和集约化的商品养殖生产已占主要地位，养殖业在地域上存在分布不均匀的特点，大中型养殖场主要分布在人口密集的沿海一带，如辽宁、山东、江苏、浙江、福建和广东等地区，进一步加重了这些较发达地区环境污染的程度。

5.距居民生活区近：我国许多规模化畜禽养殖场地处城郊，30%～40%的规模化养殖场距离居民或水源地最近距离不超过150米，对居民生活有影响，养殖场的选址不当，造成一些城镇被畜禽粪便包围的情况。

（二）畜禽粪便对于环境的污染：

1.对大气的污染：由于畜禽高度密集，厩舍内潮湿，灰分、粪便、霉变垫料及呼出的二氧化碳等散发出恶臭，研究表明臭气成分中臭味化合物168种，其中13%以上属于鲜粪成分。

2.对水体的污染：畜禽粪便能直接或间接进入地表水体，导致河流严重污染，水体严重恶化，致使公共供水中的硝酸盐含量及其他各项指标严重超标。其对于水体的污染不亚于工业污水，同时，畜禽粪便尿液淋溶性极强，可以通过地表径流污染地下水，也可经过土壤渗透污染地下水。

3.对土壤的危害：对土壤的危害主要表现在土壤的营养积累，动物粪便作为有机肥长期使用，将导致氮、磷、铜、锌及其他微量元素在土壤中富集。

4.对生物的危害：畜禽污水会引起传染病和寄生虫的蔓延，传播人畜共患病，直接危害人的健康，特别在非冬季节，畜禽粪便孳生大量蚊蝇，使环境中病原种类、病原菌数量增大，从而造成人、畜传染病和寄生虫蔓延。畜禽粪便对于环境污染的原因：（1）对于饲料的利用率不高，氮、磷是畜禽排泄物中最主要污染源，饲料中50%～70%的氮以粪氮和尿氨的方式排出体外，而畜禽会将摄入体内70%的磷排出体外，此外微量元素的污染也是不可忽视的。（2）对畜禽粪尿的利用不足，目前的利用方式有：畜粪干燥法、发酵法、畜粪尿沤制产沼气法和堆制还田法等，虽利用了部分粪尿，但未从根本上实现畜禽粪尿的无害化和资源化。（3）缺乏整体规划，导致人畜禽共处：我国的养殖场大多数是自发展起来的，缺乏整体规划，地点随意，庭院即为养殖场，人畜禽共处现象严重。

防止畜禽粪便污染的管理措施：合理规划和布局；制定优惠政策扶持畜禽粪便的资源化利用项目；加大环境保护宣传力度；建立健全法律、法规、控制标准；增加资金投入。(www.zuozong.com)

防止畜禽粪便污染的技术措施：（1）源头控制技术。提出生产生态饲料，通过从饲料原料的选购、配方设计、加工饲喂等过程，严格实施质量控制和动物营养系统的生理调控，使生产的饲料达到卫生、安全、营养的效果。（2）饲养过程的控制。加强饲养过程的管理，改变传统陋习，也可以达到减少粪便流失，减轻污染的控制。（3）末端治理技术。一是臭气的治理：对于臭气的治理方法有吸收法、吸附法、氧化法，采用各种新型制剂及其他方法。二是污水的治理，采用的方法有生物化学法。三是畜禽粪便资源化利用：化包括有机肥料用作饲料，有机肥料用作燃料等。

（三）粪便肥料化技术：粪便肥料化技术主要有堆肥法、快速干法、微波法、膨化法、充氧动态发酵法等。

1.堆肥法：将畜粪和垫草、秸秆、稻壳等固体有机废弃物按一定的比例堆积起来，调节堆肥物料中的碳、氮比，控制适当水分、温度、氧气与酸碱度，在微生物的作用下，进行生物化学反应将废弃物中复杂的不稳定的有机成分加以分解，并转化为简单稳定的有机成分。

随着堆肥温度的升高而杀灭物料中的病原菌、虫卵和蛆蛹，处理后的物料作为一种优质有机肥料。好的堆肥对改善土壤结构，培肥地力起到重要作用。堆肥是一种集废弃物处理和资源循环再生利用于一体的好方法。新鲜或未腐熟畜禽粪便如果直接长期施用于土壤会引起不良后果，如土壤氮磷营养化，产生有机酸或土壤还原性物质阻碍农作物的生长，粪便中含有的有害微生物污染水源，传播疾病，因此，堆肥过程中应让有机物充分腐熟，杀灭其中的有害微生物，使它转化为安全、稳定的高品质有机质肥料。

堆肥的目的：（1）调整有机物碳氮比（C/N）：当堆肥材料的碳氮比过大，若直接用于土壤中，在堆肥材料分解的初期会造成土壤中有效养分减少，尤其是氮素成分的影响最大，而阻碍作物的生长；当堆肥材料碳氮比过小，制剂施用于土壤产生土壤还原物质和氮磷的富营养化，从而影响作物的生长。一般碳氮比达到20∶1左右，堆肥材料达到稳定腐熟，即可直接施入土壤。（2）减少有害成分：畜禽粪便和其他有机物含有糖类、脂肪酸、蛋白质等成分，当微生物分解时会产生高温及局部的缺氧情况，厌氧微生物大量繁殖，有机物分解会产生甲烷、氢气、酚酸、有机酸等有毒物质和土壤还原性物质，对作物的生长有害。（3）消灭病菌、虫卵、杂草种子：堆肥经过适当的发酵，温度可达到60℃以上，大部分的病原菌、害虫虫卵及杂草种子在这温度下可被杀死。（4）减少臭味，维护田间卫生。（5）调配堆肥成分，增进肥效堆肥的关键因素及指标控制：①微生物菌种②调整碳氮比：碳元素微生物用作生命活动的能源来源，同时氮元素来维持生命及构成细胞的有机组成，适宜的碳氮比为20∶1即可。研究表明：牛粪的碳氮比为（20∶1～23∶1），猪粪为（10∶1～14∶1），鸡粪为（9∶1～10∶1），所以堆肥处理时牛粪可以不调整C/N，而猪、鸡粪需要调整，调整的材料常用的是高C/N的稻壳为70∶1，菇类废弃木屑为57∶1，以及木屑为298∶1等物质。③PH值在3～11之间均可进行，但为5.5～8较适宜，堆肥的微生物一般为嗜微碱性，PH为7～8。④温度堆肥可基本上划分为60℃以上，中温期为50℃～60℃及低温期50℃以下。首先作用的是嗜碱与耐高温的微生物，然后是嗜中温微生物，之后随堆肥逐渐腐熟，温度呈下降至恒温的低温期。⑤含水率：堆肥发酵的最适合含水率为60%～65%，低于30%微生物增值受抑制，高于70%孔隙率低导致空气不足，含水量影响堆肥的生物化学反应，是堆肥好坏的一个重要的指标。调整水分的方法为：添加稻壳、木屑或甘蔗渣等易获得的农副产品，添加已发酵的堆肥，干燥机械脱水。⑥腐熟程度的高低将影响施用堆肥的安全性和经济效益。⑦通气：堆肥作用以好氧性分解较佳，充分供给氧气为基本条件。⑧混合均匀。

（四）粪便饲料化技术：畜禽粪便中含有未消化的粗蛋白、消化蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿物质，可作为饲料利用畜禽粪便的营养成分丰富，但含有许多有害物质，包括病原菌微生物（细菌、病毒、寄生虫）、化学物质（真菌毒素、激素、抗生素等各种饲料添加剂）、杀虫剂、有毒金属（铜、汞）等，需注意的是在使用畜禽粪便饲料化时，要禁用畜禽处于治疗期的粪便，在动物宰杀前减少饲料的使用量或停用粪便饲料。粪便饲料化的方法：（1）干燥法：粪便处理的常用方法，尤其以鸡粪处理用得最多。（2）青贮法：畜禽粪便青贮饲料是把畜禽粪便单独或与其他青绿饲料（秸秆、蔬菜、糠麸等）采用畜禽技术保存饲料中主要营养成分的一类饲料。主要的原理是利用畜禽粪便和青绿饲料厌氧发酵过程中产生的大量乳酸菌，降低饲料酸碱度，抑制或杀死青贮饲料中的其他微生物繁殖，从而达到保存饲料营养成分的目的。（3）有氧发酵，在处理过程中，需要充气加热，产品干燥所以消耗大量的能源。（4）分离法。

（五）粪便燃料化技术：沼气处理法，其原理是利用受控制的厌氧细菌的分解作用，将有机物（碳水化合物、蛋白质和脂肪），经过厌氧消化作用转化为沼气和二氧化碳。直接焚烧法是废弃物热处理中最重要的方法，它是可燃性废弃物在高温下与氧气发生，将废弃物转变成气体，同时可以利用燃烧产生的热量进行发电。这一技术在我国主要是运用在生活垃圾的处理，很少用于畜禽粪便处理，但在国外的养殖业中有一定的应用。

1.鸡粪资源化技术：鸡饲料的营养很高，而鸡无牙齿，消化短，消化吸收能力较差，导致鸡饲料40%～70%营养成分被排出体外。一般情况下，在营养价值上，雏鸡粪高于成年鸡粪，肉鸡粪高于蛋鸡粪。鸡粪的营养成分高于大麦与玉米，鸡粪的肥料成分也高于其他畜禽的粪便。鸡粪中有鸡饲料、皮屑、羽毛、少量的破蛋液以及未消化的饲料和没有吸收的营养成分，此外还含有大量的钙、磷等常量元素，铁、铜、锌、镁等微量元素以及维生素B2、胆碱、维生素B12等多种维生素。鸡粪饲料化的方法有以下几种：一是干燥法。二是发酵处理法，发酵处理比干燥具有省能源、成本低、易推广的优点，同时也达到了灭菌、去臭的目的。三是化学处理法，将鸡粪晾干，然后加入福尔马林、硫酸等化学药剂处理24小时，再晾干处理。四是热喷处理法，类似于“爆米花”技术：先将鸡粪晾干，注入热喷机中，喷放后粉碎包装，具有消毒、除臭、膨松、味香等优点。

鸡类燃料化技术以鸡粪和农作物秸秆为主原料，应用多维复合酶菌进行发酵生产而成，多维复合酶菌是由能产生多种酶的耐热性芽孢杆菌群、乳酸菌群、双歧杆菌群、酵母菌群等106种有益微生物组成的微生态发酵制剂，对人畜无毒，无染污，使用安全，能固氮、解磷、解钾，同时分解化学农药以及化肥的残留物质，对种植业和养殖业有增产、优质、抗病的作用，如果再有针对性地配以不同元素，便会形成蔬菜、花卉、果树、粮棉油等各种作物的系列专用肥。

2.猪粪资源化技术：我国的养猪业目前以农户散养为主，尽管生产水平较低，却可以做到粮食就地转化，粪污就地消纳，却是一种较原始、功能稳定、和谐的生态系统。猪粪的利用主要表现在生态工程效益上。建立沼气池能实现秸秆能源的循环利用。沼气池的原料为畜禽粪便和秸秆，沼气池的建立体现了立体、循环农业的发展要求。“猪—沼—果”模式，实现了建沼气池、猪（牛、鸡）养殖、果（粮、菜、鱼）有机结合，实行“一池三改”技术，既有效解决了秸秆、人畜粪便等废弃物的处理问题，又达到了节约成本、增加收入的目的。沼气可以用作照明、做饭，而且可以和柴油混合作为混合燃料。同时，沼液可以用作喂鱼养猪。

对动物粪便处理主要有以下三种方式：第一是建大中型沼气工程，第二是在大中小型养殖场建设粪便处理池，第三是建设户用沼气池。农业部秸秆沼气中温发酵集中供气工程项目在财政部的大力支持下，在全国陆续开工建设，所产沼气送到农户家中解决了农民的烧水做饭问题，沼液沼渣可以作为肥料直接还田，实现了秸秆资源的多层次利用和农业生态系统的良性循环，提高了农民的生活质量，减少了资源浪费，改变了农户的传统用能方式，找到了一条新路子，对于提高农村能源效益、社会效益和环境质量，推动了农村“两个文明”建设，具有重大的经济意义和战略意义。