化腐朽為神奇：畜禽廢棄物的資源化利用

胡偉

 

常言道：廢物只是放錯(cuò)地方的資源。因此，被我們稱(chēng)為廢棄物的畜禽糞便，就不應(yīng)該稱(chēng)其為廢棄物了。只不過(guò)習(xí)慣而已。

現(xiàn)在，人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，畜禽糞便廢棄物是一個(gè)巨大的環(huán)境污染源，同時(shí)也是一個(gè)巨大的生物質(zhì)資源庫(kù)。處理不好，是一個(gè)可怕的“怪物”，用好了，確實(shí)好處多多。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生畜禽糞便26億 t，是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量**大的國(guó)家。畜禽廢棄物是我國(guó)固體廢棄物產(chǎn)生量地2.4倍，畜禽糞便化學(xué)耗氧量的排放量已達(dá)到9118萬(wàn)t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工業(yè)廢水和生活廢水的排放量。

在我國(guó)絕大多數(shù)畜禽糞便沒(méi)有被作為一種資源利用，隨意丟棄或者排放到環(huán)境中，使資源變?yōu)椤拔廴驹础保瑢?duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的影響。因此，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變“廢”為“寶”，化腐朽為神奇，消除環(huán)境污染，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，對(duì)我國(guó)建設(shè)小康社會(huì)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

一、畜禽廢棄物資源化利用的主要渠道

畜禽糞便又是一種寶貴的飼料或肥料資源。畜禽糞便中含有大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)加工處理可制成優(yōu)質(zhì)飼料或有機(jī)復(fù)合肥料，從能源和肥料角度初步測(cè)算，19億t畜禽糞便相當(dāng)于7000多萬(wàn)t標(biāo)煤或近1億t有機(jī)肥料，開(kāi)發(fā)利用畜禽糞便不僅能變廢為寶，解決農(nóng)村用能問(wèn)題，而且可減少環(huán)境污染，防止疫病蔓延，具有較高的社會(huì)效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益，是保證我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要資源。

我國(guó)畜禽廢棄物利用主要有肥料化、飼料化和能源化利用三個(gè)方面。

畜禽廢棄物肥料化的主要方向有：畜禽糞便開(kāi)發(fā)生態(tài)型肥料、土壤修復(fù)劑、復(fù)混肥。

飼料化主要是畜禽糞便和畜禽加工下腳料的飼料化加工，由于動(dòng)物性廢棄物的飼料化存在太多的安全隱患，目前有專(zhuān)家提指出，不宜提倡。

能源化利用有：沼氣和發(fā)電工程系統(tǒng)。

二、畜禽廢棄物資源化處理的技術(shù)

規(guī)模化畜禽場(chǎng)廢棄物處理及資源化利用研究，是國(guó)際農(nóng)業(yè)環(huán)境的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，也是保證農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)畜產(chǎn)品安全的關(guān)鍵技術(shù)。

1、國(guó)外畜禽糞便的處理

國(guó)外對(duì)畜禽糞便的開(kāi)發(fā)研究始于20世紀(jì)40年代初，在50年代以前，各國(guó)的大量小型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)中，畜禽糞便都以傳統(tǒng)的固態(tài)糞方式進(jìn)行收集貯存，并作為肥料施入地內(nèi)。60年代以后，由于大型畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)的建立，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和高效率，大量采用了水力清除的方法而形成了大容量的液態(tài)糞。大大增加了施入農(nóng)田的運(yùn)輸負(fù)荷。畜禽養(yǎng)殖污染問(wèn)題在國(guó)際上亦引起普遍的關(guān)注。許多國(guó)家迅速采取措施加以干預(yù)和限制，并通過(guò)立法進(jìn)行規(guī)范化管理。到60年代中后期養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)已基本成熟。先進(jìn)國(guó)家推行畜禽養(yǎng)殖清潔生產(chǎn)技術(shù)，特別是清糞工藝改為干清糞方式，效果較好。

目前歐美、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家基本上不主張用糞便作飼料，東歐和獨(dú)聯(lián)體國(guó)家主張糞水分離，固體糞渣用作飼料，液體部分用于生產(chǎn)沼氣或灌溉農(nóng)田。

2、國(guó)內(nèi)畜禽糞便的處理

目前國(guó)內(nèi)用畜禽糞便作肥料、飼料和燃料的三種方式均有應(yīng)用。

用作肥料的技術(shù)。采用的方法有厭氧發(fā)酵法、快速烘干法、微波法、膨化法、充氧動(dòng)態(tài)發(fā)酵法。隨著我國(guó)有機(jī)食品和綠色食品的發(fā)展，有機(jī)肥料的需求量不斷增加，用畜禽糞便制作有機(jī)肥具有一定的市場(chǎng)前景。但用畜禽糞便生產(chǎn)有機(jī)肥作為資源化利用所占的比例很低，據(jù)對(duì)上海市有機(jī)肥生產(chǎn)的調(diào)查，上海市商品有機(jī)肥的產(chǎn)量?jī)H占畜禽糞便總量的2~3%。

用作飼料的技術(shù)。畜禽糞便用作飼料，亦即糞便資源的飼料化，是畜禽糞便綜合利用的重要途徑。畜禽糞便既含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，但又是一種有害物的潛在來(lái)源，有害物質(zhì)包括病原微生物（細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)）、化學(xué)物質(zhì)（如真菌毒素）、殺蟲(chóng)藥、有毒金屬、藥物和激素。1967年美國(guó)食品衛(wèi)生管理部門(mén)認(rèn)為畜禽糞便飼料化不衛(wèi)生，并發(fā)布了一個(gè)政策性法令之后，各國(guó)學(xué)者對(duì)飼料化的安全性進(jìn)行了廣泛的研究，對(duì)畜禽糞便飼料化的安全性進(jìn)行了重新評(píng)價(jià)。認(rèn)為，帶有潛在病原菌的畜禽糞便經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后，再用作飼料是安全的。但由于禽流感的肆掠，為防止禽病對(duì)人類(lèi)造成的危害，我們認(rèn)為不應(yīng)將飼料化作為發(fā)展方向。

用作燃料的技術(shù)。全國(guó)很多省市都修建了沼氣池，農(nóng)村家用沼氣池的興建遍及全國(guó)，但是，我國(guó)養(yǎng)殖場(chǎng)中有沼氣工程的還很少。

3、畜禽廢棄物處理技術(shù)設(shè)備

目前，國(guó)內(nèi)外研制出多種畜禽糞便加工處理設(shè)備，采用的技術(shù)主要有以下幾種：一是，沼氣發(fā)酵；二是，高溫烘干；三是，固液分離，堆腐晾曬；四是，機(jī)械攪拌，高溫堆肥；五是，接種菌劑，塔式翻動(dòng)發(fā)酵。

沼氣發(fā)酵。其工藝主要是厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生甲烷，可用作燃料和發(fā)電，糟液可用于農(nóng)田灌溉，糟渣可做肥料。但目前我市多數(shù)沼氣工程存在投資大，運(yùn)行效益低，糟液、渣再利用率低，制作商品肥的技術(shù)不成熟，因此，糟液、渣無(wú)法消納或轉(zhuǎn)運(yùn)，成為二次污染源。

高溫烘干技術(shù)。糞便經(jīng)700～900℃的高溫直接烘干，形成有機(jī)肥料，為了處理畜禽糞便，近十多年來(lái)，許多地方采用熱空氣干燥方法處理雞糞，生產(chǎn)商品有機(jī)肥料。但是，隨著人們的健康與環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)用熱空氣干燥處理畜禽糞便造成嚴(yán)重的空氣污染。因?yàn)楦稍?t雞糞就需燃燒1t煤，而且有大量臭氣排入空氣中，在每個(gè)雞糞烘干場(chǎng)周?chē)鷰坠飪?nèi)都能聞到雞糞的臭氣，因空氣污染問(wèn)題引起的糾紛不斷。近年來(lái)陸續(xù)有一些省市明文禁止采用熱空氣干燥雞糞，取締雞糞烘干廠，甚至關(guān)閉生產(chǎn)雞糞烘干設(shè)備的企業(yè)。曾經(jīng)盛行一時(shí)的熱空氣干燥雞糞生產(chǎn)商品有機(jī)肥技術(shù)，由于其二次污染嚴(yán)重，已成為被淘汰的技術(shù)。

固液分離。堆腐晾曬的方法，是現(xiàn)代化的固液分離機(jī)與傳統(tǒng)的堆肥相結(jié)合。目前國(guó)產(chǎn)分離機(jī)返修率高，分離干物質(zhì)低，僅20～30%，分離設(shè)備尚需進(jìn)一步改造和提高。傳統(tǒng)堆肥露天堆放，沒(méi)有防滲措施，日曬雨淋，氮素易揮發(fā)和淋洗，不僅肥效降低，而且由于糞便中的液體滲入地下，造成水體COD超標(biāo)，也對(duì)環(huán)境造成污染。此外，該方法不能解決有機(jī)廢水的無(wú)害化處理問(wèn)題。

機(jī)械攪拌，高溫堆肥。主要是處理干清的雞、豬、羊、牛等糞便，在建有固定的通風(fēng)發(fā)酵池中，定期用機(jī)械攪拌，充氧發(fā)酵，形成有機(jī)肥。該法避免了氮的淋失，但肥料水分含量較高，一般在30～40%，堆放時(shí)間較長(zhǎng)，需20～30天，占地面積大。該方法也無(wú)法解決糞水無(wú)害化處理問(wèn)題。

塔式發(fā)酵。該設(shè)備為引進(jìn)日本處理技術(shù)，以處理干凈的雞、豬、羊、牛等糞便為主，通過(guò)接種快速發(fā)酵菌劑，將糞便引入多層發(fā)酵塔，充氧、自動(dòng)翻動(dòng)發(fā)酵，生產(chǎn)活性有機(jī)肥，含水量低于20%。該方法發(fā)酵時(shí)間短，僅5-6天，占地面積小。但該方法也無(wú)法解決糞水無(wú)害化處理問(wèn)題。

三、廢棄物資源化利用發(fā)展的方向

目前，造成畜禽糞便未能進(jìn)行資源化處理的主要原因是缺乏實(shí)用的、具有一定回報(bào)率的畜禽糞便處理技術(shù)。由于資金與技術(shù)等問(wèn)題，糞便無(wú)害與資源化以及商品化處置率不到2%，

畜禽糞便是傳統(tǒng)的有機(jī)肥料，養(yǎng)分齊全，有機(jī)質(zhì)含量高，大量施用可改良土壤，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量。隨著生活水平的不斷提高，綠色食品備受青睞。而增施有機(jī)肥、減少化肥使用量，使有機(jī)肥有著廣闊的市場(chǎng)前景。因此，國(guó)內(nèi)已形成了一個(gè)對(duì)糞便高效處理、優(yōu)質(zhì)商品有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)需求的巨大市場(chǎng)，規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)糞便處理與優(yōu)質(zhì)商品有機(jī)肥生產(chǎn)的技術(shù)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

肥料加工。改進(jìn)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的清糞工藝，利用清糞機(jī)清出干糞后，排出污水，將糞便和污水分開(kāi)處理。

燃料加工。以產(chǎn)氣為主要目的，用厭氧消化的方法對(duì)畜禽糞便進(jìn)行處理。消化后產(chǎn)生的沼氣、沼渣、沼液應(yīng)進(jìn)行充分利用。沼氣用于農(nóng)戶(hù)采暖、大棚加溫保溫、養(yǎng)蠶、氣調(diào)保鮮等；沼渣可用作肥料還田、制作營(yíng)養(yǎng)缽、栽培蘑菇等；沼液可浸種、葉面噴灑、水培蔬菜、果園滴灌、養(yǎng)魚(yú)等。

四、制定相關(guān)政策，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展

養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和規(guī)模直接與市民的副食品供應(yīng)息息相關(guān)。但是，大量畜禽廢棄物如不經(jīng)妥善處理而排放，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。因此各地已經(jīng)開(kāi)始從以下幾方面著手，加強(qiáng)管理和技術(shù)開(kāi)發(fā)，從根本上實(shí)現(xiàn)畜禽廢棄物的資源化利用，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1、了環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測(cè)，逐步建立防治畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的環(huán)境法規(guī)及排放標(biāo)準(zhǔn)，加大監(jiān)管力度；制定政策，加大扶持力度，對(duì)采用先進(jìn)處理技術(shù)和設(shè)備的單位和個(gè)人給與資金支持，從而保證畜禽廢棄物得到有效治理。

2、實(shí)際情況，按照以人為本、建設(shè)和諧社會(huì)的要求，努力建設(shè)與我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)地位相適應(yīng)，具有高度產(chǎn)業(yè)化、集約化特性，融生產(chǎn)性、生態(tài)性、生活性于一體的現(xiàn)代化畜牧業(yè)系統(tǒng)，開(kāi)始制定中長(zhǎng)期的農(nóng)村廢棄物控制管理規(guī)劃，生態(tài)化治理與農(nóng)村城鎮(zhèn)化發(fā)展總體規(guī)劃相結(jié)合，保證適當(dāng)畜禽產(chǎn)品自給率的前提下，以消除畜禽廢棄物對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染為目標(biāo)，大力推行清潔生產(chǎn)，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)畜禽糞便減量化、無(wú)害化、資源化。

3、調(diào)研的基礎(chǔ)上，加大力度開(kāi)發(fā)、進(jìn)適用的技術(shù)和設(shè)備。擇投資省、處理效率高的技術(shù)方案，開(kāi)發(fā)新型高效、低成本、集無(wú)害化處理設(shè)備和工藝，在規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)大力推廣應(yīng)用，趨利避害，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益統(tǒng)籌兼收。

 

 

 

 

注：此文發(fā)表在《當(dāng)代農(nóng)機(jī)》2006年第6期