畜禽养殖粪便资源化技术

畜禽养殖粪便资源化技术

摘要：土地面积少，运输成本高，政策补贴少等问题使畜禽粪便

资源化利用存有难题，根据当地经济与资源环境选择合适的粪便资源

化利用途径便变得尤为重要；本文通过简要介绍畜禽粪便资源化利用

的技术方法及手段，为畜禽粪便资源化利用模式的选择提供一定参考。

关键词：畜禽；粪便；资源化；技术

规模化、集约化养殖业的迅速发展导致畜禽粪便数量大量增加，

使各地区出现不同水准的环境问题。据估算，中国每年有超过30亿t

的畜禽粪便产生，这些大量排放的畜禽粪便，若处理不当，不但会释

放恶臭液体、固体和气体，同时还携带病原微生物，抗生素和重金属

等物质，使大量有害物质被排入环境，加剧环境污染，对社会发展和

人类健康带来巨大影响1。资源化利用是解决畜禽粪便污染的首要方法，只有使粪便“变废为宝”，方能真正解决畜禽粪便对环境的污染问题2。本文通过简要介绍畜禽粪便资源化利用的技术方法及手段，为畜禽粪

便的资源化利用提供一定参考。当前有很多对粪便实行资源化利用的

技术和手段（图1），一般的粪便处理模式都由这些技术组成，具体粪便处理工艺流程的选择需根据具体需求而定。

1用作肥料

用作肥料是畜禽粪便处理的最传统方法，以往是直接还田，不过，随着现在集约化养殖业的发展，局部地区产生大量畜禽粪便，超出周围耕地负荷。只有将粪便实行无害化处理，并实行包装加工后，才能方便运输至耕地较多地区，实现畜禽粪便的肥堆肥是应用最广泛的畜禽粪便资源化利用方法，通过人为控制水分、碳氮比和通风等条件，使微生物发挥发酵作用，从而将不稳定的废弃有机物转变为稳定的腐殖质物质，同时作用过程中会产生一定热量，使堆体保持长时间高温状态，以杀死堆肥物料中的病原菌、寄生虫，实现无害化处理4。堆肥的过程异常复杂，受含水量、温度、碳氮比(C/N)、微生物等多种因素的影响。堆肥期间，会有大量水分蒸发，需适当添加水分湿润堆肥粪便，使水分处于微生物活动所需的最佳含量；研究表明，堆肥的适宜水分在50%～60%；水分过高时，堆肥温度会因蒸发而下降过快，微生物活性降低，堆肥效果不佳。C/N是影响堆肥质量的重要因素之一，合适的C/N大约在25～30之间，粪便C/N较低而不利于微生物活动，如猪粪的C/N只有11左右，需额外添加锯末、木屑等以调节C/N。温度是影响堆肥效果另一个重要因素，堆肥过程中，温度会持续性变化，先由常温逐渐升至最高温度，再下降至常温。温度可显著影响微生物的代谢活动。过低的温度抑制微生物活动，延长腐熟时间，过高的堆温(>70℃)则会对堆肥微生物产生有害影响5。当前，畜禽粪便的堆肥多采用好氧堆肥技术，好氧堆肥技术相比厌氧堆肥技术，具有发酵周期短、无害化彻底等优势。好氧堆肥技术根据堆肥方式不同又分为条垛式堆肥、静垛式堆肥、槽式堆肥及反应器堆肥技术。不同堆肥技术各有不同的优缺点，选用的时候需根据不同技术的特点实行选择，如条垛式堆肥技术具有设备少、运行简单、投资少的优势，但同时具有堆体温度和氧含量不易控制，易受气候和周边环境影响；臭气不易控制，发酵周期长、占地面积大等缺点6。生物有机复合肥是堆肥过后实

行加工包装作为产品的一种肥料。主要是将一定量的高效生物发酵菌种（真菌、酵母菌、放线菌等）与家畜粪便混合搅拌在密闭的容器中实行发酵，经过一定温度和时间，使粪便快速腐熟，然后根据农作物生长需要添加营养素，制成农业上等肥料。

2用作燃料

用作燃料是指将畜禽粪便通过一定的技术方法转化为可燃烧的能源。主要包括燃烧产热和沼气生产。禽粪便具有极大的热值，特别是牛粪中含有较多的粗纤维，能够制作成蜂窝煤等用以燃烧产热。沼气生产是畜禽粪污资源化利用的常用手段之一，也是规模化畜禽场处理畜禽粪污的主要方法之一，其能够使粪污变为可再生能源，并用于燃烧，提供能量。沼气生产是利用厌氧细菌在适宜的环境条件下(适宜的温度、酸碱度、空气含氧量等)，对粪便中的有机物质实行分解，同时产生甲烷等气体的过程。经沼气工程处理后的沼渣能够用作垫料或肥料，沼液可回冲粪沟，同时产生的沼气能够用作清洁能源，供畜禽场实行发电或作为热源使用，以解决畜禽场自身的能源需求（图2）7。

3养殖生物

3.1栽培基质

因为畜禽干粪中含有大量营养物质和丰富矿物质元素，故可使用畜禽干粪作为食用菌的栽培基。将畜禽干粪与传统食用菌栽培基如玉米芯、棉籽壳、作物秸秆等实行混合，调节合适C/N，制成新的栽培基来培养食用菌，不但可解决粪便处理的难题，减少对环境的污染，同时可降低栽培基的成本，提升养殖场整体经济效益。

3.2养殖蚯蚓

蚯蚓是一种杂食性的环节动物，其吞食畜禽干粪后，可将其转化为能被植物吸收利用的有机质，且其自身具有较高的经济价值，抗病力和繁殖力强，生长快、对饵料利用率高、适合性强、容易饲养，故在畜禽场粪便处理中，能够将畜禽干粪作为培养基饲养蚯蚓，再将蚯蚓加工成动物蛋白饲料，从而实现畜禽场粪便的有效利用8。

3.3养殖蝇蛆

家蝇的繁殖水平强，产卵量高，食性杂，适合水平强，且蛆体肥大，富含动物蛋白，可作为畜禽的优质蛋白饲料；另外，蝇蛆也能够将畜禽粪便中的有机物实行分解，产生的蝇粪亦可作为土壤的有机肥直接施用于农业种植中，所以，养殖蝇蛆亦是对粪便实行资源化利用的一种有效手段9。

3.4养殖水虻

黑水虻是一种资源性食腐昆虫，幼虫具有食性杂、食量大、抗逆性强、不传播疾病等优点，与蝇蛆、黄粉虫等齐名，被誉为“凤凰虫”，预蛹营养价值高，可作为动物源蛋白利用。不但如此．黑水虻还能够通过生存竞争起到抑制家蝇的作用。黑水虻对粪污转化率高，经黑水虻处理后的畜禽粪便可作为有机肥施用。利用畜禽粪便养殖黑水虻能够同时达到畜禽粪便资源化、减量化、无害化的目的10。

4用作饲料

家畜粪便作为饲料的研究在国内外有很多报道，但因为畜粪用作饲料的安全性问题，当前存有很多分歧。其饲料资源化利用的方式有很多，如直接饲喂、干燥处理、发酵处理、青贮及膨化制粒等。但随着近年来对优质农产品生产需求的增加，畜粪作为饲料的空间已越来