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摘要：畜禽粪污对农村生态环境的污染问题愈发突出。通过物理、化学方法处理畜禽粪污，将其转化成固体、液体肥料用于种植业，变废为宝，实现农牧生态循环，已成为解决畜牧业污染问题的主要途径。重点介绍3种辽宁省广泛采用的畜禽粪污资源化利用模式，给出工艺流程方案，为畜禽粪污资源化利用提供参考。
关键词：畜禽粪污；模式；生态环境；污染
中图分类号：X713 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2018）01-0071-03
随着生活水平不断提高，人们对优质肉蛋奶的刚性需求渐趋旺盛。根据辽宁省政府提出的建设现代畜牧业体系的总体要求，辽宁全面梳理全省畜牧业优势并作出部署，提出根据市场消费需求变化，大力提高优质特色畜产品供给能力，推进优质特色畜产品生产，提升有效供给能力。随着畜牧业的发展，畜禽粪污处理问题日益受到重视，其对农村生态环境的污染问题日渐突出。做好畜禽粪污处理与资源化利用，是实现畜产品向优质特色方向发展的环境条件，也是绿色农业发展理念的必要步骤。摸索畜禽粪污资源化利用模式，加大推广应用力度，是改善畜牧养殖条件和农业农村生态环境的重要举措，是实现乡村振兴战略的技术途径。
1 畜禽粪污堆沤还田利用模式
该模式主要适用于中小型规模化养殖场。应根据养殖规模大小，建设匹配的粪污处理贮存设施。畜禽粪污经过发酵分解后，定期还田利用，用以培肥地力。鉴于北方冬季寒冷且持续时间长，种植业对粪肥需求量大为减少，这就要求粪污处理贮存设施应具备3～6个月的贮存能力，相应设施占地面积较大。
养殖场采用干清粪工艺，即粪便运送至堆积发酵场进行堆肥化处理，这是一种好氧发酵处理粪便的方法，其工艺流程见图1。微生物分解粪便中的有机质并产生50～70 ℃的高温，可杀死病原微生物、寄生虫及其卵和草籽等。腐熟后的物料无臭味，此时复杂有机物已被降解为易被植物吸收的简单化合物——高效有机肥。亦可按不同作物及蔬菜、果树的营养需要，加入氮磷钾无机肥和微量元素、促发芽剂、促根系发育剂、抗病虫害药剂等，制成有机无机复合专用肥。
畜禽养殖产生的污水（尿液、冲洗水）经排污管道进入污水处理池，污水处理池要求防渗漏、防雨淋、防外溢，入口处设有格栅，用以拦阻污水中的粗大漂浮物和悬浮固体。污水处理池内布置两道横墙，将池体分隔成3个单元，见图2。
第一单元是初级沉淀池，污水流入后开始发酵分解。因比重不同，污水自然分为三层：上层为糊状漂浮物，下层为块状或颗状粪渣，中层为比较澄清的清液。上层和下层含细菌和寄生虫卵最多，中层含虫卵最少。初步发酵的中层清液经过分隔横墙上的溢流口流入第二单元，其他大部分未经充分发酵的漂浮物和粪渣阻留在第一单元内继续发酵。流入第二单元的污水进一步发酵分解，虫卵继续下沉，病原体逐渐死亡，污水得到进一步无害化处理，漂浮物和沉淀物比第一单元显著减少。流入第三单元的污水一般已经腐熟，水中病菌和寄生虫卵已基本杀灭，末端出水全部还田利用。
2 畜禽粪污加工有机肥利用模式
国内外研究表明，畜禽粪污肥料化处理不仅能够解决废弃物的出路问题，还可起到改良和培肥土壤的效果，是一种较好的畜禽粪污处理方式。目前，将污堆腐生成有机肥大多采用好氧堆肥——条垛式发酵技术。该技术工序包括原料预处理、发酵、熟化等，见图3。具体步骤是：自然通风条件下，在畜禽粪中添加复合微生物发酵菌剂，平面条垛式地面堆置发酵。观察物料堆内部温度，机械控制适时翻堆。后熟阶段曝气发酵与干燥、筛分，可生产粉状生物有机肥。或根据市场需求，生产颗粒状有机肥。
该模式以生猪、肉牛、蛋鸡、肉鸡和羊规模养殖场的固体粪便为主，经好氧堆肥无害化处理后，就地农田利用或生产有机肥。优点在于好氧发酵温度高，粪便无害化处理较彻底，发酵周期短，堆肥处理提高粪便的附加值。主要不足是好氧堆肥过程易产生大量的臭气。适用于只有固体粪便、无污水产生的规模化肉鸡、蛋鸡或羊场等。有机肥生产流程见图4。
畜禽粪污加工有机肥利用模式适于中小规模养殖户密集区。但在我国广大农村，养殖户普遍规模小、效益低，往往无力承担粪污处理设施建设，导致粪污无序排放问题突出。
建设粪污处理设施是一项大工程，也是保护农业生态环境的现实需要，需要动员社会力量参与，引入有资本优势的社会企业作为投资主体，出资建设有机肥加工厂。可采取“分户收集、统一运输、集中处理”模式，对一定区域内的畜禽粪污开展资源化利用。
粪污处理企業在建厂选址时，需要充分调研区域范围内畜禽养殖情况，并与合理运输半径范围内的养殖户签订粪污处理协议，以村为单位建设村外畜禽粪污收集暂存点。所收集的粪污经固液分离后，固体暂存于干粪棚，液体暂存在污水池，由粪污处理企业定期用拉粪车及吸污车运输到加工厂，生产固、液态有机肥料。主要生产技术包括异位发酵床技术、颗粒有机肥加工技术、炭基肥加工技术等。
3 畜禽粪污能源化利用模式
该模式通过厌氧发酵，在处理畜禽粪污的同时生产沼气，可取得一举两得的效果。畜禽粪污能源化利需要大量的稳定的原材料供应，建设费用和标准较高，占地面积较大，后期运行管理严格，因此适于大型规模化养殖企业的畜禽粪污资源化利用。
采用厌氧消化有机废弃物工艺，主要包括厌氧消化系统、沼气净化系统、沼气锅炉系统、沼气发电系统及配套原料收集系统、产品运输系统、数字化管理系统以及配套系统。
生产过程：粪污在集污池内混合均匀后，泵送至厌氧消化反应器。经10 d左右厌氧发酵，粪污分解为沼渣、沼液并产生沼气。沼渣、沼液进入缓冲水池暂存，再泵至固液分离机。分离后的沼渣作为沼渣肥，沼液进入储池存储用作沼液肥。沼气经化学脱硫塔除去硫化氢后进入柔性气柜储存供锅炉燃烧，为厂区提供热源或用于发电。
该模式以专业生产可再生能源为主要目的，依托专门的畜禽粪污处理企业，收集周边养殖场粪便和污水，投资建设大型沼气工程，进行高浓度厌氧发酵。沼气发电上网或提纯生物天然气，沼渣生产有机肥农田利用，沼液农田利用或深度处理达标排放。主要优点：对养殖场的粪便和污水集中统一处理，减少小规模养殖场粪污处理设施的投资；专业化运行，能源化利用效率高。不足之处在于：一次性投资高；能源产品利用难度大；沼液产生量大集中，处理成本较高，需配套后续处理利用工艺。适于大型规模养殖场或养殖密集区，具备沼气发电上网或生物天然气进入管网条件，需要地方政府配套政策予以保障。
关键词：畜禽粪污；模式；生态环境；污染
中图分类号：X713 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2018）01-0071-03
随着生活水平不断提高，人们对优质肉蛋奶的刚性需求渐趋旺盛。根据辽宁省政府提出的建设现代畜牧业体系的总体要求，辽宁全面梳理全省畜牧业优势并作出部署，提出根据市场消费需求变化，大力提高优质特色畜产品供给能力，推进优质特色畜产品生产，提升有效供给能力。随着畜牧业的发展，畜禽粪污处理问题日益受到重视，其对农村生态环境的污染问题日渐突出。做好畜禽粪污处理与资源化利用，是实现畜产品向优质特色方向发展的环境条件，也是绿色农业发展理念的必要步骤。摸索畜禽粪污资源化利用模式，加大推广应用力度，是改善畜牧养殖条件和农业农村生态环境的重要举措，是实现乡村振兴战略的技术途径。
1 畜禽粪污堆沤还田利用模式
该模式主要适用于中小型规模化养殖场。应根据养殖规模大小，建设匹配的粪污处理贮存设施。畜禽粪污经过发酵分解后，定期还田利用，用以培肥地力。鉴于北方冬季寒冷且持续时间长，种植业对粪肥需求量大为减少，这就要求粪污处理贮存设施应具备3～6个月的贮存能力，相应设施占地面积较大。
养殖场采用干清粪工艺，即粪便运送至堆积发酵场进行堆肥化处理，这是一种好氧发酵处理粪便的方法，其工艺流程见图1。微生物分解粪便中的有机质并产生50～70 ℃的高温，可杀死病原微生物、寄生虫及其卵和草籽等。腐熟后的物料无臭味，此时复杂有机物已被降解为易被植物吸收的简单化合物——高效有机肥。亦可按不同作物及蔬菜、果树的营养需要，加入氮磷钾无机肥和微量元素、促发芽剂、促根系发育剂、抗病虫害药剂等，制成有机无机复合专用肥。
畜禽养殖产生的污水（尿液、冲洗水）经排污管道进入污水处理池，污水处理池要求防渗漏、防雨淋、防外溢，入口处设有格栅，用以拦阻污水中的粗大漂浮物和悬浮固体。污水处理池内布置两道横墙，将池体分隔成3个单元，见图2。
第一单元是初级沉淀池，污水流入后开始发酵分解。因比重不同，污水自然分为三层：上层为糊状漂浮物，下层为块状或颗状粪渣，中层为比较澄清的清液。上层和下层含细菌和寄生虫卵最多，中层含虫卵最少。初步发酵的中层清液经过分隔横墙上的溢流口流入第二单元，其他大部分未经充分发酵的漂浮物和粪渣阻留在第一单元内继续发酵。流入第二单元的污水进一步发酵分解，虫卵继续下沉，病原体逐渐死亡，污水得到进一步无害化处理，漂浮物和沉淀物比第一单元显著减少。流入第三单元的污水一般已经腐熟，水中病菌和寄生虫卵已基本杀灭，末端出水全部还田利用。
2 畜禽粪污加工有机肥利用模式
国内外研究表明，畜禽粪污肥料化处理不仅能够解决废弃物的出路问题，还可起到改良和培肥土壤的效果，是一种较好的畜禽粪污处理方式。目前，将污堆腐生成有机肥大多采用好氧堆肥——条垛式发酵技术。该技术工序包括原料预处理、发酵、熟化等，见图3。具体步骤是：自然通风条件下，在畜禽粪中添加复合微生物发酵菌剂，平面条垛式地面堆置发酵。观察物料堆内部温度，机械控制适时翻堆。后熟阶段曝气发酵与干燥、筛分，可生产粉状生物有机肥。或根据市场需求，生产颗粒状有机肥。
该模式以生猪、肉牛、蛋鸡、肉鸡和羊规模养殖场的固体粪便为主，经好氧堆肥无害化处理后，就地农田利用或生产有机肥。优点在于好氧发酵温度高，粪便无害化处理较彻底，发酵周期短，堆肥处理提高粪便的附加值。主要不足是好氧堆肥过程易产生大量的臭气。适用于只有固体粪便、无污水产生的规模化肉鸡、蛋鸡或羊场等。有机肥生产流程见图4。
畜禽粪污加工有机肥利用模式适于中小规模养殖户密集区。但在我国广大农村，养殖户普遍规模小、效益低，往往无力承担粪污处理设施建设，导致粪污无序排放问题突出。
建设粪污处理设施是一项大工程，也是保护农业生态环境的现实需要，需要动员社会力量参与，引入有资本优势的社会企业作为投资主体，出资建设有机肥加工厂。可采取“分户收集、统一运输、集中处理”模式，对一定区域内的畜禽粪污开展资源化利用。
粪污处理企業在建厂选址时，需要充分调研区域范围内畜禽养殖情况，并与合理运输半径范围内的养殖户签订粪污处理协议，以村为单位建设村外畜禽粪污收集暂存点。所收集的粪污经固液分离后，固体暂存于干粪棚，液体暂存在污水池，由粪污处理企业定期用拉粪车及吸污车运输到加工厂，生产固、液态有机肥料。主要生产技术包括异位发酵床技术、颗粒有机肥加工技术、炭基肥加工技术等。
3 畜禽粪污能源化利用模式
该模式通过厌氧发酵，在处理畜禽粪污的同时生产沼气，可取得一举两得的效果。畜禽粪污能源化利需要大量的稳定的原材料供应，建设费用和标准较高，占地面积较大，后期运行管理严格，因此适于大型规模化养殖企业的畜禽粪污资源化利用。
采用厌氧消化有机废弃物工艺，主要包括厌氧消化系统、沼气净化系统、沼气锅炉系统、沼气发电系统及配套原料收集系统、产品运输系统、数字化管理系统以及配套系统。
生产过程：粪污在集污池内混合均匀后，泵送至厌氧消化反应器。经10 d左右厌氧发酵，粪污分解为沼渣、沼液并产生沼气。沼渣、沼液进入缓冲水池暂存，再泵至固液分离机。分离后的沼渣作为沼渣肥，沼液进入储池存储用作沼液肥。沼气经化学脱硫塔除去硫化氢后进入柔性气柜储存供锅炉燃烧，为厂区提供热源或用于发电。
该模式以专业生产可再生能源为主要目的，依托专门的畜禽粪污处理企业，收集周边养殖场粪便和污水，投资建设大型沼气工程，进行高浓度厌氧发酵。沼气发电上网或提纯生物天然气，沼渣生产有机肥农田利用，沼液农田利用或深度处理达标排放。主要优点：对养殖场的粪便和污水集中统一处理，减少小规模养殖场粪污处理设施的投资；专业化运行，能源化利用效率高。不足之处在于：一次性投资高；能源产品利用难度大；沼液产生量大集中，处理成本较高，需配套后续处理利用工艺。适于大型规模养殖场或养殖密集区，具备沼气发电上网或生物天然气进入管网条件，需要地方政府配套政策予以保障。