生猪养殖中粪污资源化利用技术进展研究

3.2 对土壤的危害

生猪养殖中产出的固体污染物，对于养殖数量较小的养殖户一般可经过发酵后作为有机肥在田地施肥利用，但是对于比重不断增大的生猪规模养殖场来说，由于粪污产量较大且过于集中，没有配备足够的消纳土地。走访中发现，经常有场（户）将未经过处理的粪便随意在土地上堆积和排放，粪污中的污染物长时间的蓄积超出了土地的净化能力，造成土壤透水性、透气性明显下降，土壤盐碱化，给土壤环境造成严重的威胁，并影响在这块土地上播种植物的生长。按照相关部门推荐标准：单位耕地氮（≤150 kg氮/hm2）、磷施用限值（30 kg磷/hm2），据不完全统计，我国已有近有10个省份（市、区）分别超过了单位耕地的氮、磷施用限值数。

3.3 对空气的危害

猪粪之所以臭，是因为粪便中含有大量的氨气、硫化物、甲烷、一氧化碳等有毒有害气体，其中，氨气和硫化氢是生猪养殖场中最具有代表性的恶臭性气体，一氧化二碳、二氧化碳、甲烷这些温室气体也是造成全球变暖的因素。粪便中除了含有这些有毒有害气体外，还有生猪肠道未消化的食物和药物，这些物质在发酵后也会产生大量的恶臭气体，会危害养殖场户周围居民的生活质量并且影响生猪的发育生长。

4 生猪养殖场粪污常见处理技术

4.1 好氧堆肥技术

好氧堆肥技术就是通过粪便中需氧微生物所产生的氧化反应，对粪污中的寄生虫卵、病原维生素、大分子有机物进行杀灭和分解，并经过发酵腐化转变为腐殖质的一种反应过程。好氧堆肥技术首先要建设有堆肥场地，场地要具备防雨防渗防溢流，不得对地下水和土壤造成危害。堆粪时的起始含水率为45%～60%，水分过低或过高都会抑制微生物的代谢。堆肥温度控制在45～65℃，以55～60℃为最佳，当堆温温度下降到40℃以下，说明发酵基本完成。好氧堆肥工艺有自然堆肥、条垛式堆肥、槽式堆肥和反应器堆肥。不同的堆肥工艺投资成本、运行维护、操作难度和受天气影响程度也都不尽相同，其中投资成本最低的是条垛式堆肥，运行和维护费用较高的是槽式堆肥和反应器堆肥。近年来，相关学者对堆肥发酵研究引起了关注，周海宾等研究表明，选用筒仓式反应器可提升堆肥中的氮养分含量；李开发研究发现，在堆肥过程中添加适量微生物菌剂，能够加快堆肥的反应进程，减少堆肥各个阶段进程，缩短堆肥时间。养殖场（户）要结合自身养殖情况和需求选择适宜的堆肥工艺，进行猪粪堆肥和利用。

4.2 粪污厌氧技术

粪污厌氧技术是指在厌氧条件下，通过微生物作用将粪污中的有机物转化为沼气，厌氧技术可降低粪污中有机物含量，减少体积并可产生沼气，发酵后沼气经脱硫脱水后可通过发电、直燃、提纯生物天然气等实现利用，沼渣、沼液可直接用作肥料回田。目前，在生猪养殖中常见的粪污厌氧技术主要有群混合式厌氧工艺、升流式厌氧反应器、升流式固体反应器等。粪污厌氧技术可以直接让粪污产生沼气，提供优质清洁能源，厌氧后产生的沼气、沼渣营养成分也十分丰富；养殖场采用粪污厌氧技术可以有效减少臭气产生，减少臭气对养殖场周围空气质量的影响；通过中、高温的厌氧技术，粪污中的病原微生物和寄生虫基本被杀灭，有效减少了疫病的传播流行。

4.3 异位发酵床技术

近年来，异位发酵床是相对于传统接触式发酵床而衍生出的一种更绿色环保、高效便捷的粪污处理新技术，可以实现猪粪尿的“零排放”。异位发酵床是将锯末、稻壳、米糠和微生物等混合成垫料，并通过水分调节、混合搅拌和堆积发酵后，在猪舍内制成发酵床，生猪在发酵床排粪排尿后，发酵床可以降低消化粪尿中的有害物质，减少臭气产生。异位发酵床技术的推广与使用，可显著降低冲洗水的用量，减少臭气外溢，实现了畜禽养殖与粪污发酵的分离。董丽婷等研究表明，育肥猪采用异位发酵床处理养殖粪污后，发酵床对废水和粪便的吸纳系数分别为2.53、1.78。李路瑶等试验说明，采用发酵床对生猪废水和粪便的吸纳系数分别为1.96和1.24。以上两项研究结果表明了异位发酵床对生猪养殖废水的吸纳效果更为显著，污水可接近零排放。

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