養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展水平是衡量一個國家和地區(qū)現(xiàn)代化水平的標志。養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展不僅豐富市場供應，富裕農民，更重要的是促進農村產業(yè)結構的調整，對實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化有著十分重要的作用。但另一方面養(yǎng)殖業(yè)特別是規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，必然帶來嚴重的環(huán)境污染問題[1]。仍以北京為例，1999年規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場共產生畜禽糞便304.42萬t，相當于北京市城市生活垃圾產生量。而污水產生量達到765萬t，且大部分均未經處理而就地排放，對北京市地表水、地下水、土壤、大氣造成了嚴重影響[2]。如何治理規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖產生的污染，是當前我國農村環(huán)境污染防治的重點。本研究在廣泛、深入、全面調查的基礎上、結合國內外成功的經驗，研究并提出農村規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染的防治技術。
1 固體糞污處理及資源化利用技術[3]
1.1 干清糞工藝
我國規(guī)?；B(yǎng)殖場目前清糞工藝主要有三種；水沖式、水泡糞和干清糞工藝。水沖式、水泡糞清糞工藝耗水量大，并且排出的水和糞尿混合在一起，給后處理帶來很大困難，而且固液分離后干物質的肥料價值大大降低。
而干清糞工藝糞便一經產生便分流?？杀３稚醿惹鍧?，無臭味，產生的污水量少，且濃度低，易于凈化處理；干糞直接分離，養(yǎng)分損失小，肥料價值高，經過適當堆制后，可制作出高效生物活性有機肥。因此，實現(xiàn)干撿糞，糞水分離，分別處理是降低處理成本，提高處理效果的最隹方案。
1.2 畜禽固體糞污處理技術
通過干撿糞工藝得到的畜禽固體糞便中有大量的有機質和氮磷鉀等植物必
*北京市科委2000年度重點研究課題
需的營養(yǎng)元素，但也含有大量的微生物和寄生蟲。因此，只有經過無害化處理，消滅病原微生物和寄生蟲（卵），才能加以應用。
常用的處理方法有干燥處理、堆肥化處理、燃燒處理、沼氣發(fā)酵等。
（1）干燥處理
常見方法有太陽能大棚自然干燥、高溫快速干燥、烘干膨化干燥、熱噴
微波干燥等。干燥后的畜禽糞便可加工成顆粒肥料，或作為畜禽的飼料。
太陽能大棚干燥能充分利用自然條件，成本較低，但太陽能干燥的速度太慢，且占地面積較大，而微波干燥法、高溫烘干法等雖然干燥速度快，可批量生產，殺菌、除臭熟化快，但能耗高，投資大，且部分方法在干燥過程中易產生惡臭氣體。因此，從目前掌握的情況看，畜禽糞便干燥處理尚無較完善的技術。各規(guī)?；B(yǎng)殖場尤其是養(yǎng)雞場只能根據(jù)自己的資金情況及所擁有的土地面積，選擇相應的干燥技術。
（2）堆肥化處理
傳統(tǒng)的堆肥為自然堆肥法，無需設備和耗能，但占地面積大、腐熟慢、效率低?，F(xiàn)代堆肥法是根據(jù)堆肥原理，利用發(fā)酵罐（塔）等設備，為微生物活動提供必要條件，可提高效率10倍以上，堆制時間減少到25天至6天。
堆肥法比干燥法具有省燃料、成本低、發(fā)酵產物生物活性強、糞便處理過程中養(yǎng)分損失少且可達到去臭，滅菌的目的，處理的最終產物臭氣少且較干燥，容易包裝、撒施。因此對于畜禽場的干糞和由糞水中分離出的干物質，進行堆肥化處理是最隹的固體糞便處置方式。
作者認為在一定范圍內成立專業(yè)的有機肥生產中心是比較有利的。在農村大量用肥季節(jié)，養(yǎng)殖場的固體糞污可以通過各自養(yǎng)殖場的分散堆肥處理直接還田，而在用肥淡季，有機肥生產中心可將附近養(yǎng)殖場多余的固體糞便收集起來，采用好氧性集中堆肥發(fā)酵干燥的方法制作優(yōu)質復合肥，或加工成再生詞料。
1.3 畜禽糞便資源化利用途徑[4]
畜禽糞便含有豐富的有機物質，經過適當處理，可成為肥料、飼料、燃料等資源，不僅可解決農村污染問題，而且可提高農村的經濟、社會、生態(tài)效益，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
對于農業(yè)生產來說，任何時候畜禽糞便都是一種優(yōu)質的有機肥源。畜禽糞便處理后用作肥料，是資源化利用的根本出路，也是世界各國最常用的辦法。至今，國內絕大多數(shù)畜禽糞便是作為肥料予以消納的。
雞的腸道短，飼料消化率低，雞糞中殘留其它動物可利用的蛋白質等有機物。因此雞糞的資源化利用主要在兩個方面，一是作飼料，二是作肥料。從烘干雞糞的營養(yǎng)和衛(wèi)生指標來看，可以安全地用作詞料。
而雞糞用作肥料更為普遍，雞糞富含有機質，對改善土壤結構，增加作物產量，提高產品品質有重要影響。至于豬糞、牛糞的資源化利用還是以肥料化利用為宜。
2 養(yǎng)殖場污水處理及綜合利用技術[5]
畜禽養(yǎng)殖場特別是大中型養(yǎng)豬場廢水處理難度很大，一是由于大多數(shù)豬場都是采用漏縫板式的欄舍，水沖式清糞，排水量大；二是沖洗欄舍的時間相對集中，沖擊負荷很大；而農業(yè)生產是季節(jié)性的，周圍農田無法全部消納；三是廢水固液混雜，有機質濃度較高，而且粘稠度很大；四是養(yǎng)豬業(yè)屬微利行業(yè)，受到自然與市場的雙重風險的影響，因此，不可能投入很多資金用于處理廢水，也難以承受過高的廢水處理運行費用。
因此，要使廢水得到有效處理，必須研究出投資少、運行成本低、處理效
果好、管理方便的技術，包括工藝流程、處理裝置和綜合利用技術等。
養(yǎng)殖場有機廢水的處理方法有很多種，目前常采用的有自然生物處理法、好氧處理法、厭氧處理法、厭氧—好氧聯(lián)合處理法、生態(tài)工程—沼氣工程處理法等。
2.1 自然生物處理法
利用天然水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法稱自然生物處理法。主要有水體凈化法和土壤凈化法兩類。屬于前者的有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厭氧塘）和養(yǎng)殖塘；屬于后者的有土地處理（慢速滲濾、快速滲濾、地面漫流）和人工濕地等[6]。自然生物處理法投資小，動力消耗少，對難生化降解的有機物、氮磷等營養(yǎng)物質和細菌的去除率都高于常規(guī)二級處理，而其建設費用和處理成本比二級處理廠低得多。此外，在一定條件下，氧化塘和污水灌溉能對廢水資源進行利用，實現(xiàn)污水資源化。但該方法的缺點是占地面積大，凈化效率相對較低。在附近有廢棄的溝塘、灘涂可供利用時，應盡量考慮采用此類方法。
污水灌溉農田，也是一種污水的自然生物處理法，是污水在土壤中的自凈過程。所以污水灌溉具有農業(yè)上和污水處理上的雙重目的和意義。但污灌時要對灌溉水量和濃度進行控制，否則污水會流失且污染土壤地下水。
2.2 好氧生物處理法
好氧生物處理法可分為天然和人工兩類。天然好氧生物處理法有氧化塘和土地處理等。人工條件下的好氧生物處理方法是采取人工強化措施來凈化廢水，該方法主要有活性污泥和生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、序批式活性污泥（SBR）、A/O及氧化溝等。
接觸氧化和生物轉盤的處理效果好于活性污泥；生物濾池的處理效果也很好，但易于堵塞。氧化溝、SBR、A/O均屬于改進的活性污泥法。氧化溝出水水質好、產泥量少、可對污水進行脫氮處理，但它的BOD負荷小、處理水量小、占地面積大、運行費用高；A/O法是一種具有去除BOD和脫氮雙重作用的活性污泥處理工藝。規(guī)?；B(yǎng)豬場日排放污水量很大，有機物濃度很高，可選擇接觸氧化、生物轉盤等BOD負荷較大的好氧處理工藝。
2.3 厭氧處理法
厭氧技術在養(yǎng)殖場糞污處理領域中是較為常用的技術。對于養(yǎng)殖場高濃度的有機廢水，必須采用厭氧消化工藝，因為只有厭氧消化，才能將可溶性有機物大量去除（去除率可達85％-90％），而且可殺死傳染病菌，有利防疫。
目前用于處理養(yǎng)殖場糞污的厭氧工藝很多，其中較為常用的有以下幾種：
（1）厭氧濾器（AF）
1972年國外開始在生產上應用，我國于70年末期開始引進研究并進行了改進。其沼氣產率達3.4m3/m3日，甲烷含量可達65％。
（2）上流式厭氧污泥床（UASB）
1977年在國外投入使用。1983年北京市環(huán)境保護科學研究院與國內其它單位進行了合作研究，并在有關技術指標上進行了改進。有機污水的COD去除率可達80-90％。
（3）污泥床濾器(UBF)
UBF是UASB和AF的結合，具有水力停留時間短、產氣率高，COD去除率高等優(yōu)點。
（4）兩段厭氧消化法
其主要特點是把沼氣發(fā)酵過程分為酸化和甲烷化兩個階段，并分別在兩個消化器內進行?？s短了工藝整體的水力停留時間，提高了系統(tǒng)產氣率。
上述工藝的特點在于消化器內滯留了大量的厭氧活性污泥，這些污泥具有極好的沉降性能和很好的生物活性，提高了消化器內的負荷和產氣率。
（5）升流式污泥床反應器（USR）
為厭氧消化器的一種，具有效率高、工藝簡單等優(yōu)點。目前已常被用于豬糞廢水和雞糞廢水的處置。其裝置產氣率可達4m3/m3.d。COD去除率達80％以上。
上述五種類型的厭氧工藝中，國內養(yǎng)殖場主要采用其中的UASB及USR作為養(yǎng)殖場糞水處理的核心工藝。
2.4 厭氧—好氧聯(lián)合處理法
一般說，活性污泥好氧處理法，其COD、BOD5、SS 去除率較高，可達到排放標準，但氮、磷去除率低，且工程投資大，運行費用高；自然生物處理法，其COD、BOD、SS、N、P去除率高，可達到排放標準，且成本低，但占地面積太大，周期太長，在土地緊缺的地方難以推廣；厭氧生物法可處理高濃度有機質的污水，自身耗能少，運行費用低，且產生能源。但高濃度有機污水經厭氧處理后，往往水中的BOD尚有500—1000mg/L，甚至更多，難以達到現(xiàn)行的排放標準。此外，在厭氧處理過程中，有機氮轉化為氨氮，硫化物轉化為硫化氫，使處理后的污水仍具有一定的臭味，也要求做進一步的好氧生物處理。而厭氧—好氧聯(lián)合處理，既克服了好氧處理能耗大或土地面積緊缺的不足，又克服了厭氧處理達不到要求的缺陷，具有投資少，運行費用低，凈化效果好，能源環(huán)境綜合效益高等優(yōu)點，特別適合產生高濃度有機廢水的畜禽場的污水處理。
根據(jù)廢水資源化的利用途徑，厭氧一好氧工藝可有多種組合形式，如經厭氧處理后的污水可作為農田液肥、農田灌溉用水和水產養(yǎng)殖肥水。在沒有上述利用條件和水資源緊缺的情況下，經深度處理（過濾等）和嚴格消毒后可作為畜禽場清洗用水。常見的工藝流程見圖1。
總之，規(guī)?；B(yǎng)殖場采用高效厭氧反應器(UASB)作為厭氧處理單元，COD去除率可達80％-90％，并采用活性污泥法或生物接觸氧化法作為好氧處理單元，COD除率可達50％-60％，最后采用氧化塘等作為最終出水修飾單元，其出水不僅可用于灌溉、養(yǎng)殖，而且也達到排放標準。
2.5 生態(tài)工程—沼氣工程處理法[7,8]
沼氣發(fā)酵是沼氣微生物在厭氧條件下，將有機質通過復雜的分解代謝，最終產生沼氣和污泥的過程。由于沼氣發(fā)酵除要求厭氧外，還要求水中有機質的含量和種類、環(huán)境的溫度和酸堿度等條件的相對穩(wěn)定，再加上發(fā)酵時間較長
因此，要求發(fā)酵裝置的容量為日污水排放量的2-4倍，一次性投資較大。但是，沼氣發(fā)酵能處理含高濃度有機質的污水，自身耗能少，運行費用低，而且沼氣是極好的無污染的燃料，有較好的經濟效益。
沼氣發(fā)酵菌群因適宜溫度不同，可分為高溫、中溫和常溫發(fā)酵，高溫發(fā)酵溫度為50℃-60℃，中溫發(fā)酵為30℃-35℃；常溫發(fā)酵即變溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度受季節(jié)（氣溫）影響。溫度不同，沼氣的產氣率和有機質的消化率也不同。但是，即使是高溫發(fā)酵污水中有機質的去除率也不可能達到100％，因為有機質含量在1000mg/L以下的污水沼氣發(fā)酵效率不高，因此，對沼氣發(fā)酵后的污水，應再進行好氧處理。
沼氣工程處理畜禽糞便和養(yǎng)殖場污水最大的優(yōu)點之一是處理過程中除產生的沼氣是優(yōu)良的清能源外，沼液、沼渣可方便的進行綜合利用，成為農業(yè)生產中的肥料、飼料[4]。
沼氣工程的社會接受程度，取決于其經濟效果。影響經濟效果最關鍵的因素是養(yǎng)殖場的規(guī)模。在其他條件相同情況下，工程規(guī)模越大，其經濟效益越好。根據(jù)對大、中、小三種不同規(guī)模的畜禽場厭氧消化技術系統(tǒng)所做的經濟和財務分析，可以初步得到如下結論。一般年出欄萬頭以下規(guī)模的豬場，經濟上是虧損的；年出欄5萬頭以上規(guī)模的豬場，即使不考慮環(huán)境效益，也可以實現(xiàn)盈利。
（1）大型畜禽場 大型畜禽場以年出欄20萬頭商品豬的杭州燈塔養(yǎng)殖場為例，其厭氧消化技術系統(tǒng)的總投資1503萬元，每天處理污水總量3000t,可達標排放，沼氣產量8519m3/d。經濟內部收益率為19％。效益是很好的。
（2）中型畜禽場 以年出欄6萬頭商品豬和種豬的北京市順義畜禽良種場為例，其厭氧消化技術系統(tǒng)的總投資為616.6萬元,每天處理污水總量611t,可達標排放,沼氣產量2236m3/d。投資回收期為11.2年，經濟內部收益率為4％。如果考慮到污水治理成本每噸2元，其環(huán)境效益則為每年47.5萬元。項目將轉虧為盈，且有較好的財務和經濟回報率。
（3）小型畜禽場 以年出欄1萬頭商品豬的北京市南韓繼豬場為例，其厭氧消化技術系統(tǒng)的總投資為189萬元，每天處理污水總量60-80t/d，可達標排放，沼氣產量150m3/d,年運行費用7.59萬元，沼氣等綜合利用收益5.728萬元，年虧損1.862萬元。如果考慮到污水治理成本每噸2元，其環(huán)境效益則為每年7.5萬元。項目將轉虧為盈。
以上的分析表明，大中型畜禽場（豬年出欄5萬頭以上）適合于實施厭氧消化技術系統(tǒng)。一方面大中型畜禽場畜禽糞便難于通過其它方式進行處理；另一方面畜禽糞便集中量大有利于厭氧消化技術系統(tǒng)。如果考慮到污水治理的成本（一般每噸不少于2元），上述三個企業(yè)的環(huán)保效益分別為217.5、47.5和7.5萬元，其經濟和財務的內部收益率將大大提高。
3 畜禽養(yǎng)殖場的除臭技術
3.1 惡臭的來源及組成
動物排泄的有機物主要由碳水化合物和含氮化合物組成，它們在有氧條件下會徹底氧化，不會產生惡臭。絕大部分惡臭均是這些有機物在合適的條件下經過慢性厭氧發(fā)酵而形成的。研究表明，排泄物在18℃的情況下經70d以后，有24％的植物纖維片段和43％的粗蛋白發(fā)生降解，碳水化合物會轉化成揮發(fā)性脂肪酸、醇類及二氧化碳等，這些物質略帶臭味和酸味。含氮化合物會轉化生成氨、硫酸、乙烯醇、二甲基硫醚、硫化氫、三甲胺等，這些氣體有的具有腐敗洋蔥臭，有的具有腐敗的蛋臭、魚臭等。各種具有不同的氣味的氣體混合在一起，也即人們常說的惡臭。
惡臭的成分復雜，現(xiàn)已鑒定出的惡臭成分在牛糞尿中有94種，豬糞尿中有230種，雞糞中有150種。這些惡臭成分可分為揮發(fā)性脂肪酸、醇類、酚類、酸類、醛類、酮類、胺類、硫醇類，以及含氮雜環(huán)化合物等9類有機化合物和氨、硫化氫兩種無機物。
畜禽場散發(fā)的惡臭及有害氣體成分很多，主要有氨、硫化氫、硫醇類、糞臭素等
3.2 除臭技術
3.2.1 飼料改進技術
通過飼料原料的合理處理、飼料配方設計、飼料加工和消化、吸收促進劑的應用，可顯著提高飼料利用率，從而有效地降低動物糞便中N、P和金屬元素含量，減少對環(huán)境的污染。
1.提高畜禽對飼料營養(yǎng)物質的利用
如適當添加氨基酸來提高畜禽對于飼料蛋白質的利用率；或是降低日糧的蛋白質含量，以便間接地減少畜禽氮的排出
2.添加酶制劑
如在飼料中添加b-葡聚糖酶的混合制劑，可以使能量的利用率提高13,使蛋白質的吸收率提高21％，并能使豬糞的排出量減少20％以上。
3.微生態(tài)制劑的應用
微生態(tài)制劑(EM)是一種新型活菌制劑，該制劑具有除臭、增重、防病和改善胴體品質的效果。將“EM制劑”添加到豬的飼料中之后，不僅豬舍內氨氣濃度下降，惡臭味明顯降低，蠅蟲明顯減少，而且豬的增重率及飼料利用率也能得到一定的提高。
3.2.2除臭劑的開發(fā)與應用
為了減輕畜禽排泄物及其氣味的危害，可以在飼料或墊料中添加一些除臭劑。
1.絲蘭屬植物提取物
絲蘭提取物防臭的機制，是能抑制脲酶的活性，使尿素不能分解成氨氣和二氧化碳，而降低了畜舍空氣中氨的濃度，起到除臭的作用。
2.天然沸石為主的硅酸鹽石
天然沸石的分子有很大的吸附表面和很多大小均一空腔和通道，可選擇
地吸附胃腸中的細菌及NH4+、H2S、CO2、SO2等有毒物質。同時由于它的吸水作用，降低了畜禽舍內空氣濕度和糞便水分，減少了氨氣等有害氣體的產生。
3.腐植酸
將硝基腐植酸添加到豬飼料中（用量為飼料的0.5%-1%），可降低糞便中氮的排出率，從而減少了惡臭氣體的發(fā)生量。
4.松葉精制劑
該制劑可殺滅革蘭陰性菌，并抑制革蘭氏陽性菌的生長，特別是在夏季能防止水和飼料的腐敗。將該制劑以400倍稀釋，注入豬的喂用水，能降低豬糞尿的排泄量，并促進飼料的消化吸收。
5.礦物質添加劑
將碳酸氫鈉、硫酸亞鐵和明礬制成粉狀混合物，添加在飼料中，可使豬的
含水量降低，如將其直接撒布或適當稀釋噴霧于糞便，可使明礬與其他兩種成分作用產生的碳酸氣體與吲哚、糞臭類、NH4等發(fā)生堿性反應而起到脫臭的效果。
參考文獻
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規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場污染防治技術探討
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