畜禽养殖粪便资源化技术范文

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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在难题，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，使各地区出现不同程度的环境问题。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。目前有很多对粪便进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，然而，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。只有将粪便进行无害化处理，并进行包装加工后，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]。目前，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进行选择，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进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进行发酵，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。禽粪便具有很高的热值，特别是牛粪中含有较多的粗纤维，可以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，其可以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进行分解，同时产生甲烷等气体的过程。经沼气工程处理后的沼渣可以用作垫料或肥料，沼液可回冲粪沟，同时产生的沼气可以用作清洁能源，供畜禽场进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

由于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、作物秸秆等进行混合，调节合适C/N，制成新的栽培基来培养食用菌，不仅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，提高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、适应性强、容易饲养，故在畜禽场粪便处理中，可以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

家蝇的繁殖能力强，产卵量高，食性杂，适应能力强，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，蝇蛆也可以将畜禽粪便中的有机物进行分解，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，因此，养殖蝇蛆亦是对粪便进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。不仅如此．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可以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许多报道，但由于畜粪用作饲料的安全性问题，目前存在很多分歧。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越小。

5用作垫料

利用畜禽粪便经微生物处理后变得较为松软的特性，可将粪便作为发酵床饲养系统中的原料或垫料。如，可采用特定菌种，按一定配方将其与稻草、锯末等木质纤维素含量较高的原料混合，形成有机垫料，铺在按一定要求设计的畜禽舍地面上，将畜禽放入舍内，畜禽的排泄物会被有机垫料里的微生物迅速降解、消化，并重新变为原料或垫料。在整个饲养过程中，粪便和垫料不用清理和更换，即节省了劳动力，又使畜禽的粪便实现了资源化利用[11]。

6小结

规模化、集约化养殖方式的发展在带动畜牧业发展的同时，使较少时间和空间资源下产生大量畜禽粪便，无法及时提供足够土地面积用以处理，促使了种植业与养殖业的分离；因此，若使畜禽粪便能够真正做到资源化处理，土地面积少，运输成本高，政策补贴少等问题无法避免。合理选择畜禽粪便资源化处理方式便变得尤为重要；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。

参考文献：

[1]钟佳云.畜禽粪便资源化技术研究[D].西南交通大学，硕士学位论文，2016.

[2]张全胜.畜禽粪便资源化处理的几种常用方式[J].新农村（黑龙江），2017(2):95.

[3]钟建中.堆肥积制与施用技术[J].湖南农业，2017(6):14.

[4]王晓慧.禽畜粪便堆肥过程中耐药基因变化的研究[D].华东师范大学,硕士学位论文，2017.

[5]朱丽梅.畜禽粪便堆肥技术研究[J].河南农业，2017(14):33.

[6]全国畜牧总站,组编.畜禽粪便资源化利用技术模式-清洁回用模式[M].中国农业科学技术出版社，北京，2016.

[7]王延吉,赵静,王颖,等.延边地区畜禽粪便污染现状及产沼气潜力分析[J].中国畜牧杂志，2017(9):144-148.

[8]张泳桢，吴华东，吴武平，等.蚯蚓粉替代日粮中部分豆粕对生长猪生产性能和免疫指标的影响[J].饲料工业，2016（3）：22-25.

[9]曾东柱，田径军，彭朝阳，等.蝇蛆养殖在农业中的应用初探[J].湖北畜牧兽医，2015（2）：15-17.

[10]刘宏宇,喻国辉,夏嫱.黑水虻研究进展[J].养殖与饲料，2015（12）：4-7.

[11]张家才，胡荣桂，雷明刚，等.畜禽粪便无害化处理技术研究进展[J].家畜生态学报，2017，35（1）：85-90.

作者：臧一天 邴珊 盛孝维 唐夏军 吴红翔 舒邓群 单位：江西农业大学动物科学技术学院