畜禽糞汙（wū）主要汙染物（wù）處理技術（shù）
發布時間：2025-08-06 瀏覽：42
據農業部統計分析，截至2020年末，中國畜禽糞（fèn）汙（wū）年產量達40億t左右。當前我國的畜禽養殖業發展仍存（cún）在一些短板，比如各地畜（chù）禽（qín）糞汙資源化利用（yòng）執行（háng）標準不一（yī）、養（yǎng）殖業與種植業脫節、環境監管（guǎn）不到位等問題，還有大（dà）量畜禽糞汙不能得（dé）到及時利用，對周（zhōu）邊環境造成了巨大威（wēi）脅。如何（hé）解決畜禽糞汙帶來的汙染問題，成為當前國家（jiā）對農村社會經濟發展（zhǎn）所關（guān）注（zhù）的重點任務。
一、惡臭氣體（tǐ）處理
惡臭氣體的產生（shēng）是微生（shēng）物分解畜禽（qín）糞便中的碳水化合（hé）物、蛋白質和其他成分的（de）結果，氨氣（qì）、硫化氫和揮發性有機化合（hé）物是畜牧業生產排放的主要氣味物質，長期接觸會降低動物的（de）生（shēng）產性（xìng）能。
揮發性有機化合物中的（de）一些物質，如苯、乙醛等，也具有致癌性和危害性，可通過呼吸道、皮膚等途徑直接進入動物體內，嚴重損害肝（gān）髒和神（shén）經係統，對喉嚨（lóng）和眼睛造（zào）成（chéng）刺激，上述大（dà）氣汙染物的排放，不（bú）僅會造成堆肥（féi）肥（féi）料（liào）營養元素的丟失，還對環境產（chǎn）生嚴重汙染，一定程（chéng）度上阻礙了（le）堆肥技術（shù）的推廣應用。
畜禽糞便汙染物的產生，歸根到底在於（yú）動物對飼（sì）料的（de）不（bú）完全利用，在不影響生產性能的前（qián）提下，通（tōng）過改進（jìn）飼料配方，提高動物對各類營養的利用率，可有效降（jiàng）低營養（yǎng）物質的排放。此處（chù）主要介紹惡臭氣體末（mò）端治理的三種方法：物理、化學和生物方法。
（一）物理除臭
物理除臭（chòu）技術是采用向糞便或舍內投（鋪）放吸附劑（jì）或除臭（chòu）物（wù）質以減少臭氣的散發。吸附（fù）劑宜采用沸石、鋸末、膨潤土以及秸稈、泥炭等含纖維素和木質素較多的材料。除臭物質有（yǒu）沸石、硫酸鈣、氯化鈣和苯甲酸鈣（gài）。沸石是天然的除臭劑（jì），豬糞堆肥中添加15%沸石，氨氣減排94%。
（二）化學除臭
畜禽糞便的化學除臭技術主要是利用化學物質與畜禽糞便中的有機物進（jìn）行化學反應，主要（yào）包括吸收法和燃燒法。吸收法為將排放（fàng）的氣體汙（wū）染物溶解到液（yè）體中，通常加入氧化劑（過氧化氫、次氯酸鈉、臭（chòu）氧（yǎng））和適當催化劑（jì）（如二價鐵離（lí）子（zǐ））來提高吸收效率，反應（yīng）後，有機化合物氧化（huà）成二氧化碳（tàn），硫化（huà）氫氧化成元素硫，硫（liú）醇、硫化物氧化成磺酸或碸類。
吸收法是去除氨氣和硫化氫的有效解決方案，對氨的減排效率最高達到（dào）100%。但去除揮發性有機化合物（包括揮發性脂肪酸、硫醇）要困難得多。在許（xǔ）多情況下，化學吸收被用（yòng）作以高濃度氣（qì）味（wèi）為特征的排放氣（qì）體的預（yù）處理方法。有研究顯（xiǎn）示從植物中（zhōng）提取的多酚類物（wù）質能夠和多種（zhǒng）臭味化合物結合形成新的無臭化合物，為開發（fā）植物型除臭劑提供理論依據（jù）。
燃燒法通（tōng）常可分為熱燃燒和催化燃燒，存在不完全燃燒、排放（fàng）有毒（dú）化（huà）合物和耗能大的缺點，不太推薦。此（cǐ）外采用高能光電除臭設備使惡臭氣體轉化為低（dī）分子化合（hé）物、水和二氧（yǎng）化碳（tàn）等，能夠降低畜禽舍中有害氣體（tǐ）氨氣含量，提高空氣質量。
（三）生物除（chú）臭（chòu）
生（shēng）物除臭是利用某些微生物的代謝活性，使臭味有機化合物自然分解成無味無害的最終產物，達到（dào）氣體淨化的方法。相對於（yú）物理、化學方法（fǎ）具有經濟高效、管理簡單、二次汙染（rǎn）小的顯著優勢。近幾（jǐ）十年來發展了3種用於臭氣生物淨化（huà）的技術：生物濾（lǜ）池、生物洗滌塔和（hé）生（shēng）物滴濾池，國內以生物濾池為主（zhǔ）。
生物濾池是很（hěn）早使用的方法（fǎ），可用於去除（chú）堆肥過程中產生的（de）臭氣。其特點（diǎn）是不使用流（liú）動液相，由（yóu）碎石或塑料製品填料構成的生物處理構築物，汙水與填（tián）料表麵上生長的微（wēi）生（shēng）物膜間隙接觸，使汙水得（dé）到淨化（huà）。其優點在於（yú）成本低，但（dàn）難以控製反應條件（溫濕度和pH等），占（zhàn）地麵積大，處理高（gāo）濃度汙（wū）染物時效率低且（qiě）顆粒物易導致（zhì）堵（dǔ）床（chuáng）。
生物滴濾池相（xiàng）對於生物濾（lǜ）池主要區別在於（yú）多了流（liú）動（dòng）液相，臭氣從底部進入填（tián）料床，轉為水相後被微生物（wù）降解，處理（lǐ）後的氣體從上排放（fàng），其（qí）優點在於反應條件（jiàn）易於控製，具有去除酸（suān）性氣體的能力，整（zhěng）個過程（chéng）在一個罐中進行，節省（shěng）了大量的空間和總成本。
生物洗滌塔與生物滴濾（lǜ）池的區別在於微生物是懸浮生長（zhǎng）的，可進行有效的生物（wù）學參數（shù）控製，能處理大量高濃度臭氣，可以根據去除汙染（rǎn）物的不同靈（líng）活選擇微生物，其優點（diǎn）在於不易堵塞、抗負荷衝擊能力強，但運行成本較高。
二、抗生素汙染處理（lǐ）
近幾十（shí）年來，獸用（yòng）抗生素（VAs）汙染（rǎn）一（yī）直被認為是一個全球性的環境和健康問題。抗生素的過度使用和（hé）濫用導致了（le）多重耐藥細菌的上升和傳播。動物糞便被認為是抗生素抗性基因（ARGs）和攜帶它們的可移動遺（yí）傳元件（MGE）的（de）主要宿主之一。
由於（yú）施用糞肥作為土壤改良劑，容易造成抗生素（sù）耐藥性的傳播，經過（guò）調查分析發現添加含有（yǒu）抗生素殘留的糞肥可導致含抗性（xìng）基因的細菌（jun1）比例明顯提高。各種研究表明，厭氧消化可以降低抗生素（sù）耐藥性傳播（bō）的風險，據報道厭氧消（xiāo）化可去除73%的VAs，而糞肥堆肥和人工濕地可去除84.7%和90%的VAs，ARGs和MGE的平均水平分別顯著降（jiàng）低了（le）53%和74%。
目前（qián），許多國家限製（zhì）使用抗生素作為生長促進劑，鼓勵開發（fā）抗生（shēng）素替代品。在食品動（dòng）物生產（chǎn）中，酸化劑、噬菌體（tǐ）、酶、植物化學物質（zhì）、益生菌（jun1）、益生元和抗菌肽作為（wéi）抗生素的替代品已（yǐ）成為研（yán）究熱點。
三、病原菌汙染
畜禽糞便中還存在著大量的病（bìng）原微生物：植物病原菌大多為真菌，如灰梨孢菌（引起水稻稻瘟（wēn）病）和（hé）尖孢鐮（lián）孢黃瓜專化型（引（yǐn）起（qǐ）黃瓜枯萎病）等，少（shǎo）數為（wéi）細菌，主要有青枯菌等；主要的人畜（chù）共患病原菌有：大腸杆（gǎn）菌、沙門氏菌、金黃葡萄球菌、豬鏈球菌和誌賀氏（shì）菌（jun1）等，這些病原菌會給農業生（shēng）產、人類健康帶來巨大威脅。
堆肥過程中產生的高溫可以殺死糞便中的病菌、蟲卵和雜草種子，達到無害化（huà）的目的，其無害化處理與堆肥過程（chéng）中溫度、水分（fèn）和接種劑等有關。研究發現（xiàn）當堆肥溫度達到50-65℃時，隻要5-6d即（jí）可將（jiāng）蟲卵、寄生蟲、病原（yuán）菌和孢子等殺滅。堆肥發酵反應速度的快慢受水分的影響，一（yī）般堆肥的起始含水量以50%-60%為適宜，堆肥水分含量過低，不利於殺死病原（yuán）菌，會影響堆肥過程（chéng）中有害生物的（de）無害化處理。
另外（wài），蚯（qiū）蚓、黑水虻堆肥也是實現病原菌無（wú）害化處理的一條有效途徑。研究表明（míng）特定的蚯蚓種（zhǒng）類堆肥後糞大腸（cháng）菌群滅活率達到100%。用黑水虻處理含有大腸杆菌（jun1）O157:H7（EC）、鼠傷寒沙門氏菌（ST）和金黃色葡萄球菌（SA）的廚餘（yú）垃圾過程中，EC在4-6d內被滅活，ST在3-4d內被滅活（huó），SA在6d內減少99.99%，且EC、ST和SA在黑水虻體內無殘留（liú）。種養結合方式（shì）為循環生態農業提供一種新的發展模式。
四、重金屬殘留汙染處理
高銅高鋅日糧對動物（wù），尤其是（shì）豬具有顯著的促生長和防腹（fù）瀉等效果，由（yóu）於畜禽對重金屬（shǔ）元（yuán）素的利用率很低（dī），隻有很小（xiǎo）部分被（bèi）吸收，所以絕大部分（fèn）的重（chóng）金屬隨著畜禽糞便排出（chū）體外，對生態環境造成潛在的汙染。
目前主要是通過一（yī）些合適的措施和（hé）手段將汙泥中的有害重金屬元（yuán）素去除或者最（zuì）大限（xiàn）度降低其濃度，如化（huà）學、電（diàn）化學、微生物、植物修複等（děng）方法。針對已經（jīng）產生的畜禽糞便，通過堆肥和沼氣發酵，可以（yǐ）促進重金屬鈍化，但（dàn）不會降低重金屬總量，其原理是通過調節重（chóng）金屬在不同形態下（xià）進行（háng）轉化，即由生物可利用形態向穩定形態轉化，達到生物有效性降低的目（mù）的。
通過好氧堆肥有效（xiào）降低鉛的活性，鈍化率達21.09%-42.71%。但是僅依靠（kào）堆肥（féi）降低重金屬的生物（wù）有效性是有限的（de），當重金屬濃度過高時，堆（duī）肥效果不明顯。研究顯示，添加劑的使用能（néng）有效提高重金屬的（de）鈍化效果，重（chóng）金屬的鈍化作用在一定程度上可以減輕重金屬危害，但添加鈍化劑又會造成二次添加劑汙（wū）染，且不能從（cóng）根本上（shàng）降低重（chóng）金屬（shǔ）含量，對人類健康和環境仍存（cún）在潛在風險。
淋洗法是有效分離（lí）去除畜禽糞便中重金屬的一個途徑，采用較多（duō）的是（shì）化學淋洗和生物淋洗。化學淋洗使畜禽糞便中的重金（jīn）屬由不可溶的化合物向可溶的離子態或絡合離子態轉化，去除機理（lǐ）主要為酸化、離子交換、溶解、表麵活性（xìng）劑和絡（luò）合劑等作用，常用的試劑包括鹽酸、硫酸、硝酸和一些有機絡合（hé）劑（jì），如EDTA、檸（níng）檬酸等。化學淋洗（xǐ）法（fǎ）對（duì）有機肥中的重金屬（shǔ）去除率很高，但淋洗過（guò）程和中和過程要消耗大量的化學試劑（jì），成本較高。相比其他方法，生物淋洗法運行成（chéng）本（běn）低、營養元素流失少、實用性強，是一種經濟有效並具有發展（zhǎn）潛力的重金屬處理方法。生物淋洗法起（qǐ）源於微生物濕法冶金，是（shì）通過微生（shēng）物（wù）的新陳代謝來溶解重金屬，以氧化亞鐵（tiě）硫杆菌和氧化硫硫杆菌為主，目（mù）前已應用於處理畜禽（qín）糞汙中的重金屬。
