畜禽粪污厌氧消化研究进展

2019年第19期广东化工第46卷总第405期www.gdchem.com·117·畜禽粪污厌氧消化研究进展畜禽粪污厌氧消化研究进展张河民(中信环境技术(广州)有限公司技术及应用中心，广东广州510660)[摘要]中国是世界最大的畜禽养殖国，面临严重的养殖污染问题，畜禽粪污是导致环境污染的原因。厌氧消化是实现畜禽粪污资源化、无害化和减量化的重要技术，不仅适合于工厂化大规模生产，也适合于小规模的家庭养殖。本文论述了畜禽粪污厌氧处理的研究现状和发展趋势，最后分析了厌氧处理的应用前景。[关键词]畜禽粪污；厌氧消化；沼气；资源化[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2019)19-0117-02ProgressinAnaerobicDigestionofLivestockandPoultryManureZhangHemin(TechnologyandApplicationCentre,CITICEnvirotechLtd.,Guangzhou510660,China)Abstract:Chinaistheworld'slargestlivestockandpoultrybreedingcountryandfacesseriouspollutionproblems.Fecalresidueandwastewateristhecauseofenvironmentalpollution.Anaerobicdigestionisanimportanttechnologytorealizeresourceutilization,harmlessnessandreductionoflivestockandpoultrymanure.Itisnotonlysuitableforlarge-scaleindustrialproduction,butalsoforsmall-scalefamilybreeding.Thispaperdiscussestheresearchstatusanddevelopmenttrendofanaerobictreatmentandfinallyanalyzestheapplicationprospectofanaerobictreatment.Keywords:fecalresidueandwastewater；anaerobicdigestion；biogas；resource1畜禽粪污及其环境污染畜禽粪污及其环境污染中国是世界最大的畜禽养殖国，每年有大量的畜禽粪便产生。据行业统计[1]，全国每年产生38亿吨畜禽粪污，综合利用率不到60%；2014年规模畜禽养殖化学需氧量和氨氮排放量分别为1049万吨和58万吨，占当年全国总排放量的45%和25%，占农业源排污总量的95%和76%。畜牧业已成为国内仅次于钢铁、煤炭的第三大污染行业[2]。我国畜禽养殖模式已从农户散养向专业化(规模化与集约化)养殖转变。随着养殖业与种植业逐步分离以及劳动力机会成本的上升[3]，肥料施用由有机肥为主转变为化肥占主导地位[4]，畜禽粪便污染将进一步加重。研究表明，畜禽粪便是水生生态系统中氮磷和病原微生物污染的主要来源[5-6]。在太湖流域，畜禽养殖业总氮、总磷排放量分别占流域排放总量的23%和32%，是造成该流域水体富营养化的主要原因[7]。畜禽养殖场周边蔬菜地生食蔬菜可食部分残留抗生素耐药基因(ARGs)严重，可能会导致生食蔬菜大量附生及内生细菌的耐药，并通过食物链危害人类健康[8]。2畜禽粪污处理技术简介畜禽粪污处理技术简介当前，国内畜禽养殖粪污处理技术主要有还田处理、堆肥处理和厌氧处理3种[9]，此外，还有热解、饲料化再利用等。还田处理。还田是传统的处理方式，其具有处理费用低、操作简单、资源化利用等优点。随着蓄禽养殖向规模化、集约化发展，畜禽粪便资源集中化，周边的耕地无法消纳大量产生的畜禽粪便。还田处理只适用于散养养殖户或小型养殖场。堆肥处理。堆肥是在微生物作用下使有机物矿质化、腐殖化、无害化而变成腐熟肥料的过程。高温好氧堆肥以其有机物分解速度快、发酵时间短、最大限度杀灭病原菌等优点成为畜禽粪便堆肥的首选方式。但堆肥过程产生大量温室气体(CO2、CH4和N2O)，会带来显著的温室效应[10-11]。堆肥技术由于占地面积大，周期较长对空气污染大等缺点，限制了其应用与推广。热解。在无氧或缺氧条件下高温分解，最终可以生成经济价值较高的生物油、木炭及热解气等。热解能耗大，对进料含水率要较高(一般小于50%)，且该技术对畜禽粪便的应用还处在探索阶段，不成熟。饲料化利用。畜禽粪便中含有大量未消化的蛋白质、维生素、矿物质元素，是用作饲料的好原料。但因其适口性差、能量低、且可能含有病原微生物、化学添加剂等有害物质，目前欧美