日本畜禽粪尿处理技术的现状与发展，本文主要内容关键词为：日本论文,畜禽论文,现状论文,技术论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
畜牧养殖业的废弃物主要是畜禽粪尿。这些废弃物以随意排放、投弃、填埋、产生恶臭和污染地下水等各种形式对生态环境造成影响，防止环境污染，被认为是关系到日本畜牧业持续发展的问题。1999年日本政府新出台了农业环境三法。畜禽粪尿既是废弃物，又是农业生产的巨大资源。所以，变废为宝，畜禽粪尿的资源化、无害化再利用技术的研究开发，可促进畜禽粪尿适当处理和有效利用，减少或消除对环境污染的压力，保证畜牧业可持续发展。本文简单地介绍日本近年畜禽粪尿处理技术的现状和发展。
1 畜禽粪尿处理技术的种类
由于养殖畜禽种类、饲养环境条件不同，所产生的畜禽废弃物的形态也不同。大致分为固体状、粪尿混合状和尿液冲洗污水三种。
1.1 固体废弃物的处理
固体废弃物主要是畜禽粪、畜禽粪与畜禽棚舍铺垫物的混合物和固液分离机分离出的固体物。对于固体废弃物的处理方法是干燥和堆肥化处理。堆肥化是指畜禽粪便经堆腐发酵的无害化处理方法，处理物作为有机肥料供农田施用。经干燥处理的畜禽粪，除作肥料使用外，也可以将其燃烧利用产生的热能，燃烧多是利用鸡粪。
1.2 粪尿混合物的处理
这类废弃物主要是奶牛的粪尿混合物、固液分离机分离出的浓稠的液体部分和部分猪舍的粪尿混合物。对于粪尿混合物，处理方法有在积存槽中慢慢地嫌气分解处理、曝气处理和沼气发酵处理。经处理后的发酵液可作为液肥对农作物施用。
1.3 污水处理
畜禽养殖业产生的污水主要是猪的尿液，还有冲洗奶牛挤奶室和猪、鸡舍等的污水。污水处理大多在现场采用活性污泥处理设备，利用活性污泥法进行净化处理。经处理后达到排放要求的污水排入河流。此外，还有利用曝气槽（池），生产去除了恶臭的液体肥料的简单曝气污水处理方法和在大棚干燥粪堆、堆肥等上面泼洒尿污水的方法，目的是使污水蒸发、浓缩的减量处理方法。
1.4 抑制臭气的产生
各种粪尿处理方法，都会产生NH[,3]、CO[,2]、H[,2]S、CH[,4]等污染环境的废气和恶臭气体。因此，有必要研究抑制气体产生的粪尿处理方法，开发除臭装置。在粪尿处理中，利用添加微生物制品，消除废弃物处理过程中恶臭产生的应用效果是否确实有效，尚需探讨。
2 畜禽粪尿处理技术的现状与发展
2.1 畜禽粪便的干燥处理
在日本大多采用节能、成本低的塑料大棚内机械翻倒，排气扇通风的干燥方法。塑料大棚干燥，在夏天有4.5～5.0L/m[2]·d的蒸发能力，在冬季的蒸发能力是1.5～2.0L/m[2]·d。为此，可以根据粪的含水量和被干燥的蒸发量，简单地计算出必要的大棚面积。
2.2 畜禽粪便的堆肥化处理
在日本各都、府、县从耕地面积、贮藏、流通和利用等多方面综合考察，固体废弃物的堆肥化成为主要处理方法。全日本利用各种堆肥化设施的堆肥中心约有2500处。堆肥化设施大致分为，通气或不通气的堆积型、通气带有搅拌装置、横或竖型的堆腐发酵罐的密闭型和塑料大棚通气或不通气的利用翻倒搅拌装置的开放型三种堆肥化处理方式。堆积型方法成本低，但处理时间长，臭气处理困难。密闭型处理设施占地少，堆腐时间短，臭气收集处理便利，但成本较高。开放型处理介于二者之间。其中，C/N高的含氮、含碳易分解有机物质相对较低的牛粪大多使用堆积型和开放型，而含氮、含碳易分解有机物质高的猪粪和鸡粪多采用开放型和立式密闭型。由于堆肥化过程中有大量的恶臭和温室气体产生挥发，所以，定量评价各种堆肥化条件中挥发气体的同时，如何实现处理现场挥发量少的堆肥化条件、技术以及除臭装置的研究、开发成为今后研究的重点课题。同时，低挥发、高品质、低成本和高效率的堆肥化技术、设施以及扩大优质商品堆肥的流通市场是畜禽粪便资源化、无害化研究开发利用的发展趋势。为了商品堆肥的流通、提高肥效和施用便利等，堆肥的造粒受到重视。进而，降低成本、品质稳定、施用技术等相关的试验研究在开展。为提高工作效率，自动搬运、堆肥撒施机械的研究、开发和商品堆肥施用标准等，也成为今后对于商品堆肥流通利用的重要技术开发需求。
2.3 能量产生与利用
畜禽粪尿回收能量的方法有：燃烧、热分解气体、堆肥化的发酵热回收和沼气发酵等几种方式。目前被利用较多的是燃烧和沼气发酵。
燃烧热的利用：鸡粪从鸡舍清除时，含水量大约30％，低位发热量高。利用干燥鸡粪燃烧产生的热量，给鸡舍保温，循环利用是有效的。燃烧鸡粪比使用燃油可节省70％～80％。燃烧后的灰可作为高含磷、钙的无机质肥料使用。
沼气的利用：利用沼气发酵技术，在日本80年代就有实用化的例子。目前，UASB法改良技术就是利用甲烷菌密度高的高效率沼气发酵技术。具有环保效果好、污浊物质去除能力高5～10倍、沼气产量高、成本低等优点。
2.4 畜禽污水的处理
对于畜禽养殖污水，活性污泥法是被广泛地采用的污水处理方法。主要有：氧化沟法、分次曝气法、二段曝气法、精密过滤膜（MF膜）等方法。活性污泥法处理污水要求是低成本、高效率。以往的活性污泥法有去除污水中氮、磷等物质能力低的缺点，但对于去除恶臭是很有效的方法。分次式的限制曝气法和间歇式曝气法，可以控制好气、嫌气条件，对氮、磷的去除效果好。而且，间歇曝气法可以明显地减少温室气体的挥发量。为了省去沉淀槽、污泥回送等繁杂的管理程序，得到净化度高的处理水，膜分离活性污泥法在研究开发中。但是，达到排放标准的处理水，由于带有较深的黄褐色，有时也会给排放带来困难。所以，高效脱色技术的研究开发是发展的需要。活性污泥法由于曝气增加了成本，所以有必要重新认识适合高浓度污水的嫌气处理的优点。近年来，在日本以降低运行管理费用，提高BOD、氮、磷等物质去除能力强，沼气产生量高为目标，比以往的沼气发酵法效率更高的上流嫌气性MF膜导入污泥床（UASB）法的适用研究、开发在开展中。达到以上目标也是畜禽养殖污水处理方法今后研究、开发的趋向。
3 小结
畜牧养殖业环境问题根源的畜禽粪尿，有废物和资源两种特性。适宜的开发利用是资源，相反会成为对环境的危害源。为了防止污染，堆肥化、污水处理、除臭等技术在应用、研究和开发。运用这些资源化、无害化技术与环境保护有直接关系。当今，在向资源循环型社会发展中，对于资源、地域小的日本国，有效地再循环利用畜牧养殖废弃物非常重要。高效率、低成本、无污染等综合要求的废弃物处理技术和设备的不断研究、开发是必需的。在日本，如果不能克服畜牧养殖环境问题，该产业将得不到社会的认可，就不可能做到持续发展。为了使畜牧业发展适应于资源社会的需要，就必须要有环保意识的经营理念。当今最大的课题是形成与地球环境问题相协调的可持续发展的畜牧产业。