青岛市生态环境局平度分局 杨晓丽

畜牧业是人类动物性食品的主要来源，是现代农业产业体系的重要组成部分，人均畜产品量是反映国家发达程度和衡量人民生活水平的主要标志之一，发展畜牧业对推动农业结构优化升级、保证畜牧副食品供应、确保城市公共卫生安全具有重要作用。我国是生猪生产大国也是消费大国，随着人民生活水平的提高，人们对肉类产品的需求也随之增加。生猪养殖是民生工程，但随之而来的污染投诉事件不断增多，特别是春夏季气味扰民现象更为明显。据一县级市多年环境类信访投诉数据统计，畜禽养殖投诉量占总投诉量比例达到30-35%左右，其中气味扰民占畜禽养殖投诉量比例达到80%以上。畜禽养殖废气污染治理刻不容缓，是解决民生诉求的重要渠道。现以生猪养殖为例，分析养殖过程中恶臭气体产生环节及宜采取的污染防治措施。

一、生猪养殖污染产生来源分析

（一）恶臭气体来源

生猪养殖能够造成气味扰民污染的恶臭气体主要来源于猪只养殖、沼渣晒渣、堆肥发酵过程中。畜禽舍散发的臭气主要来自含蛋白质废弃物的厌氧分解，这些废弃物包括畜禽粪尿、皮屑、毛、饲料等。而大部分臭气是由粪尿厌氧分解产生。畜禽排泄物的有机物主要由碳水化合物和含氮化合物组成，在一定条件下，这些粪便发酵以及含硫蛋白分解产生大量氨气和H2S等臭味气体。碳水化合物转化成挥发性脂肪酸、醇类及二氧化碳等，这些物质略带臭味和酸味；含氮化合物转化生成氨、乙烯醇、二甲基硫醚、硫化氢、三甲胺等，这些气体有的具有腐败洋葱臭，有的具有腐败的蛋臭、鱼臭等；一些有机物酶解，如硫酸盐类被水解成H2S，马尿酸生成苯甲酸等。这些具有不同臭味的气体混合在一起，即为人们常说的恶臭。

（二）恶臭气体种类

畜禽养殖过程中产生的气味，其实质是微生物在一定的温度条件下，厌氧发酵碳水化合物、含氮和含硫化合物所产生的不完全代谢物，这些物质刺激人的嗅觉，产生令人不愉快的感觉。有资料显示，畜禽粪便的臭味物质有100种，按化学性质分为氨和挥发性胺类、含硫化合物、吲哚类和酚类、挥发性脂肪酸类。各类臭气对畜禽健康都是十分有害的，以NH3和H2S浓度最高，危害最大。猪舍NH3、H2S的排放受到许多因素的影响，包括生产工艺、气温、湿度、猪群种类、室内排风情况等。

由于养猪场产生的大气污染物组成多样，且由于恶臭物质的逸出和扩散机理比较复杂，故很难进行准确定量分析，而且臭气污染物对居民的影响程度更多的是人的一种主观感受。

二、恶臭气体产生环节

（一）粪污收集方式

养殖场清粪工艺可分为干清粪、水泡粪、水冲粪等。其中干清粪工艺为粪便一经产生便分流，干粪由机械或人工收集、清扫、运走，尿及冲洗水则从下水道流出，分别进行处理；水泡粪工艺为在水冲粪工艺的基础上改造而来的。在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水，粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排放漏缝地板下的粪沟中，储存一定时间后（一般为30天），待粪沟装满后，打开出口的闸门，将沟中粪水排出。粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池；水冲粪工艺为粪尿污水混合进入漏缝地板下的粪沟，每天数次从沟端的水喷头放水冲洗。粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。清粪方式不同产生的恶臭气体对环境产生的影响也会有差异。

（二）粪便好氧堆肥

猪舍粪污水由管道收集，经固液分离出的猪粪采用好氧堆肥进行发酵腐熟。好氧堆肥是在有氧条件下，依靠专性和兼性好氧微生物对粪便进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。堆肥发酵场内原料的移动速度通过调整翻抛机运行方式及次数来实现，发酵全过程需30天左右。

发酵过程主要分为三个过程：起始阶段、高温阶段、熟化阶段。堆肥发酵过程产热，数天内温度急速上升。一般堆体温度应控制在60℃左右，超过70℃则会造成过熟。高温持续几天后下降，经过几次翻堆以及堆温上升、下降之后，堆温已不再上升，可认为堆肥腐熟。粪渣经发酵以后，杀死粪肥中的病原菌和蛔虫卵，成为无害化的有机肥料，很大程度上减轻了粪肥的恶臭气味。

（三）污水厌氧发酵

猪舍粪污水由管道收集，固液分离后污水密闭输送至厌氧发酵池，在发酵池内进行厌氧发酵。采用黑膜将整个发酵池进行全封闭，厌氧发酵周期约30天，发酵温度15-25℃，池内最上层为沼气，发酵产生的沼气经脱硫处理后用于火炬系统燃烧。发酵后的沼液进行干湿分离，清液为沼液，沉淀部分为沼渣，沼液中含有各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤酶素、生长素、糖类、核酸等，是一种速效性有机肥料。沼渣通过底部管道、泵抽至晒渣场，晒渣场为半封闭状态，设置阳光防雨棚等围挡。按照周边种植区农作物施肥周期进行沼渣分离、晾晒，平均每年2次，由于污水经厌氧发酵后保留在沼渣中的成分主要为不溶解或难分解的有机、无机固形物，沼渣异味强度较轻，且作业时间较短。

（四）沼气处理利用

畜禽粪污发酵所产生沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4、CO2外，还含有H2S和其它少量的气体。其中CH4含量约为50%～70%，CO2含量约为30%～40%。H2S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。因此新生成的沼气不宜直接用作燃料，需先进行脱硫和脱水净化处理。

化学脱硫是应用最为广泛的沼气脱硫技术之一，以氧化铁为脱硫剂的干法脱硫技术，沼气中的硫化氢与活性氧化铁接触，生成硫化铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触，当有水存在时，铁的硫化物又转化为氧化铁和单体硫。这种脱硫再生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面的大部分孔隙被硫或其它杂质覆盖而失去活性为止。有机物发酵时，微生物对蛋白质的分解会产生一定量的H2S气体进入沼气，其浓度范围一般在1-12g/m3，经过脱硫塔脱硫后沼气中的硫化氢含量降至20mg/m3以下。

三、恶臭气体污染防治控制

（一）源头控制

畜禽养殖饲料应采用合理配方，在饲料中补充合成氨基酸，提高蛋白质及其他营养的吸收效率，尤其是饲料中氮、磷利用率，降低粪便中氮、磷含量。通过选用优质易消化的膨化饲料原料，添加植酸酶、复合消化酶或益生菌等来提高饲料的消化率和转化率，有效减少氮的排放量和粪便的产生量，从源头降低畜禽排泄物中氮的含量及恶臭气体的排放，有效降低空气异常气味。调整饲料对氨的影响占15-20%。

（二）猪舍管理

现规模化畜禽养殖猪舍一般采用负压排风系统，负压通风是用风机抽出舍内污浊空气，使舍内气压相对小于舍外，新鲜空气通过进气口（管）流入舍内而形成舍内外空气交换。猪舍通过先进的自动环境控制系统、自动喷雾消毒系统等可有效降低空气中的尘埃、氨气浓度和杀灭病原微生物。舍内定期喷洒消毒液，其主要成分是有机酸，对碱性气体氨将起到一定的中和作用。

合理控制养殖规模，养殖密度不宜过大、过密，加强通风，保持舍内干燥，加速粪便干燥，可减少恶臭的产生，及时收集产生的粪便，合理的粪便收集频率能减少牲畜畜栏的恶臭。

（三）堆肥发酵

生猪养殖期间产生的猪粪水经固液分离设备进行处理后，猪粪收集至堆肥场进行堆肥发酵。粪便中所含有的一部分营养物质如蛋白质等，在微生物作用下进一步分解，会分解成较易挥发的含氮、含硫化合物，胺类和一些低脂肪的有机化合物，形成恶臭气体。

针对堆肥场恶臭气体，从发酵工艺、过程控制及废气排放等三方面着手，减少其排放量和排放强度。发酵工艺选用好氧发酵，该工艺有机物降解速率快、腐熟时间短、异味少，分解充分；好氧发酵过程中采用间歇式动态机械翻转，每次翻堆结束后对粪便表面喷洒掩臭剂；堆肥场为三面封闭，一面为开启式卷帘结构的日光发酵棚，堆肥发酵为好氧发酵，在发酵棚的上侧设一处进风口，提供堆肥发酵所需氧气，在棚体下侧设一处排风口，使堆肥发酵过程中产生的恶臭气体能够及时排除。堆肥场发酵区尽量选在空旷场地，废气稀释扩散较快。

（四）沼液沼渣

沼液贮存池为密闭结构，底部铺设黑膜，池体上部覆黑膜。沼液贮存过程中产生的恶臭气体浓度较低。沼渣晒场为半封闭状态，池体上方设置阳光防雨棚，四周设置围挡措施，水泥地面上方铺设鹅卵石、粗砂、细砂，下方铺设污水管道，晒渣过程滤出来的废水通过管道收集返回厌氧发酵池。定期对沼渣晒渣场周围喷洒植物型除臭剂，沼渣经厌氧发酵后异味较小。

猪场四周种植绿化植物，绿植物可以吸收空气中的氨和阻隔微粒，减少空气中氨含量和微粒，可有效缓解对周围环境的空气污染。养殖场区还应采用物理除臭、化学除臭、生物除臭等污染防治措施，减轻恶臭气体环境污染。通过实施生态养殖，把畜禽粪污变成了有机肥料，使生态效益最大化，建立良好的循环型生态农业，保证其长期稳定发展，真正实现环境与生产的良性循环。