中國是畜禽養殖大國，畜禽糞汙成為農業面源汙染中不可忽視的一項，其治理效果與環境保護、土壤改善、減排等密切相關，生態農業發展面臨的挑戰就是尋求化肥替代品。因此，推動養殖資源化再利用、強化綠色高效環保意識及實作效益最大化很有必要。
一、畜禽糞汙
畜禽糞汙包括畜禽糞便、尿液以及養殖過程中產生的廢水和廢料等。在一些經濟較落後地區，由於人們思想意識、技術條件及政府重視度等因素的限制，畜禽糞汙處置不徹底，造成環境汙染隱患和資源浪費。
據第2次汙染源統計，中國畜禽養殖糞汙超過30億t，這些糞汙中含有大量的有機質、全磷、全氮等物質和多種金屬元素如K、Cu、Zn、Cr、Ni、Hg等，它們既是提高土壤肥力的寶貴資源，也是工業材料開發和合成原料。因為這些糞汙中含有大量的微生物病菌、有機質和N、P等元素，沒有被機體消化吸收，不經處理排放，不僅對環境造成汙染，形成資源浪費，而且增加了畜禽的病死率，甚至對人們的健康生活造成威脅。
二、資源化利用模式
目前，中國畜禽糞汙資源化利用模式以種養結合的肥料化和能源化利用為主，以飼料化和基料化為輔，不管以何種利用方式其最終產物為達到改善土質和提供肥力而進行還田，見下圖。
通常利用微生物的作用進行厭氧發酵或好氧發酵，好氧發酵所產生的能量基本上都是以熱能的形式出現，其優點在於工藝相對簡單，但熱能回收利用並不方便。厭氧發酵如沼氣發電過程，主要為收集可燃性瓦斯甲烷進行利用，除厭氧過程和管理繁瑣、投入成本較高外，厭氧微生物還會產生甲烷，成為有發展前景的新能源。
畜禽糞便還含有多種維生素、礦物質、胺基酸和粗纖維等營養物質，特別是禽類因消化道短，大部份營養物質沒有被消化吸收，經簡單的加工，達到畜禽飼料的標準。特別是雞糞，由於含有大量未經消化的養分和一些促進動物生長的不明因子等，經過進一步加工處理成為非常規的飼料資源，可用於飼餵生豬，也可用於魚類、黃粉蟲、蠅蛆、蚯蚓等動物的養殖，而這些動物本身也是非常不錯的動物性飼料。
基料化利用是將畜禽糞汙直接作為基料使用，或者作為輔助材料，將其添加到基料中，使基料的品質得到提高。與無土栽培的重要原料稭稈等農作物一起作為基料，用於食用菌的種植，可糞汙再利用，又可建立生態農業多層次體系。但目前畜禽糞汙普遍存在重金屬超標、食用植物培植難、生產過程中生產工藝標準缺失等問題，造成產品品質良莠不齊。
三、肥料化和能源化利用技術
（一）貯存池發酵技術
儲存池是將畜禽的糞尿、沖洗水和少量分散飼料等混合物，在敞口、密閉或半密閉的貯存條件下，全量集中收集（液態糞汙），並伴有好氧或厭氧發酵過程。目前大部份小規模養殖場（戶）均采用該技術進行貯存糞汙。由於糞便未經發酵直接還田，會造成土壤缺氧，造成燒苗和重金屬汙染現象，對植物吸收養分也不利，故通常添加微生物菌劑作為基肥對貯存池內的糞汙進行不少於3個月的發酵。
（二）幹濕分離處理技術
幹濕分離即固液分離，指在收集和處理畜禽糞汙時，需對糞汙中的固體懸浮物、糞便同尿液汙水進行分離，一般采用化學沈降、篩選、擠壓等分離技術。幹濕分離有自然分離和人工幹糞清理2種，自然分離要求畜禽場地預留一定坡度或設定排汙溝、漏縫地板等，形成幹糞收集池和雨汙分流設施，使糞、尿分離；人工幹濕分離需要借助幹濕分離裝置進行集中處理，分離後的固體物料可裝袋作為優質肥料，分離後的液態物可進入沼氣池發酵產氣。幹濕分離機的優點是操作簡單、占用體積小、處理效率高、自動化程度高、投入報酬率高。
（三）膜覆蓋處理技術
膜覆蓋技術指用特殊復合膜覆蓋糞汙環境中進行好氧發酵，透過人工控制，降低料堆排放的汙染物濃度，使其與周圍環境的物質和能量交換達到一定的要求。為保證發酵效果，構建適宜的好氧發酵密閉小環境，在常規倉槽式反應器上覆蓋一種半滲透功能膜，以達到處理效果。現在豬場普遍采用的是高密度聚乙烯薄膜發酵方式，這種黑膜將糞汙覆蓋中間，既能很好地起到防滲效果，又能避免空氣中散發出的汙水惡臭；還有高分子奈米膜覆蓋發酵，配有增氧裝置和物聯網控制系統，管理更加機械化和智慧化。
（四）高溫發酵罐處理技術
畜禽糞便發酵罐工作原理為在一定溫度、濕度和充足氧氣環境狀態下，將畜禽糞汙以及生物質（稭稈及鋸末等）按照一定比例混合均勻，使微生物快速繁殖而分解有機物，釋放大量熱量，殺死糞汙中大量病原菌和寄生蟲卵等有害物質，同時對排放的氨氣、二氧化碳等瓦斯進行生物臭味。目前市場上廣泛使用的有立式發酵槽、臥式發酵槽、機械攪拌槽、全封閉式發酵槽等，經過這種技術處理的熟料既可作為肥料直接使用，也可作為生產復合有機肥的原料。通常將發酵罐埋在地下1.5 m以下，操作使用方便，並具有節約用地、使用壽命長、經濟適用、無滲漏等優勢和特點。
（五）堆肥漚肥技術
堆肥就是透過好氧法分解糞汙中有機質為腐殖質的一種生物肥料，是利用糞汙、泥土和礦物質混合堆積，在高溫條件下發酵腐熟而成。其原理是利用多種微生物作用，將糞汙中有機質進行腐殖化，轉化為可溶性營養物質，一般要在50-60 ℃高溫發酵條件下10 d即可發酵腐熟。目前成熟的堆肥化處理工藝主要有4種。一是條垛式堆肥，指將糞汙原料堆置成條垛式，透過翻拋以達到促進糞汙發酵的處理工藝。二是靜態堆漚，是在條垛式堆肥基礎上透過自然通風或增設通風裝置而構成的一種堆肥方法，堆體底部可布置曝氣系統傳統。三是槽式堆肥，這種方式一般在密閉式發酵車間環境中進行，利用槽式翻動、拋動動式動料，並布置曝氣系統，使物料達到迅速腐熟的目的。四是反應器堆肥，是指利用堆肥反應裝置，采用曝氣、攪拌等措施使糞汙快速發酵、腐熟，從而使畜禽糞便轉化為有機肥的一種堆肥。
漚肥也稱為堆漚，原理和堆肥技術一樣，通常是將畜禽液體糞汙集中於坑洞內，在表面鋪上一層稭稈、腐熟料等覆蓋物進行堆漚3個月以上，中小型養殖場戶以半開放式堆料池最為常見，要求漚肥坑做到防雨、防滲、防漏。
（六）氧化塘處理技術
氧化塘也叫穩定塘，其原理是透過厭氧生物發酵降解有機質，達到糞汙凈化目的，其過程實質上是將畜禽糞汙中溶解性有機汙染物轉化為無機物和固態有機物—細菌與藻類細胞的過程。好氧菌在此過程中利用水中的氧氣，透過好氧代謝氧化分解有機汙染物，使之成為無機物CO2、NH4+、和PO43-，透過藻類的光合作用形成新的藻類細胞，釋放出氧氣，並在代謝過程中提供給好氧菌所需的氧氣，從而使藻類、好氧菌、有機碎屑與塘水共同構成水生態系，透過好氧代謝將有機汙染物氧化分解為有機汙染物從而凈化了入塘汙水，完成了物質、能源在系統內的迴圈和中轉。氧化塘具有投資成本低、維護方便和糞汙處理高效等優點，具有一定的推廣性。
（七）微生物發酵床技術
基於微生態學相關理論，將作物稭稈等基質墊料平鋪於圈內舍，同畜禽排放糞尿、廢料混合發酵，一定時間後進行清理的工藝，包括普通墊料養殖、微生物發酵床、異位發酵等。微生物在發酵過程中不僅可以有效地降解糞汙中的有機物質，殺滅致病微生物和寄生蟲卵，降低畜種發病率，提高畜禽舒適度。微生物發酵床是以鋸木、稭稈、益生菌等為原料，鋪墊形成微生物發酵床，然後在發酵床上飼養畜禽，特別在一些豬、雞養殖場中套用十分廣泛，其缺點是不能對發酵床進行有效消毒，因為消毒藥品會對菌群產生殺滅的作用。異位發酵又稱場外發酵，一般由集汙池（排汙管道）、發酵池、墊料及噴淋裝置、翻耙裝置等部份組成，當對糞汙收集後進入發酵池，還需要添加微生物菌劑、透過翻拱等措施使其與糞便充分混合，以提高發酵效率；由於異位發酵避免了發酵床與畜體接觸，解決了對圈舍不能有效消毒帶來的負面影響，同時也更具備機械化和規模化作業的優勢。
（八）厭氧發酵技術
在微生物的作用下，利用厭氧發酵技術將有機質分解成可燃性瓦斯如甲烷，作為新能源進行收集利用。這種方式特別是在大中型場或養殖密集區套用廣泛，弊端就是占用地方大。可透過發酵設施保證發酵溫度穩定，建議厭氧發酵溫度為30-60 ℃，發酵周期不低於8周。在微生物的作用下，糞便中的病原體和寄生蟲被殺死，有效阻斷了寄生蟲的傳播，減少病菌的傳播。
沼氣模式首先要收集和儲存厭氧消化所需的原材料，其次是改善基料材料，在厭氧消化階段，先後進行初級消化和二級消化，形成厭氧消化迴圈。沼氣是從厭氧消化過程中提煉出來的，主要由二氧化碳和甲烷組成，厭氧發酵處理過程產生的殘留物經過處理可作為土壤施肥的有益肥料。沼氣發電的優勢是提供優質能源，將糞汙轉化為多樣化的能源而輸出再利用，厭氧消化具有顯著的養殖效益和生態效益，降低碳排放、減少養殖大氣和水汙染，節約飼養成本，最終糞汙可有效改善土壤肥力。
