申玲(重慶市巴南區李家沱街道畜牧獸醫站 400054)
厭氧生態技術在畜牧養殖中的運用
申玲(重慶市巴南區李家沱街道畜牧獸醫站 400054)
一直以來,畜牧養殖在國民經濟中有著重要的地位和作用,有利于提高農村生活水平。然而,在養殖過程中不可避免地會出現各種不利于環境保護的后果。此等后果會波及到養殖場及其周圍的生態環境,水、土壤、大氣都會受到一定的污染和破壞。所以,生態循環成為發展畜牧業的側重點,以此達到保護環境、維護生態平衡和經濟發展雙管齊下的目的。在此基礎上,厭氧生態技術便成為了發展生態循環畜牧養殖的一大利器,因為此項技術可以有效地處理污水和廢棄物等污染物。
厭氧,又稱絕氧,是指一個生物體或細胞在分子氧缺乏或不存在下生長;不需要游離氧就能生長的一種微生物。
厭氧生態技術,就是在利用這樣的微生物來分解污水、廢棄物等污染物中的有機物,并產生兩種不同類別物質的一種技術。
以處理污水為例,厭氧技術處理污水時是需要一個降解過程的,此等過程細致分為四個階段,但多數都將第一、二階段合二為一歸為一個階段,那就是水解酸化階段。
水解酸化階段,就是先將復雜的非溶解性的聚合物轉化為簡單的溶解性單體或是二聚體,然后溶解性的有機物再被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物。一般來說,水解的速度與程度可能會隨著溫度、有機物的組成、水解產物的濃度的不同而發生變化。而轉化的末端產物除揮發性脂肪酸之外,還包括其他幾種產物,如氫氣、二氧化碳、硫化氫等等。
接下來的階段就是產氫與乙酸,在水解酸化階段所轉化出的產物會做進一步的轉化,產物為氫氣、乙酸、碳酸等物質,有時還會有新的細胞物質出現。
最后一個階段,也是厭氧處理速度的一個瓶頸,那就是產甲烷。之前階段所轉化出的產物再次進行轉化,產物為甲烷、二氧化碳,甚至是新的細胞物質。
近年來,經濟飛速發展,與農業同為支柱產業的工業更是快速,而畜牧養殖業的發展與規模卻受到了一定的限制與制約。究其原因來說,污染程度嚴重是一個很重要的原因。
以畜牧養殖中最為普遍的生豬飼養為例,每頭豬每天的排糞量、排尿量以及沖洗水量都在2kg以上,那么,一家飼養生豬達一千頭以上的養殖場,每天產生的糞、尿和污水的數量則相當驚人。
而豬的糞便中含有大量的病原微生物、有機物、磷及氮等,其他畜禽類的糞便中同樣含有以上物質。這些物質對水、土壤和大氣來說都是有害的。水其實不用多說,只要這些物質接觸到水源,就會破壞水質,而水源不僅包括河流湖泊還包括地下水,所以并非是將此等物質遠離河流湖泊就可以阻擋的。
早年間,畜禽類的糞便被當作是肥料進入土壤,殊不知未經處理的糞便會有一部分不被植物吸收利用的物質,經過一系列反應之后,極有可能會生成一種可以改變土壤成分的亞硝酸鹽,所以其對土壤的污染也是巨大的。
至于大氣,污染源多在糞便中的病原微生物,這種物質會在空氣中得到擴散,發酵后產生的氣體是有毒的,多為甲胺、硫化氫等氣體,嚴重污染到周圍的大氣環境。
正因如此,國家才積極提倡發展生態循環畜牧養殖,將排泄物等污染物加以綜合利用,以達到減輕污染,實現無公害養殖的目的。
厭氧生態技術運用于生態循環畜牧養殖之中,主要表現在沼氣綜合利用上面,這對生態循環畜牧養殖來說有著積極的作用。
首先,在生態循環畜牧養殖場內建立勻漿池,專門用來儲存養殖污水。使用固液分離機將攪拌過后的養殖污水進行分離,分離成固體和液體兩種。固體,就是糞渣等物質,屬于經過處理后的糞便,可以作為農作物的肥料來使用;液體則是需要使用厭氧生態技術進行降解處理的,第一步就是對其進行水解酸化。
酸化后的污水流入一體化厭氧發酵罐進行厭氧發酵反應,之后同樣會產生兩種不同形態的物質,即液體和氣體。氣體,就是我們所說的沼氣,可以用來發電或是供周圍農戶日常炊事,但需要經過凈化之后才能使用;液體,則會產生一種對農作物有利的有機肥,需要經過一定的沉淀。
這樣一來,養殖污水對環境的破壞性就被控制住了,還能再循環利用中發揮出最大的價值,養殖場也基本實現了養殖無害化,還進一步形成了資源化養殖。
以上所提的沼氣發酵工藝,因其可以有效地處理畜禽糞便,在歐洲等地應用極為廣泛。而所有流程中,在一體化厭氧罐進行厭氧發酵反應是很關鍵的一個步驟。據了解,一體化厭氧罐可以提高沼氣的發酵速率是因為其內部設有兩種裝置,即攪拌裝置和加溫設施。前者可以充分地將微生物和發酵原料混合在一起,后者可以在寒冷的天氣中提供適宜微生物發酵的溫度。
在十分注重環保的今天,傳統畜牧養殖的弊端日益突出,為了維護生態平衡,發展生態循環畜牧養殖是當務之急。而厭氧生態技術,就是發展生態循環畜牧養殖的一大利器,通過其對養殖中污染物的處理,可促進養殖生產達到良性循環,實現生態循環養殖。