侯立軍郭佳偉
豬場糞污危害及其處理利用
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(1廊坊市畜牧站,河北廊坊 065000;2河北農業大學動物科技學院,河北保定 071001)
隨著我國畜牧業的高速發展及人們對生態環境的高度關注,合理有效地處理和利用養殖場糞污成為當今畜牧業發展的難題,本文基于此對糞污的主要危害、常見的處理及利用方法進行了探討。
豬場糞污;危害;處理;利用
隨著畜禽業的發展,集約化、規模化養殖場數量迅速增加,與此同時,養殖業對生態環境的危害日漸加劇,尤其是糞便污染,由于養殖場對糞污治理不重視且相關部門監督管理力度不夠,導致大量畜禽糞便和污水隨意堆積、排放,對周邊環境造成極大污染,影響了人類健康,因此規模化豬場的糞污治理刻不容緩。
豬場產生糞尿中的主要污染物質為有機物、微生物、重金屬、有害氣體、氮、磷等,主要包括水體污染、大氣污染和土壤污染三個方面,對人類健康造成危害。
1.1對水體造成的污染
糞污不經處理,隨意排放到河流中,雖然水體對糞便中的氮、磷、鉀等元素有一定的凈化作用,但其含量超過水體凈化能力時,就會對水體產生污染,造成藻類等水生生物的大量繁殖,使河流、湖泊富營養化而變黑發臭,加劇污染。同時糞便中的污水可滲入地下,使地下水中NO2-和NO3-濃度升高。
1.2對空氣造成的污染
糞便產生釋放的臭氣和有害氣體,惡臭主要由有機物無氧分解產生,碳水化合物無氧分解成甲烷、有機酸和醇類,含氮化合物無氧分解成氨、硫化氫、乙烯醇、甲胺、三甲胺等惡臭氣體。氨氣、硫化氫等均可刺激豬的上呼吸道黏膜,濃度高時造成豬中毒死亡。未經處理的糞尿一部分氮揮發到大氣中增加了大氣中的氮含量,嚴重的可構成酸雨危害農作物;另外,畜禽糞便在厭氧條件下發酵會產生大量的氨氣、甲烷、二氧化碳和含硫化合物,這些物質都是造成空氣污染、溫室效應的主要氣體。
1.3污染土壤
近年來,養殖場為提高效益,在豬飼料中添加大量的銅、鋅及各種微量元素,經消化吸收后未被動物吸收利用的隨其排泄物排出體外,畜禽糞便又作為有機肥料播撒到農田;長此以往,導致磷、銅、鋅等及其他微量元素在環境中的富積,從而對農作物產生毒害作用。同時,糞便中鹽分含量較高,過量使用會造成土壤鹽堿化,且可導致有機質累積,造成土壤板結。糞便中還含有大量病原微生物,如未及時處理,可造成某些疫病的傳播和擴散,危害人和動物的健康并帶來經濟損失。
2.1污水處理
2.1.1氧化塘處理法
此法是利用天然水體和土壤中的微生物、植物和動物的活動來降解水中有機物的方法。豬場根據排放量的多少,利用適當面積的氧化塘,通過沉淀和凈化達標后再排放。一般分為厭氧塘處理、曝氧塘處理、好氧塘植物消化、兼性塘處理等。厭氧生物處理通過厭氧發酵產沼氣,降低污水中COD、BOD含量的同時,實現資源化利用,其處理費用低于好氧處理,是畜禽養殖場污水處理的主要方法之一。
2.1.2人工濕地法
此法是一種模擬自然界濕地對水進行凈化的方法,它由水生植物、碎石煤屑床、微生物等構成,利用植物、基質和微生物進行凈化。通過沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機物、氮、磷和重金屬等物質[1]。人工濕地法投資較少,能耗少,運行管理費用較低,不需要復雜的污泥處理系統,且便于管理,對周圍環境的影響也較小;但此法土地占用量較大,處理效果容易受季節溫度變化的影響,建于地下的厭氧系統出泥困難,且維修不便,并有污染地下水的可能。
2.2糞便處理
2.2.1高溫快速干燥法
此法是將糞便裝入干燥機,在500℃的高溫下經數十秒鐘,將糞便中水分降到13%以下。此法快速干燥,不受天氣影響,去臭、滅菌、殺蟲效果明顯,但養分損失大、成本高。
2.2.2腐熟堆肥法
堆肥技術是將糞便和含有菌種的墊料混合堆積起來,在有氧條件下利用微生物使有機物降解,轉化成腐殖質;同時通過反應過程中產生的熱量使溫度升高,殺滅病原微生物和寄生蟲等,腐熟后再經熱風干燥便成為無害的優質有機肥料[2],添加菌種發酵的豬糞與自然發酵的豬糞相比,其中的蟲卵、大腸桿菌含量及臭味大大降低,減少了對環境的污染。腐熟堆肥法是目前處理糞便最常用的方法之一。
3.1用作肥料
糞便經過有氧發酵或高溫干燥后制成無公害高效有機肥,是減輕環境污染、充分利用農業資源最經濟有效的措施。隨著養殖場的集約化程度越來越高,畜禽糞便也日益集中,大型機肥加工廠逐漸建立,一般的加工方法有有氧發酵法、快速烘干法、微波法、膨化法等。
3.2用作飼料
糞便內含粗蛋白、礦物質及微量元素等,經高溫高壓滅菌和脫臭,可用于養魚及其他養殖業的生產;或可經微生物發酵后制成粉狀飼料。一方面能夠充分利用糞便中剩余的養分,另一方面減少糞便對生態環境的污染,做到可持續發展。需要注意的是,糞便中往往含有大量病原微生物、有毒有害礦物質、藥物等,需要合理加工,謹慎使用。
3.3用作燃料
將糞便堆積在沼氣池內,糞污中的有機物、碳水化合物、蛋白質和脂肪經過厭氧菌分解轉化為沼氣,沼氣可以用作燃料,沼渣、沼液用于種植業肥料,實現循環利用,是目前規模豬場糞便處理的重要方法之一,但其受季節影響較大,雨季和北方冬季效果不佳。
隨著新世紀我國經濟的轉型,畜牧業逐漸走向新常態,低碳、生態養殖成為趨勢,建立畜禽糞污處理利用系統對我國畜牧業可持續發展的意義重大。糞污處理是一個系統的工程,需要實行科學化管理、無害化處理和有效利用,故提出新型的糞污處理方案,建立更加合理可行的糞污處理工藝,成為今后的研究重點。
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1673-4645(2016)07-0076-02
2016-05-31
[1]汪善鋒,陳安國,汪海峰.規模化豬場糞污處理技術研究進展[J].家畜生態,2004,25(1):49-54.
[2]陳明忠,翁駿基.畜禽糞便無害化處理技術及其應用[J].福建農業科學,2006(3):59-61.