周勝花宋獻藝
(1,山西省農業科學院畜牧獸醫研究所 030032;2,山西省農業科學院飼料獸藥研究所 030006)
豬場廢棄物無害化處理技術及應用
周勝花1宋獻藝2
(1,山西省農業科學院畜牧獸醫研究所 030032;2,山西省農業科學院飼料獸藥研究所 030006)
工業、農業和生活活動是現在污染的主要來源,而豬場糞便和污液是造成畜牧業污染的主要原因。隨著豬場建設規模的擴大,產生的廢物量逐漸增加,從而增加豬場處理的壓力。因此,必須對豬場畜禽養殖產生的糞便和污液進行凈化處理。相關研究結果表明,豬場廢棄物如果直接排放到周圍環境,不經處理會污染土壤、水源、空氣,還會對人體健康受到影響。因此,對豬場廢棄污物的無害化處理已逐漸成為科研部門工作的熱點和難點。近幾年來,許多地方推廣糞便污物的無害化處理綜合利用技術,在達標排放同時凈化環境,將糞便與污液變成燃料和肥料,效果顯著。
無害化原則是畜禽廢棄物污染治理的前提。豬糞是一種粗纖維物,其中混合著大量尿液,黏液,是一種不易晾曬的禽畜糞便,隨著我國規?;i場養殖量的日益擴大,使大量豬糞集中,堆置在一起處理困難,放置時間長不但招來蚊蠅,同時對周圍環境、地下水源造成極大污染,如不解決豬糞的不良問題,不僅對環境污染日益嚴重,同時對養殖場的持續化發展也造成嚴重影響,如何才能有效的對豬糞進行處理,有效地開發利用,成為豬場可持續發展的重中之重問題。
豬糞污中含有大量的氮、磷、微生物和藥物以及飼料添加劑的殘留物,其是污染土壤、水源的主要有害成分,氨氣、硫化氫、二氧化碳、酚、吲哚、糞臭素、甲烷硫酸類等是豬場產生的主要有害氣體,而且也是污染豬場自身環境和周圍空氣的主要成分。因此,為了保證健康生豬生產,必須做好廢棄污物處理及環境保護工作,減少對環境的污染甚至是零污染。
現在一般規?;i場糞尿的處理方式有水沖糞、水泡糞和干清糞3種方式,其中糞尿處理方式也各不相同。
20世紀80年代我國從國外引進水沖糞工藝,現在此種工藝成為規?;B豬和技術管理時采用的主要模式。水沖糞方法能及時、高效地清除畜舍內的廢棄物,維持畜舍衛生環境,使廢棄物清理過程中的勞動力投入減少,養殖場自動化管理水平顯著提高。
這種方法不但可以保持豬舍內環境清潔,而且勞動強度小,效率高,更利于動物健康,養殖場工人健康有保障,尤其適合勞動力較為缺乏的地區。但這種工藝污水處理部分的基建投資和動力消耗高,而且耗水量大。
水泡糞工藝是由水沖糞工藝改造而來。是在豬舍的排糞溝中注入水,糞尿、沖洗和飼養管理用水將其排放到地板下的糞溝中,儲存1~2個月,到糞溝裝滿,將出口閘門打開,排出溝中糞水。糞便流入主干溝或用泵抽吸到貯糞池。
這種新工藝從源頭上控制了養豬產生的廢水,全漏縫地板的使用,整個飼養期豬圈不用沖洗,豬糞水的唯一來源是豬喝的水和最后沖洗消毒圈舍的水。人員在飼養管理中一般不接觸生豬,控制疾病傳播,環境得到控制,水中浸泡的豬糞使一部分氨氣等混合臭氣溶解。此工藝能按時、有效地清除畜舍內的糞尿,在清理過程中減少的勞動力及沖洗用水,使豬場自動化管理水平大幅提高。
但如果糞便在豬舍中停留時間長,厭氧發酵會產生大量有害氣體,在動力消耗及污水處理上投資費用高。
其主要方法是糞便一經產生進行分流,干糞由機械或人工收集、清掃、運走,從下水道流出尿及沖洗水,分開進行處理。分為人工清糞和機械清糞兩種方式。
該方法能及時、有效地清除畜舍內的糞尿污物,畜舍環境衛生保持清潔,使勞動力資源豐富的優勢得到充分利用,在糞污清理過程中減少用水和用電量,固體糞便中的營養物得到保留,提高有機肥肥效,降低后續糞尿處理的成本。
適用于各種規模的養豬場。堆肥處理是將機械或人工收集的糞便與其他秸稈、雜草等有機物堆積,利用微生物降解有機物,形成一種類似于腐殖質土壤的過程。
較大規模的養殖場采用烘干法較理想。此方法主要適用于水泡糞養殖工藝,首先對糞便進行固液分離,用快速烘干、轉動烘炒、微波等方法將固體糞便進行分離,處理后將其添加其他成分制成有機復合肥,液體部分直接作菜地、果園的肥料用,其他部分做成液體肥料出售。
沼氣是豬糞尿、墊料等有機物在厭氧條件下,水分、溫度、濕度、酸堿度、碳氮比和厭氧等適宜條件下,通過沼氣微生物的發酵及分解作用形成的一種氣體燃料。嚴格的厭氧環境、發酵液溫度、發酵菌種、發酵液酸堿度、發酵碳氮比(C/N):碳氮比在25~30:1、發酵料液的濃度、攪拌和發酵罐的容積是沼氣發生的幾個重要條件。
沼氣是發酵的主要產物,在塑料大棚蔬菜生產、養蠶、保鮮和貯存農產品、做飯、照明得到廣泛應用。從目前情況看,這種以各種生物質為原料、經大型自動化的現代工業發酵生產出的沼氣,將成為一種能源產品——生物燃氣,用來部分取代石油和天然氣。
發酵床養豬是指綜合利用微生物學、生態學、發酵工程學原理,將活性強大的有益功能微生物復合菌群攪拌于豬舍墊料中,通過發酵作用持續不斷地將豬糞尿等廢棄物轉化為有用的物質與能量,從而最終實現豬場無污染和零排放的全新技術發酵床養豬技術是一種全新的環保型養殖模式,是工廠規模化養豬發展到一定階段而形成的又一亮點,實現了養豬無排放、無污染、無臭氣、減少應激,節能、節水和省工,徹底解決規模養豬場的環境污染問題。發酵床養豬的優點有很多,但它墊料需求大,疾控措施實施不便的缺點卻不容忽視,而且主要適合于中小規模豬場,大型豬場應用困難。
在病死豬處理上要嚴格遵守操作規程。處理時必須在駐場獸醫或場內相關技術人員的指導監督下,造冊登記、稱重時必須由駐場主管人員負責,拍照后存檔,每月匯總一次,上報處理數量,由當地畜牧獸醫主管部門備案。病死豬處理后要及時清理現場,對運輸病死豬尸體的用具、車輛、尸體放過的地方,工作人員的手套、衣物、鞋等嚴格消毒。防止病原擴散,形成交叉感染。有尸體焚燒法、高溫處理、掩埋法和生物發酵法。
一個養豬場除了糞尿、污水、病死豬、母豬胎衣以外還有防病治病時用過的疫苗瓶、藥物、輸液針 (管)等。這些廢棄物都是傳染源,應統一收集,在豬場專用的無害化處理場 (坑)內進行消毒處理,不得隨意亂丟。
種植業——養殖業——沼氣工程三結合的物質循環利用型生態工程是將規?;i場排出的糞污進入沼氣池,厭氧發酵產生沼氣,用來民用炊事、照明、采暖 (如溫室大棚等)及發電,沼液用來喂豬、浸種、浸根、澆花,對作物、果蔬葉面、根部施肥;沼氣渣培養食用菌、蚯蚓,而且飼養畜禽蛋白質飼料不足的問題得到解決,剩余廢渣用來返田增加肥力,改良土壤,防止土地板結。這是以生豬養殖為中心,沼氣工程為紐帶,集種養為一體的生態環保系統。
種植業——養豬業——漁業——沼氣工程結合是將豬糞污先進行厭氧發酵處理,形成氣體、液體和固體3種,利用氣體裝置分離沼氣中的甲烷和二氧化碳,甲烷可獲得再生能源,用作燃料、照明及沼氣發電,二氧化碳用來培養螺旋藻等經濟藻類;沼氣池中上層的沼液經過處理后,用來作為培養藻類的礦質營養成分,下層沼渣與其他肥料混合后作為肥料改良土壤,還可培養食用菌、蚯蚓等;產生的電能不但可用來照明,帶動藻類養殖池的攪拌設備,而且可以給蓄電池充電,過濾后的螺旋藻等藻體含有豐富的營養元素,既可以直接拌入飼料飼喂,也可以烘干、滅菌,作為廉價的蛋白質和維生素源補充人體所需的氨基酸和稀有維生素。此系統有效地改善豬場周圍的衛生狀況和生態環境,使人們的健康和營養水平大幅度提高。
總之,規?;B豬場糞污處理和資源利用是生豬養殖業可持續發展的基本要求,豬舍內環境因素影響仔豬成活率和繁殖性能,豬場糞便和污液是農業污染的主要來源,大量的糞尿過度堆積,不僅嚴重污染環境,同時嚴重影響養殖場的持續化發展。因此,有效的對豬糞進行無害化處理,有效地開發利用,前景廣闊。
周勝花 (1971.8-),女,漢族,碩士研究生,副研究員,主要從事動物遺傳育種及繁殖研究工作。