謝峰
(河北省石家莊市畜產品質量監測中心,河北石家莊 050000)
隨著生豬養殖規模日益龐大,豬場產生的大量糞便、廢水等得不到有效處置,會對生態環境造成嚴重破壞。本文就生豬養殖環境污染現狀和危害進行了分析闡述,并對生豬養殖污染提出了治理措施。
根據調查顯示[1],1頭育肥豬從出生到出欄,排糞量850~1 050 kg,排尿量1 200~1 300 kg。1個萬頭豬場每年排放純糞尿2萬噸,再加上集約化生產的沖洗水,每年可排放糞尿及污水3~5萬噸。生豬糞尿中含有大量的氮、磷、微生物和藥物以及飼料添加劑的殘留物,以及糞尿經過發酵產生的氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)、二氧化碳、酚、吲哚、甲烷等有害氣體,不但危害生豬生長發育,還造成豬場及周邊區域的環境污染。
目前,各種飼料添加劑的使用造成豬場糞污含有大量有機物,長期使用生豬糞污灌溉土壤,將導致土壤孔隙堵塞,造成土壤透氣、透水性下降及板結、鹽化,嚴重影響土壤質量。
經雨水沖刷或者沖洗養殖場的廢水排放進入水體,不僅造成地表水水體富營養化、硝酸鹽含量超標,還會由此殃及地下水,造成較持久性污染。
糞尿中產生的NH3、H2S及揮發性有機化合物(VOCs)等,一方面造成大氣污染,另一方面使動物長期處在低濃度有害氣體環境中,體質變弱,生產力下降。研究表明,幼豬生活環境的空氣中含50 mg/L的NH3時,其增重會下降12%;含100 mg/L的NH3時,則下降30%[2]。
目前,國內成熟的豬場糞污處理方式主要可以分為好氧發酵工藝、厭氧發酵工藝、生態發酵工藝、達標排放工藝等。
好氧工藝主要利用存在于糞便中的有機物作為培養基,在有氧條件下對各種微生物進行混合連續培養,去除有機物的工藝。好氧堆肥分解速度快、周期短、異味少、有機物分解充分。此工藝通過配套干糞儲存池、糞水收集池、三級沉淀池、干濕分離機等設施設備,做到干糞、糞水分類儲藏。干糞經好氧發酵處理后,作為有機肥出售、池塘養魚或種植水生植物等;糞水統一清運、集中處理、還田利用,促進資源節約、環境友好、生態循環。
厭氧工藝指利用豬場糞便、污水等各種有機物在密閉的發酵設備內,在厭氧條件下被微生物分解轉化,最終產生沼氣的過程。此工藝中豬場糞污通過厭氧發酵,產生沼氣和沼渣液。沼氣作為能源供豬場日常生活用氣、發酵罐增溫鍋爐用氣、病死豬無害化處理蒸煮設備用氣以及發電用。沼渣液作為一種高效的有機肥用于苗木、農作物種植,不僅能促進作物生長,大量減少化肥使用,還能改良土壤,實現生態循環利用和持續發展。沼氣發電不僅解決了養殖廢棄物的處理問題,而且產生了大量的熱能和電能,符合能源再循環利用的環保理念,具有較好的經濟效益。但是,需要匹配大量土地消納沼渣沼液,出欄萬頭豬場至少需要1 000畝土地,因此受條件限制,適應性不強;另外存在著傳播畜禽疾病和人畜共患病的危險,以及降解過程有害氣體對大氣污染構成的威脅。
生態養殖工藝中豬舍采用封閉式雙層高架網床設計,欄舍一端上下層分別安裝負壓抽風機凈化空氣,豬舍上下層地面干爽,易于清理底層糞便,堆積發酵。糞便混合干草發酵后用于蚯蚓飼養,收集的蚯蚓糞便制成有機肥可用來種植有機蔬菜或食用菌,從而達到清潔回用、循環養殖的目的。此種養殖模式的前期投資較大,但高架網床生豬養殖模式免去其他糞污處理設施的建設投資,兼顧了養殖與糞污處理兩方面的功能。一方面封閉式雙層高架網床豬舍上下通風,可有效抵制細菌繁殖,提高生豬抗病力;另一方面欄舍內免沖水,極大減輕了污水處理和排放問題,節能減排效果明顯。
達標排放工藝中廠區污水及分離出的糞水經匯集進入厭氧發酵反應器中,通過反應器中的高污泥濃度作用將廢水中大分子有機污染物降解為小分子,產生的沼氣收集至沼氣罐,通過沼氣發電機組進行發電,供給養殖場廢水站處理系統。出水進入到A/O(厭氧-好氧)池、A2/O(厭氧-缺氧-好氧)池中除磷、脫氮,上清液進入到接觸氧化池中,進一步去除污水中的有機污染物,其出水進入到混凝沉淀池中,去除污水中懸浮物和顆粒物,上清液再次進入曝氣生物濾池(BAF濾池)進行進一步的深度處理,使得最終出水達標排放。而干濕分離出的干糞及廢水處理中產生的污泥通過堆肥加工成有機肥。
多數養豬場的糞污處理設備和技術較為落后,糞便利用率低,或只注重單一能源回收。造成這一現象的原因,一方面是實用性強、低成本、效果顯著的糞污處理設備與技術缺乏;另一方面也有政策扶持不足、糞污治理監管力度不夠等。
養殖糞污治理方面的補貼、稅收、信貸等政策需進一步加強,盡管部分省、市出臺了關于畜禽養殖糞污治理資金支持政策,但養殖企業、社會和政府資金共同投入機制仍顯不足,造成部分養殖場主對政府補助期望過高,自身投入污染治理主動性不強。
對豬糞便污染的防治工作缺乏政策性指導,養殖戶對豬場糞便污染防治認識不足,環保意識不強。要利用廣播、傳單、宣傳欄等形式,切實增強養豬戶污染防治的緊迫感,進一步提高全社會的環保意識。
規模化豬場糞污治理作為一個系統工程,需要通過優化管理過程、達標無害化治理,形成真正有效利用糞污的治理模式。為盡快改變養殖業污染的問題,要根據養殖場自身特點及周邊環境優勢,結合不同的糞污治理工藝,滿足環保要求,降低企業維護成本。同時要進一步提升養殖場戶環保意識,加大對《畜禽規模養殖污染防治條例》 《中華人民共和國環境保護法》等相關法律法規宣傳力度;進一步加強金融資金政策支持,盡快建立企業主體、政府支持、社會參與的市場化運行機制。
[1]曹建新,齊瑩瑩,王虹.畜牧業環境污染的危害及治理措施[J].當代畜牧,2013(27):77-78.
[2]Ndegwa PM,Hristov AN,Arogo J,et al.A review of ammonia emission mitigation techniques for concentrated animal feeding operations[J].Biosystems Engineering,2008,100(4):453-469.