養(yǎng)殖污染治理和資源的利用研究

曹莉 徐明杰 丁宜春 洪智華 許忠秋

摘要：養(yǎng)殖污染問題是我國畜牧業(yè)亟待解決的問題，沼氣工程技術(shù)處理養(yǎng)殖污染是目前應(yīng)用較多的一種手段，此種方法簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì)成本低，能夠同時(shí)兼顧生產(chǎn)、生活和環(huán)境等多個(gè)方面，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。文章主要分析了沼氣工程中養(yǎng)殖污染的處理以及資源的再利用。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)殖污染;治理;資源;利用

中圖分類號(hào)：X71

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j.issn.2096-3637.2018.10.032

0 引言

隨著我國養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，養(yǎng)殖污染問題也越發(fā)嚴(yán)重，在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展前提下，養(yǎng)殖業(yè)逐漸向?qū)⒄託庾鳛榧~帶，能源、環(huán)境、生態(tài)和種養(yǎng)業(yè)共同發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖模式的方向發(fā)展。將日常飼養(yǎng)中產(chǎn)生的糞尿液及污水等收集起來，通過發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣為居民提供能源，沼液、沼渣可以制作成有機(jī)肥料用于農(nóng)田。目前養(yǎng)豬場(chǎng)的糞便、尿液、污水通常都保存在豬場(chǎng)附近的溝渠內(nèi)，會(huì)散發(fā)出惡臭的氣味和有害氣體，對(duì)大氣環(huán)境和周圍的環(huán)境有較大的影響。沼氣工程的應(yīng)用可以將沼渣和沼液作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥用于種植業(yè)，同時(shí)廢水也能夠?qū)崿F(xiàn)零排放的目標(biāo)，對(duì)大氣、土壤和水源的污染都得到了一定程度的減輕。同時(shí)，產(chǎn)出的沼液和沼渣可以作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料在市場(chǎng)中流通銷售，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益共存的目的。

1 養(yǎng)殖場(chǎng)中的糞便處理

養(yǎng)殖場(chǎng)中的糞便會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成較大的污染，并且容易造成疾病的傳播。將糞便收集，使用沼氣技術(shù)對(duì)畜禽糞便進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣能夠作為清潔能源供人們使用，同時(shí)能夠減少污染的排放量，減少畜牧業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響，是目前我國養(yǎng)殖業(yè)處理畜禽糞便的主要方式。此外，處理后產(chǎn)生的沼渣和沼液可以制作有機(jī)肥料，用于種植業(yè)，達(dá)到種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)養(yǎng)殖。并且通過沼氣技術(shù)處理養(yǎng)殖污染的方式簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì)成本低，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

目前，養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)糞污的處理要求包括生產(chǎn)和利用沼氣，減少污染保護(hù)環(huán)境以及將糞便處理與沼氣利用二者相結(jié)合，最終達(dá)到無污染排放的生態(tài)養(yǎng)殖目標(biāo)。對(duì)于周邊沒有可消納土地的養(yǎng)殖場(chǎng)，沼氣生產(chǎn)后產(chǎn)生的殘留物需要經(jīng)過一定的處理，所以此種情況還應(yīng)該配合污水處理系統(tǒng)。沼氣的生產(chǎn)工藝主要包括3個(gè)部分：處理原料、厭氧發(fā)酵以及沼氣利用。

1.1 處理原料

在對(duì)原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵前，需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，過濾出原料中的雜質(zhì)，同時(shí)調(diào)整料液濃度，使其滿足發(fā)酵的條件，減少雜質(zhì)對(duì)沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。如果使用高溫發(fā)酵法，那么需要提前對(duì)處理好的原料加溫。

1.2 厭氧發(fā)酵

厭氧發(fā)酵的整個(gè)過程在消化器中進(jìn)行，將原料投入到消化器中后，能夠消化掉有機(jī)物并產(chǎn)生沼氣，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生沼液和沼渣。消化器的選擇要根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的實(shí)際需求確定，不同的原料濃度、工藝需要不同的消化器。例如，如果養(yǎng)豬場(chǎng)中使用的是干清糞工藝，那么在糞便收集的過程中即實(shí)現(xiàn)了固液分離，沼氣工程的應(yīng)用主要是為了處理污水，厭氧發(fā)酵后能夠具備排放的目的。固體糞污使用堆肥的方式進(jìn)行處理或制作成有機(jī)肥。如果是采用水泡糞的清糞工藝，則需要推流式發(fā)酵工藝。

2 沼氣應(yīng)用于養(yǎng)殖場(chǎng)

沼氣中的甲烷含量為60%～70%，CO：含量為30%～ 35%，并且還含有CO、NH3、O2、N2等多種物質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料[1]。在養(yǎng)殖生產(chǎn)中可以應(yīng)用于豬舍照明、提供熱量等，其中使用沼氣地?zé)峁┡姆绞绞且环N新型的養(yǎng)殖模式，熱效率高，能夠提高養(yǎng)殖效率。將沼氣利用與養(yǎng)殖生產(chǎn)相結(jié)合，能夠大大的減少養(yǎng)殖場(chǎng)的資源使用成本，進(jìn)而降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 豬圈照明

沼氣燃燒的過程中能夠產(chǎn)生高溫，罩上紗罩后，紗罩上的氧化釷在高溫的作用下會(huì)發(fā)出白色的光，光照強(qiáng)度等同于50 W左右的燈泡，能夠給豬舍內(nèi)提供充足的照明。沼氣在安裝前要對(duì)所有配件的安全性和性能進(jìn)行檢查，合格后方可使用。沼氣燈的輸氣管控制在適宜的長(zhǎng)度內(nèi)，接口處連接牢固，使用聚氯乙烯硬管，防止漏氣。沼氣燈安裝在圈舍中心處，并距離頂棚75cm左右，并要求開關(guān)方便。安裝完成后，需要對(duì)沼氣等進(jìn)行壓力測(cè)試。在使用的過程中，要采取措施對(duì)紗罩和玻璃罩進(jìn)行保護(hù)，第一次使用或者是更換新紗布時(shí)，要把紗罩安裝牢固并保持位置居中，不能偏斜，否則容易導(dǎo)致燈罩受熱不均發(fā)生破裂[2]。打開送氣開關(guān)時(shí)，要緩慢進(jìn)行，逐漸放大，防止氣壓過大沖破紗罩，點(diǎn)火時(shí)不能觸及紗罩。定期檢查沼氣燈，發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)更換，沼氣燈盡量每日使用，不要閑置以防噴嘴堵塞。

2.2 沼氣地?zé)?/p>

沼氣地?zé)狃B(yǎng)豬是一種新型的能源利用模式。將收集起來的糞便通過沼氣技術(shù)進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣燃燒將水燒熱，通過在豬舍內(nèi)鋪設(shè)管路的方式使用熱水為豬舍供暖，此種方式能夠?yàn)樨i舍提供均勻的熱量，良好控制豬舍內(nèi)的溫度，并且熱量由地面向上輻射，舒適度更高，有利于豬只的生長(zhǎng)發(fā)育，縮短育肥周期，提高仔豬成活率，防止疾病發(fā)生，符合動(dòng)物福利的要求。使用沼氣提供熱能是一種十分節(jié)約能源的養(yǎng)殖方式，不僅對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)的糞污進(jìn)行了無害化處理，減少了污染，還能夠節(jié)約電、煤等能源，大大的降低了寒冷季節(jié)的取暖成本，沼氣地?zé)狃B(yǎng)豬是規(guī)?；B(yǎng)殖的新模式，雖然目前還沒有得到普遍的使用，但是值得推廣。此種技術(shù)簡(jiǎn)單易行，對(duì)豬場(chǎng)的要求較低，通常規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)都可以進(jìn)行改造，使用沼氣燃燒產(chǎn)熱安全無污染，并且可以長(zhǎng)時(shí)間供熱，符合現(xiàn)代化養(yǎng)殖的發(fā)展趨勢(shì)。

3 沼氣在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

糞便處理產(chǎn)生的沼氣可以用來發(fā)電，規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)處理糞便產(chǎn)生的沼氣可以供周邊的居民和養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)電使用，還可以用來照明取暖，解決居民生活用電需求的同時(shí)還能夠減少溫室氣體的排放，保護(hù)環(huán)境，具有較高的綜合效益，有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高產(chǎn)業(yè)素質(zhì)，對(duì)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有積極的意義。此外，沼氣工程產(chǎn)生的沼渣和沼液能夠制作有機(jī)肥，通過種養(yǎng)結(jié)合的方式提高農(nóng)戶的養(yǎng)殖收益或者是將有機(jī)肥出售，獲得額外的利潤，促進(jìn)農(nóng)民增收。

3.1 沼氣發(fā)電

沼氣發(fā)電系統(tǒng)主要包括沼氣脫硫穩(wěn)壓裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、近期調(diào)節(jié)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)利用沼氣發(fā)電，不僅減少溫室氣體的排放量，還能夠節(jié)約養(yǎng)殖場(chǎng)成本，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。目前我國的大型養(yǎng)殖場(chǎng)通常使用純沼氣發(fā)電系統(tǒng)，中小型養(yǎng)殖場(chǎng)使用柴油和沼氣雙燃料的發(fā)電系統(tǒng)。

3.2 有機(jī)肥料

沼渣沼液是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，處理得當(dāng)?shù)那闆r下，是一種生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益較高的資源，處理沼渣沼液的方法主要有兩種：第一種是沼液工程中獲得的厭氧作用產(chǎn)生的沼液進(jìn)入到貯液池中后作為液體有機(jī)肥使用[3];另一種方法是將厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的液體進(jìn)行處理后再回收或排放。對(duì)于殘留物質(zhì)含量過高的沼液，可以使用固液分離的方法進(jìn)行處理，沼渣可以用作基肥，沼液作為有機(jī)液體肥。厭氧發(fā)酵的過程能夠殺滅掉大多數(shù)的病原體，包括寄生蟲卵，因此，可以直接用于植物的種植，形成一種種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)養(yǎng)殖模式，不僅能使養(yǎng)豬場(chǎng)的養(yǎng)殖成本和排污成本降低，還能夠減少化肥和農(nóng)藥的使用量，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

4 結(jié)束語

對(duì)養(yǎng)殖污染的治理和資源利用的研究是保證現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，有效防止養(yǎng)殖污染對(duì)環(huán)境的破壞，改善環(huán)境的有效手段。對(duì)養(yǎng)殖污染的治理要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多個(gè)方面，選擇適宜的處理方式。目前沼氣技術(shù)處理養(yǎng)殖污染是一種較為常見的方法，同時(shí)能夠較好的進(jìn)行資源再利用。在經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益等多方面都有較高的價(jià)值。沼氣功能能夠緊密的連接畜牧、種植業(yè)等，協(xié)調(diào)燃料、飼料和肥料之間的關(guān)系，促進(jìn)物質(zhì)的良性循環(huán)，以達(dá)到高產(chǎn)、高效、生態(tài)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的目的，進(jìn)而促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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