張志濤 何九九 周海航

摘 要:近年來,河北省畜禽養殖業迅速發展,但在養殖過程中糞污處理工作不到位及其所引起的環境污染問題逐漸引起了大眾和社會的關注。本研究基于河北省邢臺市平鄉縣的走訪調查,綜合利用問卷調查、實地調研、文獻研究等方法,對農村養殖場進行了多維度的數據分析和評估。通過調查和分析,我們發現:1.小型養殖場多位于村莊的邊緣地帶,缺乏統一性布局和合理性規劃。2.還田處理不當造成土壤富營養化,造成污染。針對以上結論,并結合河北省農村養殖場的典型糞污處理模式,本研究就其沼氣化的能源化處理方式可行性展開研究。并針對以上情況,從場內選址、布局以及場戶合作等方面給出建議。
關鍵詞:農村養殖場糞污處理;環境污染;沼氣化
一、引言
近年來,隨著環保逐漸成為社會的共識,農村畜禽養殖場糞污處理不當對環境造成的污染愈發受到政府的重視。畜禽糞污任意堆棄、養殖污水任意排放的現象普遍存在,養殖場集中地區環境惡化,間接對水源、土壤空氣等產生污染。
在此基礎上,本文以平鄉縣畜禽養殖糞污處理現狀為研究對象,研究平鄉縣畜禽養殖過程中存在的污染物排放問題,進一步探討畜禽養殖污染物資源化利用的方法與技術。
二、調查方法
本研究采用定性與定量相結合的研究方法,通過實地走訪和訪問對平鄉縣養殖戶糞污處理現狀進行調查,并調查相關文獻搜集需要的信息,分析養殖場現行糞污處理模式的不足、現狀難以改善的原因以及當下處理方法的優化。除此外,通過輔以其他統計方法對報告進行進一步的完善。
◇ 實地考察法:為了解養殖場糞污處理的情況,去調研地點進行詳細的調查。并通過口頭交談等方式向養殖戶了解有關情況。最后根據當天所了解到的內容,對搜集到的信息進行有序化整理。
◇ 面談訪問法:成員到養殖戶及種植戶的家中或工作單位進行訪問,與被調查者接觸,團隊成員依據事先準備好的調查的提綱上的問題對被訪者進行詢問并記錄下他們的回答。
◇ 文獻研究法:通過搜集本領域學者對養殖場糞污處理的文獻,從中總結分析,汲取有益的研究發現和成果,為提供對策建議奠定理論基礎和支撐材料。為相關領域的研究提供理論依據。
三、調查結果
3.1養殖場
3.1.1養殖場位置分布
研究的地點在河北省邢臺市平鄉縣。鄉縣位于河北省中南部。隸屬于邢臺市,東與廣宗縣交界,西與南和、任縣接壤,南與邯鄲地區雞澤、曲周、邱縣毗鄰,北與巨鹿縣相連。平鄉縣位于古黃河沖積平原,土層深厚、地勢平坦。平鄉縣轄3個鎮4個鄉,1個管理區,253個行政村,總面積406平方公里,耕地2.82萬hm2。總人口32萬。
據調查,農村里的養殖場在選址進行建筑時,大多都會選擇遠離村莊的地方建造。養殖場的糞污會對空氣造成嚴重的污染,這種污染會造成居住區環境污染,生態環境惡化。
同時,由于規模化養殖糞污處理技術應用成本高,散養戶不愿意且無力單獨進行畜禽的糞污處理等問題的存在,使小型養殖場糞污問題要更加嚴重。
3.1.2糞污還田不當造成土壤污染
據測定,一頭豬日排糞尿7 kg,年排泄量近3 t;一只雞日排糞量為0.12 kg,年排泄糞量近40 kg。這些糞尿中含有大量的有機物,污染土壤、水源和大氣;養殖場沖洗畜禽圈舍所產生的污水排放量一般為其排糞量的1倍,奶牛場約為2~3倍,這些污水不經處理,含有大量的病原微生物,不僅污染地表水,而且還滲入地下,造成水質持久性破壞。
養殖場養殖過程中產生的這些糞污,由于缺少科學的處理方式與適當的處理途徑,隨意的排放堆積便會對養殖場周圍的土壤產生嚴重危害。其富含的氮、磷等有機元素更是會進一步破壞土壤的肥力,產生污染。
3.2 污染物
養殖場排放的污染物氮磷等元素含量豐富,通過調查相關文獻后對于這些養分含量做了進一步計算:
畜禽糞污純養分量計算公式為:
V=F×Q
式子中:F為糞便量,kg;V為畜禽糞污量純養分,kg;Q畜禽糞污養分含量系數,g/kg.
畜禽糞污的日排泄量與品種,體重、生理狀態、飼料組成與飼喂方式等均相關,由于我國目前尚沒有相應的畜禽糞污排泄系數的國家標準,本文參考同類文獻,并根據調查區域的各類養殖情況,確定畜禽糞污日排泄系數及其中養分含量如下表。
四、建議
4.1 做好畜禽養殖業規劃布局
養殖場應科學規劃和選址才能減少糞污對環境造成的污染。在建設前,有關負責人要詳細了解有關法律法規,嚴格按照《中華人民共和國畜牧法》《畜禽規模養殖污染防治條例》等有關規定并清楚縣政府劃定的禁養區和限養區范圍。除此之外,養殖場應盡可能多地遠離人口密集的地區,切忌在低洼易澇和發生過傳染病的地方建場。
有條件的養殖場內部應劃分為三個功能區,即管理區、生產區、病蓄管理區,各區之間應有一定的安全距離,防止人禽共患病的交叉傳播。出入場凈道也應與污道分開,大門入口處有消毒設備,還需安置防滲漏、防溢流、容積適當的糞便貯存設施以及雨水和污水分離收集的排水系統等設施。
4.2完善糞污收集服務體系
政府應投入資金根據養殖場及周邊耕地分布特征建立糞污集中處理中心。集中處理中心需緊臨公路主干道,交通運輸便利。處理中心內部應建設糞污暫存池、大棚、分離池、沼氣池、堆放場、消毒池、設備房貯液塘等配套設施。并且,在每個養殖場建設糞污管道、標準化糞污存儲池和糞便堆積棚等設施,實現畜禽養殖場糞污存儲設施設備全覆蓋。同時,組建專業化服務隊伍,配備糞污運輸車輛,定期開展糞污收集清運,以便集中處理及資源化利用。
同時,針對大量小型養殖戶存在的情況,鑒于其布局分散、資金短缺、戶主環境意識差等情況。養殖廢棄物處理及資源化利用難度更大,造成的養殖污染不可忽視的特點,可建立一種“戶”與“場”合作的關系,按比例共同出資建設相關設施,并統一管理,養殖戶收集糞污后交由養殖場集中生產沼氣或有機肥,按比例取得收益。
4.3糞污沼氣化:
4.3.1社會效益
沼氣池項目經過多年的發展已經產生了較大變化,不論是沼氣發酵技術還是沼氣利用技術都有了很大的進步,而且沼氣作為一種清潔能源,不僅能降低煤炭等資源對環境產生的影響,還能降低農戶資源消耗情況。并且沼氣在燃燒或其他使用過程中并不會產生污染或其他刺激性氣體,能夠改善居民的生活情況。沼氣能源還是一種可再生能源,只要有足夠的原料以及一定的發酵條件,就能源源不斷的產生以供使用。沼氣項目不僅能夠緩解我國能源供應緊張的局面,還能改善當地能源使用情況。沼氣項目僅使用人畜糞便與秸稈進行發酵并產生沼氣,將會極大的提升農民獲得的利益。
4.3.2經濟效益
據測定,一般4口之家,每天做飯、燒水、點燈用沼氣1.5m3左右,年用沼氣量547.5m3,本研究以平鄉縣豐州鎮王固養殖村中家中養有四頭豬的普通村民為例,分析沼氣這一生物質能的效益。
成本方面:
3-4口之家建8立方米沼氣池,原料為1噸水泥、一立方米石子、一立方米粗砂及其它輔料,原料造價600元左右。用工時22個左右。采用高檔沼氣灶具及配件約280元左右。沼氣池造價連工帶料為1300元左右。地面改圈、改廁,院內修路,根據實際情況而定。一般連工帶料500—1000元即可。
綜合各方面花費,建造沼氣池成本大概在3500元左右。
效益方面:
安裝一個8立方米的沼氣池,一年四季可以連續運行。在保持飼養四五頭豬解決原料來源的前提下,年產沼氣800—900米?,提供沼渣30—35米?、沼液20噸左右。沼氣、沼渣、沼液均可充分利用。
1、沼氣用作日常炊事,供全家一日三餐,年平均節煤2噸左右,節省燃料費可達900多元;2、沼氣用作照明,年可節約電費200元左右;3、沼渣、沼液用作肥料,年產沼肥5000公斤左右,折合氮肥約3000公斤,折合磷肥約2000公斤,可供30畝地追肥兩次,節約化肥約2000元左右。由于沼肥無病菌和蟲卵,能夠減少農作物病蟲害的發生,還可節約農藥。沼肥還能改良土壤,提高土壤有機質含量;4、用沼液代替農藥,進行噴施,防止農作物病蟲害,年可節約農藥開支200多元。
綜上分析,一年中,一口8立方米沼氣池可為農戶節省開支3000-4000元。
五、結束語
解決研究區域內畜禽養殖廢棄物的環境污染問題,實現養殖廢棄物的資源化利用,既要推動生產新型高效的生產生物復合肥和沼氣技術,又要各類方式平衡發展,結合各類畜禽糞便特性與不同資源化方式利用本身的特點,綜合實施。
參考文獻
[1]王葉燁,邵勝丹,陸澤.不同規模家禽養殖場糞污處理方式的調查與分析[J].中國家禽,2015,37(06):66-68.
[2]郭冬生,彭小蘭,龔群輝,夏維福.畜禽糞便污染與治理利用方法研究進展[J].浙江農業學報,2012,24(06):1164-1170.
[3]陳中敏.畜禽養殖惡臭污染分析及控制措施[J].科技與創新,2014(02):154-155.
[4]孔瑾.畜禽養殖環境總量控制預警的研究與分析[J].綠色科技,2017(06):82-84.
[5]李亞輝.畜禽養殖污染現狀與治理建議[J].畜牧獸醫科技信息,2016(12):41.
[6]張偉.河北省規模奶牛養殖場糞污處理現狀及對策研究[J].中國畜牧雜志,2016,52(04):43-47.
[7]段麗杰,李昂.吉林省規模化畜禽養殖場及污染減排措施調查分析[J].中國沼氣,2015,33(06):72-75.
[8]徐曉燕.淺析糞污處理與綜合利用技術[J].中國畜牧獸醫文摘,2016,32(11):75+152.
[9]于艷波.畜禽養殖污染的形成及無公害化處理[J].中國畜牧獸醫文摘,2016,32(11):77.
[10]黃紅英,常志州,葉小梅,馬艷,于建光,靳紅梅,許建平.區域畜禽糞便產生量估算及其農田承載預警分析——以江蘇為例[J].江蘇農業學報,2013,29(04):777-783.
[11]陳曉春,李素蓉,齊慧,王利琴.四川省家禽養殖場糞污處理方式的調查與分析[J].養殖與飼料,2019(01):62-65
[12]王子臣,吳昊,姜海,盛婧,黃紅英,管永祥,鄭建初.小型分散畜禽養殖場糞污收集服務體系建設研究[J].江蘇農業科學,2015,43(06):360-363.
[13]王之碧.養殖場糞污處理綜合解決方案及應用[J].當代畜禽養殖業,2018(09):48.
[14]趙磊.南和縣畜禽養殖廢棄物排放特征及資源化利用研究[D].河北:河北農業大學,2016.
本文是華北電力大學大創項目(項目號S201910079082)成果