王亮 高學偉 李寧
摘要:隨著國家對環境保護力度的加大,對畜禽糞污的治理勢在必行。分析了畜禽糞污處理現狀,介紹了處理畜禽糞污的方式,主要有自然發酵法、發酵床法、生產有機肥、沼氣工程、種養結合等。對畜禽糞污的處理應根據飼養方式、排污量大小、排污方式等,按照清潔化生產的原則,選擇最適宜的處理工藝與綜合利用模式,滿足減量化、無害化、資源化、生態化的要求。
關鍵詞:畜禽糞污;資源化;利用模式
中圖分類號:X713? ? ? ? 文獻標識碼:B? ? ? ? 文章編號:1007-273X(2021)07-0030-02
近年來,隨著畜禽養殖數量不斷增加,每年產生的糞污數量巨大,但因為缺乏必要的資金投入和技術推廣服務,導致大量的畜禽糞污不能被資源化利用,加劇了對環境的污染,隨著國家對環境保護力度加大,對畜禽糞污的治理迫在眉睫。
1 畜禽糞污處理現狀
隨著我國畜禽養殖規模化、集約化的興起,畜禽產能逐年提升,糞污排放量持續增多,呈現出以下特點。
1.1 排放量遞增
據統計,全國畜禽糞便的年排放量從1988年的18.8億t逐年上升,1998年已達到35億t[1]。根據農業農村部《重點流域農業面源污染綜合治理示范工程建設規劃(2016—2020)》,我國每年畜禽糞污產生量約38億t,但綜合利用率不足60%。
1.2 污染影響大
糞便中COD、BOD及殘留的重金屬會造成水體渾濁、變黑,畜禽污水未經處理會含有大量的N、P,導致水體富營養化;糞污散發出的NH3、H2S等惡臭氣體對大氣產生污染;畜禽糞便中含有細菌、病毒、寄生蟲,并且孳生蚊蠅等,這些病原體會傳播疾病,造成人、畜傳染病的蔓延[2]。
1.3 技術推廣少
對畜禽糞污的控源減排、清潔生產、無害化處理、資源化利用等技術層面的研究較為成熟,但缺乏專門的推廣和服務力量,資金投入少,市場化運作滿足不了需求。
2 畜禽糞污處理原則
對畜禽糞污的處理應根據飼養工藝、排污量大小、排污方式等,按照清潔化生產的原則,進行可操作的調整。結合廢棄物處理、環境保護、資源綜合利用和生態農業生產的要求,選擇最適宜的處理工藝與綜合利用模式,應滿足減量化、無害化、資源化、生態化的要求。減量化就是有效削減污染總量,如采取干清糞工藝、實施雨污分離等,并將污水減少到最低限度,從污染源頭減少糞污產生量;無害化就是選用先進工藝技術對畜禽糞污加工處理,消除污染,殺滅病菌,實現污水達標排放和能源生態綜合利用的零排放;資源化就是利用生物有氧發酵,配套先進的生產工藝生產有機肥,利用生物厭氧發酵生產沼氣,提供能源;生態化就是建成“畜-污-沼-飼(菜、果)-畜(人)”“畜-污-肥-飼(菜、果)-畜(人)”種養結合、農牧循環的生態平衡系統,為發展有機農業提供依托。
3 畜禽糞污資源化處理方式
3.1 自然發酵法
對養殖場產生的糞便、尿和污水集中收集,全部進入氧化塘貯存,氧化塘分為敞開式和覆膜式兩類,糞污在氧化塘內厭氧發酵,在施肥季節進行農田利用。
模式特點:糞污收集、處理、貯存設施建設成本低,處理利用費用也較低。糞便和污水全量收集,養分利用率高。糞污貯存周期一般要達到半年以上,要有足夠的土地建設氧化塘貯存設施,需配備糞肥輸送設備。主要適用于各類中小型畜禽養殖場和散養戶。
3.2 發酵床法
將發酵菌種與秸稈等混合制成有機墊料,利用微生物對糞便分解,形成有機肥還田。豬床免沖洗,糞便和尿液直接與墊料混合,利用豬喜好翻拱的特性,使墊料與糞污混合均勻進行發酵分解和無害化處理;或墊料不直接與生豬接觸,豬舍免沖洗,糞便和尿液通過漏縫地板進入下層墊料或轉移到舍外鋪設墊料的發酵槽中,通過機械翻拋,經過一段時間發酵后,可直接作為有機肥料進行利用。
模式特點:飼養過程不產生污水,處理成本低。墊料經進一步發酵后,可制作有機肥料還田。但是發酵床養豬也存在一些缺點,如成本高、發酵床護理不好易造成“死床”等[3]。糞便和尿液混合含水量高,發酵分解時間長,寒冷地區使用受限。主要適用于中小型生豬養殖場,其中舍外發酵床適用于年出欄1 000~2 000頭的養豬場。
3.3 生產有機肥
主要是采用好氧堆肥發酵。在有氧條件下,依靠好氧微生物的作用使糞便中有機物質穩定化。好氧堆肥有條垛、靜態通氣、槽式、容器等4種堆肥形式。堆肥過程中可通過調節碳氮比、控制堆溫、通風、添加沸石和采用生物過濾床等技術進行除臭。以生豬、肉牛、蛋雞、肉雞和羊規模養殖場的固體糞便為主,經好氧堆肥無害化處理后,就地農田利用或生產有機肥。
模式特點:好氧發酵溫度高,糞便無害化處理較徹底,發酵周期短、附加值高、經濟效益顯著。但是該模式需專業的設施設備,投資較大,技術較為復雜,人工控制需及時跟進。主要適用于各類大型養殖場、養殖密集區和區域性有機肥生產中心。
3.4 沼氣工程
建設大型沼氣工程,養殖場畜禽糞便、尿液及其沖洗污水經過預處理后進入厭氧反應器,經厭氧發酵產生沼氣、沼渣和沼液。沼氣發電上網或提純生物天然氣入戶,沼渣、沼液可生產有機肥。
模式特點:對養殖場的糞便和污水集中統一處理,減少小規模養殖場糞污處理設施的投資。專業化運行,能源化利用效率高。但一次性投資較大,沼液產生量多,處理成本較高,需配套后續處理工藝。適用于大型規模養殖場或養殖密集區,要求具備沼氣發電上網或生物天然氣進入管網條件,需要地方政府配套政策予以保障。
3.5 種養結合
即“以地定養、以養肥地、種養對接”,根據畜禽養殖規模配套相應糞污消納土地,或根據種植需要發展相應養殖場戶。畜禽糞便和污水采取不同方式處理后,直接用于農作物、蔬菜、果品生產,形成農牧良性循環,維護畜禽健康養殖,生產高端農產品,提高土壤肥力,實現生態、經濟效益雙豐收,適用于發展有機農業的農場。
4 結語
綠色發展是構建高質量畜牧業的必然要求。當前,畜牧業已由高速發展階段轉向高質量發展階段,發展畜牧業不能片面地追求速度,而更要注重發展的可持續性和高質量,粗放的飼養模式已經不適應現代發展要求,綠色、優質、環保將是未來畜牧業發展的必然趨勢。
參考文獻:
[1] 陳丹丹,谷子林,王圓圓,等.畜禽糞便污染及其防治措施的研究[A].生態環境與畜牧業可持續發展學術研討會暨中國畜牧獸醫學會2012年學術年會和第七屆全國畜牧獸醫青年科技工作者學術研討會[C].北京:中國畜牧獸醫學會、中國農業工程學會,2012.
[2] 劉 芳.畜牧產業發展對環境的影響[J].農業環境與發展,2000,17(1):30-33.
[3] 劉向明.豬場生物發酵床墊料衛生研究[D].武漢:華中農業大學,2012.