杜宏宇
摘要:在規模化豬場養殖過程中,糞污和病死豬是主要的污染物,為減少其對環境造成的污染,有必要采取無害化處理技術對糞污和病死豬進行處理,如此可實現對廢棄物資源的有效再利用。本文分析了規模化豬場糞污與病死豬廢棄物的無害化處理技術應用,期望對促進當地養豬業與環境保護協調發展,不斷提高畜禽養殖廢棄物無害化處理水平有所幫助。
關鍵詞:規模化豬場;廢棄物;糞污;病死豬;無害化處理
隨著畜禽養殖業的快速發展,規模化豬場廢棄物無害化處理要滿足清潔生產、種養結合的要求,這樣才能最大程度地實現廢棄物資源的有效利用,促進養殖業生態良性循環。在廢棄物無害化處理中,豬場要嚴格執行國家和地方的法律法規,引入先進的無害化處理設備和技術,在廢棄物產生源頭降低污染量,并確保處理后的廢棄物達到無害化標準后才能允許排放或使用,如此可不斷提高豬場廢棄物的無害化處理水平。
1 糞污的無害化處理
1.1 糞污處理地點
規模化豬場在糞污處理中要按照相關規定合理選定處理廠的建設位置,不得在政府劃定的禁養區建設無害化處理廠,應將處理廠建設在禁建區域,且常年主導風向的下風向處或側風向處。處理廠要遠離禁建區域,距離控制在500 m以上。
1.2 糞污貯存
在規模化豬場建設糞便貯存設施,要求貯存設施遠離地表水不小于400 m,設施需要分別貯存液體廢棄物和固體廢棄物,便于無害化處理。在貯存設施周圍設置防護欄,避免人畜誤入其中造成安全事故。貯存設施的深度不小于5 m,底部進行防滲處理,避免對地下水造成污染,在滿足最小貯存體積的情況下,預留出一定的空間。在糞便貯存設施周圍設置防雨設施,防止造成糞污外溢污染環境[1]。
1.3 糞污清理
1.3.1 干清糞
采用人工或者機械方式收集、清除豬舍內的尿液和污水,將其從排污管道內排出,匯入糞污貯存設施。固體糞便采用堆積發酵、厭氧反應器發酵、條剁式發酵等方式進行發酵處理,產出有機肥或農家肥;液體糞污采用沼氣池或者氧化塘進行處理,將處理后形成的沼液或者廢水用于農業生產。
1.3.2 水泡糞
在豬舍地板下方建設貯存池,地板有漏縫,池中注入一定量水,將飼養過程中產生的糞便、尿液和廢水都排入貯存池內,貯存時長為30~60 d。對貯存池內的糞污進行干濕分離處理,其中固體糞便采用發酵技術制成有機肥和農家肥,液體糞污采用沼氣池或者氧化塘處理成肥水或沼液。
1.3.3 水沖糞
用高壓水槍對豬舍內的糞便、尿液和污水進行沖洗,使其從排污管道內流到糞污貯存池。這種糞污清理方式消耗大量用水,且后續的糞污處理成本也會隨之提高。
1.4 糞污處理工藝
根據豬場的養殖規模、豬只種類、自然環境條件以及排水條件等實際情況確定糞污處理技術,以保證在廢棄物排放達標或綜合利用符合要求的情況下控制廢棄物無害化處理成本。常用的糞污處理工藝主要包括以下3種模式。
1.4.1 糞污處理工藝模式一
對存欄數量不足2 000頭的豬場,應采用以下糞污處理工藝流程:豬舍→糞便水→格柵→沉砂集水池→厭氧反應池→沼液貯存池→施肥或其他用途。在此工藝流程中,厭氧反應池可進行沼氣凈化、產出沼渣,其中沼氣凈化后貯存到貯氣罐內,用于其他用途。沼渣用于堆肥,此處理工藝要求糞尿都進入到厭氧反應器中進行處理,對沒有采用干清糞工藝的豬場,需在日常管理中控制沖洗用水量,以提高糞污廢水濃度。通過對糞污進行無害化處理,不僅能夠提高能源利用率,滿足當地農業種植對堆肥的需求,而且還能夠滿足農戶生產生活對能源的需求。
1.4.2 糞污處理工藝模式二
對存欄數量不足2 000頭的豬場,還可以采用以下糞污處理工藝流程:豬舍→廢水→格柵→沉砂集水池→
固液分離設備→水解酸化池→厭氧反應池→沼液貯存池→施肥或其他用途[2]。此類處理工藝產生的沼氣能源相對較少,其主要功能是對糞污進行無害化處理,降低糞污中的有機物濃度。在處理工藝中,豬舍產生的糞便、固液分離設備產生的糞渣以及厭氧反應池產生的沼渣都用于堆肥,可滿足當地農作物種植對肥料的需求。
1.4.3 糞污處理工藝模式三
對存欄數量超過10 000頭的豬場,應采用以下糞污處理工藝流程:豬舍→廢水→格柵→沉砂集水池→固液分離設備→水解酸化池→厭氧反應池→配水池→好氧處理系統→自然處理系統→排放達標水。此處理工藝適用于土地有限且無法大量消納沼渣和沼液的地區,對廢水處理達標后才能排放。在糞污進入厭氧反應池前進行干濕分離,分別對廢水和糞渣進行單獨處理。
1.5 糞污處理技術
1.5.1 厭氧生物處理技術
此項技術是規模化豬場糞污無害化處理中經常采用技術,其技術原理是將糞污投入到厭氧反應器中進行發酵,借助微生物的作用分解有機質,使其轉化為沼氣和有機肥料。厭氧生物技術具有高效、節能、環保和資源化的技術優勢。厭氧生物處理技術依靠厭氧反應器、沼氣收集與處理系統、沼液和沼渣處置系統完成糞污的無害化處理,主要包括以下2種處理方式:(1)固液分離的厭氧生物處理。采用升流式厭氧污泥床或折流式厭氧反應器,發酵溫度控制在20℃以上,水力停留時長大于5 d,配置2個以上體積不小于2 000 m?的厭氧罐體,當需要處理數量較大的糞污時,采用多個單體反應器聯合處理。采用三相分離器有效分離糞污中的水、氣、泥,降低物料中的含泥量。(2)固液未分離的厭氧生物處理。采用全混合厭氧反應器或推流式反應器,生物處理時的溫度為35℃,當總固體含量不超過3%時,水力停留時長需在5 d以上。當總固體含量超過3%時,水力停留時長需在8 d以上。在厭氧生物處理中,一般采用一級厭氧消化。
1.5.2 好氧堆肥技術
豬場采用好氧堆肥技術處理糞便時需要經過以下工序:(1)預處理。分選出糞便中的雜物,如玻璃、石塊、金屬等,調整預處理后的糞便指標,含水量為40%~60%,碳氮比為20∶1~30∶1,pH為6.5~8.5。在碳氮比調整中,可在糞便中添入稻殼、秸稈等物料,或者加入酶制劑或菌劑進行調整。(2)發酵。糞便發酵溫度為55~65℃,最大溫度不得超過75℃,發酵持續時長在5 d以上。根據糞便的碳氫比、含水量、堆肥工藝以及天氣狀況確定堆肥時間,堆肥物料的氧氣濃度在10%以上。如果采用翻堆方式,則要適時通風換氣,對堆肥物料的氧氣濃度和溫度進行適當調節。當發酵完成后,物料的碳氫比控制在20∶1以內,含水率降至20%~35%,腐熟度不低于Ⅳ級。(3)處理。在此道工序中對物料進行干燥、破碎、造粒、過篩處理,形成堆肥制品,要求堆肥制品含水量不得超過30%,含鹽量不得超過2%,質地松散且無惡臭[3]。(4)貯存。將堆肥制品貯存到堆肥場地,最長貯存時間為6個月。
1.5.3 發酵床技術
這是一種利用微生物從豬場糞污產生源頭進行處理的環保養殖技術,該技術以發酵墊料和豬糞尿為基質,利用高效糞污降解菌對基質進行降解轉化,進而達到豬場養殖零排放的目的。規模化豬場采用發酵床技術能夠快速對糞污進行殺蟲、除臭、滅菌、干燥處理,再通過烘炒將糞污制成有機復合肥,或者也可以在液體廢料中摻入其他營養元素廢料制備成液體肥,為農田生產提供充足的肥料供給。通過發酵床技術進行糞污處理效率是自然堆肥進行糞污處理效率的
10倍以上。豬場糞污在發酵床堆肥過程中實現無害化處理,其產出的有機肥料符合農業生產相關技術指標,提高了廢棄物資源的循環利用率。雖然發酵床技術具有節約用水、減少臭氣污染、冬季保暖性強等優勢,但是也會帶來消毒困難、疾病傳播風險大等弊端,故此需根據當地實際的豬場規模確定是否采用發酵床技術。
2 病死豬的無害化處理
2.1 無害化處理技術
在規模化豬場飼養過程中,病死豬的無害化處理是生物安全防控的重要內容,要按照相關規范要求處理病死豬的尸體,以降低高致病性傳染病傳播風險。病死豬不得隨意售賣、不得丟棄、不得用于飼料,需根據實際情況采取以下無害化處理技術。
2.1.1 深埋法
將病死豬投入到深埋坑中覆蓋和消毒處理,具體處理技術如下:根據病死豬尸體數量確定深埋坑的坑內容積,深埋坑的底部距離地下水位不得少于1.5 m,對底部做好防漏、防滲處理。深埋坑底部撒一層漂白粉或生石灰,厚度為2~5 cm。病死豬的尸體投入到深埋坑之后,最上層病死豬距離地表不得小于1.5 m。向深埋坑內覆土,覆土厚度不小于1.2 m。覆土時不能過于夯實,防止因尸體腐敗產出的氣體從土體內冒出。當深埋處理后,使用漂白粉、氯制劑等消毒劑對深埋坑表層及其附近進行消毒。
2.1.2 焚燒法
在專門的焚燒容器焚燒病死豬的尸體,使尸體在富氧狀態下進行氧化反應,或在無氧的狀態下進行熱解反應。具體處理技術如下:對病死豬尸體進行破碎預處理,將處理后的尸體投入到焚燒爐內,使尸體充分氧化和熱解,焚燒過程中產生的高溫煙氣進入到二次燃燒室內繼續燃燒,從渣機處排出爐渣。焚燒爐的燃燒室溫度不小于850℃,燃燒中產生的煙氣氧含量控制在6%~10%之間。按照相關技術規范要求配置余熱利用系統、煙氣凈化系統,對二次燃燒室排出的煙氣進行再利用。燃燒室始終保持負壓狀態,在焚燒過程中禁止發生煙氣泄漏,收集和貯存焚燒爐渣,避免對環境造成污染。
2.1.3 堆肥發酵降解法
這種處理方法將病死豬放到豬場堆肥區進行發酵降解,這是最安全的無害化處理技術。具體操作如下:控制好每次進行堆肥發酵處理的病死豬數量,不得超出堆肥區的承受能力。堆肥發酵的適宜濕度為45%,低于40%的濕度不利于細菌生長,高于60%的濕度不利于氧氣流通;堆肥發酵的適宜溫度為55~70℃,在此區間的溫度適合微生物生長,堆肥速度隨著溫度的升高而加快,產生的熱量也會隨之增多。如果發酵溫度低于50℃,則會降低分解效率,減慢微生物活性。當發酵溫度超出77℃時,會出現自燃現象。在堆肥發酵降解過程中,需要使用疏松劑,可選用鋸末,按照250∶1的比例配制鋸末與豬堆肥碳源,當堆肥開始后用刨花等粗糙材料將分解后的物料進行混合。
2.1.4 高溫法
在常壓狀態下,利用專門的封閉系統對病死豬尸體進行高溫處理。具體技術要點如下:破碎處理病死豬的尸體,破碎處理后的物體長、寬、高都不得超過5 cm。在封閉系統的容器內加入油脂,利用導熱油加熱容器夾層,將破碎后的物體送入容器內,使物體與油脂混合,容器內部溫度升高到180℃以上,持續加熱不小于2.5 h。在加熱過程中會產生熱蒸汽,熱蒸汽通過廢氣處理系統進行處理后排出,加熱后的殘渣輸入到壓榨系統進行處理,使其符合廢棄物排放標
準要求。
2.2 無害化處理管理措施
2.2.1 完善病死豬無害化處理程序
當豬場上報病死豬時,要由當地官方獸醫和收集點工作人員到豬場進行核查,確定病死豬的死亡原因,待排除因重大傳染病造成的死亡后開具收集憑證,將病死豬運回收集點準備進行無害化處理。當地病死畜無害化企業從收集點運輸病死豬,運輸過程中做好消毒工作,在進行無害化處理過程中要安排2名官方獸醫進行全程監督,以確保無害化處理流程合規。當病死豬無害化處理后,收集整理各個環節的材料,將處理情況上報市畜牧獸醫管理部門進行審核,按照地方性政策規定落實病死畜禽無害化處理財政補貼資金。
2.2.2 實施病死豬無害化處理閉環運行
對養殖戶較多的鄉鎮街道辦事處建立收集點,各收集點配置專業收集車和專職人員,當有病死豬時,收集點工作人員要對病死豬拍照,在畜禽無害化處理監管信息系統中填報相關情況,上傳照片和數據資料,全面落實閉環管理。收集點要按照相關技術要求收集、暫存和轉運病死豬,對進出收集點的車輛進行徹底消毒,保證收集點安全,防止發生疫病風險。
2.2.3 加大病死豬無害化處理執法力度
規模化豬場不得隨意丟棄病死豬,不得將病死豬販賣給屠宰者、經營者,不得私自貯藏病死或死因不明的病死豬。當地有關部門要加大對病死豬無害化處理的監管力度,以《動物防疫法》為依據,對違法違規的豬場以及個人進行嚴厲處罰。在監管過程中,畜牧獸醫、公安、市場監督等部門要保持溝通聯系,落實聯防聯控機制,合力監督和打擊收購、販賣、屠宰、加工病死豬的違法犯罪行為,這樣才能提高養殖戶對病死豬無害化處理的思想意識,積極配合有關部門做好傳染病防控工作。
3 結論
綜上所述,在規模化豬場養殖過程中要重視廢棄物的無害化處理,將糞污與病死豬作為無害化處理的重點,嚴格按照法律法規和技術規范做好無害化處理工作,加強糞污廢棄資源的有效利用,杜絕病死豬流向市場,以有效防范重大傳染病。在糞污無害化處理中,規范實施糞污無害化處理工藝流程,合理采用厭氧生物處理技術、好氧堆肥技術等,將糞污變廢為寶,為豬場帶來額外的經濟收益。
參考文獻
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