葉紅艷(平頂山市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心,河南 平頂山 467000)
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平頂山畜牧業(yè)糞污危害及資源化利用
葉紅艷
(平頂山市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心,河南平頂山467000)
隨著農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖戶的增加及規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,畜牧業(yè)生產(chǎn)在帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,畜牧業(yè)污染與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益凸顯。
1.1造成空氣惡臭
畜禽糞便在微生物的作用下,發(fā)酵時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氨氣、二氧化硫、糞臭素、甲烷、二氧化碳等有害惡臭氣體,連同畜禽本身的釋放,惡臭物質(zhì)可達(dá)230多種。動(dòng)物的糞便、尿液與污水釋放的惡臭,不僅使畜禽產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),影響其生長(zhǎng)發(fā)育,降低畜產(chǎn)品質(zhì)量,而且嚴(yán)重影響畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周圍的空氣質(zhì)量,危害飼養(yǎng)人員及周圍居民的身體健康。在畜禽養(yǎng)殖過程中,部分養(yǎng)殖場(chǎng)位置緊靠公路、村莊,設(shè)置的糞便晾曬場(chǎng)散發(fā)出非常難聞的氣味,嚴(yán)重影響了周邊居民的生產(chǎn)生活,甚至引起環(huán)境污染糾紛。
1.2造成水源、土地污染
糞便不經(jīng)處理,直接排入河水中,會(huì)造成污染擴(kuò)散,甚至對(duì)飲水源造成威脅??拷吹酿B(yǎng)殖戶多直接將糞便排入水庫、塘堰,由于水流緩慢,造成水體“富營(yíng)養(yǎng)化”,使水體變質(zhì)、發(fā)黑,引起藻類、雜草瘋長(zhǎng),部分水生生物死亡,威脅魚類生存,導(dǎo)致水體難以自動(dòng)凈化,使水質(zhì)不斷惡化。豬對(duì)飼料中的氮吸收率很低,大量的氮隨糞便排出體外后,在土壤中累積,超過其單位面積生態(tài)環(huán)境再循環(huán)需求。此外,未經(jīng)處理的糞便所帶的致病微生物可在環(huán)境中存活很長(zhǎng)時(shí)間,在田間施用后仍能生存。致病微生物會(huì)破壞土壤原有的功能并污染地下水源,有些會(huì)直接污染所栽種的作物,如大腸桿菌及沙門氏菌會(huì)對(duì)蔬菜的根和葉造成污染,污染嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響作物的生長(zhǎng),甚至毒害作物而出現(xiàn)死亡。
1.3危害人類健康
已查明,糞便中可引起寄生蟲感染的微生物有150種,主要有大腸桿菌、沙門氏菌、賈第蟲(鞭毛蟲)、彎曲菌及原蟲等。堆肥時(shí)因攪動(dòng)拋灑會(huì)產(chǎn)生生物氣溶膠,能在空氣中擴(kuò)散并影響人體健康,這些氣溶膠主要包括細(xì)菌、真菌、放線菌、節(jié)肢動(dòng)物、原生動(dòng)物以及微生物代謝過程中的一些產(chǎn)物,如酶、內(nèi)毒素、真菌毒素等。氣溶膠中的真菌、內(nèi)毒素及有機(jī)塵埃會(huì)刺激黏膜,造成發(fā)炎、過敏、氣喘和感染,嚴(yán)重威脅養(yǎng)殖者及周邊居民的健康。大腸桿菌細(xì)胞膜間隙中含有大量的內(nèi)毒素,少量的內(nèi)毒素即可導(dǎo)致人體熱原反應(yīng)。
畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治的基本原則是:減量化、容量化、無害化、資源化。多采用農(nóng)牧結(jié)合與資源循環(huán)的發(fā)展方式。對(duì)大型養(yǎng)殖企業(yè)實(shí)施沼氣工程、有機(jī)肥生產(chǎn)、沼渣沼液還田,進(jìn)一步提高畜禽糞便的綜合利用率。對(duì)中小養(yǎng)殖企業(yè)大力推廣發(fā)酵床生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù),減少糞污污染。
2.1沼氣工程
2.1.1沼氣綜合利用
沼氣綜合利用分簡(jiǎn)單模式和高能高效模式。
簡(jiǎn)單模式是普通農(nóng)業(yè)“三沼”利用模式,適用于普通農(nóng)戶,種植、養(yǎng)殖專業(yè)戶。有以下幾種常見模式:糞便、秸稈—沼氣—肥料;糞便、秸稈—沼氣—塑膜溫室;稻草—食用菌—沼氣—肥料;糞便、秸稈—沼氣—浸種;糞便、秸稈—沼氣—喂豬—沼氣—肥料。簡(jiǎn)單模式投資少,見效快,綜合利用面小,對(duì)沼氣池屬于粗放型的管理方式。
高能高效模式是專業(yè)戶“三沼”綜合利用,常見模式有:燃料、飼料、肥料“三料”共生型模式,農(nóng)、林、牧、副、漁“五業(yè)”并舉型模式,庭院立體生態(tài)型模式,“四位一體”沼氣池。北方農(nóng)村可選擇“四位一體”沼氣池,即由廁所、太陽能畜禽舍、地下沼氣池、塑模溫室組合為一體的綜合設(shè)施,“四位一體”沼氣池利用塑膜溫室保溫,充分利用太陽能,綜合效益顯著,被譽(yù)為北方農(nóng)村能源生態(tài)模式。
2.1.2沼氣、沼液和沼渣的單項(xiàng)利用技術(shù)
沼氣可用于日常照明、做飯、貯存糧食、保鮮果品,為大棚、溫室提供熱能和CO2氣肥。
沼液可用作飼料添加劑、浸種、追肥,用沼液拌料喂雞可使蛋雞產(chǎn)蛋提前20 d,產(chǎn)蛋多40枚;用沼液喂豬可加快豬的生長(zhǎng)速度,縮短豬的育肥期;用沼液浸種,發(fā)芽率比清水浸種高3%左右,同等栽培條件下,沼液浸種比清水浸種產(chǎn)量提高7%左右,比藥劑(多菌靈)拌種干播增產(chǎn)10%左右;沼液通過地下管道輸入種植蓮藕的水塘,不僅可以為蓮藕生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)料,而且經(jīng)過沉淀和生物凈化,塘內(nèi)的水可達(dá)到自然排放標(biāo)準(zhǔn),因此可通過水泵重新抽回用于豬舍的沖洗,實(shí)現(xiàn)水資源重復(fù)利用。
沼氣池厭氧發(fā)酵后的殘留物無草籽、無蟲卵、無病菌,富含氮、磷、鉀多種微量元素、17種氨基酸、維生素、生長(zhǎng)素和大量腐殖質(zhì),是緩速兼?zhèn)涞膬?yōu)質(zhì)有機(jī)肥。早期發(fā)酵殘留物可防治17種作物的25種病害,在基肥中添加不同比例的沼渣,土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量均明顯增加,土壤肥力得到顯著提高。沼渣中養(yǎng)分全面,質(zhì)地疏松,保墑性能好,酸堿度適中且含有機(jī)質(zhì),粗蛋白、腐殖酸、氮、磷、鉀能夠滿足食用菌的生長(zhǎng)要求,是栽培食用菌的好培養(yǎng)料。此外沼渣還可用來養(yǎng)殖蚯蚓、育秧等。
2.1.3沼氣開發(fā)利用過程中要點(diǎn)及問題
使糞便產(chǎn)生沼氣的條件,首先是保持無氧環(huán)境;其次是需要充足的有機(jī)物,以保證沼氣菌等各種微生物正常生長(zhǎng)和大量繁殖;第三是有機(jī)物中碳氮比適宜,碳氮比一般在25∶1時(shí),產(chǎn)氣系數(shù)較高;第四是控制好沼氣池的溫度,沼氣菌生存溫度范圍為8~70℃,以35℃最活躍,此時(shí)產(chǎn)氣快且量大,發(fā)酵期約為1個(gè)月;第五是沼氣池發(fā)酵物pH保持在6.7~7.2時(shí),產(chǎn)氣量最高。
提高沼氣出產(chǎn)率是沼氣化利用過程中的關(guān)鍵問題,沼氣的產(chǎn)生需要較高的環(huán)境溫度,往往在冬季需要沼氣的時(shí)候因溫度低、產(chǎn)生沼氣少,而不能滿足需要。大型沼氣工程需投入大量的人力物力財(cái)力,做好工藝流程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目規(guī)劃、資金規(guī)劃,成本較高。
2.2發(fā)酵床技術(shù)
2.2.1發(fā)酵床技術(shù)原理
生態(tài)發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)是綜合利用微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、發(fā)酵工程學(xué)原理,以活性功能微生物菌作為物質(zhì)能量“轉(zhuǎn)換中樞”的一種生態(tài)養(yǎng)殖模式。該技術(shù)的核心在于利用活性強(qiáng)大的有益功能微生物復(fù)合菌群,長(zhǎng)期和持續(xù)穩(wěn)定地將動(dòng)物糞尿廢棄物轉(zhuǎn)化為有用物質(zhì)與能量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)將豬等動(dòng)物的糞尿完全降解的無污染、零排放的目的,是當(dāng)今國(guó)際上一種最新的環(huán)保型養(yǎng)殖模式。
2.2.2發(fā)酵床分類及技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
發(fā)酵床分為:地下式發(fā)酵床和地上式發(fā)酵床、半地下式發(fā)酵床三種。地下式發(fā)酵床要求向地面以下挖50~60 cm,然后鋪墊料(鋸木、稻殼),菌種用水稀釋噴勻即可,如地下水位較高,可采用地上式發(fā)酵床。發(fā)酵床可以和環(huán)境安全型畜禽舍相結(jié)合,組成環(huán)境安全型發(fā)酵床豬舍。發(fā)酵床在管理方面有以下優(yōu)點(diǎn):省水、省工、省料、省藥、省電;提高豬肉品質(zhì)、提高生豬抵抗力、提前出欄、提高肉料比、減少豬肉藥物殘留,增加經(jīng)濟(jì)效益;無臭味、無蠅蛆、無環(huán)境污染,豬糞尿全部在豬舍內(nèi)降解,沒有污水和糞便向外排放,增加生態(tài)效益。
2.2.3發(fā)酵床技術(shù)注意事項(xiàng)
豬舍的建設(shè)要合理選址,合理布局,通風(fēng)良好,采光好,以陽光自東向西移動(dòng)時(shí)可照到豬圈全部為最佳,盡量做到陽光普照。根據(jù)豬的大小合理控制養(yǎng)殖密度。每頭豬大概1.3 m2左右,如果密度太小,微生物營(yíng)養(yǎng)不夠,發(fā)酵不好,會(huì)失去效果;密度過大,豬的活動(dòng)空間不夠,微生物吸收不了這么多豬糞,導(dǎo)致圈底潮濕。發(fā)酵混合物的總水分應(yīng)控制在60%~70%。過高過低均不利于發(fā)酵,水過少,發(fā)酵慢;水過多會(huì)導(dǎo)致通氣差、升溫慢并產(chǎn)生臭味。管理過程要控制好溫濕度。墊料合適的水分含量通常為40%~ 50%。夏季翻撬頻次降低(7~15 d 1次),冬季頻次增加(5~7 d 1次),夏季若室溫過高,可采取強(qiáng)制通風(fēng)、水簾降溫、噴霧降溫等措施。
2.3其他發(fā)酵技術(shù)
2.3.1干燥法
太陽能大棚干燥:此法需要太陽能大棚干燥設(shè)備,攪拌機(jī)在大棚內(nèi)反復(fù)行走、翻動(dòng)、搗碎、推動(dòng)糞便,排風(fēng)機(jī)將大棚內(nèi)的濕氣排出棚外,直至使糞便中的水分降至需要的含量。此法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能,運(yùn)行成本低,但在處理過程中有臭味排放到空氣中而造成污染??焖俑邷馗稍铮翰捎酶咝紵隣t,將含水量高的濕雞糞烘干加工成粉狀或顆粒狀的有機(jī)復(fù)合肥料或飼料顆粒。
微波干燥:雞糞在微波烘干之前要經(jīng)過晾曬處理,以便大幅降低雞糞含水量。此法的優(yōu)點(diǎn)是可以一次完成干燥、滅菌作業(yè),缺點(diǎn)是微波干燥的排水幅度較小,設(shè)備費(fèi)用及成本較高。
氣流干燥:此法要與固液分離設(shè)備配套使用,將含水率60%~75%的固體雞糞投入氣流干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理,此法能耗低,但烘干耗時(shí)長(zhǎng)。
2.3.2堆肥法
畜禽糞便經(jīng)過堆放發(fā)酵,利用自身產(chǎn)生的溫度來殺死蟲卵和病原菌。在堆肥過程中可加入快速分解菌降解,把不穩(wěn)定的的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成較穩(wěn)定的腐殖質(zhì),再配合適當(dāng)?shù)臒o機(jī)營(yíng)養(yǎng)配制成生物有機(jī)肥料,快速分解菌群,一方面降解畜禽糞便,另一方面利用畜禽糞便為基質(zhì)擴(kuò)大繁殖,隨畜禽糞便進(jìn)入土壤中,改善土壤微生物體系,提高肥力,改良土壤。此法是畜禽糞便利用和處理的較為傳統(tǒng)可行的方法,此法的缺點(diǎn)是占地面積大,發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng),不適合大、中型養(yǎng)殖場(chǎng)采用。
2.4除臭技術(shù)
吸附劑法:常見的吸附劑有沸石、膨潤(rùn)土、鋸末、蒿屬植物等。常見的化學(xué)除臭劑有高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硝酸鉀、雙氧水、臭氧等。目前國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)的除臭劑,有的是直接加入到畜禽糞尿中進(jìn)行除臭,如沸石、綠礬、磷酸鈣、高錳酸鉀、過氧化氫等;有的是添加到畜禽飼糧中通過提高日糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率來達(dá)到除臭的目的,如絲蘭屬植物提取物、酶制劑、沸石、活性炭、酸制劑、脲酶抑制劑等。
微生物除臭:利用厭氧微生物群制成的EM生物制劑,按一定比例,對(duì)畜禽生活的環(huán)境進(jìn)行噴灑,或添加到飼料中進(jìn)行飼喂。EM與動(dòng)物腸道內(nèi)的有益菌相互協(xié)同,可以提高蛋白質(zhì)的利用率和畜禽飼料的轉(zhuǎn)化率,抑制消除畜禽舍惡臭。
焚燒法:將有臭味物質(zhì)焚燒、減少臭味的強(qiáng)度。
構(gòu)筑防護(hù)林:種植綠色植物是一個(gè)有效防止氣味擴(kuò)散、減少氣味的方法。
獸醫(yī)科技
中圖分類號(hào):S81
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1004-5090(2016)01-0023-02
收稿日期:(2015-11-16)