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可持續(xù)養(yǎng)殖業(yè)中畜禽廢棄物治理方式研究

2023-02-16 14:56白春雨
吉林畜牧獸醫(yī) 2023年11期
關鍵詞:沼氣無害化廢棄物

白春雨

吉林省長春市榆樹市牧業(yè)管理局青山鄉(xiāng)畜牧獸醫(yī)服務科,吉林榆樹 130400

1 畜禽廢棄物無害化治理重要性分析

畜禽養(yǎng)殖業(yè)在全球范圍內(nèi)扮演著重要的食品生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展角色。然而,日益增長的相關產(chǎn)業(yè)也帶來了一系列環(huán)境和衛(wèi)生問題,引發(fā)了廣泛的社會關切。畜禽廢棄物的處理方式對生態(tài)環(huán)境、資源浪費和公共健康形成新的挑戰(zhàn)和機遇。畜禽廢棄物主要包含畜禽的糞污、喂養(yǎng)過程中產(chǎn)生的廢棄飼料、病死畜禽的尸體等。傳統(tǒng)的處理方法已經(jīng)不再適應現(xiàn)代社會對于生態(tài)環(huán)保、衛(wèi)生安全等領域的要求。畜禽廢棄物的無害化處理已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)的重要議題,要求我們尋找更加可持續(xù)和環(huán)保的解決方案。傳統(tǒng)的處理方式,如填埋和焚燒,不但浪費了大量有機質(zhì)資源,處理過程還容易產(chǎn)生溫室氣體和有害生態(tài)的污染物,對生態(tài)環(huán)境和公共衛(wèi)生領域帶來嚴重負面影響.

因此,本文旨在深入探討畜禽廢棄物無害化處理的重要性和必要性,我們將詳細研究各種無害化處理技術以及它們在減少環(huán)境污染、資源回收和生態(tài)平衡方面的潛力。

2 畜禽廢棄物治理方式原理及優(yōu)劣分析

在生態(tài)環(huán)保和畜牧養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的大背景下,對畜禽廢棄物的無害化處理方式提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。以下是幾種常見的處理措施以及它們的優(yōu)劣勢分析。

2.1 厭氧消化

厭氧消化是一種通過微生物在無氧環(huán)境中分解畜禽廢棄物的生物處理方式,其主要產(chǎn)物是沼氣,主要成分為甲烷和二氧化碳,同時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的有機殘渣,這個殘渣通常可以用作有機肥料。厭氧消化處理流程是將畜禽廢棄物和其他有機物質(zhì)收集混合形成發(fā)酵原料。需保持水分含量維持在20%~30%之間。將混合的原料填充到密閉的反應器中,確保反應器被填滿但不過于緊密,以促進氣體的產(chǎn)生和排放,微生物分解主要過程有兩個階段。在酸化階段中,廢棄物會被初步分解轉(zhuǎn)化為有機酸。在產(chǎn)沼氣階段中,之前生成的有機酸會被微生物再次加工分解產(chǎn)生沼氣,包含甲烷和二氧化碳。沼氣可被適用于多種場景,包括發(fā)電、供暖等。同時會產(chǎn)生穩(wěn)定的有機殘渣,這些殘渣富含養(yǎng)分,可以用作有機肥料,改善土壤肥力。

厭氧消化的優(yōu)勢在于產(chǎn)生的沼氣可以用作能源,從而減少對傳統(tǒng)能源的依賴;減少廢棄物體積,減輕廢物管理負擔;有機肥料可回收養(yǎng)分,改善土壤肥力;減少臭氣和溫室氣體排放。劣勢是需要投資設備和技術,成本較高;處理過程需要時間,不適用于需要快速處理的情況;需要定期維護和運營管理;產(chǎn)生的沼氣需要適當處理和儲存。

2.2 堆肥處理

堆肥處理是一種通過自然分解過程將有機廢棄物轉(zhuǎn)化為有機肥料的方法,以改善土壤肥力和減少有機廢棄物的排放。堆肥處理首先是將相關原料包括畜禽廢棄物等經(jīng)過初步處理,如切碎或粉碎,需要控制原料的濕度,一般維持在50%~60%水分含量范圍內(nèi),將初步處理后的堆肥原料堆放存儲在適宜的地點,形成堆肥堆。堆肥堆的尺寸通常在1 ~2 m 的高度,2 ~4 m 的寬度和適當?shù)拈L度。這個尺寸有利于通風,以確保氧氣能夠進入堆內(nèi),促進微生物分解。堆肥過程依賴于微生物活動,它們會分解有機廢棄物中的碳、氮等化學物質(zhì)。這個分解過程產(chǎn)生熱量,提高了堆肥堆的溫度,通常在50 ~70 ℃之間。這個溫度可有效殺滅病原體和雜草種子。堆肥通常需要幾個月到一年不等時間來完全熟化。在此過程中,有機廢棄物會逐漸分解成穩(wěn)定的有機物質(zhì),成為有機肥料,可以把有機肥料收集并應用于農(nóng)田或庭院,增加土壤肥力。有機肥料包含多種養(yǎng)分,如氮、磷、鉀等,非常有助于作物生長。

堆肥處理的優(yōu)勢在于成本較低,可在農(nóng)場內(nèi)進行;有機肥料可改善土壤質(zhì)量和結構;減少甲烷等溫室氣體的排放。然而劣勢是需要大量的空間,不適用于有限土地;處理時間較長,需要定期翻堆促進分解;需要管理以防止異物和有害物質(zhì)混入。

2.3 生物處理

生物處理是一種利用微生物來分解有機廢棄物的處理方法,以降低環(huán)境污染,同時產(chǎn)生有機肥料或其他有價值的產(chǎn)物。生物處理的過程是收集各種畜禽廢棄物通過切碎或粉碎,以增加表面積。處理過程通常在反應器中進行,可以是開放式的或封閉式的。需要接種適當?shù)奈⑸?,如細菌、真菌或生物酶。環(huán)境要求較為嚴格,濕度通常在50%~70%之間,而溫度通常在25 ~60 ℃之間。在一些有氧生物處理中,需通過定期攪拌或加強通風來輸送氧氣。微生物通過分解和轉(zhuǎn)化有機廢棄物中的碳、氮、磷等元素,將其轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定、有機質(zhì)豐富的產(chǎn)物。這些產(chǎn)物可能包括有機肥料、沼氣、生物柴油等,生物處理產(chǎn)生的有機肥料可以應用于農(nóng)田,改善土壤質(zhì)量和肥力。其他產(chǎn)物如沼氣等可應用于能源供應,生物柴油可應用于交通領域。

生物處理的優(yōu)勢在于能夠高效分解有機廢物;可以處理多種類型的廢物,包括動植物廢棄物;產(chǎn)生的有機肥料可以應用于農(nóng)業(yè)。然而劣勢是整個過程需要嚴格控制溫度、濕度和氧氣供應等條件;同時需要專業(yè)知識和技術支持;需要大規(guī)模處理以實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

2.4 熱處理和焚燒

熱處理和焚燒是一種高溫處理廢棄物的方法,旨在減少有機廢棄物的體積,殺滅病原體和有害微生物,同時轉(zhuǎn)化生成有經(jīng)濟價值的產(chǎn)物。熱處理和焚燒處理流程是將有機廢棄物經(jīng)過初步處理,如切碎、分解或篩選,收集的廢棄物通常需要運送到專門的熱處理設施,如焚燒爐、熱處理反應器。廢棄物在高溫環(huán)境,即800 ~1 200 ℃之間可以有效地殺滅病原體和有害微生物,同時分解有機物質(zhì),可有效降低污染和廢棄物的體積。處理過程產(chǎn)生的熱量可被用于如發(fā)電、供暖等用途,這樣可以將廢棄物轉(zhuǎn)化為能源。處理后的殘渣可能包括灰渣、廢渣、廢渣等,這些殘渣通常需要特殊處理或處置,以減少其對環(huán)境的潛在影響。同時會產(chǎn)生廢氣,這些廢氣須經(jīng)特殊設備進行環(huán)保處理后排放,以降低對空氣環(huán)境的污染。

熱處理和焚燒的優(yōu)勢在于高溫處理可有效殺滅病原體和有害微生物;可將有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源,如熱能或電力。然而劣勢是高溫處理需要大量能源,可能不環(huán)保;焚燒產(chǎn)生的廢氣需要處理,以減少污染;會導致養(yǎng)分損失,因為有機物質(zhì)被燒毀。

2.5 發(fā)酵處理

發(fā)酵處理是一種通過微生物的活動將有機廢棄物轉(zhuǎn)化成更穩(wěn)定和有用產(chǎn)物的生物處理方法,發(fā)酵處理首先是將畜禽廢棄物收集并進行切碎、破碎或粉碎等處理以增加表面積,以便于加速微生物分解活動。原料通常被放置在發(fā)酵反應器中,這些反應器可以是封閉式或半封閉式的,以確保在發(fā)酵過程中能夠控制溫度、濕度和氧氣供應。需要接種適當?shù)奈⑸?,如細菌、真菌或酵母,這些微生物逐漸開始分解有機物質(zhì)。溫度和濕度是關鍵的參數(shù),通常溫度保持在20 ~60 ℃之間,濕度在50%~70%之間,通過分解有機廢棄物中的碳、氮、磷等元素,將其轉(zhuǎn)化為更有價值和溫度的產(chǎn)物。發(fā)酵結束后的產(chǎn)物可能包括有機肥料、有機酸、酒精、生物塑料等,具體取決于處理方法和原料類型。

發(fā)酵處理的優(yōu)勢在于相對低成本,可在小規(guī)模農(nóng)場內(nèi)操作;有機肥料可以改善土壤結構和肥力;有效降低廢棄物體積,方便廢棄物管理。然而劣勢是需要控制溫度、濕度和通氣以確保發(fā)酵正常進行;處理時間較長,需要等待廢物分解完成;需要培訓農(nóng)民以正確操作發(fā)酵堆。

3 畜禽廢棄物無害化治理方式推廣策略

隨著科技的發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出新的畜禽廢棄物無害化處理技術和方法,以提高畜禽無害化處理的效率和環(huán)境友好性。在學術研究中,不斷探索新的技術應用是一個重要方向。同時需進行大力推廣實施,推廣畜禽廢棄物無害化方法需要綜合考慮技術、市場、環(huán)境和政策等多個因素。

推廣需增加大眾意識,針對養(yǎng)殖業(yè)者、政策制定者和社會大眾的教育活動至關重要。說明廢棄物處理方式如何提高環(huán)保性、資源回收率和經(jīng)濟效益,同時可建立示范項目,展示處理方法的實際應用和效益,吸引潛在投資者,為養(yǎng)殖業(yè)者和操作員提供處理方法的培訓和支持,確保相關處理設備的正確運行和維護。政府可提供財政激勵,如補貼、獎勵和低息貸款及相關政策法規(guī)支持。建立監(jiān)測和評估機制,跟蹤無害化處理方法的性能和效益,這有助于持續(xù)改進和證明方法的可行性。

這些推廣策略可根據(jù)不同地區(qū)和市場的情況進行調(diào)整和定制。成功的推廣策略通常需要多方合作,包括政府、產(chǎn)業(yè)協(xié)會、研究機構和商業(yè)企業(yè)。同時,持續(xù)的監(jiān)測和評估效果是確保處理方式成功推廣的關鍵因素之一。

4 結語

做好畜禽廢棄物的無害化處理工作不僅有助于環(huán)境保護和資源循環(huán)利用,還對養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、食品安全和疫病控制產(chǎn)生積極影響。相關無害化治理方式成功落地可有效確保畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展。

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