劉詩柱+豐培
摘要:分析了近年來畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展特點及國內(nèi)外畜禽糞便綜合處理利用的現(xiàn)狀,對目前存在的各種問題介紹了4種綜合處理技術(shù),為中小型養(yǎng)殖場畜禽糞便的無公害處理提供參考。
關(guān)鍵詞:中小型養(yǎng)殖場;畜禽糞便;有益菌;無害化處理
中圖分類號:X713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1007-273X(2017)09-0035-02
近來,隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和居民飲食結(jié)構(gòu)的變化,河南各地發(fā)展迅速的養(yǎng)殖業(yè)受到前所未有的挑戰(zhàn)。在城市土地供應(yīng)日趨緊張、城市迅速擴(kuò)張的大背景下,這些各種類型的養(yǎng)殖基地幾乎都建在了農(nóng)村,再者由于農(nóng)村傳統(tǒng)的生活模式(家庭畜禽的養(yǎng)殖),使得產(chǎn)生的大量畜禽糞便嚴(yán)重污染了環(huán)境,不但影響了養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,種植業(yè)乃至人類的生存環(huán)境也受到威脅。十一五規(guī)劃中對新農(nóng)村建設(shè)提出生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主的要求。十二五又提出了青山、綠水、凈土行動計劃,對農(nóng)村建設(shè)提出了更高的要求。而畜禽糞便的不合理處理則是新農(nóng)村建設(shè)的最直接障礙。所以,針對目前中國農(nóng)村畜禽糞便利用處理不當(dāng)、污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀,通過廣泛調(diào)研,綜合介紹和評述了目前國內(nèi)外采用的畜禽糞便無害化處理、資源利用的方法技術(shù),以期養(yǎng)殖場能結(jié)合自身實際摸索出一套適宜的糞便綜合處理技術(shù)。
1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展特點
1.1 集約化畜禽養(yǎng)殖場大量興起
以正大、雙匯為代表的諸多大型集團(tuán)公司大舉進(jìn)軍養(yǎng)殖環(huán)節(jié),發(fā)展速度之快前所未有,其產(chǎn)值已超過畜禽養(yǎng)殖業(yè)的40%。這些大型集團(tuán)化養(yǎng)殖企業(yè)能夠較好地解決養(yǎng)殖業(yè)污染問題。
1.2 集約化畜禽養(yǎng)殖場發(fā)展區(qū)域不平衡
很多養(yǎng)殖場建在人口稠密、交通方便和靠近水源的地方,約30%的集約化畜禽養(yǎng)殖場距離居民區(qū)或水源地不到100 m,80%以上大中型集約化畜禽養(yǎng)殖場分布在對畜禽產(chǎn)品需求較大的東部沿海地區(qū)及大城市郊區(qū),而西部地區(qū)大中型集約化畜禽養(yǎng)殖場僅占總量的1%左右[1]。中國環(huán)保政策的變化會使某些大中型養(yǎng)殖場面臨整改或退出。
1.3 小型集約化養(yǎng)殖場占很大比例
相當(dāng)數(shù)量的新建集約化畜禽養(yǎng)殖場是通過公司+農(nóng)場形式集中發(fā)展起來的,或由養(yǎng)殖專業(yè)戶擴(kuò)大規(guī)模發(fā)展而成,因此許多養(yǎng)殖場配套設(shè)施不完善。目前小規(guī)模集約化畜禽養(yǎng)殖場占中國集約化畜禽養(yǎng)殖場總數(shù)的80%以上。這部分養(yǎng)殖場存在環(huán)境污染問題的較多,也是國家治理的重點。
1.4 種養(yǎng)分離趨勢明顯
種養(yǎng)結(jié)合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式對畜禽糞便無公害處理最為有利,但是有80%以上的集約化畜禽養(yǎng)殖場沒有足夠數(shù)量的配套耕地以消納其產(chǎn)生的畜禽糞便,使集約化畜禽養(yǎng)殖場的污染危害日漸凸顯。近年來中國大力倡導(dǎo)家庭農(nóng)場建設(shè),對種、養(yǎng)結(jié)合的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)體形式實施補(bǔ)貼,這將有利于畜禽糞便進(jìn)入種植業(yè)消化,并能夠促進(jìn)良性生態(tài)鏈形成。
2 國內(nèi)外畜禽糞便處理利用現(xiàn)狀
2.1 國外畜禽糞便處理利用現(xiàn)狀
西方發(fā)達(dá)國家,如美國、日本、荷蘭等,從20世紀(jì)60年代就開始重視解決集約化養(yǎng)殖場的糞便處理問題,開發(fā)了各種處理技術(shù)和設(shè)備。目前發(fā)達(dá)國家均有較為科學(xué)穩(wěn)定的糞便處理方法。比如加拿大對牛、羊等吃草動物的糞便,一般留在養(yǎng)殖場內(nèi)進(jìn)行循環(huán)處理,最簡單的辦法是處理成有機(jī)肥料。如果是大的養(yǎng)殖場,還可以處理成再生飼料。在荷蘭,小農(nóng)場一般把糞當(dāng)肥料,不需花大錢弄設(shè)備進(jìn)行更專業(yè)的處理。馬糞等部分由人工或半機(jī)械化工具收集,集中放入化糞池。澳洲畜牧業(yè)分工很細(xì),有專門從事將糞便處理成肥料、培育牧草、防止疫病、品種優(yōu)化等的生產(chǎn)和服務(wù)公司。
2.2 國內(nèi)畜禽糞便處理利用現(xiàn)狀
中國畜禽糞便處理的研發(fā)始于20世紀(jì)80年代,最初是將曬干的糞便用作魚飼料和豬飼料,目前也有用于牛和羊飼料的。近幾年來,有些地區(qū)將畜禽糞便加工成有機(jī)肥,效果良好。目前中國畜禽糞便等廢棄物處理的方式主要有3種:肥料化處理、能源化處理及飼料化處理。其中肥料化處理是利用最為廣泛的模式,包括未經(jīng)處理直接還田、干燥后還田和有機(jī)肥還田等3種方式。畜禽廢棄物未經(jīng)處理直接還田是養(yǎng)殖戶目前選擇最多的處理方式,占畜禽廢棄物處理總量的60%以上。不過,直接還田、干燥后還田都容易造成二次污染的問題。能源化主要通過發(fā)電、沼氣燃料來實現(xiàn),而飼料化則主要用在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面。畜禽糞便的飼料化利用很早以來都有研發(fā)和小范圍的推廣,但是發(fā)展較為緩慢。
3 河南省畜禽糞便處理利用存在的主要問題
3.1 養(yǎng)殖規(guī)模迅速擴(kuò)大,畜禽排泄物數(shù)量劇增
據(jù)統(tǒng)計,2008年河南省畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要畜禽糞便排放總量為28 120.3萬t,其中糞的排放總量為18 329.5萬t,占排放總量的65.2%;尿的排放總量為9 790.8萬t,占排放總量的34.8%。河南省畜禽糞尿排放總量(28 120.3萬t)占全國每年糞尿排放總量的10%左右[2],大量未經(jīng)無害化處理的畜禽排泄物和尸體污染水源、空氣、土壤、生態(tài),嚴(yán)重影響到國民的身心健康。
3.2 缺少養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃
有很多養(yǎng)殖場沿河而建,糞便不經(jīng)處理直接排放到河流,對環(huán)境構(gòu)成極大破壞,甚至威脅到一些城市水源。目前國內(nèi)的糞便處理工藝雖然有3種模式,也發(fā)展了一定的時間和規(guī)模,但是,針對中小型養(yǎng)殖場真正行之有效的糞便系統(tǒng)處理工程還是沒有形成。大多糞便處理設(shè)施主要是為大型養(yǎng)殖場而建設(shè)的,針對中小型養(yǎng)殖場的處理設(shè)施較少。
由于農(nóng)村傳統(tǒng)的生活模式,農(nóng)戶習(xí)慣豢養(yǎng)家庭畜禽,以前這些畜禽糞便多用于農(nóng)田,但是因為化肥使用的普及,現(xiàn)在的畜禽糞便還田的數(shù)量已經(jīng)大大減少。大量的畜禽糞便堆積在一起,不但造成了環(huán)境污染,而且也占用了多余的住房面積,給農(nóng)戶造成了諸多不便。
3.3 傳統(tǒng)的糞便處理方式不科學(xué)
目前最普遍處理糞便的方式就是晾曬,大部分采用自然晾曬,少部分采用晾曬大棚。晾曬是一種物理化干燥過程,就是畜禽糞便直接暴露于空氣中進(jìn)行干燥,畜禽糞便在堆肥處理過程中產(chǎn)生大量的臭氣。揮發(fā)的氣體讓操作人員厭惡,引起人和家畜的呼吸道疾病,而且增加自然系統(tǒng)中氨的負(fù)荷;同時大量氨氣的揮發(fā)也會因氮元素的流失造成施肥效果較差。endprint
堆積發(fā)酵技術(shù)相對發(fā)展成熟,但是同樣面臨兩大難題:一是糞便發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的臭氣,這些臭氣會污染環(huán)境,而且要占用大量土地和較多勞力。
4 綜合處理技術(shù)
4.1 養(yǎng)殖過程中使用乳酸菌制劑
飼養(yǎng)過程使用乳酸菌除了提高畜禽健康程度和生產(chǎn)性能外,還會減少腸道病發(fā)生、降低糞便中水分含量。正常的糞便水分含量適中,糞臭味較輕,有利于運輸、堆積、發(fā)酵等進(jìn)一步的操作。
4.2 集中發(fā)酵
養(yǎng)殖場要及時將糞便運送至處理場,將糞便進(jìn)行集中統(tǒng)一處理。處理場與養(yǎng)殖場之間要建有防疫處理帶,這是疫病防控的需要。其次糞便在發(fā)酵過程中用有益菌(EM原露)按1∶10的比例稀釋發(fā)酵,濕度在70%~80%,混合發(fā)酵1~2 d即可使用,可消除糞料在育蛆過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體[3]。
4.3 利用糞便生產(chǎn)蠅蛆
蠅蛆是當(dāng)前養(yǎng)殖場夏季困擾多年、揮之不去的一大難題,但是完全可以把廢物轉(zhuǎn)化為資源,從而變廢為寶。蠅蛆富含優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì),其營養(yǎng)成分很全面,含有動物所需要的多種氨基酸,其每一種氨基酸含量都高于魚粉,必需氨基酸總量是魚粉的2.3倍,蛋氨酸含量是魚粉的2.7倍,賴氨酸含量是魚粉的2.6倍。把糞便推入由混凝土澆筑成的產(chǎn)蠅蛆池后分開堆放,有利于蠅蛆的產(chǎn)生。經(jīng)過1~2 d的放置,糞便會產(chǎn)生大量的蠅蛆。1 kg畜禽糞便一般可生產(chǎn)0.1~0.3 kg蠅蛆,最高可達(dá)到0.5 kg。對生產(chǎn)的蠅蛆定期進(jìn)行收集,再用1 00 mg/m3的高錳酸鉀溶液漂洗10 min后,用清水沖洗,即可用作飼料,飼喂甲魚、黃鱔等特種水產(chǎn)。既節(jié)省了飼料的投入,又由于蠅蛆是高效高蛋白的飼喂飼料,優(yōu)化了水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼喂,可產(chǎn)生大量的經(jīng)濟(jì)效益。劉韶娜等[4]利用黑水虻幼蟲取食動物尸體糞便、腐爛有機(jī)物等,用有機(jī)廢棄物的無害化處理,減少了環(huán)境污染。
4.4 生產(chǎn)沼氣
畜禽糞便或堆放產(chǎn)生蠅蛆后的糞便均可以進(jìn)行厭氧發(fā)酵,發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣通過收集、凈化后可供農(nóng)戶日常使用,同時產(chǎn)生的沼渣沼液可以作為農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物的土壤改良劑[5]。目前中國農(nóng)村沼氣池一般為常溫發(fā)酵,當(dāng)滿足發(fā)酵工藝要求和正常使用管理的條件下,沼氣池平均日產(chǎn)氣量為0.2~0.4 m3。
5 小結(jié)
養(yǎng)殖業(yè)污染問題已經(jīng)引起河南省政府的高度關(guān)注,環(huán)保壓力進(jìn)一步推動了養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級,尋找更科學(xué)的畜禽糞便處理技術(shù)是政府、企業(yè)和個人共同期待的命題。養(yǎng)殖場立足自身實際,借鑒國內(nèi)外糞便處理技術(shù),摸索出一套符合國家標(biāo)準(zhǔn)的畜禽排泄物等廢棄物無公害處理方案,是目前養(yǎng)殖場面對的迫在眉睫的任務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 趙文峰,趙 峰,盧蓓蓓.新型農(nóng)村畜禽糞便綜合處理利用工程技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2013(6):60-62.
[2] 周 凱,雷澤勇,王智芳,等.河南省畜禽養(yǎng)殖糞便年排放量估算[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2010,18(5):1060-1065.
[3] 劉 穎,肖尊東,楊恒星.EM發(fā)酵菌在畜禽糞便自然堆肥中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2015(7):80-82.
[4] 劉韶娜,趙智勇.黑水虻對畜禽廢棄物治理的研究進(jìn)展[J].養(yǎng)豬,2016(2):93-95.
[5] 代小華.畜禽糞便沼氣池使用中的注意事項和常見故障的排除方法[J].北方環(huán)境,2013(11):91-93.endprint