陳美珍
(內(nèi)蒙古烏蘭察布市豐鎮(zhèn)市畜牧局草原監(jiān)督管理所,烏蘭察布 012199)
內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)市高度重視畜禽養(yǎng)殖的污染治理,制定轄區(qū)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,對(duì)規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)糞污治理模式進(jìn)行規(guī)劃和提檔升級(jí),嚴(yán)禁在禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)規(guī)劃新建、改建與擴(kuò)建各類畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。同時(shí),切實(shí)幫助畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)在畜禽糞便收集、處理與利用上進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖與農(nóng)業(yè)種植的有機(jī)結(jié)合和有效銜接。不斷加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn),大力推廣畜禽養(yǎng)殖污染的防治技術(shù),積極推廣“雨污分離”、“干濕分離”、“沼氣發(fā)酵”、異位發(fā)酵床處理等廢棄物處理利用技術(shù)和農(nóng)牧結(jié)合循環(huán)發(fā)展模式,從源頭預(yù)防以減少排放量,把糞污處理利用與改善土壤結(jié)構(gòu)、提升地力結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物的肥田、豐產(chǎn)和富民,促進(jìn)農(nóng)牧的生態(tài)循環(huán)。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于畜禽糞便污染治理的研究主要分為產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后3個(gè)階段。而污染物產(chǎn)前、產(chǎn)中處理,并不能從根本上解決污染物對(duì)環(huán)境污染的問題,只能有效減少污染的程度,對(duì)此做好產(chǎn)后階段的污染處理工作,成為控制環(huán)境污染問題、消納污染物的重要方式。目前關(guān)于畜禽糞便污染物治理的方法,主要有化學(xué)手段、生物手段、物理手段和物理化學(xué)手段4種方式[1],其中,利用物理手段方式對(duì)畜禽糞便進(jìn)行處理,還存在一定的局限性,處理效果較差,而使用化學(xué)手段進(jìn)行處理,會(huì)存在二次污染,并在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)試劑和設(shè)備要求較高。目前應(yīng)用生物技術(shù)處理畜禽糞便污染物具有很好的效果,是現(xiàn)階段應(yīng)用最廣、研究最多、發(fā)展前景最為廣闊的一種處理方式。它是利用微生物能夠利用廢水中的多種有機(jī)物質(zhì),并將有機(jī)物質(zhì)分解成小分子無(wú)機(jī)物,達(dá)到處理污染物、凈化環(huán)境的目的。目前,畜禽糞便污染物生物處理方式主要包括好氧處理、厭氧處理、自然處理和混合處理。其中,好氧處理主要對(duì)活性污泥的處理效率較高;厭氧處理是利用厭氧細(xì)菌,進(jìn)行沼氣發(fā)酵,發(fā)酵后的產(chǎn)物不存在二次污染,并且能產(chǎn)生大量的能源,該種模式是現(xiàn)階段畜禽糞便污染治理最為有效的處理模式;自然處理方式,具有投資小,操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn);混合處理模式,主要結(jié)合養(yǎng)殖場(chǎng)的實(shí)際情況以及污染物排放種類,將自然處理、厭氧處理和好氧處理等幾種模式有效地結(jié)合,設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng),對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的各種污染物分別進(jìn)行處理,以達(dá)到畜禽污染物無(wú)害化處理的目的。
現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理沼氣技術(shù)循環(huán)模式,采用混合處理模式,主要涉及厭氧發(fā)酵、好氧生物發(fā)酵、三沼綜合利用等3方面的技術(shù)。
厭氧發(fā)酵過程是由多種生物共同參與下完成的,厭氧微生物能將有機(jī)大分子化合物轉(zhuǎn)變成甲烷、二氧化碳、水、硫化氫、氨等物質(zhì)。在整個(gè)反應(yīng)過程中,多種微生物之間相互影響、相互作用、相互約束,形成了一個(gè)完善的生態(tài)系統(tǒng)[2]。厭氧發(fā)酵主要分為水解階段、發(fā)酵階段、乙酸生產(chǎn)階段與甲烷生產(chǎn)階段4個(gè)階段。在上述4個(gè)階段中,高分子有機(jī)物、蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類發(fā)生變化主要發(fā)生在水解階段,水解后生成的氨基酸、糖類等大分子無(wú)機(jī)物的氧化主要發(fā)生在厭氧發(fā)酵階段,乙酸生產(chǎn)階段主要從中間產(chǎn)物生成乙酸和氫氣,氫氣和二氧化碳結(jié)合形成甲烷。利用該項(xiàng)技術(shù)處理養(yǎng)殖場(chǎng)糞污污染物,能減少污染,大幅度降低廢水中COD和BOD的含量,同時(shí)通過厭氧發(fā)酵,還能殺滅糞便污水中的病原菌和蟲卵,減少蚊蟲的繁殖效率,避免動(dòng)物疫病的傳播。
好氧生物發(fā)酵技術(shù),主要是對(duì)畜禽糞污分離出的污泥進(jìn)行處理的一種生態(tài)化技術(shù),該技術(shù)是利用微生物高溫好氧的發(fā)酵技術(shù),使污泥減量化、穩(wěn)定化、資源化。它是將分離得到的污泥,在水分、氧氣、溫度和微生物的作用下,進(jìn)一步分解成腐殖質(zhì)、水分和氣體,腐殖質(zhì)能生產(chǎn)有機(jī)肥,生產(chǎn)出的水分經(jīng)過凈化處理后循環(huán)利用,氣體可作為能源燃燒,最終實(shí)現(xiàn)糞污的無(wú)害化、穩(wěn)定化和減量化[3]。該項(xiàng)技術(shù)不需要能源,利用微生物自身發(fā)熱的原理,不需要添加干物質(zhì),運(yùn)行效率較高。干化后含水率為35%~40%,產(chǎn)品用途很廣,可以作為營(yíng)養(yǎng)土、垃圾填埋場(chǎng)覆蓋用土,肥料廠的基肥等。整個(gè)系統(tǒng)為高效全封閉管道式臭氣收集系統(tǒng),僅需微負(fù)壓即可運(yùn)行,能耗只有傳統(tǒng)的35%左右。
三沼綜合利用技術(shù)是指畜禽糞便經(jīng)過發(fā)酵后,所產(chǎn)生的沼氣、沼液和沼渣綜合利用的技術(shù)。沼氣除用于照明、做飯外,還可以用于發(fā)電、保鮮水果,而沼液、沼渣中含有大量的有益微生物代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物包含了各種維生素、蛋白質(zhì)、鎂以及微量元素,對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)具有很好的調(diào)節(jié)作用,因此沼氣、沼液、沼渣具有廣泛的利用價(jià)值。在利用沼氣工程開展畜禽糞便無(wú)害化處理的過程中,將生產(chǎn)出的沼氣用于豬舍照明、生活燃料使用,能有效地減少養(yǎng)殖場(chǎng)的電能投入,同時(shí)還可以將過多的沼氣利用沼氣柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)用于發(fā)電。沼液經(jīng)過充分發(fā)酵后,其中富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),用沼液浸種能提高種子的發(fā)芽率。用沼液作為根外肥,能有效促進(jìn)作物的生長(zhǎng),延長(zhǎng)肥效,促進(jìn)農(nóng)作物提高結(jié)實(shí)率,對(duì)多種水果、水稻、蔬菜、瓜果類具有明顯的增產(chǎn)、增效作用。此外,沼液還可與化肥、農(nóng)藥生長(zhǎng)劑混合使用,發(fā)揮各個(gè)部分的效果。發(fā)酵過程中所產(chǎn)生的沼渣,除富含豐富的氮、磷、鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素外,還包含大量對(duì)作物生長(zhǎng)有益的硼、銅、鐵、錳、鋅,是一種很好的微量有機(jī)肥,對(duì)培肥立地,提高農(nóng)作物品質(zhì)有很大的作用。利用沼渣可以栽培蘑菇、種西瓜、種油菜、種果樹等。
將上述3種技術(shù)綜合應(yīng)用,形成現(xiàn)階段的沼氣技術(shù)循環(huán)模式,該種模式具備消除污染、生產(chǎn)能源、綜合處理的3大功能,既能消除畜禽養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的各種廢物污染,又能解決一部分能源利用的問題,同時(shí)生產(chǎn)出來的沼液、沼渣可作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥,而且在厭氧發(fā)酵過程中,廢物中的各種病原寄生蟲的蟲卵會(huì)被殺死,切斷了養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)疫病傳播和寄生蟲傳播的環(huán)節(jié)。