宋忠旭,汪開(kāi)云,李良華,趙海忠,彭先文,孫 華,胡 華,梅書(shū)棋,焦祖武*
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,動(dòng)物胚胎工程及分子育種湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430064;2.潛江市獸醫(yī)局,湖北 潛江 433100)
我國(guó)作為全球第一大生豬養(yǎng)殖大國(guó),養(yǎng)豬業(yè)在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有舉足輕重的地位,養(yǎng)豬過(guò)程中所產(chǎn)生的糞污量大,糞污消納問(wèn)題不能得到及時(shí)有效地解決會(huì)帶來(lái)頗具挑戰(zhàn)的環(huán)境污染問(wèn)題,更危及著生態(tài)安全。目前這一養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)焦點(diǎn)問(wèn)題已然上升為人們普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題,對(duì)糞污控制狀況及處理將是未來(lái)豬場(chǎng)尋求發(fā)展出路的必經(jīng)途徑之一[1]。文中就豬場(chǎng)糞污處理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述,各養(yǎng)豬場(chǎng)需根據(jù)自己豬場(chǎng)的建筑模式、清糞方式等,選擇合適的糞污處理方式,合理利用,變廢為寶。
1)人工干清糞,即人工將干糞清理出舍,集中到儲(chǔ)糞池,污水集中到舍外污水池。
2)機(jī)械清糞,采用刮糞板清除漏糞地板下糞溝中的糞便和污水,集中到糞污池,為干清糞的另外一種形式。
3)水沖清糞,豬將漏糞地板上的糞便踩踏下去落到糞溝,在溝的一端倒水或噴水,將糞便和污水集中到糞污池。
4)水泡清糞,漏糞地板下的糞溝內(nèi)保持一定深度的水(約15 cm),落下的糞便浸泡變稀,隨著落下的糞便增多,稀糞被擠入豬舍一端的糞井,定期或不定期打開(kāi)閘門(mén)或活塞,稀糞流出豬舍集中到糞污池。
5)發(fā)酵床,通過(guò)添加木屑、稻草、谷殼、麥稈、玉米稈等輔料,噴灑菌種,配套翻耙,利用微生物的生物反應(yīng),達(dá)到產(chǎn)熱、分解糞污的目的。按照豬與墊料的相對(duì)位置分為接觸式發(fā)酵床和非接觸式發(fā)酵床。
2018年,原農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)規(guī)范(試行)》第五條明確指出,規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)宜采用干清糞工藝[2]。
1)作用,對(duì)固體糞便中的有機(jī)物進(jìn)行降解,使之礦質(zhì)化、腐殖化和無(wú)害化的過(guò)程。分為好氧堆肥和厭氧堆肥,目前主要采用好氧堆肥,可自然堆肥或采用發(fā)酵池、發(fā)酵塔堆肥,糞肥直接利用或生產(chǎn)有機(jī)肥。
2)異位發(fā)酵床,由陽(yáng)光棚、糞污池、糞污噴淋、發(fā)酵槽、翻拋機(jī)等組成的系統(tǒng),將糞污集中到糞污池,攪拌過(guò)程中用糞污提升泵將其抽到降解床的發(fā)酵槽,進(jìn)行糞便、尿液的發(fā)酵分解和無(wú)害化處理,生產(chǎn)有機(jī)肥料進(jìn)行農(nóng)田利用;或者非接觸式發(fā)酵床下的糞污,在墊料上進(jìn)行分解,達(dá)到使用壽命的墊料清出舍外,進(jìn)行好氧堆肥發(fā)酵,生產(chǎn)商品有機(jī)肥。
3)厭氧處理,產(chǎn)生的沼氣可用于照明、發(fā)電、供熱或做燃料利用,沼液、沼渣可作肥料。
1)自然處理法,利用大自然對(duì)污水進(jìn)行凈化的原理來(lái)發(fā)揮作用,常見(jiàn)的有土壤處理法、生物氧化塘處理法、人工濕地處理法等。
2)厭氧處理法,即沼氣工程,以提高污泥濃度和改善污水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷反應(yīng)器的發(fā)展來(lái)處理污水,常采用上流式厭氧污泥床及升流式固體反應(yīng)器工藝等。
3)好氧處理法,基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機(jī)物,同時(shí)合成自身細(xì)胞(活性污泥),可生物降解的有機(jī)物最終被完全氧化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。通常一級(jí)好氧的方法無(wú)法將豬場(chǎng)污水處理達(dá)標(biāo),必須進(jìn)行多級(jí)串聯(lián),如三級(jí)接觸氧化工藝處理豬場(chǎng)污水等。
4)厭氧-好氧處理法,采取厭氧-接觸氧化-好氧等多種處理方法相結(jié)合的工藝處理豬場(chǎng)污水,后期可進(jìn)行二級(jí)凈化。
圖1 控制系統(tǒng)
圖2 二沉池
圖3 儲(chǔ)糞池
多采用集中處理和分散處理的方式。
1)集中處理,在養(yǎng)殖密集區(qū),依托規(guī)?;i場(chǎng)處理設(shè)備設(shè)施或委托專門(mén)從事糞污處置的處理中心,對(duì)周邊豬場(chǎng)(小區(qū)、養(yǎng)豬戶)的豬糞和(或)污水實(shí)施專業(yè)化收集和運(yùn)輸、并按資源化和無(wú)害化要求集中處理和綜合利用。
2)種養(yǎng)結(jié)合,固體糞便堆肥后就近或異地用于農(nóng)田,污水進(jìn)行厭氧發(fā)酵或多級(jí)氧化塘處理后,就近應(yīng)用于大田作物、蔬菜、果樹(shù)、茶園、林木等[3],按需施肥,平衡施用。
3)清潔回用,固體糞便堆肥后用于栽培基質(zhì)、牛床墊料、種植蘑菇、養(yǎng)殖蚯蚓和蠅蛆、碳棒燃料等;高架網(wǎng)床養(yǎng)豬,鮮糞養(yǎng)殖黑水虻,形成的蟲(chóng)糞就近還田或加工生產(chǎn)固體有機(jī)肥。污水通過(guò)固液分離,深度處理后全部回用于場(chǎng)內(nèi)糞溝或圈欄等沖洗,無(wú)排放。
4)達(dá)標(biāo)排放,固液分離,固體糞便堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥或復(fù)合肥;污水通過(guò)兩級(jí)A/O工藝等厭氧-好氧生化處理,結(jié)合生物氧化塘、人工濕地等自然處理或深度處理(膜處理),處理水的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)和總量控制要求[4-5]。
主要是豬場(chǎng)糞污的綜合利用和達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題。
1)漏縫地板豬舍,采用機(jī)械清糞(舍內(nèi)處理糞污水),集中到糞污池,再進(jìn)入異位發(fā)酵床(舍外處理糞污水);非接觸式(高床式)發(fā)酵床,糞污、墊料定期翻耙、外運(yùn)。即“干法”處理豬場(chǎng)糞污,實(shí)現(xiàn)糞污的資源化利用[6]。
2)厭氧方式(沼氣工程)無(wú)害化處理,沼氣用于發(fā)電、產(chǎn)熱等生物質(zhì)能利用,沼液施用于農(nóng)田,肥料化利用,或者沼液經(jīng)過(guò)好氧處理,后期生物氧化塘、人工濕地等多級(jí)處理達(dá)標(biāo)排放,沼渣根據(jù)豬場(chǎng)周邊土地狀況,進(jìn)行資源化利用。
3)小型豬場(chǎng),固體糞便堆肥后就近或異地用于農(nóng)田,污水采用肥料化模式,無(wú)害化之后施用于農(nóng)田。規(guī)模較小、比較分散的豬場(chǎng)(小區(qū))也可通過(guò)固液分離,進(jìn)行簡(jiǎn)單的固體糞便堆肥和污水厭氧處理,再進(jìn)行集中處理。
4)規(guī)?;i場(chǎng)糞污要“存得住、能腐熟、用得掉、不排放”。糞污既不能直接排入水體,又不能在還田過(guò)程中的地表徑流進(jìn)入容納量不夠的水體。機(jī)械清糞,糞污通過(guò)固液分離機(jī)進(jìn)行干濕分離,固體糞便堆肥后在允許濃度范圍內(nèi)就近肥料化利用或委托其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行集中處理;污水經(jīng)過(guò)生物反應(yīng)池、沉淀池、生物氧化塘等多級(jí)處理達(dá)標(biāo)排放[7],實(shí)現(xiàn)消納途徑的多元化,種養(yǎng)結(jié)合發(fā)展生態(tài)養(yǎng)豬[5]。
2017年6月12日國(guó)務(wù)院辦公廳48號(hào)文件《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見(jiàn)》,主推7種經(jīng)濟(jì)實(shí)用型技術(shù)模式;2017年7月7日原農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《畜禽糞污資源化利用行動(dòng)方案(2017-2020年)》的通知,把7種模式進(jìn)行了細(xì)化,對(duì)不同的地區(qū)給出了主推模式,同時(shí)提出糞污資源化利用必須遵循“源頭減量,過(guò)程控制,末端利用”的原則。豬場(chǎng)建設(shè)和改造過(guò)程中應(yīng)將糞污處理和利用作為重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng),實(shí)現(xiàn)雨污分離(減量化);干清糞(機(jī)械、人工),清污分流,輕量化后處理;固液分離,無(wú)害化處理,資源化利用,污水達(dá)標(biāo)排放。