李 穎 劉志勇* 董長興
1.河北省唐山市動物疫病預(yù)防控制中心,河北唐山063000;2.河北省唐山市豐南區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北唐山063300
肉牛養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞污含有一定的有害物質(zhì),若不經(jīng)過技術(shù)處理而隨意丟棄會導(dǎo)致部分地區(qū)土壤營養(yǎng)環(huán)境大幅改變,不適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國肉牛養(yǎng)殖行業(yè)現(xiàn)已形成了龐大的規(guī)模,若糞污得不到較好的處理,后果無法估量。
肉牛養(yǎng)殖的糞污處理從技術(shù)角度進(jìn)行分析,不存在較高的難度,但糞污資源化處理難以全面推廣最大的阻礙在于我國肉牛養(yǎng)殖進(jìn)程中,存在大量的個體戶或者小規(guī)模養(yǎng)殖戶,相關(guān)部門集中管理難度較高,糞污集中化處理全面落實可行性較差。
肉牛養(yǎng)殖進(jìn)程中產(chǎn)生的糞便含有大量的營養(yǎng)物質(zhì),從組成成分上分析,其與現(xiàn)階段提倡的有機(jī)肥料并無太大區(qū)別,隨意丟棄不只是對周邊環(huán)境造成污染,也是一種嚴(yán)重的資源浪費(fèi)[1]。因此,對于肉牛養(yǎng)殖進(jìn)程中產(chǎn)生的糞便,應(yīng)采取集中處理、全面資源化的方式,使糞便變?yōu)橐环N可利用的資源,提升肉牛養(yǎng)殖的環(huán)境友好程度。
糞便燃料轉(zhuǎn)變的方式有很長的發(fā)展歷史,草原上牧民很早就會將牛產(chǎn)生的糞便收集起來,經(jīng)晾曬后作為燃料使用,用于取暖和食物制作。甚至于,現(xiàn)代已經(jīng)有牛糞制作的類似蠟燭的紀(jì)念品。牛糞在晾曬后直接燃燒會對大氣產(chǎn)生一定的污染,不具備較高的環(huán)境效益,且直接將牛糞作為燃料不符合現(xiàn)代人的生活習(xí)慣,不具備推廣價值。因此,肉牛養(yǎng)殖糞便燃料轉(zhuǎn)變在現(xiàn)代更多的指沼氣發(fā)酵。
沼氣發(fā)酵是在沼氣池環(huán)境中,將糞便中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇紵臍怏w,供給人們?nèi)粘I钍褂?。糞便收集并非一項高精度的工作,其中難免會存在沙土等雜質(zhì),因此在收入沼氣池之前,需要進(jìn)行沉降,去除其中的雜質(zhì),并利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行粉碎,減少其分解時間。沼氣池可以理解成為無氧環(huán)境下的生物反應(yīng)池,其中存在大量的厭氧微生物,其通過正常的生命活動,將糞便中的有機(jī)物逐步分解為二氧化碳、氨氣、乙醇、氫氣等物質(zhì)。而在無氧環(huán)境中,二氧化碳的穩(wěn)定性較差,會較快地與氫氣、乙醇等還原性質(zhì)較強(qiáng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),最終產(chǎn)生甲烷。沼氣池有機(jī)物轉(zhuǎn)化效率較高,可將糞便中近60%的碳元素轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w,作為燃料供給人們正常生活需求。且沼氣池中溫度較高、無氧氣供給,可以殺死糞便中含有的寄生蟲、蟲卵及各種細(xì)菌,沼氣生產(chǎn)剩余物不存在有害物質(zhì),其經(jīng)過一定的處理后,可以作為肥料應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。由于沼氣池自身是一個完全密閉的隔絕空間,其反應(yīng)發(fā)生的主要原料——水,需要人為添加,在實際應(yīng)用進(jìn)程中應(yīng)注重控制沼氣池內(nèi)混合物的黏稠程度。
糞污肥料方向的轉(zhuǎn)變在我國應(yīng)用也有較長時間的歷史[2]。如傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,常會將各種糞便作為底肥使用,但由于處理技術(shù)的缺乏,其中常存在一定的有害物質(zhì)。且糞便中營養(yǎng)物質(zhì)含量較為有限,肥料用量較大,因此在一段時間內(nèi)被廢棄。但現(xiàn)階段由于無公害農(nóng)業(yè)理念的提出,糞便制成的有機(jī)肥又回到人們的視野中。
在現(xiàn)代化技術(shù)條件下,糞污肥料化手段最為鮮明的代表就是用于生物有機(jī)肥的生產(chǎn),但該過程較為復(fù)雜,需要專業(yè)性較強(qiáng)的企業(yè)來完成,在所有肉牛養(yǎng)殖地區(qū)布局不具備較高的可行性。另一種手段為通過堆肥處理,轉(zhuǎn)變成無公害的基礎(chǔ)肥料,而后將該種肥料應(yīng)用于草場的生產(chǎn),提升土地的肥力,形成“草-牛-草”的循環(huán)體系,提升肉牛養(yǎng)殖的生態(tài)效益。針對于部分未形成規(guī)模的養(yǎng)殖地區(qū),堆肥產(chǎn)生的肥料也可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),減少種植業(yè)的肥料成本投入。
需要注意的是,堆肥并非是一個簡單的堆積進(jìn)程,其需要嚴(yán)格的環(huán)境控制。將經(jīng)凈化后的糞便同秸稈等物質(zhì)充分混合,并將濕度維持在70%左右,制作出適宜微生物生長的環(huán)境,并利用微生物的分解作用,將混合物中的有機(jī)物分解,轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟梢灾苯游盏臓I養(yǎng)物質(zhì)。由于有機(jī)物質(zhì)完全被分解,肥料在使用進(jìn)程中不會產(chǎn)生難聞的氣體。且特殊的反應(yīng)環(huán)境可以有效滅殺糞便中原先存有的寄生蟲與蟲卵,屬于無公害化肥。其也作為秸稈等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物的處理手段,對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效益的提升有一定幫助。
除堆肥處理方式外,現(xiàn)階段還有通過多級液體環(huán)境氧化制作出一種水肥一體的混合物,并采用管道運(yùn)輸與噴灌的方式應(yīng)用在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,對于特定農(nóng)作物、特定環(huán)境的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率提升有重大幫助。此外,利用微生物對糞便進(jìn)行不完全分解處理,將其作為特定菌類生產(chǎn)的原料;將糞便無公害處理后,用于部分對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的土壤小動物培養(yǎng)等。隨著時代的進(jìn)步,肉牛糞污處理手段不斷多樣化。
肉牛養(yǎng)殖糞污處理技術(shù)的核心在于利用生物作用,將其中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解,使其成為能夠直接被植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì),從而應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程中?,F(xiàn)有糞污處理技術(shù)已經(jīng)較為成熟,但新型技術(shù)仍不斷涌現(xiàn),我國肉牛養(yǎng)殖糞污全面無公害化處理指日可待。