羅亞平,許道軍
(1.湖南省衡南縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南衡南421131;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410128)
湖南省的養(yǎng)豬業(yè)正處于快速轉(zhuǎn)型期,“公司+農(nóng)戶”的合同養(yǎng)豬模式成為發(fā)展的主流,形成“大型母豬場(chǎng)+多點(diǎn)適度規(guī)模育肥場(chǎng)”的新型養(yǎng)豬格局。隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展,規(guī)模養(yǎng)殖所產(chǎn)生的糞污也成為環(huán)保關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來(lái),通過實(shí)施干濕分離、雨污分離、建設(shè)配套的糞污處理設(shè)施等措施,糞污治理成效顯著,糞污處理技術(shù)日益完臻,糞污資源化利用率顯著提高。但也仍存在養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)脫節(jié)、部分糞污處理設(shè)施需要完善升級(jí)、有機(jī)糞肥的推廣使用亟需解決等問題。本文介紹了湖南養(yǎng)豬業(yè)糞污處理的現(xiàn)有模式,并針對(duì)存在的不足,提出了湖南省生豬糞污資源化利用的意見和建議,以期為生豬養(yǎng)殖的糞污治理提供參考。
在2017 年農(nóng)業(yè)部公布推廣的7 個(gè)糞污處理模式中[1],目前在湖南生豬養(yǎng)殖中推廣應(yīng)用的有6 個(gè)。分別為糞污全量收集還田利用模式、糞污專業(yè)化能源利用模式、異位發(fā)酵床模式、固體糞便堆肥利用模式、污水肥料化利用模式和污水達(dá)標(biāo)排放模式。
這種模式近兩年來(lái)得到了快速推廣,糞便和污水全量收集進(jìn)行“種養(yǎng)平衡”,糞污得到資源化利用,是目前國(guó)家大力推廣的技術(shù)。湖南衡南縣晨暉生態(tài)養(yǎng)殖專業(yè)合作社與附近油茶基地對(duì)接,沼氣發(fā)酵所產(chǎn)生的沼渣沼液,全部由油茶基地的吸糞車吸裝,用于油茶施肥,供不應(yīng)求。這種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是糞污處理設(shè)施建設(shè)成本低,處理費(fèi)用也較低;缺點(diǎn)是湖南很多地區(qū)缺乏足夠的配套耕地來(lái)進(jìn)行消納;且施肥期較集中,還缺乏專業(yè)化的攪拌設(shè)備、施肥機(jī)械、農(nóng)田施用管網(wǎng)等;糞污長(zhǎng)距離運(yùn)輸費(fèi)用高,只能在一定范圍內(nèi)逐步施用和推廣。
在大型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)或養(yǎng)殖密集區(qū),采用沼氣發(fā)酵技術(shù)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便和污水集中統(tǒng)一處理,處理后產(chǎn)物為沼氣、沼渣、沼液,沼氣直接用作燃料或發(fā)電。這種模式減少了小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施的投資;專業(yè)化運(yùn)行,可同時(shí)消納作物秸稈等,能源化利用效率高。主要不足之處在于投資巨大;沼液產(chǎn)生量大、集中,需配套后續(xù)處理利用措施,且所在區(qū)域需具備沼氣發(fā)電上網(wǎng)或生物天然氣進(jìn)入管網(wǎng)條件,需地方政府配套政策予以保障。采用這種模式的企業(yè)有湖南岳陽(yáng)楓樹灣生態(tài)農(nóng)牧科技有限公司(如圖1)和湖南湘村高科農(nóng)牧股份有限公司。
這種模式較適合豬場(chǎng)周邊無(wú)耕地可供消納糞污的情況。在豬場(chǎng)地勢(shì)較低處建設(shè)發(fā)酵床,發(fā)酵床墊料由一定比例的鋸末的谷殼組成,添加高溫發(fā)酵微生物。將糞污均勻地噴灑在發(fā)酵床上,采用翻耙機(jī)定期翻耙(如圖2)。通過微生物發(fā)酵降解污染物,并通過發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量來(lái)蒸發(fā)水分[2],實(shí)現(xiàn)污水的零排放。不足之處在于墊料采購(gòu)成本高、處理量有限、發(fā)酵床存在死床的風(fēng)險(xiǎn)等。這種方法在湖南永州溫氏集團(tuán)的“公司+農(nóng)戶”模式中應(yīng)用較多。
這種模式可以采用條垛式發(fā)酵、槽式發(fā)酵和發(fā)酵塔等方法[3],糞便無(wú)害化處理較徹底,產(chǎn)生的有機(jī)肥質(zhì)量?jī)?yōu)良,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。湖南曾有不少規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)采用這種模式,如湖南衡南豐旺牧業(yè)養(yǎng)殖公司。這種方法要求豬糞的含水量不能太高,需專業(yè)設(shè)備和大量的輔料,一次性投資大。
該模式在中小型養(yǎng)殖場(chǎng)中應(yīng)用較多,簡(jiǎn)便易行,投資小。養(yǎng)殖中的糞污經(jīng)固液分離機(jī)分離,固體部分堆制發(fā)酵成有機(jī)肥,液體部分經(jīng)厭氧發(fā)酵腐熟后直接用于種植。發(fā)酵可以采用帶雨棚的發(fā)酵池,也可以采用黑膜沼氣池發(fā)酵。該模式需要周邊配套一定耕地面積,并需配套建設(shè)糞水輸送管網(wǎng)或購(gòu)置專用糞水運(yùn)輸車輛。
污水達(dá)標(biāo)排放模式即采用污水深度處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。糞污水在經(jīng)過固液分離、厭氧發(fā)酵、曝氣后,再經(jīng)過化學(xué)方法或物理生物方法深度處理后,達(dá)到養(yǎng)殖廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。目前,污水深度處理技術(shù)有混凝沉淀、介質(zhì)過濾、膜處理等技術(shù)。污水深度處理模式目前主要在湖南大型豬場(chǎng)應(yīng)用較多,對(duì)糞污水處理比較徹底,存在的主要不足是設(shè)施投資比較大,污水處理成本高,且所需技術(shù)要求高。
目前,有多種糞污處理技術(shù)在湖南推廣應(yīng)用,但每一種方法均存在不足之處,環(huán)保問題仍然是制約湖南省乃至全國(guó)養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的主要因素之一。農(nóng)業(yè)部《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》明確糞污治理的思路為“源頭減量、過程控制、末端利用”;實(shí)行以地定畜,建立健全種養(yǎng)循環(huán)發(fā)展機(jī)制。豬糞是放錯(cuò)地方的資源[4],糞污資源化利用已成為未來(lái)養(yǎng)豬業(yè)糞污處理的主要發(fā)展方向。以下就湖南現(xiàn)有的生豬糞污處理模式,提出幾點(diǎn)優(yōu)化措施。
在飼料配制過程中,采用氨基酸平衡日糧設(shè)計(jì)方案,適當(dāng)減低飼料中蛋白質(zhì)含量;添加酶制劑和益生菌制劑,提高飼料的可消化性能,提高胃腸道的吸收率,從而減低糞污中未消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。為保障有機(jī)肥的品質(zhì),應(yīng)嚴(yán)格控制飼料中銅、鋅及微量元素添加劑量,避免其它有害元素如汞、鎘、砷等的污染。
優(yōu)化豬舍結(jié)構(gòu),從豬場(chǎng)設(shè)計(jì)起始就全面考慮生豬飼養(yǎng)過程的污水排放與污水處理問題。新建豬場(chǎng)建議采用架空層設(shè)計(jì),架空層高度不低于1.2 米,做到雨污分離、清污分流;采用帶溢流孔設(shè)計(jì)的節(jié)水飲水器(見圖4),避免豬群喝水浪費(fèi)和水位閥故障;采用“漏糞地板+機(jī)械干清糞”模式,避免水沖糞模式。日常管理中,注意檢查水管及飲水系統(tǒng),防止飲水系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的出現(xiàn);空欄清洗的時(shí)候用高壓清洗方法,將固態(tài)糞污清理后,用水(添加去污劑)將欄舍污染表面浸潤(rùn)一遍,間隔1~2 小時(shí)后,再用高壓清洗設(shè)備進(jìn)行清洗。采取科學(xué)的節(jié)水措施,可以有效的將污水排放量較傳統(tǒng)水沖糞豬場(chǎng)減低80%~90%以上[5]。
目前導(dǎo)致湖南養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)脫節(jié)的原因主要有:(1)耕地實(shí)行家庭承包制,造成土地碎片化,且耕地不平整,難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施肥;(2)農(nóng)戶缺乏糞肥施用技術(shù)指導(dǎo),不當(dāng)施肥易造成經(jīng)濟(jì)損失;(3)部分豬場(chǎng)糞污發(fā)酵不充分。
為了進(jìn)一步推進(jìn)種養(yǎng)結(jié)合,政府應(yīng)鼓勵(lì)成立種養(yǎng)合作社,引導(dǎo)合作社的合理種植和養(yǎng)殖規(guī)模,倡導(dǎo)綠色、可持續(xù)發(fā)展的種植養(yǎng)殖模式;引導(dǎo)豬場(chǎng)主動(dòng)對(duì)接周邊的農(nóng)田、菜園、果園等種植專業(yè)戶,簽訂糞污土地消納協(xié)議。大力宣傳推廣有機(jī)糞肥的使用,鼓勵(lì)有機(jī)肥專業(yè)企業(yè)處理糞污[6],發(fā)展第三方沼液服務(wù)中介。
豬場(chǎng)需要建設(shè)與其配套的糞污儲(chǔ)存和發(fā)酵設(shè)施,做到防雨防滲漏。
糞污在儲(chǔ)糞池中貯存半年以上,直接用于作物種植的豬場(chǎng),儲(chǔ)糞池大小設(shè)計(jì)要合理,按照“單位生豬日糞污產(chǎn)生量×貯存周期×設(shè)計(jì)存欄量”計(jì)算,單位生豬日糞污產(chǎn)生量不低于0.01 m3。有條件的可建2 個(gè)儲(chǔ)糞池,交替使用,便于糞便完全腐熟。
采用沼氣發(fā)酵處理糞污的豬場(chǎng),除配套相應(yīng)的沼液存儲(chǔ)池外,為方便沼液的使用,周邊有足夠耕地的豬場(chǎng)可以布設(shè)沼液輸送管道至農(nóng)地,周邊不足以消納的,則需要購(gòu)置密封式沼液運(yùn)輸車輛進(jìn)行沼液配送;采用好氧曝氣方法的,需配備足夠面積的氧化池,安裝曝氣設(shè)備。
近些年來(lái),黑水虻作為一種糞污利用新技術(shù)備受人們關(guān)注。黑水虻通過對(duì)生豬糞污的轉(zhuǎn)化利用,可減少豬糞中55.1%的氮、44.1%的磷、52.8%的鉀和45.8%的銅。黑水虻含有豐富的蛋白質(zhì),黑水虻幼蟲干粉粗蛋白含量達(dá)42%~44%。每頭豬每天的排泄物可產(chǎn)約0.214kg 黑水虻幼蟲[7]。黑水虻幼蟲可以用作飼料的代替品,處理過后的幼蟲,也可加工成飼料,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。畜禽糞污經(jīng)黑水虻轉(zhuǎn)化后,堆積量可減少50%,且黑水虻排出的蟲糞可以作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥。黑水虻處理畜禽糞的新模式可較好地處理和解決養(yǎng)殖廢棄物帶來(lái)的環(huán)境問題,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,具有較好的發(fā)展前景。
糞污治理歸根結(jié)底,是養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的有機(jī)結(jié)合,養(yǎng)殖業(yè)為種植業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的肥料資源,種植業(yè)為養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)的發(fā)展保駕護(hù)航。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理和資源化,關(guān)系6 億多農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境,關(guān)系農(nóng)村能源革命,關(guān)系能不能不斷改善土壤地力、治理好農(nóng)業(yè)面源污染,是一件利國(guó)利民利長(zhǎng)遠(yuǎn)的大好事。根據(jù)湖南省的地形地貌、畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀、種植結(jié)構(gòu)、土地經(jīng)營(yíng)模式等實(shí)際情況,加快畜禽養(yǎng)殖設(shè)施升級(jí),從源頭上減少養(yǎng)殖糞污的排放,加快畜禽糞污資源化利用政策和措施的推進(jìn),將有效地解決湖南省畜禽養(yǎng)殖糞污環(huán)境污染問題。