宋文雙,張春華,梁志紅,李緒衛(wèi)
(山東省平原縣畜牧業(yè)發(fā)展中心,山東德州 253100)
山東省是畜牧業(yè)大省,2019年,全省出欄生豬3 176萬頭,家禽23 億只,羊2 701 萬只,肉牛346萬頭,肉蛋奶總產(chǎn)量1 377萬t,牧業(yè)增加值1 043億元。全省畜牧業(yè)產(chǎn)量、產(chǎn)值等主要指標(biāo)連續(xù)多年位居全國前列。山東以1.63%的國土面積,承載著全國近10%的養(yǎng)殖廢棄物,環(huán)保壓力巨大。肉鴨養(yǎng)殖是山東省養(yǎng)殖業(yè)的重要組成部分,肉鴨養(yǎng)殖量約占全國40%,多年來位居全國第一位。據(jù)業(yè)內(nèi)人士測算,2018年山東省肉鴨出欄近13億只,2019年出欄肉鴨突破16億只,2020年行業(yè)統(tǒng)計23億只。鴨糞由于含水量大、黏度大、腥臭味大,導(dǎo)致收集、儲存、處理及資源化利用難度大,對環(huán)境影響尤其明顯,肉鴨糞污的處理利用問題成為困擾從業(yè)者和政府部門的一件難事,也嚴(yán)重制約著肉鴨養(yǎng)殖業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。為此,我們搜集整理鴨糞處理利用的技術(shù)模式、存在的問題并提出意見建議。
在耕地面積充足地區(qū),鴨場自身或依托專業(yè)化的糞污收集加工企業(yè),糞污通過氧化塘貯存,進行無害化處理,在菌藻及自然因素作用下有機物降解腐熟,一般靜置存放4個月以上還田,在作物收割后和播種前采用專業(yè)化施肥機械集中施用。
優(yōu)點:投資少,處理方法簡單,運行管理費用低,應(yīng)用方便,環(huán)節(jié)少,成本低;在有足夠土地可利用的條件下,它是一種較為經(jīng)濟的處理方法。適用于消納面積充足的大中小各類規(guī)模養(yǎng)鴨場和散養(yǎng)戶。
缺點:占地面積大,需采取有效的防雨、防滲漏、防溢流等措施,受地理條件的限制,中小型養(yǎng)鴨場應(yīng)用較多。
鴨糞水(一般原料濃度小于6%)通過貯存(氧化塘)處理,與“糞污全量還田模式”類似。其優(yōu)缺點與“糞污全量還田模式”類似,鴨糞污經(jīng)固液分離,固體生產(chǎn)有機肥,液體則經(jīng)厭氧發(fā)酵還田。
糞水厭氧發(fā)酵處理,其主要目的是處理糞水而不是生產(chǎn)沼氣,一般規(guī)模比較小,設(shè)備比較簡陋,中小型鴨場應(yīng)用較多,紅泥塑料沼氣池是其典型代表。該模式工藝適用于能源需求不大,主要以進行污染物無害化處理、降低有機物濃度、減少沼液和沼渣消納所需配套的土地面積為目的,且養(yǎng)殖場周圍具有足夠土地面積全部消納低濃度沼液,并且有一定的土地輪作面積的情況。
優(yōu)點:沼氣工程處理糞水與氧化塘處理比,厭氧處理發(fā)酵周期短,能夠產(chǎn)生一定量的沼氣用于生產(chǎn)和生活。
缺點:投資比較大,運行費用比較高;沼液、沼渣處理不及時,容易造成二次污染;技術(shù)含量高,需要專門的技術(shù)人員運行。池容產(chǎn)氣量低,效益差。
針對固體糞便,一類是自然堆肥模式,主要利用自然環(huán)境中的好氧微生物對固體糞便進行發(fā)酵。鴨糞含水量比較高,一般補充秸稈、稻殼等輔料,添加或不添加菌種,給予人工或機械翻拋,加工成初級有機肥。這種方式中小型鴨場較多;另一類是機械強化堆肥模式,有條垛式、槽式、靜態(tài)通氣式、發(fā)酵倉(罐)式等加工成商品有機肥。大多通過調(diào)節(jié)有機質(zhì)含量、含水量、PH值、C/N比、通風(fēng)量等提高發(fā)酵效率。因這種方式技術(shù)含量高,且有產(chǎn)品銷售這一關(guān)鍵環(huán)節(jié),多數(shù)大型鴨場和集中處理中心進行專業(yè)化產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)營。
優(yōu)點:好氧堆肥法,能實現(xiàn)穩(wěn)定化、無害化,發(fā)酵周期短,可以避免或減輕糞便大面積堆積、散發(fā)臭氣、傳播疾病。
缺點:條垛式占地面積大、發(fā)酵和干燥時間長,運行費用低,易受天氣影響。發(fā)酵倉(罐)式設(shè)備投資大,占地面積小,發(fā)酵周期短,但運行成本高。槽式介于上述兩種方式之間。
膜式發(fā)酵技術(shù)是近兩年迅速發(fā)展起來的技術(shù),向鴨糞中添加微生物腐熟菌劑,用納米膜完全密閉,通過自動控制系統(tǒng)調(diào)控溫度及通風(fēng)量,對鴨糞進行無害化處理,實現(xiàn)腐熟、除臭、滅菌。在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的臭氣被有效地阻斷在納米膜內(nèi)。納米膜高分子選擇性透氣膜膜上的小孔不允許大分子通過,有防水、透濕、殺菌、除臭等功能智能控制系統(tǒng),通過溫度、壓力傳感器,來實現(xiàn)精準(zhǔn)的溫度控制、氧氣供應(yīng)智能控制程序智能自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)電腦端、手機端全程自動化遠程控制復(fù)合微生物菌群。
1.6.1 墊料發(fā)酵床養(yǎng)殖模式
肉鴨網(wǎng)上平養(yǎng)鴨,網(wǎng)下鋪設(shè)發(fā)酵床墊料,糞污排泄到發(fā)酵床墊料上,發(fā)酵床通過自動翻耙機定期翻耙,利用發(fā)酵床墊料中的微生物對糞污進行降解。用過的墊料可直接還田或加工制肥。適宜養(yǎng)鴨場周圍墊料資源比較豐富的地區(qū)。
優(yōu)點:能使鴨糞尿在舍內(nèi)充分降解,實現(xiàn)養(yǎng)殖過程清潔生產(chǎn)和污染物零排放。
缺點:物料需要定期翻倒;墊料濕度不易控制,容易死床;墊料需要量大,成本高。
1.6.2 異位發(fā)酵床處理模式
將鴨糞污均勻噴灑在異位發(fā)酵床上,通過人工或機械翻耙、或輔助曝氣等措施進行定期維護。近些年應(yīng)用比較多的是陽光房生物發(fā)酵床處理鴨糞技術(shù)。異位發(fā)酵床適合于各類畜禽養(yǎng)殖場。
優(yōu)點:陽光房內(nèi)溫度較高,能夠有效蒸發(fā)水分;發(fā)酵床空間大,方便機械作業(yè),翻拋徹底死床可能性??;臭味小,環(huán)保無污染。
缺點:與原位發(fā)酵床比,異位發(fā)酵床需要更多的建設(shè)用地或設(shè)施農(nóng)用地。同樣存在墊料成本高問題。
發(fā)酵原料濃度一般大于6%。依托大規(guī)模場或第三方糞污處理企業(yè),對一定區(qū)域內(nèi),包括鴨糞污在內(nèi)的畜禽糞污進行集中厭氧處理,通過大型沼氣工程,沼氣發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣,沼渣生產(chǎn)有機肥,沼液通過農(nóng)田利用或濃縮使用。此工藝以能源利用與綜合利用為主要目的,適用于當(dāng)?shù)赜休^大能源需求;沼氣能完全利用;周邊有足夠土地消納沼液、沼渣;有一倍以上的土地輪作面積;使整個養(yǎng)殖場(區(qū))的畜禽排泄物在小區(qū)域范圍內(nèi)全部達到循環(huán)利用,適宜于大中型養(yǎng)鴨場。
優(yōu)點:固液糞污不經(jīng)分離直接將混合物進行厭氧發(fā)酵,減少了工藝流程;還節(jié)省了液化氣、煤炭等常規(guī)能源;沼液沼渣可回收,是農(nóng)田的很好肥料。
缺點:受環(huán)境溫度的影響較大。沼液、沼渣處理不及時,容易造成二次污染;技術(shù)含量高,需要專門的技術(shù)人員運行。受產(chǎn)氣量瓶頸制約,如果沒有補貼政策,單靠市場化運營不掙錢。
有的鴨場沒有配備消納用地,糞污外運成本又高,就采取達標(biāo)排放模式。采用干清糞或干濕分離工藝,固體糞便作為有機肥原料,糞水經(jīng)厭氧好氧深度處理達標(biāo)排放或消毒回用。
優(yōu)點:這種處理方法占地少,適應(yīng)性廣,幾乎不受地理位置、氣候條件的限制,而且治理效果穩(wěn)定,處理后的出水可達行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。
缺點:是投資大,能耗高,運行費用大,機械設(shè)備多,維護管理復(fù)雜。主要適用于大型規(guī)?;B(yǎng)殖場(小區(qū));生態(tài)敏感地區(qū)以及土地緊張、沒有足夠的土地來消納糞污的養(yǎng)殖場(小區(qū))。
有的養(yǎng)鴨場缺乏總體規(guī)劃,邊養(yǎng)邊建;有的生產(chǎn)區(qū)有多處糞污儲存設(shè)施,生產(chǎn)區(qū)和糞污處理區(qū)混雜;有的交叉設(shè)置,凈道污道不分;有的糞污處理區(qū)距離鴨舍太近。
據(jù)調(diào)查,每只鴨每天用水量高達1~3kg,有的甚至更高。用水量大除品種原因外,鴨舍建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低。低矮通風(fēng)差,無濕簾降溫設(shè)施,夏季故意布設(shè)水盤讓鴨玩水以降溫。很多養(yǎng)殖場是通過自備井取用地下水,從業(yè)者節(jié)水意識差,造成用水成本低。
節(jié)水措施不到位。許多企業(yè)仍在采用早該淘汰的飲水器,用常壓自來水沖刷圈舍,糞污清理仍用水沖糞水泡糞工藝。據(jù)省局畜牧與畜禽廢棄物利用處2017年4月統(tǒng)計,全省21 241家規(guī)模養(yǎng)鴨場,采用水沖糞的3 103家,占比14.61%,水泡糞265家,占比1.25%。
建議:一是提高節(jié)水意識。二是推廣節(jié)水養(yǎng)殖技術(shù)。(1)飲水方式。安裝乳頭下配套水碗的節(jié)水型飲水器,防止飲水外濺滴漏。通過調(diào)低非采食時間光照強度至5Lux,可節(jié)水30%以上。(2)清糞方式。干清糞比水沖糞節(jié)水40%。干清糞可采取人工干清糞、機械干清糞、傳送帶清糞等方式。(3)噴淋降溫。將降溫水由灑水變成電腦控制噴霧方式,噴霧不形成徑流,大量減少了清水用量。(4)圈舍清洗。使用18~20個大氣壓,甚至高達150個大氣壓的高壓水槍刷圈消毒,比傳統(tǒng)方式可節(jié)水2/3。(5)制度措施。安裝水表,定額管理,控制人為浪費和管道滴漏。三是淘汰落后產(chǎn)能,通過安裝濕簾、溫度探頭等設(shè)備自動調(diào)節(jié)通風(fēng)量和舍內(nèi)溫度。
污水應(yīng)該采取管道和暗溝輸送,但很多企業(yè)污水輸送采取明溝加蓋板的方式,但溝的兩沿低于周圍地面、且蓋板不嚴(yán),大量雨水徑流入內(nèi)形成污水,污水池容納不了,常常外溢污染環(huán)境,而且增加了污水的利用難度和處理成本。
建議:修污水-暗管暗溝-污水貯存池,使雨水-明渠-外排。鋪設(shè)污水輸送管,污水采用暗溝或管道輸送,嚴(yán)格做到雨污分離。
采取委托處理方式的養(yǎng)鴨場,有的采取即產(chǎn)即清方式,有的在肉鴨出欄后采取一次性清理的方式,都難免出現(xiàn)糞污不能及時清運的特殊情況。
建議:委托第三方處理的養(yǎng)鴨場按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配建糞污暫存設(shè)施。
一是達標(biāo)排放不僅投資大,而且運行成本高,一般處理1t污水的運行成本在7元以上,是用資源處理資源的“燒錢”行為。二是根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》達標(biāo)排放要交納環(huán)保稅,如果超標(biāo)準(zhǔn)排污,是違法行為要受到處罰的。三是即使達標(biāo)排放,水中仍含有一定的污染物,這些污染物如果形成污染,還應(yīng)當(dāng)對所造成的損害依法承擔(dān)責(zé)任。
建議:加快畜禽養(yǎng)殖污染從重達標(biāo)排放向重全量利用轉(zhuǎn)變。以糞肥全量還田為重點,通過減少處理環(huán)節(jié)、簡化操作流程、實行專業(yè)服務(wù),不斷降低糞污處理、糞肥施用的難度和成本,促進鴨糞肥低成本還田利用。
據(jù)調(diào)查,55%以上的養(yǎng)鴨企業(yè)生產(chǎn)的沼氣沒有利用而排入空氣中,其危害很大。因為沼氣的主要成分是溫室氣體甲烷,甲烷占農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量的50%,其暖化潛能是二氧化碳的25倍。近些年二氧化碳、沼氣、氧化亞氮等溫室氣體排放形成的溫室效應(yīng)造成全球變暖,自然災(zāi)害突發(fā)頻發(fā),造成的損失也越來越大。
建議:加強監(jiān)管,把生產(chǎn)的沼氣用起來,即使不用至少要采取燃燒措施。
不建議養(yǎng)鴨污水進行第三方集中處理,因為現(xiàn)在的人工運輸費用很高,收集之后無論是生產(chǎn)沼氣還是其他用途都不經(jīng)濟。
建議:以各自獨立為自己負責(zé)方式為主,委托第三方處理為輔,采取有效措施實現(xiàn)最大限度的就地就近還田利用。
一是沒有無害化或無害化處理不徹底,通過氧化塘處理滯留時間短,有的不足一個月。雖然目前國家沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但從歐美國家的要求看一般不低于4個月。二是還田量比較隨意,不僅浪費資源,而且對環(huán)境造成污染。
建議:鴨糞污作為肥料利用,遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,好氧堆肥堆體溫度55 ℃以上;條垛式堆肥維持時間不得少于15d;槽式不得少于7d;反應(yīng)器不少于5d;氧化塘處理時間不少于4個月;厭氧發(fā)酵常溫≥30d,中溫(35℃)≥7d,高溫(53±2)℃≥2d。