陳相輝 王邦磊 代春生 馮建濤 蘇成文
中圖分類號:S831.4+9 文獻標識碼:C 文章編號:1673-1085(2022)03-0015-03
家禽糞便無害化處理,是指通過物理、化學、生物學方法中的一種或綜合系統(tǒng)處理家禽養(yǎng)殖場的糞便,并使處理后的糞便能夠物盡其用,變廢為寶,有效地防止對人、禽健康造成的危害及對環(huán)境可能形成的污染,以達到凈化的目的。
我國養(yǎng)禽業(yè)每年都會產生大量的家禽糞便。這些糞便有很多寄生蟲卵、細菌和病毒,但經過無害化處理后可以極大減少對環(huán)境的危害,還可以把糞便中的各種有機質(如蛋白質、脂肪、礦物質等)充分釋放出來,重新轉化為肥料或者飼料,直接用于農業(yè)生產。因此,積極發(fā)展糞便無害化處理技術,讓家禽糞便走向一條成熟的再利用途徑,可以幫助廣大養(yǎng)殖場解決頭疼的糞便污染問題,還可以為社會創(chuàng)造出新的經濟效益和社會效益,可謂是一舉兩得。
1 物理法處理(干燥法)
1.1 日光-風能干燥
具體方法是在塑料大棚內攤鋪濕糞,利用日光加熱并強制通風排濕。塑料大棚干燥,其蒸發(fā)能力,夏天可達到4.5~5.0 L/(m2·d),冬季1.5~
2.0 L/(m2·d)。據(jù)此,可以按糞的含水量和被干燥的蒸發(fā)量,簡單地計算出所需的大棚面積。此方法操作簡單,投資不大,成本較為低廉,但是與氣象因素關聯(lián)度極高,當刮風下雨等惡劣天氣時不能使用,而且極易造成糞便大面積散失,影響周邊環(huán)境。另外在干燥過程中會產生大量的臭氣以及病原菌擴散的風險,嚴重影響周邊居民的正常生活,所以不能作為主要的處理技術,只適合位置偏僻且糞便量較小的情況執(zhí)行。但如果大棚內設專用發(fā)酵槽,槽底鋪設通風管道,強制通風增氧,再加機械翻堆,促進糞便好氧發(fā)酵脫水,雖增加了投入成本,但卻排除了天氣影響,且干燥時間較短,較適宜我國采用。
1.2 高溫快速干燥
高溫快速干燥是利用煤、重油或電產生的能量通過干燥機干燥糞便。我國大多利用回轉式滾筒干燥機,可在短時間內(約數(shù)十秒種)經500~550 ℃或更高溫度的作用,將含水量為70%~75%的雞糞水分降至18%以下。高溫快速干燥的優(yōu)點是處理速度快,幾乎不受氣候條件的影響,同時糞便中的各種蟲卵及病原微生物等幾乎可以全部殺死,產生的臭氣也可控,缺點則是投資大,能耗高,耗水量巨大,同時產生出的糞便直接利用效果不好,肥效較差還容易燒苗,因此銷售情況不容樂觀,使該技術推廣應用較困難。
2 化學法處理
化學法包括化學消毒法和化學除臭技術。
2.1 化學消毒
利用化學藥物消毒家禽糞污、殺滅病原微生物的方法。此法的優(yōu)點是操作簡單、靈活,處理面積大,但容易引起二次污染。常用的化學消毒劑有過氧化物類、醛類、含氯消毒劑等。
2.2 化學除臭
直接加入氧化氣體(如O3)來消除臭氣的方法,稱為化學氧化除臭技術。使用該技術可以有效地達到氧化有害物質、消除臭氣的目的,但運行成本偏高,在實踐中無法大規(guī)模運用。
3 腐熟堆肥法(生物法)處理
利用好氧性微生物在有氧環(huán)境中分解糞便與墊草固形物的方法。家禽糞便雖為高質量濃度的污染物,但糞便中含有大量的氮、磷、鉀等物質,都是植物所需的養(yǎng)分。家禽的糞便由于受管理方式、飼料成分以及家禽種類、品種與年齡的不同,其中所含的氮、磷、鉀量也有很大的差異。禽糞中氮、磷含量幾乎相等,鉀稍偏低,其中氮素以尿酸鹽形態(tài)為主,尿酸鹽不能直接被作物吸收利用,且對農作物根系生長有害,因此須腐熟后才能施用。
堆肥制作流程包括發(fā)酵前處理,發(fā)酵后處理、二次發(fā)酵(后熟發(fā)酵)、篩選和裝袋,這里著重介紹前兩個環(huán)節(jié)。
3.1 發(fā)酵前處理
①調整含水率:多通過添加農作物秸稈、米糠、刨花等實現(xiàn),或者采用干燥法進行脫水處理;②調整碳氮比:一般家禽糞便的碳氮比均不足,因此在家禽糞便好氧堆肥中最好添加一定量的碳源。一般以添加稻殼或者木屑較為常見;③調整pH:通過多年來的不斷研究發(fā)現(xiàn),堿性環(huán)境比較適合堆肥微生物的生長,因此可以在糞便中加入適量生石灰。一般堆肥的酸堿度不用調節(jié),鮮糞的pH為7左右,腐熟變化初期常升到9.5左右,腐熟完成后又回降到7.5左右;④混合均勻。
3.2 發(fā)酵處理
增加微生物數(shù)量:在原始材料中加入10%~20%的含有大量菌種的腐熟堆肥,既可提供部分微生物,又可調整水分含量;或向堆肥中加入發(fā)酵劑(菌種)加快生物處理的速度,如本酵素菌、EM菌、玉壘菌等。
控制溫度:通過改變通氣量及使用翻堆的方法來進行調節(jié)溫度,當堆溫高于65 ℃或堆溫下降時就應翻堆。
通氣:在機械堆肥中,要求的強制通風量為0.05~0.2 m3/min。通風裝置一般采用高壓型圓形鼓風機;通氣溝通氣和翻堆,沒有鼓風通氣效果好,但耗能較小,目前仍在廣泛使用。鼓風通氣和通氣溝通氣有利于有機殘體物料的迅速分解,轉化成腐熟的有機肥。單一翻堆而不通氣,不利于有機殘體物料的分解。翻堆的次數(shù),以每隔1~2 d翻堆一次為宜;特別是在無其他通風措施時,翻堆是控制通氣量和溫度的唯一辦法。
有機質分解時間:各種堆肥條件適宜時,通常堆體內溫度第1天可升至50 ℃,并維持4~6 d,期間進行有機物成分降解,7 d后基本完成腐熟過程。然后進行分解產物的礦化,堆體溫度逐漸下降至常溫,堆肥所需的各種條件適宜,腐熟過程更快、效果更好。現(xiàn)代人工堆肥,由于能更好地采用設施和設備,如發(fā)酵機、發(fā)酵塔、發(fā)酵滾筒等,一般均可做到6 d基本完成有機物降解的腐熟過程,不會再產生臭氣,繼續(xù)堆放20 d左右可完成降解產物的礦化、腐殖過程。
4 發(fā)酵法
4.1 普通發(fā)酵法處理
要保證家禽糞便的發(fā)酵效果,可以先調制混合料,通常采用玉米粉50%、棉粕49.5%、食鹽0.5%比例進行配制;然后把混合料和新鮮的家禽糞便進行攪拌混合。添加量的多少取決于家禽糞便的含水率,用手抓起可捏聚成團、松開后隨即散落即算達到要求,注意混合后原料顆粒直徑應不大于1 cm。將所有混合后的糞便堆成梯形長堆(60 cm×60 cm×100 cm),長度根據(jù)場地大小決定,上面加蓋遮擋物等待自然發(fā)酵即可。糞堆內部發(fā)酵溫度可達60 ℃左右,多數(shù)蟲卵及細菌均可殺滅,同時蛋白質可以通過微生物進行初步分解,有利于后期植物吸收。當糞堆溫度下降時代表其內氧氣消耗完畢,可以進行翻堆處理,反復2~3次后基本完成發(fā)酵過程。
雞糞中的粗蛋白含量較高,但可利用能值較低,因此,混合好的待發(fā)酵料可與玉米粉等能量飼料混合作為牛羊飼料使用,還可加入一些香味劑以掩蓋雞糞的不良氣味,增強適口性。
4.2 兩段發(fā)酵法處理
好氧階段:先將家禽糞便除去雜物,按32.5%的糞便、40%的草粉(木薯粉、米糠)、15%的麩皮、10%的玉米面、2%的食鹽與0.5%已接種活性多酶化菌的調制液充分拌勻,使混合料含水率達到60%左右,以用手捏能見水珠而指縫內不滴水、手松即散為宜。然后將混合料松散堆放在水泥地面,用麻袋或塑料薄膜覆蓋保持料溫。發(fā)酵溫度控制在28~37 ℃,好氧發(fā)酵12 h后翻堆,再好氧發(fā)酵24 h。
厭氧階段:將經過好氧發(fā)酵的原料裝入事先準備好的水泥池內,層層踏實、原料高出池口約10 cm,其上覆蓋塑料薄膜,加蓋細沙,使之不漏氣、不浸水,厭氧發(fā)酵10~15 d后,病原菌被殺滅,雞糞轉化成營養(yǎng)豐富、無菌的生物性飼料。
這種方法處理的飼料顏色金黃,有蘋果酒香味,營養(yǎng)豐富,適口性好,不論是牛羊還是家禽以及魚類都甚愛采食。同時,這種混合型飼料在發(fā)酵過程中產生大量的有機酸類,能夠很好地抑制各種有害菌的生長增殖,飼料的安全性更高,且能夠有效提高飼喂動物的免疫力。經過兩段發(fā)酵成熟的雞糞飼料還可以自然曬干或用烘干設備烘干后加工成顆粒飼料。
4.3 現(xiàn)代發(fā)酵法處理
隨著家禽業(yè)規(guī)?;?、集約化提高以及減輕勞動強度,以上發(fā)酵法處理在規(guī)?;B(yǎng)殖場已較少應用。目前,應用最多是好氧機械翻堆發(fā)酵法處理 (同前),發(fā)酵過的家禽糞便既可作肥料,也可作飼料、水產飼料的添加劑,或直接作水產餌料。