侯立軍郭佳偉
豬場糞污危害及其處理利用
侯立軍1郭佳偉2
(1廊坊市畜牧站,河北廊坊 065000;2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,河北保定 071001)
隨著我國畜牧業(yè)的高速發(fā)展及人們對生態(tài)環(huán)境的高度關(guān)注,合理有效地處理和利用養(yǎng)殖場糞污成為當(dāng)今畜牧業(yè)發(fā)展的難題,本文基于此對糞污的主要危害、常見的處理及利用方法進行了探討。
豬場糞污;危害;處理;利用
隨著畜禽業(yè)的發(fā)展,集約化、規(guī)模化養(yǎng)殖場數(shù)量迅速增加,與此同時,養(yǎng)殖業(yè)對生態(tài)環(huán)境的危害日漸加劇,尤其是糞便污染,由于養(yǎng)殖場對糞污治理不重視且相關(guān)部門監(jiān)督管理力度不夠,導(dǎo)致大量畜禽糞便和污水隨意堆積、排放,對周邊環(huán)境造成極大污染,影響了人類健康,因此規(guī)模化豬場的糞污治理刻不容緩。
豬場產(chǎn)生糞尿中的主要污染物質(zhì)為有機物、微生物、重金屬、有害氣體、氮、磷等,主要包括水體污染、大氣污染和土壤污染三個方面,對人類健康造成危害。
1.1對水體造成的污染
糞污不經(jīng)處理,隨意排放到河流中,雖然水體對糞便中的氮、磷、鉀等元素有一定的凈化作用,但其含量超過水體凈化能力時,就會對水體產(chǎn)生污染,造成藻類等水生生物的大量繁殖,使河流、湖泊富營養(yǎng)化而變黑發(fā)臭,加劇污染。同時糞便中的污水可滲入地下,使地下水中NO2-和NO3-濃度升高。
1.2對空氣造成的污染
糞便產(chǎn)生釋放的臭氣和有害氣體,惡臭主要由有機物無氧分解產(chǎn)生,碳水化合物無氧分解成甲烷、有機酸和醇類,含氮化合物無氧分解成氨、硫化氫、乙烯醇、甲胺、三甲胺等惡臭氣體。氨氣、硫化氫等均可刺激豬的上呼吸道黏膜,濃度高時造成豬中毒死亡。未經(jīng)處理的糞尿一部分氮揮發(fā)到大氣中增加了大氣中的氮含量,嚴重的可構(gòu)成酸雨危害農(nóng)作物;另外,畜禽糞便在厭氧條件下發(fā)酵會產(chǎn)生大量的氨氣、甲烷、二氧化碳和含硫化合物,這些物質(zhì)都是造成空氣污染、溫室效應(yīng)的主要氣體。
1.3污染土壤
近年來,養(yǎng)殖場為提高效益,在豬飼料中添加大量的銅、鋅及各種微量元素,經(jīng)消化吸收后未被動物吸收利用的隨其排泄物排出體外,畜禽糞便又作為有機肥料播撒到農(nóng)田;長此以往,導(dǎo)致磷、銅、鋅等及其他微量元素在環(huán)境中的富積,從而對農(nóng)作物產(chǎn)生毒害作用。同時,糞便中鹽分含量較高,過量使用會造成土壤鹽堿化,且可導(dǎo)致有機質(zhì)累積,造成土壤板結(jié)。糞便中還含有大量病原微生物,如未及時處理,可造成某些疫病的傳播和擴散,危害人和動物的健康并帶來經(jīng)濟損失。
2.1污水處理
2.1.1氧化塘處理法
此法是利用天然水體和土壤中的微生物、植物和動物的活動來降解水中有機物的方法。豬場根據(jù)排放量的多少,利用適當(dāng)面積的氧化塘,通過沉淀和凈化達標(biāo)后再排放。一般分為厭氧塘處理、曝氧塘處理、好氧塘植物消化、兼性塘處理等。厭氧生物處理通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣,降低污水中COD、BOD含量的同時,實現(xiàn)資源化利用,其處理費用低于好氧處理,是畜禽養(yǎng)殖場污水處理的主要方法之一。
2.1.2人工濕地法
此法是一種模擬自然界濕地對水進行凈化的方法,它由水生植物、碎石煤屑床、微生物等構(gòu)成,利用植物、基質(zhì)和微生物進行凈化。通過沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機物、氮、磷和重金屬等物質(zhì)[1]。人工濕地法投資較少,能耗少,運行管理費用較低,不需要復(fù)雜的污泥處理系統(tǒng),且便于管理,對周圍環(huán)境的影響也較??;但此法土地占用量較大,處理效果容易受季節(jié)溫度變化的影響,建于地下的厭氧系統(tǒng)出泥困難,且維修不便,并有污染地下水的可能。
2.2糞便處理
2.2.1高溫快速干燥法
此法是將糞便裝入干燥機,在500℃的高溫下經(jīng)數(shù)十秒鐘,將糞便中水分降到13%以下。此法快速干燥,不受天氣影響,去臭、滅菌、殺蟲效果明顯,但養(yǎng)分損失大、成本高。
2.2.2腐熟堆肥法
堆肥技術(shù)是將糞便和含有菌種的墊料混合堆積起來,在有氧條件下利用微生物使有機物降解,轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì);同時通過反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量使溫度升高,殺滅病原微生物和寄生蟲等,腐熟后再經(jīng)熱風(fēng)干燥便成為無害的優(yōu)質(zhì)有機肥料[2],添加菌種發(fā)酵的豬糞與自然發(fā)酵的豬糞相比,其中的蟲卵、大腸桿菌含量及臭味大大降低,減少了對環(huán)境的污染。腐熟堆肥法是目前處理糞便最常用的方法之一。
3.1用作肥料
糞便經(jīng)過有氧發(fā)酵或高溫干燥后制成無公害高效有機肥,是減輕環(huán)境污染、充分利用農(nóng)業(yè)資源最經(jīng)濟有效的措施。隨著養(yǎng)殖場的集約化程度越來越高,畜禽糞便也日益集中,大型機肥加工廠逐漸建立,一般的加工方法有有氧發(fā)酵法、快速烘干法、微波法、膨化法等。
3.2用作飼料
糞便內(nèi)含粗蛋白、礦物質(zhì)及微量元素等,經(jīng)高溫高壓滅菌和脫臭,可用于養(yǎng)魚及其他養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn);或可經(jīng)微生物發(fā)酵后制成粉狀飼料。一方面能夠充分利用糞便中剩余的養(yǎng)分,另一方面減少糞便對生態(tài)環(huán)境的污染,做到可持續(xù)發(fā)展。需要注意的是,糞便中往往含有大量病原微生物、有毒有害礦物質(zhì)、藥物等,需要合理加工,謹慎使用。
3.3用作燃料
將糞便堆積在沼氣池內(nèi),糞污中的有機物、碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪經(jīng)過厭氧菌分解轉(zhuǎn)化為沼氣,沼氣可以用作燃料,沼渣、沼液用于種植業(yè)肥料,實現(xiàn)循環(huán)利用,是目前規(guī)模豬場糞便處理的重要方法之一,但其受季節(jié)影響較大,雨季和北方冬季效果不佳。
隨著新世紀(jì)我國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型,畜牧業(yè)逐漸走向新常態(tài),低碳、生態(tài)養(yǎng)殖成為趨勢,建立畜禽糞污處理利用系統(tǒng)對我國畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的意義重大。糞污處理是一個系統(tǒng)的工程,需要實行科學(xué)化管理、無害化處理和有效利用,故提出新型的糞污處理方案,建立更加合理可行的糞污處理工藝,成為今后的研究重點。
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1673-4645(2016)07-0076-02
2016-05-31
[1]汪善鋒,陳安國,汪海峰.規(guī)?;i場糞污處理技術(shù)研究進展[J].家畜生態(tài),2004,25(1):49-54.
[2]陳明忠,翁駿基.畜禽糞便無害化處理技術(shù)及其應(yīng)用[J].福建農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(3):59-61.