物理技术在清洁养猪中的应用
2012-02-03井玉梅
井玉梅
(吉林省松原职业技术学院,吉林省松原市 138005)
物理技术在清洁养猪中的应用
井玉梅
(吉林省松原职业技术学院,吉林省松原市 138005)
全世界都在提倡清洁生产,生猪产业也应提倡清洁养猪,为保护环境作出贡献,本文分析了当前猪场的污染现状,介绍了物理技术在清洁养猪中的应用,从治理养殖污染到与其它技术有效结合变废为宝,做到粪污的减量化、无害化、资源化,以此推进清洁养猪进程,实现绿色养殖。
物理技术;清洁;养猪
为了保护环境,全世界提倡清洁生产 (clearer production),生猪产业的清洁生产是将生猪养殖污染预防战略持续应用于生猪生产全过程,通过采用科学合理的饲料配方、饲养管理技术和先进的清粪工艺,提高资源利用率,减少污染物排放,以降低对环境和人类的危害。我国生猪产业在取得巨大成绩的同时,带来的环境污染非常严重,因此应全方位综合考虑生猪生产过程,在提高产量的同时注重保护环境。利用物理技术治理猪场污染的效果明显,对实现生态养殖、推进清洁生产意义重大[1]。
1 猪场的实际污染非常严重
生猪产业已由散养粗放型向规模集约型发展[2],猪场的废弃物大大增加且更为集中,对猪场周边环境的污染迅速加大,如猪的粪尿中氮、磷、钾合计约占1.4%,一头育肥猪每天排泄粪尿量约为7 kg,一个年出栏1 000头的猪场,平均每天的粪尿排放量就是7吨,氮、磷、钾的日排放量可达98 kg,其危害非常严重,具体表现如下[3]。
1.1 严重污染猪场附近的土壤
猪场的粪、尿、污染物堆放和流经处,营养元素会在土壤中富积,导致该处植物根系受损甚至死亡[4];土壤孔隙堵塞,进而造成土壤透气、透水性下降,土地板结。
1.2 污染猪场附近的地表水和地下水
猪场的粪尿直接或随雨水流入地表的水体后,会使水体严重富营养化,水质腐败,水生生物死亡,造成地表水污染,甚至直接影响我们的饮用水;粪水渗入地下,则使地下水的硬度和水中硝态氮含量超标,造成地下水污染,危害更为严重。
1.3 污染空气
猪的粪尿中含有氨气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮等有害气体,粪尿如果不及时处理,还会产生甲基硫醇、二甲二硫醚、二甲胺等恶臭气体,粪尿臭味将会成倍增加,不仅污染空气,也危害猪只和人类健康。
2 利用物理技术治理猪场养殖环境污染
实现清洁养猪主要通过对猪场污染物减量化、无害化、资源化来实现,其中利用物理技术处理猪场污染物,可以做到粪污的减量化、无害化、资源化,是推进清洁养猪的有效方法之一。
2.1 利用物理技术提高生猪的饲料精度和日粮的消化率
减少猪的排泄物就是减少猪场的污染源[5],利用高新技术改变饲料的品质和物理形态,可以提高饲料养分的利用率。如将膨润土、沸石硅酸盐作为辅助饲料,不但补充微量元素,而且提高日粮的消化利用率,减少氮、磷等有机物的排放。利用膨润土的吸附性、微粒性、吸水性等物理特性,将其用作饲料添加剂载体,膨润土通过表面多维孔道来吸附气体分子和水分子,从而减少畜舍内氨及其它有害气体的含量,同时还可降低畜舍内空气及粪便的湿度,达到除臭的目的。将饲料膨化和颗粒化处理,能够抑制与破坏一些抗营养因子和有毒物质,并具有杀灭微生物的作用,极大提高饲料消化率和利用率,使粪便排出的干物质减少1/3。粪便和臭气排出量减少,对环境的污染降低。
2.2 利用物理技术处理猪场的污水
猪场的污水是高浓度的有机废水,有机物浓度高,对环境污染严重,可以运用过滤、沉淀等物理技术进行处理[6]。
首先是过滤,过滤分粗过滤和细过滤,粗过滤在明渠内设置人工格栅以去除猪场污水中大颗粒的漂浮物和悬浮物,栅条间隙一般是10mm;细过滤是设置水力格栅,可截留污水中夹带的较小的悬浮物,使进入调节池的污水基本上是清液,以免后续处理负荷过大,栅隙一般是1 mm。过滤出来的大小颗粒物放入猪粪脱水机进行脱水达到干湿分离后再利用。
其次是沉淀,经格栅分离后污水中仍含有较高浓度的残余粪渣等悬浮物,将这些污水放在初沉池进行沉淀,可降低后续处理的有机负荷。初沉淀池中的沉淀污物定期排至干化池,沉淀污物中的污泥经煤渣及沙砾进行泥水分离,浓缩的污泥送至堆粪发酵场;沉淀池出来的污水进入调节池继续沉淀净化和利用。
2.3 利用物理技术处理猪场的废弃物
猪场的废弃物主要是猪的粪尿[7],粪尿未经过无害化处理直接进入土壤能影响土壤理化性质,通过干湿分离机挤压后进行固液分离,可控制粪尿排放总量,减少粪尿中氮、磷的含量和臭气的排放。分离出的固体干清粪搅拌均匀后经过生物发酵形成初级有机肥。分离出来的液体进入猪场污水池进行再处理或者进入沼气池进行再利用。
2.4 物理除臭
猪场产生的臭气主要有氨气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、有机酸、醇类等有毒有害成分,污染空气。在众多的除臭方式中物理方法除臭是环保效果最好的,不会造成二次污染。
首先是在猪舍通风管道中放入几层活性炭吸附剂和粘性吸附剂,使大量的有害臭气被吸附。其次是根据物理吸附剂表面积大、孔隙大、吸附能力和交换能力强的特点,把物理吸附剂 (沸石硅酸盐等)撒在粪便及畜舍地面上,不仅能降低舍内有害气体的含量,还能吸收空气与粪便中的水分,有利于降低环境湿度。
3 物理技术与其它技术结合治理污染 [8]
实现清洁养猪不仅可以给人类提供安全、健康的产品,还能促进生态系统良性循环,如果将物理技术与化学、生物等技术有机结合来,治理污染效果更明显,经济效果更突出。
3.1 结合生物曝气复氧处理
猪场的粪尿经过物理方法处理后,想成为肥料必须经过生物方法进行处理,采用曝气复氧处理技术,可促进好氧微生物的降解作用,加快有机污物和氨氮的分解,从而达到净化污水的效果。曝气复氧处理技术一般可使水中污染物降解10%~30%。
3.2 通过氧化塘生物降解治理污染 [9]
污水可以经过氧化塘净化处理,由于污水在塘内停留的时间较长,通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解,从而使污水得到净化,氧化塘兼有好氧和厌氧的氧化处理,污水经过氧化塘二级处理20天,就可做到达标排放。
3.3 利用人工湿地治理污水事半功倍
猪场排出的污水流经人工湿地 (见图1)时,首先是废水中的不溶性有机物经湿地的沉淀和沙石、土壤过滤,可以很快地被截留;其次是微生物降解作用,废水中可溶性有机物可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除。人工湿地处理高浓度有机废水具有投资少、运行费用低、维护技术要求低的特点,这种方法治理污染更经济、更实惠,是实现生态养殖的理想方法之一。
我们从保护我们自身利益出发,积极推动猪场养殖污染物的减量化、无害化和资源化[10],争取做到变废为宝,变害为利,而使用物理技术解决猪场的环境污染是实现清洁养猪的有效手段,实现清洁养猪更是生猪产业可持续发展的希望,所以猪场应该大力提倡运用物理技术治理污染,快速推进清洁养猪进程。
[1]董若义,江峰,何秋杨.谁说畜禽养殖一定脏?中国环境报,2010-04-12(8)
[2]张炜炜.治理猪场污染促进养猪业与环境保护协调发展.福建畜牧兽医,2009(1):19-20.
[3]覃树华,袁善益.规模猪场环境污染及治理对策.广西畜牧兽医,2008(4):229-231.
[4]纪术远,娄玉杰.当前畜禽粪便研究现状及资源化利用情况分析.黑龙江畜牧兽医,2011(13):60-61.
[5]李铁坚.踏踩式零排污清洁养猪技术.科技致富向导,2008(15):18.
[6]王克科,赵颖,江传杰,等.畜禽养殖业废水处理方法.河南畜牧兽医,2005,26(6):15-17.
[7]谢金防,韦启鹏,李祖章,等.猪场粪污生态化处理及利用的方法与思考.中国畜牧兽医文摘,2008(5):6-7.
[8]王永强,杨国明,谢红兵.养猪场环境污染的综合防制初探.安徽农业科学,2006, 34(2):243-244,251.
[9]李铁坚.谈清洁养猪.猪业科学,2009(7):54-55.
[10]李伟峰,张尚武.“生猪第一县”探路清洁养猪.湖南日报,2012-03-23(3)
X713
B
1673-4645(2012)07-0052-02
本课题系吉林省职业技术教育学会 “十二五”科研规划课题-松原地区畜禽养殖清洁生产技术的研究与探索阶段研究成果之一。(课题编号:SZJ11201)