控制规模化猪场环境污染的措施
2015-04-15李勇生赵秋霞
李勇生,赵秋霞
(甘肃畜牧工程职业技术学院,甘肃武威733006)
随着养猪生产的进一步产业化,使养猪企业生产经营方式和养殖规模日趋庞大。与此同时,猪场产生的大量粪尿、废物和有机废水等给环境造成的污染问题也日益严重。如何有效利用猪场的各种废弃物,化害为利,变废为宝,及早预防环境污染,改善生态环境,促进经济、环境和社会的协调发展,是养猪业发展过程中所面临的新问题。
1 造成规模化猪场环境污染的因素
1.1 猪粪尿
粪污的任意堆放和排放,有害气体及生产中的大量尘埃、微生物排入大气,散布于猪场及附近居民区上空,刺激人畜呼吸道,引起呼吸道疾病,影响人畜健康。另外,粪尿中含有大量碳水化合物、含氮化合物等腐败性有机物,进入天然水体后,能使水体浑浊,水色变黄、变黑、水质恶化,不能饲用。
1.2 生产污水
规模化养猪场猪舍多采用漏缝地板,用水冲洗清理粪尿,每天要向外排放大量的粪尿污水。污水中含有大量有机物,氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭,对环境质量造成极大影响,污染的水体、饲料和空气,最终将会导致猪病和寄生虫卵的蔓延与发展,直接影响养猪生产水平,严重时将成为威胁养猪业发展的重要因素。
1.3 有毒有害气体
猪舍中的有毒有害气体主要包括氨气、硫化氢和二氧化碳等,主要是猪的呼吸、粪尿和饲料腐败分解产生的。当猪舍中的有害气体含量高于一定浓度时,就会刺激呼吸道黏膜,引起呼吸器官的充血、水肿,严重者还可通过肺泡进入血液,引起呼吸道疾病和中枢神经系统疾病。
1.4 不合理使用药物和饲料添加剂
兽药和饲料添加剂的不合理使用带来的负面影响。一方面,大量的外源性化学物进入畜产品中,使动物性食品中药物残留越来越严重,对人类的健康和公共卫生构成威胁;另一方面,各类大型养殖场的动物使用兽药和饲料添加剂后,大部分以原药和代谢产物的形式经动物的粪便和尿液进入生态环境中,对土壤环境、表层水体等生态环境带来不良影响,并通过食物链对生态环境产生毒害作用,影响其中的植物、动物和微生物的正常生命活动,最终将影响人类的健康。
2 控制规模化猪场环境污染的措施
2.1 场区科学规划,合理布局
规模养殖场要科学规划,正确选址,合理布局,养殖场应远离居民区5千米以上,离公路200米以上,远离河流,严禁向河流排放粪尿污水。必须考虑周围环境对污染的消纳能力,适当限制饲养规模,使粪尿产出量与农田、果园负荷保持相对均等,以减少对环境的污染。
2.2 改善饲料结构,提高畜禽饲料利用率
改善饲料结构,采用合适的饲养方式,降低环境污染。采用科学饲养、科学配料、应用无公害的绿色添加剂和高新技术改变饲料品质及物理形态(如生物制剂处理技术、饲料颗粒化、饲料热喷技术)等手段,可提高畜禽饲料利用率,尤其是氮的利用率,降低畜禽排泄物中氮的含量及恶臭味。选用饲料,一是要注意消化率高、营养变异小;二是要注意选择有毒有害成分低、安全性高的饲料。在饲料中补充合成氨基酸,如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸等,可提高蛋白质利用率,降低动物排泄物中的氨气(NH3),减少臭气的产生;在饲料中添加植酸酶,可提高饲料中磷的利用率,降低动物排泄物中磷的含量。在使用添加剂时,应选择微生物、低聚糖等无公害饲料添加剂,以保证畜产品安全和无公害。
2.3 合理处理粪便
猪粪便应尽快清出猪圈,特别是幼猪圈舍,这是处理环节的第一步。将相对固态的猪粪集中堆积在集粪区。猪粪中含有大量的有机物质,可以用作肥料、培养料、沼气发酵和其他用途。
2.3.1 用作肥料
猪粪中含有氮、磷、钾,经堆肥发酵处理成有机肥后再进行施用。在钩虫病及血吸虫病等疾病流行的地区,要进行药物处理,每100千克粪便加50%敌百虫2克,处理1天,或加1.5千克的尿素处理1天。
2.3.2 用作培养料
发酵后的猪粪可用作食用菌的生产;也可用作蚯蚓生产的培养料;还可用作单细胞及藻类生产的培养料。
2.3.3 生产沼气
猪粪最有效的利用是生产沼气。沼气可为猪场和居民提供燃气。每立方米新鲜沼气含能量55千瓦。每68千克活猪就能产生0.05~0.1立方米沼气,但沼气体积大,难以贮存与运输,转变成液化沼气,有效地解决了上述问题。猪粪在沼气池中发酵除产生沼气外,还减少了臭气和苍蝇繁殖,沼渣、沼液基本保全了猪粪中的原来养分,可继续作为肥料肥田。
2.4 有效处理污水
污水在废弃物体积中占主要成分。对此,简单而有效的解决方法是提高冲洗水的使用效率。养猪场中产生的尿液与污水中,含有大量的有机物,甚至可能含有一些病原微生物,在排放或重新利用之前需进行净化处理。
2.4.1 曝气池
曝气池是采用人工增氧,利用活性污泥法净化污水的生物池。由曝气机向池内供氧,经过微生物的氧化分解后,污水流入二次沉淀池。沉淀的污泥一部分排出,一部分作为活性污泥再被引回到曝气池;处理后的澄清液被用来冲洗猪舍或排放掉。曝气池池深一般3~5米。根据污水的流量,曝气池可以单个使用,也可以多个串联使用。
2.4.2 氧化沟
氧化沟也叫循环式曝气池。它是一个长的环形沟,在离污水入口不远处安装转刷式翻液轮。翻液轮浸入水中70~100毫米,在转动时不断地打击液面,从而使空气充入污水中,污水在沟内循环流动。经过处理后的污水再经二次沉淀池净化处理后即可排放。沉淀的污泥一部分定期清除,一部分作为活性污泥流回到氧化沟。
2.4.3 好氧生物滤池
好氧生物滤池是一种利用生物膜法处理污水的设施。主要由布水器、滤料和排水系统等组成。在滤池内设置固定的滤料,当布水器将污水自上而下喷向滤池时,污水不断与滤料接触,因此微生物就在滤料表面生长繁殖,逐渐形成生物膜。生物膜是由多种微生物组成的一个生态系统,从污水中吸收有机物作为营养源,在代谢过程中获得能量,并形成新的微生物机体,使污水中的有机物被分解。当生物膜形成并达到一定厚度时,氧就无法进入生物膜内层,造成内层的厌氧状态,使生物膜的附着力减弱。此时在水流的冲刷作用下,生物膜开始脱落,脱落的生物膜变成污泥。随后在滤料上又会生长新的生物膜。如此往复循环,使污水得以净化。
2.4.4 厌氧生物滤池
厌氧生物滤池是利用厌氧微生物处理污水的设施。与好氧生物滤池不同的是,厌氧生物滤池是密闭的,因此使得厌氧微生物得以生长繁殖。当污水流经滤料层时,厌氧微生物附着在滤料层上,并以污水中的有机物作为营养源进行生长繁殖,使得有机物得到分解,并产出甲烷和二氧化碳,于是污水得以净化。根据水流方向,厌氧生物滤池分为升流式和降流式两大类。
2.4.5 厌氧-好氧二级污水处理系统
厌氧-好氧二级污水处理系统是利用厌氧微生物和好氧微生物联合对污水进行处理的设施。污水首先进入厌氧处理系统,经过厌氧处理后,除去一部分或大部分有机物,并将某些有机物转化为易被好氧微生物分解的物质后,再进入好氧系统进行进一步好氧分解处理,从而使处理后的水质达到排放要求。实践表明,这种处理系统效率高,效果好,并能够节省动力消耗。
2.5 及时处理臭气
2.5.1 吸收及吸附法
吸收是指气体被附着在某种材料内表面的过程,吸附是指气体被附着在某种材料外表面的过程。吸收与吸附的效率取决于材料的孔隙度及被处理气体的性质。在养殖场,常用的方法是向粪便或舍内投放吸附剂来减少气味的散发。常见的吸附剂有沸石、膨润土、海泡石、硅藻土、锯末、薄荷油、蒿属植物等。其中,沸石类能很好的吸收氨根离子和水分,抑制氨气的产生和挥发,降低畜舍臭味。
2.5.2 焚烧法
将有臭味的气体焚烧,可减少臭味的强度。
2.5.3 化学与生物除臭法
化学除臭剂可通过化学反应把有气味的化合物转化成无味或较少气味的化合物。除了通过化学作用直接减少气味外,一些氧化剂还起杀菌消毒作用。常用的化学氧化剂有高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸钾、双氧水、次氯酸盐和臭氧等。其中高锰酸钾除臭效果相对较好。另外,利用绿矾有遇水溶解限制和可降低发酵和分解的特性,可将它用作畜舍垫料,以减轻臭气发散。生物除臭剂,如生物助长剂和生物抑制剂等,可通过控制微生物的生长减少有味气体的产生。生物助剂等。通过这些助长剂的添加可加快动物粪便降解过程中有味气体的生物降解过程,从而减少有味气体的产生。生物抑制剂却是通过抑制某些微生物的生长以控制或阻止有机物质的降解进而控制气味的产生。
2.5.4 生物过滤与生物洗涤法
生物过滤和生物洗涤法是在有氧条件下,利用好氧微生物的活动,把有味的气体转化为无味或较少气味气体。这种方法投资少、运行成本低,一般不会产生有害物质,是一个比较有发展前途的生物处理方法。
2.5.5 植树绿化、改善场内小气候
增加猪场地面绿化面积,每幢猪舍之间栽种速生、高大的落叶树,场内的空地种花草,在场区外围种5~10米宽的防风林。这样可将场区空气中的有毒有害气体减少25%,臭气减少50%,尘埃减少30%~50%,细菌减少20%~30%,冬季风速减低70%~80%,又能使夏季气温下降10%~20%。