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猪场废弃物无害化处理技术及应用

2017-01-15周胜花宋献艺

中国畜禽种业 2017年8期
关键词:猪粪无害化沼气

周胜花宋献艺

(1,山西省农业科学院畜牧兽医研究所 030032;2,山西省农业科学院饲料兽药研究所 030006)

猪场废弃物无害化处理技术及应用

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(1,山西省农业科学院畜牧兽医研究所 030032;2,山西省农业科学院饲料兽药研究所 030006)

工业、农业和生活活动是现在污染的主要来源,而猪场粪便和污液是造成畜牧业污染的主要原因。随着猪场建设规模的扩大,产生的废物量逐渐增加,从而增加猪场处理的压力。因此,必须对猪场畜禽养殖产生的粪便和污液进行净化处理。相关研究结果表明,猪场废弃物如果直接排放到周围环境,不经处理会污染土壤、水源、空气,还会对人体健康受到影响。因此,对猪场废弃污物的无害化处理已逐渐成为科研部门工作的热点和难点。近几年来,许多地方推广粪便污物的无害化处理综合利用技术,在达标排放同时净化环境,将粪便与污液变成燃料和肥料,效果显著。

无害化原则是畜禽废弃物污染治理的前提。猪粪是一种粗纤维物,其中混合着大量尿液,黏液,是一种不易晾晒的禽畜粪便,随着我国规模化猪场养殖量的日益扩大,使大量猪粪集中,堆置在一起处理困难,放置时间长不但招来蚊蝇,同时对周围环境、地下水源造成极大污染,如不解决猪粪的不良问题,不仅对环境污染日益严重,同时对养殖场的持续化发展也造成严重影响,如何才能有效的对猪粪进行处理,有效地开发利用,成为猪场可持续发展的重中之重问题。

1 猪粪尿的无害化处理

1.1 猪粪对环境的污染

猪粪污中含有大量的氮、磷、微生物和药物以及饲料添加剂的残留物,其是污染土壤、水源的主要有害成分,氨气、硫化氢、二氧化碳、酚、吲哚、粪臭素、甲烷硫酸类等是猪场产生的主要有害气体,而且也是污染猪场自身环境和周围空气的主要成分。因此,为了保证健康生猪生产,必须做好废弃污物处理及环境保护工作,减少对环境的污染甚至是零污染。

1.2 粪污清理工艺

现在一般规模化猪场粪尿的处理方式有水冲粪、水泡粪和干清粪3种方式,其中粪尿处理方式也各不相同。

1.2.1 水冲粪工艺

20世纪80年代我国从国外引进水冲粪工艺,现在此种工艺成为规模化养猪和技术管理时采用的主要模式。水冲粪方法能及时、高效地清除畜舍内的废弃物,维持畜舍卫生环境,使废弃物清理过程中的劳动力投入减少,养殖场自动化管理水平显著提高。

这种方法不但可以保持猪舍内环境清洁,而且劳动强度小,效率高,更利于动物健康,养殖场工人健康有保障,尤其适合劳动力较为缺乏的地区。但这种工艺污水处理部分的基建投资和动力消耗高,而且耗水量大。

1.2.2 水泡粪工艺

水泡粪工艺是由水冲粪工艺改造而来。是在猪舍的排粪沟中注入水,粪尿、冲洗和饲养管理用水将其排放到地板下的粪沟中,储存1~2个月,到粪沟装满,将出口闸门打开,排出沟中粪水。粪便流入主干沟或用泵抽吸到贮粪池。

这种新工艺从源头上控制了养猪产生的废水,全漏缝地板的使用,整个饲养期猪圈不用冲洗,猪粪水的唯一来源是猪喝的水和最后冲洗消毒圈舍的水。人员在饲养管理中一般不接触生猪,控制疾病传播,环境得到控制,水中浸泡的猪粪使一部分氨气等混合臭气溶解。此工艺能按时、有效地清除畜舍内的粪尿,在清理过程中减少的劳动力及冲洗用水,使猪场自动化管理水平大幅提高。

但如果粪便在猪舍中停留时间长,厌氧发酵会产生大量有害气体,在动力消耗及污水处理上投资费用高。

1.2.3干清粪工艺

其主要方法是粪便一经产生进行分流,干粪由机械或人工收集、清扫、运走,从下水道流出尿及冲洗水,分开进行处理。分为人工清粪和机械清粪两种方式。

该方法能及时、有效地清除畜舍内的粪尿污物,畜舍环境卫生保持清洁,使劳动力资源丰富的优势得到充分利用,在粪污清理过程中减少用水和用电量,固体粪便中的营养物得到保留,提高有机肥肥效,降低后续粪尿处理的成本。

1.3 猪粪无害化处理的方式

1.3.1 堆肥处理

适用于各种规模的养猪场。堆肥处理是将机械或人工收集的粪便与其他秸秆、杂草等有机物堆积,利用微生物降解有机物,形成一种类似于腐殖质土壤的过程。

1.3.2 烘干处理法

较大规模的养殖场采用烘干法较理想。此方法主要适用于水泡粪养殖工艺,首先对粪便进行固液分离,用快速烘干、转动烘炒、微波等方法将固体粪便进行分离,处理后将其添加其他成分制成有机复合肥,液体部分直接作菜地、果园的肥料用,其他部分做成液体肥料出售。

1.3.3 沼气发酵技术

沼气是猪粪尿、垫料等有机物在厌氧条件下,水分、温度、湿度、酸碱度、碳氮比和厌氧等适宜条件下,通过沼气微生物的发酵及分解作用形成的一种气体燃料。严格的厌氧环境、发酵液温度、发酵菌种、发酵液酸碱度、发酵碳氮比(C/N):碳氮比在25~30:1、发酵料液的浓度、搅拌和发酵罐的容积是沼气发生的几个重要条件。

沼气是发酵的主要产物,在塑料大棚蔬菜生产、养蚕、保鲜和贮存农产品、做饭、照明得到广泛应用。从目前情况看,这种以各种生物质为原料、经大型自动化的现代工业发酵生产出的沼气,将成为一种能源产品——生物燃气,用来部分取代石油和天然气。

1.3.4 发酵床养猪技术

发酵床养猪是指综合利用微生物学、生态学、发酵工程学原理,将活性强大的有益功能微生物复合菌群搅拌于猪舍垫料中,通过发酵作用持续不断地将猪粪尿等废弃物转化为有用的物质与能量,从而最终实现猪场无污染和零排放的全新技术发酵床养猪技术是一种全新的环保型养殖模式,是工厂规模化养猪发展到一定阶段而形成的又一亮点,实现了养猪无排放、无污染、无臭气、减少应激,节能、节水和省工,彻底解决规模养猪场的环境污染问题。发酵床养猪的优点有很多,但它垫料需求大,疾控措施实施不便的缺点却不容忽视,而且主要适合于中小规模猪场,大型猪场应用困难。

2 环境保护措施

2.1 病死猪尸体的无害化处理

在病死猪处理上要严格遵守操作规程。处理时必须在驻场兽医或场内相关技术人员的指导监督下,造册登记、称重时必须由驻场主管人员负责,拍照后存档,每月汇总一次,上报处理数量,由当地畜牧兽医主管部门备案。病死猪处理后要及时清理现场,对运输病死猪尸体的用具、车辆、尸体放过的地方,工作人员的手套、衣物、鞋等严格消毒。防止病原扩散,形成交叉感染。有尸体焚烧法、高温处理、掩埋法和生物发酵法。

2.2 其他养殖废弃物的无害化处理

一个养猪场除了粪尿、污水、病死猪、母猪胎衣以外还有防病治病时用过的疫苗瓶、药物、输液针 (管)等。这些废弃物都是传染源,应统一收集,在猪场专用的无害化处理场 (坑)内进行消毒处理,不得随意乱丢。

2.3 建设生态环保型猪场

2.3.1 “种——养——沼气”三结合的生态工程

种植业——养殖业——沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程是将规模化猪场排出的粪污进入沼气池,厌氧发酵产生沼气,用来民用炊事、照明、采暖 (如温室大棚等)及发电,沼液用来喂猪、浸种、浸根、浇花,对作物、果蔬叶面、根部施肥;沼气渣培养食用菌、蚯蚓,而且饲养畜禽蛋白质饲料不足的问题得到解决,剩余废渣用来返田增加肥力,改良土壤,防止土地板结。这是以生猪养殖为中心,沼气工程为纽带,集种养为一体的生态环保系统。

2.3.2 “种——养——渔——沼气”结合的生态养猪

种植业——养猪业——渔业——沼气工程结合是将猪粪污先进行厌氧发酵处理,形成气体、液体和固体3种,利用气体装置分离沼气中的甲烷和二氧化碳,甲烷可获得再生能源,用作燃料、照明及沼气发电,二氧化碳用来培养螺旋藻等经济藻类;沼气池中上层的沼液经过处理后,用来作为培养藻类的矿质营养成分,下层沼渣与其他肥料混合后作为肥料改良土壤,还可培养食用菌、蚯蚓等;产生的电能不但可用来照明,带动藻类养殖池的搅拌设备,而且可以给蓄电池充电,过滤后的螺旋藻等藻体含有丰富的营养元素,既可以直接拌入饲料饲喂,也可以烘干、灭菌,作为廉价的蛋白质和维生素源补充人体所需的氨基酸和稀有维生素。此系统有效地改善猪场周围的卫生状况和生态环境,使人们的健康和营养水平大幅度提高。

3 结论

总之,规模化养猪场粪污处理和资源利用是生猪养殖业可持续发展的基本要求,猪舍内环境因素影响仔猪成活率和繁殖性能,猪场粪便和污液是农业污染的主要来源,大量的粪尿过度堆积,不仅严重污染环境,同时严重影响养殖场的持续化发展。因此,有效的对猪粪进行无害化处理,有效地开发利用,前景广阔。

周胜花 (1971.8-),女,汉族,硕士研究生,副研究员,主要从事动物遗传育种及繁殖研究工作。

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