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羊粪尿的处理与利用

2018-02-03马桢张艳花

现代农业科技 2018年1期
关键词:发酵利用

马桢+张艳花

摘要 近年来,随着养羊业的快速发展,越来越多的羊场采取大规模化的养殖方式,大量、集中的羊粪尿废弃物随之产生。由于的羊粪尿中含有多种病原微生物、寄生虫、化学药物、有毒金属和激素等,如果得不到及时而科学的处理即直接排放,不仅会对羊场的卫生环境造成不良影响,增大羊只患病的几率,也会对农业环境造成污染,同时影响人类健康。本文介绍了羊粪尿的生物学特性、危害、收集以及综合利用和处理,以期为科学合理地处理、利用羊粪尿提供参考。

关键词 羊粪尿;漏缝地板;腐熟堆肥;发酵;利用

中图分类号 X713;S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)01-0180-02

Treatment and Utilization of Sheep Manure

MA Zhen ZHANG Yan-hua *

(Animal Husbandry Institute,Xinjiang Academy of Animal Sciences,Urumuqi Xinjiang 830011)

Abstract In recent years,with the rapid development of sheep industry,more and more sheep have been extensively farmed and a large number of sheep manure have been produced. The manure contains a variety of pathogens,parasites,chemicals,toxic metals and hormones,it will not only deteriorate the sheep farm environment,but also cause the pollution of agricultural environment and spread of diseases,affect human health if it is released directly without timely and scientifical treatment.This paper introduced the biological characteristics,hazard,collection,treatment and utilization of the sheep manure,so as to provide reference for utilizing the sheep manure in time and scientifically.

Key words sheep manure;slatted floor;mature compost;fermentation;utilization

近年來,随着养羊业的快速发展,越来越多的羊场采取大规模化的养殖,大量、集中的羊粪尿废弃物随之产生。由于的羊粪尿中含有多种病原微生物、寄生虫、化学药物、有毒金属和激素等,如果得不到及时而科学的处理而直接排放,不仅会对羊场的卫生环境造成不良影响,增大羊只患病的几率,也会对农业环境造成污染,同时影响人类健康。因此,如何科学合理地处理、利用羊粪尿成为当前亟待解决的问题。

1 羊粪尿的生物学特性

1.1 微生物与寄生虫

羊粪便中存活着口蹄疫病毒、葡萄球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌等多种微生物,同时也寄生着大量寄生虫,如肝片吸虫、羊球虫、蠕虫、原虫等。

1.2 激素

正常的羊尿中会含有自身代谢出的产物或者特殊情况用药时的残留,主要为代谢产物及激素残留,羊粪中激素含量与羊只不同生长阶段、生理状态的激素类药物使用情况有关。

1.3 酶

羊粪便中主要含有植物酶、生物酶和动物酶,羊粪便中的酶能促进土壤的酶促反应,有利于有机物质的转化和合成、改善土壤吸收、促进植物生长发育。

2 羊粪尿污染的危害

2.1 破坏地下水质

羊粪尿中的微生物、寄生虫、激素及其代谢产物残留等成分,如果直接进入水体,会污染水源。同时,羊粪尿中的大量含氮化合物、碳水化合物等腐败性有机物,可减少水体溶氧量,增加毒害物质,使水体浑浊,水质恶化。因此,羊粪尿对水体的直接污染或者二次污染均会导致饮用水质量降低,给人类的健康甚至生命造成严重威胁。

2.2 加重环境污染

目前,养殖业迅速发展,许多养殖场会采用水冲方式进行清污,从而造成粪尿过度集中和冲洗污水大量增加。大量污水必须得到合理处理与排放,否则会影响周边环境,威胁人类用水。同时,粪便产生含有氨气、甲烷、二氧化碳、硫化氢等有毒有害成分的气体,气体的扩散将降低空气的含氧量,增加空气的污浊度。

2.3 影响人畜健康

羊只会给人类传染多种疾病,例如羊的布鲁氏菌病、传染性脓疱、破伤风、炭疽、血吸虫病、脑包虫病等,均为人畜共患病。这些病原体易存活在羊的粪便当中,当养殖场大量粪便堆积,其中的病原微生物、寄生虫卵以及滋生的蚊蝇与人体接触,就会给人体健康带来严重威胁。同时,羊粪释放的有毒有害气体伴随生产中的尘埃、微生物扩散至大气,人体吸入后易刺激呼吸道,引发呼吸道疾病[1]。

3 羊粪尿的收集

目前,国外奶牛的粪尿收集技术较为成熟,可为羊舍内粪尿的收集提供参考。与牛粪尿收集不同的是羊的粪是圆形颗粒状,与牛粪相比较为干燥,更容易做到粪尿分离。羊粪这一特性也为其收集处理提供便利。

现阶段,集约化养殖场中漏缝地板的应用较为广泛,科学的漏缝地板能有效地使羊的排泄物从地板缝隙中漏到下方承接粪尿的地面,之后进行水冲清粪。这种收集粪便方法能节约人力、减轻劳动强度、提高劳动效率,并且可以频繁冲洗,从而保证羊舍的清洁和卫生。冲水清粪需要注意冬季的保暖及防潮。此外,可以通过修缮羊圈并间隔羊群、用砂壤土及草木灰多次垫圈等方式加强羊粪尿收集[2]。

4 羊粪尿的综合处理及利用

4.1 堆肥

羊粪尿含有丰富的氮、磷、钾等元素,且为弱碱性,对土地具有增高地温、疏松土壤、改善土壤团粒结构、防止板结的作用,特别对于改良盐碱地和重黏土效果明显。对于植物而言,羊粪中含有一定量的维生素、激素、酶、生长素、叶酸等物质,除了能促进植物生长外,还能明显地提高植物抗逆性,增强植物抗病、抗虫能力。羊粪有机肥约含有45%的有机质、22%的腐植酸及大量多种类型的微生物,长期适量施用羊粪有机肥可显著提高土壤有机质和活性腐植酸含量,提高微生物的数量和活性,进而全面改善土壤物理性质、化学性质,全面提高土壤肥力。1只羊年均可排出粪便750~1 000 kg,其中含氮8~9 kg,肥效相当于35~40 kg的硫酸铵,可施用于667~1 000 m2土地[3]。

4.1.1 全羊粪腐熟堆肥。粪便必须先进行堆积发酵处理,有机物的好氧降解在粪便堆制15~30 d之后,堆内增热温度会达到50~70 ℃,可抑制臭气的产生,并使粪便中绝大部分寄生虫卵、病原微生物和杂草种子失活。发酵过程中需要控制好各种环境条件,如温度、水分、酸碱度、碳氮比等,使好氧微生物能有效分解粪便及垫草中的有机物,使有机物矿质化和腐殖化。腐熟的堆肥属迟效性肥料,具有肥效慢、稳、长的特点,对农作物无害。

羊粪堆肥场所一般为水泥地或铺有塑料膜的地面,先在地面疏松地堆积1层羊粪,待堆温达60~70 ℃时,保持3~5 d。或待其自然降温后,压实粪堆并增加1层鲜粪,层层堆积至高为1.5~2.0 m、宽为1.5~3.0 m,长度根据具体情况而定,用塑料膜或泥浆对肥料堆进行密封,2~3个月后方可启用。肥料堆含水量>75%的应在中途进行翻堆;含水量<60%的需进行泼水,可在肥料堆中插入适量的通气管以促进发酵[2-4]。

4.1.2 发酵床技术。目前,发酵床技术在养猪业中利用较广,其技术比较成熟,具有并深受养殖户的喜爱,可以借鉴类似的方法运用于羊场的粪尿发酵。发酵床技术克服了水泥地圈舍养殖方式存在的弊端,牲畜处于散养状态,生活轻松、舒适、抵抗力增强,减少疾病的发生。发酵床将牲畜粪尿分解转化为水、二氧化碳以及对牲畜有益的物质,实现无臭味、无污染、零排放的养殖过程。

(1)修圈保肥。根据羊在卧息时基本不排粪尿,当由卧息转而站立的时候才会排粪尿的习性,当羊群在圈舍中休息时间较长时,期间将其驱赶2~3次,使粪尿排在羊圈中[5];需要放牧时,应先待大部分羊在圈内排尿后再出牧。此外,要及时清除、收集排放在运动场上和过道的羊粪尿,防止风干流失,同时减少环境污染。

(2)合理垫圈。圈舍应选择在向阳、背风、干燥、平坦的地方,若圈舍周围地势较低,可将地面处理成有漏缝地板的“吊脚楼”,下面留10~20 cm空间,以避免水分渗入、浸泡到发酵床垫料。最常见的垫圈为土垫圈,每次清圈后先垫10 cm厚的砂壤土,之后每2~3 d垫1层砂壤土,直到覆盖粪便。垫料主要为锯末或者锯末、稻壳、秸秆相结合。草木灰垫圈比砂壤土和秸秆更为优越,其含有丰富的有机物,具有较强的保水、吸氨、消毒杀菌能力。当粪层堆积至50 cm时,起出1次,以多积肥和保持羊圈清洁干燥[5-7]。夏季主要使用干的砂壤土垫圈,冬季使用秸秆、杂草垫圈以达到保暖、干燥的目的。

(3)发酵床铺建。圈舍面积以40~50 m2为宜,平均每只羊约占2 m2,发酵床菌种使用量为50~67 g/m2,按发酵床菌种∶米糠(或玉米粉、麦麸)=1∶5进行混和稀释,之后与备好的垫料混合。先将谷壳锯末混合物垫底,约为10 cm,然后在其上方均匀覆盖混和稀释的菌料,重复以上操作直至垫层高达40 cm。

(4)日常维护。由于羊喜欢清洁干燥的环境,因此发酵床的日常维护显得尤为重要,每周对发酵床垫料进行1~2次翻倒撬动,掩埋粪尿,以保障发酵床的顺利进行,同时要防止水分渗入到垫料中,表层垫料含水量以不起扬尘为标准。

4.2 發酵制沼

沼气发酵是指在一定的温度、水分、厌氧条件下,有机物被沼气发酵微生物分解转化生成沼气的过程,是实现废弃物资源化利用、改善环境、促进生态农业建设的有效途径之一。沼液可以改进土壤的理化性状、改善土壤生态环境,提高牧草的产量与品质。利用羊粪发酵制造沼气,可以杜绝羊粪中所含的乳突类圆线虫卵和前后盘吸虫卵对牧草的污染,减少了疾病虫源的传播。沼气发酵需要营养源,一定水分及适宜的温度。路娟娟等对羊粪沼气发酵产气潜力进行了试验研究,发现在平均温度为23.0 ℃,羊粪料液的TS质量分数为8.65%时,1 t干重的羊粪可产生沼气214.47 m3;同时还发现,羊粪在发酵过程中不易下沉,使得羊粪无法被充分降解,因而需要在在投料前将羊粪捣碎,以促进羊粪的下沉和降解[8-13]。

4.3 配制成料

羊粪经过晒干、灭菌、除虫、去臭等一系列处理后,可作为猪、鱼等动物的饲料,在喂料中以不超过20%为宜[8]。

4.4 其他

在牧区,大部分羊粪都作为燃料,含水量在30%以下的羊粪可直接燃烧,但须有专门的烧粪炉;羊粪也可以用来进行生产发酵热。

5 参考文献

[1] 张路寒,韩冶,卫小晶.畜禽粪尿的污染控制及综合利用模式[J].养殖技术顾问,2010(8):78.

[2] 孙健,毛文智,邵洪泽,等.关于科学合理利用羊粪尿的综述[J].吉林畜牧兽医,2010(12):54.

[3] 陈伯华,王会金.羊粪的开发与利用[J].山西农业,2001(7):21-22.

[4] 倪律.当前粪尿处理设施的现状[J].国外畜牧学(猪与禽),1991(1):33-35.

[5] 刘忠秀,刘元军.羊粪积肥方法[J].农村新技术(加工版),2009(11):73.

[6] 刘忠秀,刘元军.利用羊粪进行积肥的方法[J].养殖技术顾问,2008(5):36.

[7] 吴月荣.草木灰的积存和施用[J].现代农业,1983(9):7.

[8] 曲绪仙.羊场粪尿的处理与利用[J].农业知识(科学养殖),2005(10):36.

[9] 路娟娟,张无敌,刘士清,等.羊粪沼气发酵产气潜力的试验研究[J].可再生能源,2006(5):29-31.

[10] 刘德江,高桂丽,朱妍梅,等.猪粪、牛粪、羊粪沼气发酵比较试验[J].塔里木大学学报,2005,17(2):10-12.

[11] 路娟娟,张无敌,刘士清,等.羊粪沼气发酵过程中的纤维素酶酶活力与沼气产气量的关系研究[J].可再生能源,2007(6):40-42.

[12] 陈东华,郑金伟.我国粪便处理的现状分析与发展[J].环境科学与技术,2005,25(增刊1):171-172.

[13] 张颖,夏训峰,李中和,等.规模化养牛场粪便处理生命周期评价[J].农业环境科学学报,2010,29(7):1423-1427.

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