不同畜禽养殖废弃物资源化利用管理模式评价研究
2020-12-29束伟荣
束伟荣
(丹阳市界牌镇动物防疫站,江苏丹阳 212300)
1 前言
禽畜养殖产业化、规模化发展,行业排出的废弃物污染量与日俱增,一旦被排放到自然界中,严重污染水体、大气、土壤等,威胁到民众的身体健康。针对这一问题,自资源二次利用的角度出发,处理好粪污中蛋白质、维生素等有机物,氮、磷、钾等营养元素,将成为重要的农业资源,是解决当前畜禽养殖废弃物资源化利用的重要途径。
2 不同畜禽养殖废弃物资源化利用管理模式及效果评价
2.1 肥料化利用技术
2.1.1 直接还田
(1)技术概述
技术最常见、最传统,将废弃物埋入地底或经简单堆沤直接还田。
(2)效果评价
优点:操作简单,堆肥成本低,推广普及面广。
缺点:不同以往,当前禽畜养殖,使用添加剂、抗生素等面广。不加处理,直接还田,将严重威胁土壤环境,影响到果蔬、粮作作物的品质。还有,重金属污染、寄生虫在土粪中寄生,都将威胁到土壤生态平衡。
由此,不建议直接还田,最好需经无公害化处理。
2.1.2 条剁式堆肥
(1)技术概述
技术关键在于:堆肥场地需经混凝土或沥青等处理,以防渗漏污染土壤和水源。处理地面要有一定平整的坡度,大于1%,以便场内水分及早流走。注意堆肥的翻堆频率,翻堆频率关系到堆肥质量、有害气体排放,一般前期要频繁些。
(2)效果评价
优点:技术相对简单,应用设备不多。最简易的,用翻斗小车即可。条件好的,配用自走式翻堆机。投资较低,垛长依据粪量自行调节。
缺点:堆肥垛高,占地相对要大。腐熟周期长,同时,发酵易受环境的影响。露天堆垛堆肥,臭气污染严重,不可控,操作环境差。当前,多建议在棚内处理,以便于臭气的收集处理。
当前影响效果看,适用于中小规模养殖场废弃物处理。
2.1.3 通风静态垛堆肥
(1)技术概述
在条垛式堆肥的基础上加入通风系统,相对于条垛式堆肥,加入通风系统有效改善对堆体温度和通风的控制,使得堆肥周期缩短。
(2)效果评价
优点:垛高高,堆体高,占地面积相对变小。系统内强制加氧,缩短发酵周期,一般4周内可完成,增加堆肥处理能力。系统应用的风机功能,功率较小,耗电不多,运行费用可控。此外,该系统操作在室内进行,有利于臭气收集处理,避免二次污染。
缺点:比较而言,投资增多,成本开始增加。
同时,由于添加通风系统,随之而来的新问题开始暴露。
比如:通风不均匀,尤其在末端,氧输送影响很大。其次,通风管道易被腐蚀,通风孔容易被物料堵塞,通风量不宜把控,都最终会影响到堆肥效果。
2.1.4 槽式堆肥
(1)技术概述
由发酵槽和搅拌机两部分,在顶棚遮盖设施内进行。系统将翻堆和强制通风相结合,有利于物料和氧气的充分接触,使得堆体升温快,短反应周期。期间,控好翻堆次数,隔1~3d翻堆1次。
(2)效果评价
优点:单次处理量大,可连续作业,发酵周期短。同时,棚内作业,便于臭气回收,减少环境污染。
缺点:需购置搅拌设备,设备作业功率大,投资、运行成本都要高很多。此外,搅拌设备高速运转,会加重设备磨损程度。加上,设备易受粪便腐蚀,一段时间后,需要定期更新、更换。
2.1.5 密闭容器内堆肥
(1)技术概述
系统反应在密闭或半密闭的装置中完成,原料预处理后可连续或定时向容器内投料,物料以自身重力作用或者翻堆机的推动,以自上而下或者至始而终的方式从进料口走向出料口,当物料移出出口时就完成了一次腐熟发酵过程。
(2)效果评价
优点:实现堆肥机械化、自动化处理,加上对堆肥温湿度、氧气、PH值的智能化操控,确保堆肥在最佳环境条件下进行,有效缩短堆肥周期,提升堆肥的品质。此外,整个系统封闭空间下进行,不宜受气候影响,便于臭气收集,弥补了上述几种堆肥系统的诸多不多。
缺点:单次处理量小,成本运行费用高,不适合批量生产。此外,当前通气技术有待改进,旋转中叶片易被原料压实,通气口以备物料堵塞,通气性能不好,发酵质量会受影响。
综合比较,当前该系统不能成为废弃物资源化利用的主要模式。
2.2 能源化技术
2.2.1 燃烧产热
(1)技术概述
废弃物干湿分离,经固态压块处理后,直接作为燃料使用,普遍用于照明、发电、取暖。
(2)效果评价
优点:形成新能源,替代传统能源。
缺点:可用废弃物种类有限,焚烧形成的废气,处理难度大易造成二次污染。
2.2.2 沼气工程
(1)技术概述
在厌氧环境下,通过调整温湿度、酸碱度等外条件,禽畜粪污经微生物发酵而形成可燃性气体,用于发电、取暖等等。国内沼气产能,主要用于发电,很好解决资源短缺的问题。
(2)效果评价
优点:有效杀死虫卵,减少环境污染。产出的沼气,可用于发电。产出的沼液、沼渣,是不错的有机肥源。加上,日渐成熟的高值化技术、提纯技术,将有望替代汽油、柴油、天然气等成为新能源。
缺点:发酵用微生物,对温度较敏感,会影响产气稳定性。沼气上清液排放不达标,多出的沼气没地方处理,都会形成二次污染。沼气设备易被腐蚀,需经常检查,以免造成安全隐患。系统建设初期投入大,缺乏资金补贴,会影响到后期的推广应用。此外,冬天使用性能不好,产出沼气有异味,不符合现代人使用习惯。
2.3 饲料化技术
2.3.1 直接做饲料
(1)技术概述
直接做饲料用,比如:鸡粪,可直接喂鱼、喂猪。
(2)效果评价
优点:操作简单,推广面广。
缺点:安全不达标,会造成食品安全问题,推广难度大。
2.3.2 青贮
(1)技术概述
将畜禽粪污和青饲料等,按一定比例混合(例如鸡粪 65%、青饲料 25%、麸皮10%)进行青贮。
(2)效果评价
优点:杀死寄生虫、病菌,提高适口性,提高粗蛋白水平。
缺点:重金属、抗生素等问题,依然没有得到解决,饲料安全质量标准问题依然存在。
2.3.3 干燥处理
(1)技术概述
废弃物经干燥处理后,能降低水分,高温杀菌、杀虫卵,制成高蛋白饲料。当前,高燥处理,可自然干燥、烘干、高温快速干燥等等。
自然干燥,直接将废弃物摊晾,以自然光、风力、人工翻动等降低水分。烘干,高温70℃干燥粪便,需经12h完成,提高温度,能缩短加热时间。高温快速干燥,一般在500℃下完成,有效杀灭致病菌、虫卵。
(2)效果评价
自然干燥法,优点:简单易行;缺点:多受气候影响。
烘干法,优点:缩短加热时间;缺点:增加设备投入。
高温快速干燥,优点:干燥速度快,能有效杀死微生物病菌。缺点:设备耗能大,成本很高,臭气难处理。
3 结语
上述概述的几种废弃物资源化利用模式,综合当前国内实际情况,以及基层民众的可接受程度,肥料化利用系统展现出极大的优势。这种优势体现在:其一,该项技术工艺、设备发展更为成熟,技术推广更具经济可行性和操作性。其二,作为农业大国,做好土地肥力改良工作,对肥料化利用有着极大的空间需求度。
今后,为进一步刺激肥料化利用市场,配合生态、绿色农业发展需求,应持续围绕着粪污资源化利用技术,推进资源化利用开发普及力度,持续推进粮、果、菜、茶有机肥替代化肥行动。启动有机肥替代化肥行动,以绿色、生态、环保为主,建立粮(果、菜)沼畜等资源化利用模式,促进畜禽粪污等有机肥资源得到合理利用。同时,还应着力于加大混合原料发酵、沼气提纯罐装、粪肥沼肥施用等技术和设备的开发普及力度,全面提升畜禽养殖废弃物资源化利用的技术水平。