可持续养殖业中畜禽废弃物治理方式研究

2023-02-16白春雨

吉林畜牧兽医 2023年11期

白春雨

吉林省长春市榆树市牧业管理局青山乡畜牧兽医服务科，吉林榆树 130400

1 畜禽废弃物无害化治理重要性分析

畜禽养殖业在全球范围内扮演着重要的食品生产和经济发展角色。然而，日益增长的相关产业也带来了一系列环境和卫生问题，引发了广泛的社会关切。畜禽废弃物的处理方式对生态环境、资源浪费和公共健康形成新的挑战和机遇。畜禽废弃物主要包含畜禽的粪污、喂养过程中产生的废弃饲料、病死畜禽的尸体等。传统的处理方法已经不再适应现代社会对于生态环保、卫生安全等领域的要求。畜禽废弃物的无害化处理已经成为全球范围内的重要议题，要求我们寻找更加可持续和环保的解决方案。传统的处理方式，如填埋和焚烧，不但浪费了大量有机质资源，处理过程还容易产生温室气体和有害生态的污染物，对生态环境和公共卫生领域带来严重负面影响.

因此，本文旨在深入探讨畜禽废弃物无害化处理的重要性和必要性，我们将详细研究各种无害化处理技术以及它们在减少环境污染、资源回收和生态平衡方面的潜力。

2 畜禽废弃物治理方式原理及优劣分析

在生态环保和畜牧养殖可持续发展的大背景下，对畜禽废弃物的无害化处理方式提出了更高的要求和挑战。以下是几种常见的处理措施以及它们的优劣势分析。

2.1 厌氧消化

厌氧消化是一种通过微生物在无氧环境中分解畜禽废弃物的生物处理方式，其主要产物是沼气，主要成分为甲烷和二氧化碳，同时也会产生稳定的有机残渣，这个残渣通常可以用作有机肥料。厌氧消化处理流程是将畜禽废弃物和其他有机物质收集混合形成发酵原料。需保持水分含量维持在20%～30%之间。将混合的原料填充到密闭的反应器中，确保反应器被填满但不过于紧密，以促进气体的产生和排放，微生物分解主要过程有两个阶段。在酸化阶段中，废弃物会被初步分解转化为有机酸。在产沼气阶段中，之前生成的有机酸会被微生物再次加工分解产生沼气，包含甲烷和二氧化碳。沼气可被适用于多种场景，包括发电、供暖等。同时会产生稳定的有机残渣，这些残渣富含养分，可以用作有机肥料，改善土壤肥力。

厌氧消化的优势在于产生的沼气可以用作能源，从而减少对传统能源的依赖；减少废弃物体积，减轻废物管理负担；有机肥料可回收养分，改善土壤肥力；减少臭气和温室气体排放。劣势是需要投资设备和技术，成本较高；处理过程需要时间，不适用于需要快速处理的情况；需要定期维护和运营管理；产生的沼气需要适当处理和储存。

2.2 堆肥处理

堆肥处理是一种通过自然分解过程将有机废弃物转化为有机肥料的方法，以改善土壤肥力和减少有机废弃物的排放。堆肥处理首先是将相关原料包括畜禽废弃物等经过初步处理，如切碎或粉碎，需要控制原料的湿度，一般维持在50%～60%水分含量范围内，将初步处理后的堆肥原料堆放存储在适宜的地点，形成堆肥堆。堆肥堆的尺寸通常在1 ～2 m 的高度，2 ～4 m 的宽度和适当的长度。这个尺寸有利于通风，以确保氧气能够进入堆内，促进微生物分解。堆肥过程依赖于微生物活动，它们会分解有机废弃物中的碳、氮等化学物质。这个分解过程产生热量，提高了堆肥堆的温度，通常在50 ～70 ℃之间。这个温度可有效杀灭病原体和杂草种子。堆肥通常需要几个月到一年不等时间来完全熟化。在此过程中，有机废弃物会逐渐分解成稳定的有机物质，成为有机肥料，可以把有机肥料收集并应用于农田或庭院，增加土壤肥力。有机肥料包含多种养分，如氮、磷、钾等，非常有助于作物生长。

堆肥处理的优势在于成本较低，可在农场内进行；有机肥料可改善土壤质量和结构；减少甲烷等温室气体的排放。然而劣势是需要大量的空间，不适用于有限土地；处理时间较长，需要定期翻堆促进分解；需要管理以防止异物和有害物质混入。

2.3 生物处理

生物处理是一种利用微生物来分解有机废弃物的处理方法，以降低环境污染，同时产生有机肥料或其他有价值的产物。生物处理的过程是收集各种畜禽废弃物通过切碎或粉碎，以增加表面积。处理过程通常在反应器中进行，可以是开放式的或封闭式的。需要接种适当的微生物，如细菌、真菌或生物酶。环境要求较为严格，湿度通常在50%～70%之间，而温度通常在25 ～60 ℃之间。在一些有氧生物处理中，需通过定期搅拌或加强通风来输送氧气。微生物通过分解和转化有机废弃物中的碳、氮、磷等元素，将其转化为更稳定、有机质丰富的产物。这些产物可能包括有机肥料、沼气、生物柴油等，生物处理产生的有机肥料可以应用于农田，改善土壤质量和肥力。其他产物如沼气等可应用于能源供应，生物柴油可应用于交通领域。

生物处理的优势在于能够高效分解有机废物；可以处理多种类型的废物，包括动植物废弃物；产生的有机肥料可以应用于农业。然而劣势是整个过程需要严格控制温度、湿度和氧气供应等条件；同时需要专业知识和技术支持；需要大规模处理以实现经济效益。

2.4 热处理和焚烧

热处理和焚烧是一种高温处理废弃物的方法，旨在减少有机废弃物的体积，杀灭病原体和有害微生物，同时转化生成有经济价值的产物。热处理和焚烧处理流程是将有机废弃物经过初步处理，如切碎、分解或筛选，收集的废弃物通常需要运送到专门的热处理设施，如焚烧炉、热处理反应器。废弃物在高温环境，即800 ～1 200 ℃之间可以有效地杀灭病原体和有害微生物，同时分解有机物质，可有效降低污染和废弃物的体积。处理过程产生的热量可被用于如发电、供暖等用途，这样可以将废弃物转化为能源。处理后的残渣可能包括灰渣、废渣、废渣等，这些残渣通常需要特殊处理或处置，以减少其对环境的潜在影响。同时会产生废气，这些废气须经特殊设备进行环保处理后排放，以降低对空气环境的污染。

热处理和焚烧的优势在于高温处理可有效杀灭病原体和有害微生物；可将有机物质转化为能源，如热能或电力。然而劣势是高温处理需要大量能源，可能不环保；焚烧产生的废气需要处理，以减少污染；会导致养分损失，因为有机物质被烧毁。

2.5 发酵处理

发酵处理是一种通过微生物的活动将有机废弃物转化成更稳定和有用产物的生物处理方法，发酵处理首先是将畜禽废弃物收集并进行切碎、破碎或粉碎等处理以增加表面积，以便于加速微生物分解活动。原料通常被放置在发酵反应器中，这些反应器可以是封闭式或半封闭式的，以确保在发酵过程中能够控制温度、湿度和氧气供应。需要接种适当的微生物，如细菌、真菌或酵母，这些微生物逐渐开始分解有机物质。温度和湿度是关键的参数，通常温度保持在20 ～60 ℃之间，湿度在50%～70%之间，通过分解有机废弃物中的碳、氮、磷等元素，将其转化为更有价值和温度的产物。发酵结束后的产物可能包括有机肥料、有机酸、酒精、生物塑料等，具体取决于处理方法和原料类型。

发酵处理的优势在于相对低成本，可在小规模农场内操作；有机肥料可以改善土壤结构和肥力；有效降低废弃物体积，方便废弃物管理。然而劣势是需要控制温度、湿度和通气以确保发酵正常进行；处理时间较长，需要等待废物分解完成；需要培训农民以正确操作发酵堆。

3 畜禽废弃物无害化治理方式推广策略

随着科技的发展，不断涌现出新的畜禽废弃物无害化处理技术和方法，以提高畜禽无害化处理的效率和环境友好性。在学术研究中，不断探索新的技术应用是一个重要方向。同时需进行大力推广实施，推广畜禽废弃物无害化方法需要综合考虑技术、市场、环境和政策等多个因素。

推广需增加大众意识，针对养殖业者、政策制定者和社会大众的教育活动至关重要。说明废弃物处理方式如何提高环保性、资源回收率和经济效益，同时可建立示范项目，展示处理方法的实际应用和效益，吸引潜在投资者，为养殖业者和操作员提供处理方法的培训和支持，确保相关处理设备的正确运行和维护。政府可提供财政激励，如补贴、奖励和低息贷款及相关政策法规支持。建立监测和评估机制，跟踪无害化处理方法的性能和效益，这有助于持续改进和证明方法的可行性。

这些推广策略可根据不同地区和市场的情况进行调整和定制。成功的推广策略通常需要多方合作，包括政府、产业协会、研究机构和商业企业。同时，持续的监测和评估效果是确保处理方式成功推广的关键因素之一。