大理州鸡场粪污处理方式简析
2023-06-06董红林童灿辉李艳梅罗志勇
董红林 童灿辉 李艳梅 罗志勇
中图分类号:S816.7文献标识码:C文章编号:1673-1085(2023)03-0013-03
近年来,随着大理白族自治州家禽繁育和饲养技术的进步以及养殖规模的不断扩大,家禽废弃物污染问题也日益突出。根据农业农村部畜牧业综合信息平台显示,2021年全州肉鸡出栏量约为2 614.58万只,商品蛋鸡年存栏1 909.13万只,以每只鸡每日平均产生0.1 kg鲜鸡粪、肉鸡平均饲养60 d出栏计算,我州一年需要处理的鸡粪量就超过85.37万吨。这些粪污中含有大量的氮、磷、部分重金属、药物、病原菌以及寄生虫等,若不能及时得到有效处理,一方面会导致病原菌和寄生虫的传播,影响鸡的健康,降低生产性能;另一方面会对鸡场以及周边环境造成土壤、水体和空气污染等问题,严重影响人类健康。因此,如何无害化处理以及资源化利用鸡粪以避免其对场内外环境造成危害是养殖过程中必须妥善解决的一项重要任务。
目前,我州对鸡场粪便主要有三种处理方式:鲜粪直接销售或施用;堆肥发酵后销售;沼气利用。本文就三种处理方式进行优劣势分析,并提出一些建议,以期能为鸡粪的有效处理提供一定的参考和指导。
1 鲜粪直接销售或施用
1.1 鲜粪直接销售或施用的方法
养殖场收集到鸡粪后直接售卖或经简单晾晒(鸡粪水分含量从50%降至30%左右)后售卖给有机肥厂或者种植户。大理州内的大部分鸡场位于山区,一般周围有大面积的茶树或核桃树,部分鸡场有配套种植的林木,鸡粪经过晾晒后可直接施用至林地中。鲜鸡粪虽然可直接施用,但用量不可太多,因为鸡粪中仅有20%氮及50%磷能直接被作物利用,其它部分为复杂的有机分子,须经过微生物长期分解后才能被利用。
1.2 鲜粪直接销售或施用的优势
1.2.1 节省人工设备成本 采用这种处理方式,鸡场只需建立临时堆粪场进行简单的晾晒,不需要翻抛机、加气设备等,节约鸡场内的设施成本,人工处理环节少,也节省劳动力成本。
1.2.2 保持环境卫生 鸡场内的鲜粪售卖及时,可有效减少蚊蝇等害虫滋生,有利于保持鸡场内的环境卫生。
1.3 鲜粪直接销售或施用的劣势
1.3.1 受客观因素影响大 售卖、施用时间受农时和季节气候等客观条件制约,当不能及时售卖时,粪便的存储就成问题,易导致病菌传播和蚊蝇滋生,不利于鸡场的卫生防疫。此外,由于不同县区补贴政策不同,有机肥厂的收购价格有差异,养殖户鲜粪销售的积极性不同。
1.3.2 传播病害 鲜鸡粪携带的病原体会造成作物根系病害的发生,如根结线虫病。此外,当鸡粪需求旺盛时,收购人员可能在多个鸡场走动采购鲜粪,存在疫病传播风险。
1.3.3 对农作物有害 鲜鸡粪pH值大约为4,长期大量使用会造成土壤酸化,不利于作物生长。鲜鸡粪中的氮素以尿酸为主,尿酸盐不能直接被作物吸收利用,直接施用会造成“烧根”。因此,鲜鸡粪使用量不能太多,需要配套大量农田或林地才能使用此方式。
1.4 建议
若养鸡场配套有大量的林地,则可采取这种处理方式,但不能施给树苗,仅可给大树施用,且要距离树干至少50 cm。
2 堆肥发酵后销售
2.1 堆肥发酵的方法
这是大部分养殖场所采用的方式,是一种集处理和资源循环利用于一体的生物方法。堆肥发酵就是将纯鸡粪或鸡粪与其它农作物废弃物如秸秆、稻草等混合堆积,保证适宜的相对湿度(40%~50%),为微生物增殖发酵创造良好的环境,从而使有机物被分解并转化为植物能直接吸收利用的无机物和腐殖质。堆肥过程中产生的高温(50~70 ℃)可杀死病原菌及寄生虫卵,从而达到无害化处理的目的,最终获得优质腐熟产品。常见的堆肥方式有条垛式堆肥、强制通风静态垛堆肥和堆肥反应器堆肥等。此外,为达到更好的发酵效果,在上述堆肥发酵的基础上还衍生出了添加EM生物菌发酵、添加微生物秸秆发酵等不同的堆肥方法。
2.2 堆放发酵的优势
2.2.1 施用安全 堆肥发酵过程中产生的高温可以杀灭鸡粪中的大部分病原菌及寄生虫卵,施用在农作物上更安全。
2.2.2 保持肥效 鸡粪中的有机物经充分腐熟后,最大限度地保持了鸡粪中的养分,提高肥效。
2.2.3 投资成本低 小规模堆肥发酵方法简单易行,不需要大量机械设备,投资成本低。
2.3 堆肥发酵的劣势
2.3.1 发酵过程影响因素多 堆肥发酵受温度(适宜环境温度25~30 ℃,料堆温度50~55 ℃)、pH(适宜pH 6~8)、湿度(适宜湿度40~50%)等因素影响较大。冬天发酵效果差,纯鸡粪条垛式堆肥在夏天发酵周期仅为18~20 d,而冬季发酵周期则需35~40 d。纯鸡粪pH值为4,一般通过添加生石灰以达到最佳发酵pH值,提高发酵速度。此外,如果物料濕度达到65%及以上,还有较高几率出现死槽不发酵。
2.3.2 占地面积大 占地面积大,若将干鸡粪平铺在地上、肥堆高1 m的情况下,养殖1万只鸡需配套1 500 m2场地作为堆肥场,但实际生产中,中小规模养殖场的堆肥场地面积一般较小,导致堆肥高度过高,未完全发酵就售卖,达不到最理想的堆肥效果。
2.3.3 周期长、污染大 发酵周期较长,纯鸡粪条垛式堆肥进行2次发酵处理加上翻堆,时间一般需要50~60 d,若混有难分解的农产品,如稻壳等,则需要4个月以上才能完全分解。同时堆肥场发酵过程中臭气熏天,吸引蚊蝇,对环境污染较大。
2.3.4 未完全腐熟也有害 堆肥产物应完全腐熟后方能施用,若未完全腐熟就施用到土壤中后会提高土壤微生物的活性,导致土壤中氧气消耗增加,同时微生物分解有机物时产生的如乙酸和酚类化合物等物质,也不利于植物的生长。
2.4 建议
在鸡粪堆肥发酵时,可加入适量的碳源(如锯末、稻壳粉、麦糠等)及石灰以达到最佳碳氮比值和pH值,还可适当加入商品腐熟菌剂,增设翻抛机、曝气管道系统等,提高微生物的活性,加快发酵速度。
对于有一定规模的养殖场,在堆肥发酵的基础上可对堆肥产品进行商品化加工,针对不同地区大宗作物的营养需求不同开发相应的有机肥产品,更有利于堆肥产品的销售。如在大理州的养殖场可以根据本地大宗农作物、经济林木(如核桃、柑橘、葡萄等)等制作相应的有机肥。
3 沼气利用
3.1 沼气利用的方法
沼气利用是指鸡场增设相关设备,对收集到的鸡粪进行水解、物理除砂、剪切鸡毛等预处理后,转入发酵罐进行厌氧发酵产生沼气,然后对沼气进行脱硫处理后利用。鸡粪中有机质、挥发性固体含量高,是较好的沼气发酵原材料,沼气热值约为20~24 MJ/m3,是高效可持续的清洁能源。从理论上讲,沼气可用来为鸡场脱温房加热,提供生产生活中需要的热源,或者增设沼气发电机组来发电。
3.2 沼气利用的优势
3.2.1 减少废弃物排放 沼气发酵是粪污资源化利用的有效手段之一,具有减少有机废弃物排放、产生生物能、缓解温室效應等优点,发酵残渣还可用于制作有机肥料。
3.2.2 发展循环经济 这种处理方式可最终形成“粮-鸡-粪-气-电-肥-粮”的循环模式,形成小的生态圈,生产、加工等过程中产生的所有废弃物都得到良好的利用。
3.3 沼气利用的劣势
3.3.1 工艺复杂、投资大 由于鸡粪中特别是蛋鸡粪水含量较低、氮含量及石粉含量较高,进入反应罐之前需要进行除砂等预处理,工艺较为复杂。从粪便收集、除砂、调浆、进料、温控、集气、脱硫和沼液沼渣的排出都需要全自动设备,一次性投资大。
3.3.2 产气量低及二次污染 沼气生产过程易受到环境温度的影响,且流程中存在诸多技术难点不易把控,容易导致产气量不稳定,尤其是冬天产气量较低,影响鸡场正常生产进度且存在安全隐患。发酵过程中氮、磷难以脱除回收,因此,副产物沼渣沼液处理难,容易产生二次污染。
3.4 建议
目前鸡场沼气利用存在诸多的技术难点,且一次性投资过大,并不适合中小规模鸡场。
4 小结
大理白族自治州的养鸡业正迅猛发展,传统的鲜粪销售、堆肥发酵及沼气利用三种方式互有优劣,综合分析利弊后建议养殖户用堆肥发酵的方式来处理鸡粪,但应进一步加深对腐熟菌剂等研究,适当加入秸秆、石灰等辅料,缩短腐熟时间,提升腐熟效果。