畜禽粪便的综合利用探讨
2023-08-23李东红陕西省西安市临潼区任留畜牧兽医站车彦卓陕西省农业检验检测中心刘楠陕西省西安市临潼区骊山畜牧兽医站张力妮陕西省西安市畜牧技术推广中心肖欢陕西省西安市畜牧技术推广中心
文│李东红(陕西省西安市临潼区任留畜牧兽医站)车彦卓(陕西省农业检验检测中心)刘楠(陕西省西安市临潼区骊山畜牧兽医站)张力妮(陕西省西安市畜牧技术推广中心)肖欢(陕西省西安市畜牧技术推广中心)
近年来,我国畜牧业迅猛发展。特别是畜禽养殖业的规模化和集约化程度越来越高,与此同时,养殖的畜禽也产生了更多的粪便和污水等。这些污染物产生大量臭气,造成了空气污染,流入地下或者河流中,还会污染水源。此外,畜禽粪便中还含有大量的病菌和寄生虫等,严重威胁着人畜的健康。针对这个问题,国家和学者投入了大量的人力和物力、财力进行研究,希望可以妥善处理,同时还可以进行合理化利用。笔者对粪便的处理方式进行了一个总结,希望畜禽养殖户可以结合自身情况,选择一个适合自身的粪污处理方式。
一、畜禽粪便的危害
1.污染地下水。研究发现,一头牛产生的粪污的总量比22个人产生的生活废水的总量还多,而一头猪产生的粪污的总量大致和7个人产生的生活污水总量一致。畜禽粪便中,含有大量的病原菌、残留抗生素等,如果不进行处理,会对地下水造成污染。被污染的水资源慢慢会变黑变臭,不久无法使用,也很难恢复。
2.污染大气。畜禽粪便不仅含有病原微生物,还会产生恶臭。这是因为粪便中含有大量的硫化物,甲烷、氨等,这些臭味气体,不仅会影响养殖场内工作人员的人身安全,还会影响空气质量,住在养殖场附近的居民都会受到影响。如果遇到汛期,养殖场内粪水还可能会随着雨水,四处流动,附近居民都受到影响。
3.污染土壤。畜禽粪便如果不经过处理,直接排放到土地中,超过了土壤的消化能力,就会产生降解不彻底或者厌氧降解的情况,产生大量的恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质,这些物质会改变土壤系统的组成和结构,当土壤系统结构被破坏,农作物就会出现减产的现象。
4.病原扩散。畜禽粪便如果堆放在室外,其中的微生物、细菌等病原就会向外传播,影响人体健康。此外,畜禽粪便在堆放的过程中,还会产生多种有害的生物,比如寄生虫、蚊蝇等,它们会扩散到周边,传播疾病。据研究报道,猪的粪便中含有大量的病原微生物,如沙门氏菌、大肠杆菌、葡萄球菌,以及大量的寄生虫,如吸虫和蛔虫等。这些病原进入土壤后,可以存活很长的时间,当人或者动物接触后,就会被感染。
二、畜禽粪便的处理方式
1.生产饲料。畜禽粪便中含有大量未消化的蛋白质、B族维生素和矿物质等营养物质。同时,也含有一些有害物质。通过处理后可以作为饲料给畜禽使用。
(1)新鲜粪便直接做饲料。鸡的肠道短,不能有效地消化饲料中的营养成分,饲料中70%左右的营养成分都会通过粪便排出体外。在鸡粪中加入一些化学药物,杀死其中的病原微生物以及寄生虫等后,可以直接用于喂猪、喂鱼等。
(2)粪便加工后做饲料。畜禽粪便中含有大量的病菌,还散发着臭味,水分含量也大,通过除臭、杀菌和脱水处理后,可以更好地对粪便进行利用。
第一种方法是把粪便和其他草料按照一定的比例,放在密封的容器中青贮,一般20~40小时候就可以进行饲喂。
第二种方法是将粪便放在塑料袋或者堆积后发酵,将其中的病原微生物和虫卵等杀死,这样既可以避免臭味散发,还可以减少养分损失,发酵后适口性也可以提高。
第三种方法就是直接进行高温处理,高温可以减少水分,方便储存和运输,还可以杀灭其中的病原微生物。
第四种方法是生物化处理,指的是用粪便饲养蚯蚓和蝇蛆,然后把它们加工成饲料,再饲喂畜禽,蚯蚓和蝇蛆都是高蛋白饲料。
2.畜禽粪便生产有机肥。畜禽粪便中含有大量的N、P、K和有机物等,是优质的肥料资源。但是,粪便含水量高、有恶臭,且含有大量病菌,直接使用,容易造成环境污染。为了高效合理的利用这一资源,养殖场需要对粪便进行处理后使用。有机肥使用在种植业后,可以提高土壤中有机质的含量,改善土壤的结构,从而达到提高农作物的产量,改善农产品质量的效果。
(1)好氧堆肥技术。好氧堆肥技术是处理畜禽粪便的有效方法之一,其主要指在有氧环境下,利用微生物(如酵母菌、放线菌等)来降解粪便中的有机物,杀灭粪便中的病原体。在进行好氧堆肥时,水分含量一般控制在50%~70%,水分含量高,会影响通风效果,水分含量低,则会影响微生物的生长繁殖。目前,比较常用的堆肥方式包括自然堆肥技术、条垛式堆肥技术、反应器堆肥技术和槽式堆肥技术。
自然堆肥技术是最常用的堆肥方法,主要就是把畜禽的粪便堆成垛条,让它在自然的条件下进行发酵。这种方法需要的就是在堆积粪便前将地面夯实,再在上面垫上细草吸收粪便中的水分,防止渗透污染地下水。在垛条的地面还需要设置通风管道,保证通风量。
条垛式堆肥就是在自然堆肥技术的基础进行的改进,把粪便堆成梯形或者三角形等样式的长垛,在发酵的过程中,采用人工或者机械定期地进行翻晒,让粪便都可以充分接触到氧气。一般垛条的高度在2米以下。
反应器堆肥技术就是把粪便放置在封闭式的容器中,进行好氧发酵。在反应的过程中,可以保证通风、温度可控以及去除臭味等,相当于一种自动化和一体化的处理方式。但是,这一方式的技术还不够成熟,应用效果还不高。
槽式堆肥技术就是把畜禽的粪便和辅料进行充分的混合,保证粪便中的含水量和碳氮比满足标准需求,然后再把充分混合物的粪便加入发酵槽中发酵。这一方式的机械化程度高,还可以很好地控制发酵过程中的温度。
(2)垫料发酵技术。垫料发酵技术主要用于鸡鸭等家禽养殖中。主要指的是将秸秆、锯末等作为垫料,在其中加入微生物后进行充分搅拌混合,畜禽将粪便排泄到垫料上,与微生物接触后,产生反应,粪便中的有机物被分解,臭味也得到改善。废弃的垫料,通过集中发酵处理之后,可以直接用到农业种植中。
3.沼气工程技术。我国沼气发酵和综合利用的时间较长,且在全国范围内大量推广使用。沼气工程就是指把畜禽粪便排放到沼气池中,进行生物发酵,生成沼气、沼渣和沼液。沼气可以用于生产生活燃料或者用于发电。沼液和沼渣可以作为种植业的肥料,用在土里,还可以再次加工后,作为饲料,饲喂给畜禽。通过沼气工程,真正实现了变废为宝,和资源的高效利用。
4.种养结合技术。种养结合技术,简单来讲,就是利用土地来消纳畜禽粪便。在确定畜禽养殖规模后,需配套适合规模的土地来消纳粪便,把粪便作为土地中种植物的肥料,这种方式投资小且方便操作。但是,这一模式有一定的限制,需要根据种植物的需求将粪肥用于土地中,而且用量有限制,如果超量使用,不仅可能污染地下水,还可能会污染大气。这样的处理方式,适合远离人员聚集区,土地丰富的地方。
5.达标排放技术。此项技术投资大,在使用过程中,费用较高,适合有条件的养殖场。达标排放技术需要养殖场建设污水处理设施设备,对畜禽粪便进行处理,达标后,再向外排放。在这一过程中产生的固体物质,再用于生产有机肥或者进行无害化处理。
6.栽种食用菌。畜禽的粪便中有机质和矿物元素的含量特别丰富,在其中再加入富含碳的农作物秸秆,调节碳氮比,再加入肥料、石膏等物质,混合后,可以作为培养基,栽种食用菌,这样的培养基,出菇率高。而且,种植后的培养基还可以用来生产饲料、有机肥,生产沼气等。还可以用来养蚯蚓、蝇蛆等。