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淺析畜禽糞便的無害化處理技術(shù)
來源:m.globetask.cn 發(fā)布時間:2019年05月11日

一、我國養(yǎng)殖現(xiàn)狀  

我國是人口大國,對肉、奶、蛋的需求量逐年上升,這也促進(jìn)我國養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。由散養(yǎng)逐漸轉(zhuǎn)化為集約化養(yǎng)殖,養(yǎng)殖規(guī)模也越來越大。2005年至2014年,國家統(tǒng)計局網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)顯示,我國養(yǎng)殖業(yè)肉奶蛋的產(chǎn)量逐年增加,肉類產(chǎn)量增加25.5%,牛奶產(chǎn)量增加35.3%,禽蛋產(chǎn)量增加18.7%。畜禽糞便產(chǎn)量隨之增加,1999年我國畜禽糞便產(chǎn)量為19×108t,2009年畜禽糞便產(chǎn)量為32.64×108t。據(jù)估算,2020年全國畜禽糞便的產(chǎn)生量將達(dá)到42.44×108t。畜禽糞便引發(fā)的環(huán)境問題日益嚴(yán)重?! ?

二、 禽糞便處理不當(dāng)?shù)奈:Α ?/a>

1對水體的污染  

畜禽糞便含氮、磷及有機(jī)質(zhì),如果直接排放入水體中或施用后氮、磷流失,使水體富營養(yǎng)化。Edwards 等研究表明,糞便隨雨水流失的流失物化學(xué)需氧量(COD)及懸浮固體(TSS)均比無機(jī)肥料高。糞便中的大量病菌、寄生蟲及其蟲卵會污染水源,引發(fā)傳染病。養(yǎng)殖場排放的污水平均每毫升含有33萬個大腸桿菌和69萬個大腸球菌;每1000 ml 沉淀池污水中含有190多個蛔蟲卵和100多個線蟲卵。  

2對空氣的污染  

畜禽糞便能產(chǎn)生大量具有惡臭氣味的氣體,對空氣產(chǎn)生嚴(yán)重污染,進(jìn)而影響人類健康。這些惡臭氣體種類繁多,目前已確定的約有168種。一般按化學(xué)性質(zhì)分為4類,即含硫化合物、含氮化合物、揮發(fā)性脂肪酸及芳香族物質(zhì)。惡臭氣體會影響?zhàn)B殖場附近居民的身體健康。Avery 等研究發(fā)現(xiàn)臭氣能抑制人的粘膜免疫功能,使唾液中的免疫球蛋白A的含量及其分泌效率都降低?! ?

3對土壤的污染  

畜禽糞便是良好的有機(jī)肥料,被微生物分解后為土壤提供大量的腐殖質(zhì),改良土壤結(jié)構(gòu)和肥力。但是糞便施用過多時,使土壤鹽分增加,土壤結(jié)塊,不利于作物生長。飼料中的抗生素可隨糞便殘留到土壤中。Xu 等研究表明,長期施用豬糞的土壤會殘留抗生素和增加抗生素抗性,且施用時間越長殘留量越大。研究表明,我國農(nóng)田土壤中69%的Cu,51%的Zn 來自于畜禽糞便。畜禽糞便已成為土壤重金屬污染的重要來源?! ?

三、畜禽糞便的無害化處理技術(shù)  

由于畜禽糞便處理不當(dāng)會引發(fā)多種環(huán)境問題,對其進(jìn)行無害化處理意義重大。我國畜禽糞便利用率不足50%,其中規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便經(jīng)無害化處理的不足10%。目前畜禽糞便無害化處理的方法主要包括飼料化、肥料化、能源化等?! ?

1 飼料化  

糞便含有一定的營養(yǎng)成分,可作為飼料資源。Manjeli 等在仔豬日糧中添加10%~20%的牛糞對仔豬無不良影響,隨牛糞含量增加采食量下降。新鮮糞便中含有殘留藥物、病原菌、重金屬等會影響動物健康。因此糞便需經(jīng)過一定的處理后代替動物的部分日糧。Caswell 等將糞便在150℃下保持20min,有很好的滅菌效果。Messer 等用環(huán)氧乙烷處理雞糞,同樣取得很好的滅菌效果。程文定等用沸石生物處理劑處理畜禽糞便后,各項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo)均符合國家有關(guān)飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),有效降低飼料成本10.31% ~12.04%,飼料轉(zhuǎn)化率提高3.73%~5.16%。畜禽糞便不但本身可直接作為飼料,而且可以飼養(yǎng)蛆蟲作為飼料資源。用雞糞飼養(yǎng)的蠅蛆粗蛋白高達(dá)61.4%,富含精氨酸、賴氨酸、蛋氨酸等必須氨基酸。畜禽糞便可直接飼喂或經(jīng)有效處理后飼喂動物。但糞便中的殘留藥物,重金屬等可能引發(fā)安全問題?!    ?

2 肥料化  

畜禽糞便是傳統(tǒng)的有機(jī)肥料,可直接施用和堆肥。堆肥是糞便在微生物的作用下,使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化和無害化而變成肥力更好的腐熟肥料的過程。在此過程中,蛋白質(zhì)的氮、磷被分解成可被植物利用的有效態(tài)氮、磷,且產(chǎn)生腐殖質(zhì),增加土壤肥力。堆肥能殺滅畜禽糞便中的病原菌、雜草種子等,同時減小糞便體積和降低臭味,便于運(yùn)輸。堆肥過程復(fù)雜,受含水量、溫度、碳氮比(C/N)、微生物等多種因素影響?! ?

3 能源化  

能源化是將畜禽糞便通過一定的技術(shù)方法轉(zhuǎn)化為可利用的能源,包括燃燒產(chǎn)熱、厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣等。畜禽糞便能源化是經(jīng)濟(jì)有效的處理方法。但若操作不當(dāng),會引發(fā)環(huán)境問題。糞便燃燒時產(chǎn)生大量有害氣體和溫室氣體。厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生大量沼渣沼液,沼渣可作為肥料直接還田,沼液需經(jīng)處理才能排放。Gerardo 等將膜過濾技術(shù)和Gong 等用缺氧-好養(yǎng)膜生物反應(yīng)器處理沼液均取得良好效果。我國沼氣池以中小規(guī)模為主,容積小,消化率低,平均池容量283m3,遠(yuǎn)低于德國的1000m3。另外,國外已報道用畜禽糞便生產(chǎn)糖類物質(zhì)和酒精的初步研究。目前國內(nèi)并無相關(guān)的研究報道。  

畜禽糞便會引發(fā)環(huán)境問題,同時也是巨大的資源寶庫。對于畜禽糞便的處理,發(fā)達(dá)國家早已提出并采用了種養(yǎng)結(jié)合模式。其養(yǎng)殖規(guī)模小,分散分布,畜禽產(chǎn)生的糞便足以被附近的耕地容納。因此避免了畜禽糞便污染環(huán)境的問題。種養(yǎng)結(jié)合模式實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)平衡,是一種生態(tài)養(yǎng)殖模式。我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展應(yīng)以此為目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合,首先養(yǎng)殖場需合理布局,不能過于集中,且規(guī)模適中。目前,我國養(yǎng)殖規(guī)模大、集約化程度高,使局部地區(qū)產(chǎn)生了大量糞便,附近卻沒有足夠的耕地容納。由這樣的現(xiàn)狀到種養(yǎng)結(jié)合,需要一定的過度時期。在過度時期中,我國畜禽糞便的處理,應(yīng)加大堆肥和厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的比重。堆肥后的糞便運(yùn)輸至糞便產(chǎn)生少的地區(qū),避免耕地負(fù)荷糞便過載。糞便經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣后,即得到清潔能源,而且沼渣沼液也可還田。  

養(yǎng)殖行業(yè)利潤小,糞便處理需政府加大資金支持和管理力度。同時應(yīng)從全局出發(fā),追溯污染源頭,并提高飼養(yǎng)水平,減少糞便產(chǎn)量和降低糞便中有害成分的含量。積極研究新的處理技術(shù),將糞便更加充分的利用。畜禽糞便處理得當(dāng),將促進(jìn)我國養(yǎng)殖業(yè)健康快速發(fā)展和環(huán)境友好型社會的建設(shè)。

 

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