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畜禽饲养场粪污治理概述




    近十年来,集约化,工厂化的大型畜禽养殖场迅速发展,为供应市场,丰富人民生活起到了重要的保障作用。但是,随着集约化,规模化饲养在大幅度提高劳动生产率和增加社会供给的同时,因饲养集中导致粪污排放量激增而引发的环境问题也日益突出和愈发严重。如存栏10万只蛋鸡日产粪量1.3万—1.5万千克,年出栏1万头猪场日产粪污在4.5万千克以上,仅养猪业一项,BOD(生化需氧量)总量为全国人粪尿BOD的11倍。这些粪污虫菌寄生,气味不良,含有大量的氮、磷、钾和部分重金属元素,处理不当容易造成对土壤、水源、空气的污染以及病菌、寄生虫的扩散。因此,畜牧业集约化生产的粪污治理问题亟待解决。
在环保问题成为当世界人类面临的三大危机(人口大量增加、陆地资源逐渐减少和环境日渐恶化)之一的时候,加强和实施对畜牧业生产粪污的治理,发展“环保型”畜牧业具有极其重大和深远的意义。
1、污染途径及危害程度
1.1病原菌及寄生虫的污染
饲养场的粪污中含有大量的致病菌和寄生虫,如不作适当处理则成为畜禽传染病、寄虫病和人畜共患病的传染源。对畜牧场附近的居民生活造成不良影响,影响居民健康。
1.2氮和磷的污染
畜禽粪尿中仍有大量的氮、磷化合物。据报道,猪大约将53.1%的食入氮和79.8%的食入磷排出体外,肉仔鸡粪便中大约含有50%的食入氮及55%的食入磷。这些氮和磷可以转化为硝酸盐和磷酸盐,通过土壤渗漏,造成地表水和地下水系污染。在自然状态下,污染了的地下水需经300年方可净化,未经处理的高浓度污水若混入灌溉水中或水塘中,对水稻等作物造成危害,导致减产;也会使鱼塘水中氧溶解度降低,危害渔业生产;如直接排入江河,则严重影响沿岸的生态环境。
1.3重金属元素的污染
一些含铜、砷等重金属元素的饲料添加剂给环境带来的危害仍是不可忽视的。据中国农科院研究所张子仪研究员测算,一个万头猪场即使按照美国FDA(食品和药物管理局)允许使用的砷制剂用量连续使用含砷添加剂,5—8年将可能向猪场周围排放1000千克砷,16年后土壤中的含砷量可增加1倍,而土壤含砷量每升高1毫克/千克,则甘薯块中砷含量即上升0.25%毫克/ 千克。依此计算,不出10年该地所产甘薯砷含量会超过国家食品卫生标准。因此,规模化养殖业及饲料工业中任何一项技术措施的采用都必须以“可持续发展”为前提,对以环境污染、耗竭资源为代价的养殖技术及饲料添加剂等应坚决禁止使用。
2、粪池的处理及利用
2.1作为堆积肥或深加工复合有机肥畜禽粪污中含有大量的氮、磷、钾等元素,如一头断奶仔猪养到90千克体重出栏至少排出粪污2000千克以上,相当于100千克化肥。将畜禽饲养场的粪污作为堆积肥利用,是目前我国广大农区应用最广泛的形式,在温度、湿度和氧气等条件适宜 的情况下,通过堆积,利用
粪污中的微生物发酵产生的热量可以杀灭大部分病原菌和寄生虫。这种利用形式投资小,简便易行,但是亦容易造成对空气和水源的污染。
国外畜禽场多采用防渗的氧化塘(污水塘)处理和贮放粪污,但应防止氧化塘满溢而造成地表渗流污染(如在雨季)及注重粪污的利用。在粪污用于农田时一要了解粪污的性质,主要是氮、磷的含量和比例以及其它成分如重金属的含量,而且还要注意未来饲料营养成分及利用率的研究,以准确掌握不断变化的粪尿的成分;二要准确、具体地估计土地和作物所能消纳的营养成分,这就涉及到施肥方法、管理和种植体系等。也可运用现代微生物技术和生物发酵工艺。利用发酵塔和造粒机等加工设施,对畜禽粪便通过快速发酵、脱臭和添加复合微肥等生产工艺进行工厂化生产。可将畜禽粪便加工成系列复合有机肥料,此肥料肥效持久且
价格较化肥低,在发展“绿色农业”的今天,此项技术具有很大的发展潜力。
2.2作为再生饲料
畜禽粪便含有丰富的有机物和较高的能量,鸡粪是其中营养物质最丰富的一种,据测算,风干鸡粪中粗蛋白占20%以上,粗脂肪125%,粗纤维713%,热能907千焦/千克。通过发酵、干燥、青贮等加工处理,可以将鸡粪或猪粪作为一种饲料资源加以利用。如我省北宁市加藤菌有限公司通过在发前加入加藤菌等微生物制剂,可以较大幅度地缩短发酵周期,发酵后的鸡粪、猪粪气味良好,作为猪和鸡的饲料添加20%—30%,不仅大幅度地降低了饲料成本提高经济效益,而且有良好的环境效益。
2.3人工湿地的应用
人工湿地是模仿大自然生态系统中的湿地,通过人为的设计、组合和改造,创造一个类似于大自然湿地的生态系统,是人类对自然生态系统认识深化而产生的一种新型处理水污和粪污的实用技术。人工湿地主要由饱和水的基质层、高等水生维管束、植物群落等组成。输入的污水与湿地系统发生一系列生物、物理、化学反应, 消除了污染物,提高了出水水质。近十几年来,人工湿地已成功地用于多种污水的处理,显示出巨大生命力。美国现有处理市政污水的土地和稳定塘处理系统2万多个,约为该国污水处理厂的13倍。该技术也可以处理一定量畜禽场排出的粪污,它保证养殖场在获得利润的同时,保持良好的环境。此项技术
是有占地面积少,维护保养要求少的优点,但建造人工湿地所需的一次性投资费用较高。
2.4生态养殖模式
遵循生态学原理,通过食物链建立生态工程处理利用系统。如辽宁省盘锦市大洼县生态养猪场、沈阳市苏家屯区新华生态畜牧场等进行多级循环利用畜禽粪污,使粪污资源化,是适合当地实际的一条经济有效的途径。
2.5营养学途径
营养过剩的饲料,不仅造成浪费,还增加环境负荷。通过营养研究途径,研究动物生产系统的“输入(饲喂)—转化吸收(消化吸收)—排出”过程,来减轻养殖业的污染是一条很有潜力的途径。目前,已有部分技术实力雄厚的饲料加工厂采用先进的饲料配制技术,通过添加蛋白酶、淀粉酶以及植酸酶,可有效地提高饲料的消化率,减少粪污中有机物及磷的含量。还有少数饲养场利用EM(有效微生物)等,不仅可有效减轻粪污中的臭气排放,还可提高饲料的消化率。这些措施既没有负面影响,而且对减轻粪污中氮和磷的污染都有一定成效。该项研究在一些发达国家也很受重视。
3、建议及对策
3.1加强环境监控力度,严格控制畜禽饲养场的规模和粪污排放。建议畜牧和环保部门共同加强畜牧业饲料的环境监控力度,建立相应的法律和排污标准,对大型畜禽饲养场粪污的处理和排放加强达标监控。学习欧美一些国家先进经验和作法,对新上的大型畜禽场要优先考虑对生态和环境的影响,对以环境污染为代价的畜牧业生产一定要严格控制和禁止。
3.2大力推广经济实用型粪污处理方式,变废为宝目前,畜禽粪污处理的工艺方式有多种,但无论哪一种工艺都是优势和不足并存。因此,对畜禽饲养场的粪污处理要立足于实际,结合当地情况,大力推广投资适中、能耗较低、经济效益好的粪污处理技术。如利用太阳能法作为预干燥工序与发酵或其它工艺相结合则能收到良好效果。
3.3加强对“环保型”饲料和粪污处理技术的科学研究,为畜牧业持续发展提供动力总体上看,畜牧场粪污处理和“环保型”饲料的技术比较落后。美国等发达国家将畜禽粪污的处理利用已作为一门“粪便科学”开展了深入研究,对畜禽场粪污的管理和要求都比较严格,尤其对大规模畜禽场。从政府、科研单位到生产者都十分重视环境保护问题建议加强“环保型”饲料和粪污处理利用技术方面的研究,为畜牧业可持续发展提供有力的技术支撑。


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