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猪粪便生态型处理概述

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2019-01-08 17:45:40    来源:    作者:admin

摘要:猪场粪便对环境产生污染,而且还会产生难闻的恶臭味道,若处理不当不仅影响生猪的健康养殖,而且对人们的生活造成影响。若对猪粪便进行适当处理,便可变废为宝,成为一种资源。本文概述了猪粪便生态型处理的几种模式及存在的问题。

前言

随着畜牧业的发展,生猪养殖规模不断扩大,猪粪便对环境的压力逐渐加大,如何处理猪粪便,减少对环境的污染,成为当前研究的重要课题。

1.猪粪便排放现状与生态型处理意义

我国每年排放动物粪便数十亿吨,猪粪便占大部分,用作肥料的少之又少,不少养殖场和养殖户将猪粪便及污水等排放到沟壑等区域,导致河流、渠道等污染。猪粪便的恶臭等对空气质量产生影响,并且影响人们饮用水源的质量,对环境造成极大的破坏。这种情况在规模猪场好些,一般都经过集中处理,比如说生产沼气,但是在一些某些中小型养殖场特别在散养户,情况就不容乐观。目前我国环保面临很大压力,一些地方为此陆续关停了一些小规模的养殖场和养殖户,在此情况下,对猪粪便进行生态型处理和资源化利用,便显得越来越重要。

2.猪粪便生态型处理模式

猪粪便生态型处理,顾名思义,就是采取符合生态的猪粪便处理技术,这种处理术具有能耗低、利用率高、环境污染小、经济等特点,目前处理模式有:

2.1 与种殖业结合—直接通过堆肥形式施加到田地里农民对与猪粪便的使用主要是将其进行堆肥后撒施到田中,提高土壤的肥效和活性。由于猪粪便中氮磷含量等较低,含水量高,单独堆肥方法不太适合,很多农民将其融入到木屑、树叶、粉煤灰和稻草中混合,使其变为复合肥料。这种方式在广大种植区的小型养殖户或散户中使用较多。

2.2 与肥料加工业结合-加工成有机肥料将养猪场的大量猪粪便等制作成有机肥料,供蔬菜大棚和蔬果田地等使用。但是在农村缺乏设备很难完成,需要跟肥料公司在加工车间中进行生产。

2.3 饲料工业相结合-加工成饲料通过高温快速干燥、塑料大棚自然干燥、自然干燥、自然厌氧发酵法和青贮等方法将猪粪便制作成饲料,大量用于饲喂反刍动物,替代部分饲料。让猪粪便得到二次利用,节约了粮食资源, 在世界许多国家得到广泛重视与推广[1]。

2.4 与沼气工业结合-生产沼气用猪粪便通过厌氧发酵产生沼气的技术已比较成熟,近二十多年来,国家一直十分重视沼气工程的建设,我国大部分县市都有沼气推广部门。厌氧发酵产生沼气主要依靠的微生物是厌氧菌,因此易受到环境条件的制约,主要是温度,因此它在我国的推广受到了很大的限制。在自然条件下,黄河以北可以进行5-6个月,黄河以南8~10个月时间,而华南、云贵和川南地区几乎全年都可进行沼气发酵,特别是华南地区更为适合[2]。目前,沿海地区和西南地区的大中型猪场沼气工程覆盖率已经达到 80%以上[3]。

2.5发电相结合-沼气发电沼气除了作为燃气用,大型养殖场猪粪便生产的沼气还可进一步用来发电,中粮集团下属的东台养猪场就配套建有大型的沼气发电厂,日产生沼气17 000 m3 /d,发电 34 000 kW·h/d,减排温室气体( CO2当量) 6 × 104t/d,相当于节约标准煤4700 t/a[4],目前是全国最大的猪粪沼气发电工程。取得了良好的生态效益、社会效益和一定的经济效益,实现了猪粪便更高的利用价值,不仅解决养猪场的粪便、废水污染问题,还促进了当地环境保护和农业产业的升级换代。

2.6和死猪处理相结合将猪粪和农作物秸秆按适当比例混合,制作堆肥混合原料,将其作为死猪堆肥基质,采用静态通风堆肥方法,冬季堆肥6周的死猪降解率大于93%[5],此种模式既解决了猪粪的问题,又解决了死猪的处理问题,增加了肥料的产量,充分利用了猪粪便,一举两得。

2.7 与渔业相结合-充分利用水陆资源,促进生态效益和经济效益双提升。养殖产生的粪便用于肥水培养浮游微生物(浮游动物和浮游植物),浮游微生物是上层鱼类鲢鱼和鳙鱼天然最佳的饵料,这样既处理了粪便污染问题,又解决了鱼的饵料问题,降低了鱼的养殖成本。不过这种模式正在受到卫生安全的挑战,因为铜、锌和砷等重金属随排泄物进入鱼塘水体,另外还有抗菌药物及其代谢产物等。与养殖业和渔业等结合的还有其他一些方式,比如用猪粪生产沼气, 沼肥种菜种草, 鲜菜鲜草喂猪养鱼的“猪、沼、菜、鱼”生产模式等等,因为实际中应用很少,不再赘述。

此外,美国伊利诺斯州大学张元辉在实验室成功地将猪粪转换成了油,研究小组制造了一台向猪粪施加热和压力的小规模热化学转换反应器,将猪粪分解,并生产出甲烷、二氧化碳、水和油等副产品,对原油进一步处理获得与柴油燃料有相似的热化价值的精制油,能成为石油燃料的代替品[6]

使用猪粪铺路最近美国北卡罗莱纳州科研人员宣布了使用猪粪铺路的技术,方法是将缺氧水溶液和猪粪混合高温加热,然后与沥青按照一定比例进行混合,再进行铺设[7]。

3.小结

猪粪便不仅是一种污染源,当前更是一种资源,通过一定方式处理后,可以变废为宝。我国是养猪大国,每年猪粪产量相当可观,猪粪的利用也具有广泛的应用前景。对大量的猪粪便应当集中处理,因地制宜,根据各地不同的情况和养殖的不同规模,确定具体的处理方法,将收集的猪粪便通过处理变成肥料,饲料、沼气、电甚至燃油等,以实现对猪粪便资源的循环利用,避免污染环境。以下几方面:新的处理模式;猪粪制作饲料微生物菌种的选育;开发新型保温沼气发酵工艺及设备,选育耐寒菌种等可能会成为重点。

参考文献

[1]李铁坚.猪粪再生饲料的研究与开发[J].畜禽业, 2007(11): 36-39.

[2]汪嘉燮.猪粪尿的沼气化利用[J]. 猪业科学, 2007. 24(11): 67-68.

[3]胡启春等.与生猪产业发展联动的中国沼气工程建设现状分析[J]. 农业工程学报, 2015(8): 1-6.

[4]何炼,陈智远.中粮集团江苏金东台大型猪粪沼气工程运行分析. 安徽农业科学, 2014(16):  5332-5333.

[5]陶秀萍,董红敏.畜禽尸体堆肥无害化处理技术现状[J]. 现代畜牧兽医, 2014(7): 25-29.

[6]饲料工业.华裔科学家变猪粪为原油[J]. 饲料工业, 2004. 25(9): 32-32.

[7]南方农村报.2016年07月21日07版