重庆养猪场废物处理方式及其效果的调查

2015-05-25 13:33蒋蓓蕾吴邦元杜光波
畜牧兽医科技信息 2015年9期
关键词:养猪场沼气粪便

蒋蓓蕾,吴邦元,杜光波

(江苏省淮安生物工程高等职业学校,江苏 淮安 223200)

规模化猪场在生产优质猪肉产品的同时,也在向环境中排放各种废弃物,这些废弃物主要来自于猪的粪便,污水和排放出的各种有害气体及不良气味等。一般一个年产万头肉猪的养猪场,年排污量至少3万t,如不作任何处理,直接排放到环境中,将严重污染空气、土壤和水源、成为畜禽传染病,寄生虫和人畜共患病的传染源,对人类赖于生存的环境造成极大危害,严重影响畜牧业的可持续发展。

随着我国现代化养猪场发展和社会主义新农村建设的推进,养猪场的环境卫生也成了社会关注的焦点。在生猪生产上占重要位置的重庆市,对养猪场的废物处理上做了严格规范,把建立现代化养猪场废物处理系统作为现代化规模养猪场的重要标志。废物处理方式是现代化规模养猪场的重中之重,为了解重庆养猪场的废物处理情况,笔者对一些养猪场的废物处理系统进行了调查研究。

1 调查目的

掌握全市养猪场猪废物处理情况,认清养猪场粪污处理的效果及需要解决的问题。

2 调查方法

2.1 时 间 2008年3月2日~5月1日

2.2 对 象 a.重庆七星养猪场;b.铜梁县万兴养猪场;c.重庆云阳的规模养猪场;d.珞璜镇小岚垭养猪场;e.重庆农业局

这几个养殖场分布于重庆的各个地区,规模有一定差异,其中:重庆七星养猪场出栏上千头,而珞璜小岚垭养猪场出栏仅百余头。

2.3 内 容 养猪场的产猪量、粪便污水处理方式及其效果等。

2.4 方 法 对养猪场等地有关的人员进行询问调查。

3 调查结果

在政府的政策引导,企业资金和技术支持下,重庆的各个区县的养猪场纷纷建立起了许多废物处理系统,规范了一些废物处理设施和场所,为保护养猪场生态环境起到了良好的效果。目前,重庆有80%的养猪场都具有专门的废物处理系统,为养猪业的发展打开了瓶颈。由于重庆的养猪场比较多,而且较分散,笔者只对部分有代表性的养猪场废物处理方式做了调查,并列出重庆部分养猪场专业废物处理系统的建设情况,见表1。

表1 重庆养猪场专业废物处理系统建设情况(部分)

3.1 重庆养猪场粪便的处理方式

养猪场的粪便如果处理不当就会成为最大的污染源,必须对养猪场粪便进行处理加以利用。因此,在重庆市政府和相关企业的支持下,在养猪大县荣昌、云阳等地根据当地情况率先建立了一批现代化的养猪场粪污处理系统,有效解决了养猪场带来的环境压力。

3.1.1 粪便的处理 为更好的利用猪粪,重庆养猪场粪便的处理主要采用以下几种方式:

(1)让粪便在自然界进行转化。这种方式在重庆农村小型养猪户很多,粪便通过土壤、水和大气的理化及生物学作用,使其中的微生物被杀死,并使各种有机物逐渐分解,变成植物可以吸收利用的营养物质。这种农牧结合,互相促进的处理办法,不仅是处理猪粪的基本途径,也是保护环境,维护农业生态系统平衡的主要手段。

(2)进行科学合理的布局和规划养猪场。养猪场采用科学的生产工艺,力争生产过程污染物的产生“减量化”;生产规模与农田承载能力相适应(即养猪场产生的粪便和污水能被当地的农田和池塘所消纳),废弃物经处理后可用作肥料等,不对环境产生新的污染,实现利用“无害化”;三是要有完善的粪便和污水无害化处理设施与系统,实现粪便污水利用资源化。

(3)对养猪场粪便进行清除。重庆七星养猪场和云阳、荣昌的许多养猪场都采用粪水分离的工艺清除粪便,尽管费用较高,但一方面节约水资源,另一方面产生的废弃物数量小,体积小,便于后续的废弃物无害化处理。此法与较落后的水冲式清粪工艺相比,前者操作容易,无新污染,粪水分离工艺如图1所示。

图1 猪场粪水分离工艺示意图

3.1.2 粪便的利用 在重庆的农村养猪户包括很多小型养猪场,粪便大多用作肥料,即把猪粪直接施入农田的,即所谓的“土地还原法”。用此法栽培的饲料作物或蔬菜,结果均都比标准化肥区增产而且对土壤无不良影响。不过容易发出恶臭或招引苍蝇等,因此采用土地还原法利用粪便时应注意:一是要在粪便施入土地后进行翻耕,使新鲜粪尿埋在土壤中进行分解,粪尿应妥善堆放,腐熟后施用。

但是,也有养猪场用功能生物有机肥生产技术对粪便进行处理利用,比如铜梁县万兴养猪场和江津区周武养猪场。方法是:用好氧发酵菌HM菌种进行好氧发酵,处理养猪场粪便及废弃的固体有机物,促进发酵物快速除臭、迅速升温、恒控温度达15d左右,彻底杀灭病毒、病菌、虫卵、杂草种子,实现无害生产高效生物有机肥。适用于:有机(绿色)蔬菜、瓜果、烟草、茶树、花卉,工厂化育苗,无土栽培营养基等农业生产。

养猪场的粪便除了以上的利用方法外,在开县还有通过腐熟堆肥法、平地堆肥的方法处理后用作肥料的小型养殖场。其中腐熟堆肥法的效果最好,其粪肥质量好外观呈暗褐色,松软无臭,总氮、磷、钾的肥效好,并且卫生状况良好,不会造成新的污染。粪肥只要达到无害化的指标即可认为堆肥成功,其指标如表2。

表2 高温堆肥的卫生指标

另外,有些养猪场把粪便用来生产沼气,重庆珞璜镇小岚垭养猪场将沼气用来供小猪取暖而降低成本获益。发展沼气可以节约农村能源,提高农村卫生条件,沼渣还可提高改良土壤肥效,生产无公害蔬菜,等优点。重庆市农业局也大力引导了农村养猪场发展沼气生产,并给以技术支持。

3.2 重庆养猪场的污水处理方式

3.2.1 养猪场污水污染对农业产生严重影响 养猪场高浓度的污水会使作物倒伏、影响土壤质量,造成减产等。另外,在氨的浓度过高的猪舍内饲喂小猪,采食量、增重下降,饲料利用率降低,也会影响到母猪的繁殖性能。养猪场粪尿及废水造成的水体、土壤和空气的严重污染,最终会导致传染病和寄生虫病的蔓延与发展,增加人畜共患传染病地发生。所以,必须对养猪场的污水做严格的处理。

对此,重庆市政府规定养猪场必须建立完整的污水处理系统,所排出的污水必须要符合国家标准,并提供技术及资金,帮助建立现代化污水处理系统。

3.2.2 重庆农业企业和养猪场合作发展有机废弃物资源化模式 在政策的鼓励和农业企业(重庆正大饲料有限公司、重庆市永大饲料有限公司等)的帮助下,开发有机废弃物燃料、肥料、饲料和原料四种使用功能。提出利用现代技术把废弃物转化为资源;利用有机废弃物生产沼气;和利用现代污水处理技术,实现达标排放和污水灌溉。采取合理转化的途径,摒弃废弃物的观念,使之成为人类赖以生存的有用的物质资源,形成所提倡的“循环经济”模式。企业根据养猪场粪尿中的营养成分、猪场污水水质与沼气发酵原理融合,结合当地实际情况,发展相应的污水处理模式。这种思路因地制宜,根据养猪场规模和周围环境建立污水处理系统,既环保又经济,取得了很好的效果。

表3 猪粪尿中营养成分含量(%)

表4 种猪场猪粪污水水质

根据现场条件和对发酵残留物处理利用方式和要求的不同,发展的沼气工程分两大类,即生态类型和环保类型。在实际工程设计中,根据现场条件、沼气利用和排放等方面的要求,重庆养猪场的沼气工程可归纳出以下3种模式。

(1)生态型沼气工程 发展养猪场粪污的沼气工程,首先将养殖业与种植业合理配置,这样既不需要后处理的高额花费,又可促进生态农业建设,沼气工程周边的农田、鱼塘、植物塘等能够完全消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液,使沼气工程成为生态农业园区的纽带。其特点是,后处理过程比较简单,投资和运行成本均较低。

图2 生态型沼气工艺流程图

生态型沼气工程的工艺适用条件:养殖场规模:年出栏5000~15000头的猪场,日处理污水量50~150t。养殖场周围应配套有较大稳定塘面积。养殖场周围应有一定的环境容量,环境不太敏感。排水要求一般的地区。

(2)环保型沼气工程 适于周边环境无法消纳沼气发酵后的沼渣、沼液,必须将沼渣制成商品肥料,将沼液经后处理达标排放的情况。该模式既不能使资源得到充分利用,并且工程和运行费用较高,应尽量避免使用。但由于采用了沼气发酵工艺可回收一定量的沼气做为能源,并通过沼气发酵又去除了污水中的大部分有机物,这比单纯使用好氧曝气的方法来处理污水,既产能又节能。

图3 环保废水达标型工艺流程图

环保型沼气工程的工艺适用条件:养殖场规模:年出栏5000~100000头的猪场,以及100000头以上的猪场。日处理污水量50~1500t,甚至1500t以上。养殖场周围应有配套稳定塘的面积。排水要求高的地区。

(3)综合利用型 其宜于养猪场周围有较大规模的鱼塘、农田、果园和蔬菜地,可供沼液、沼渣的综合利用,沼气用户与养殖场距离较近。

图4 综合利用型工艺流程图

养猪场规模在年出栏5000头以下的猪场,日处理污水量50t以下。养殖场周围环境容量大,环境不太敏感和排水要求不高的地区。

3.2.3 猪场污染物排放标准 重庆猪场污染物排放标准主要包括农田肥效负荷量的控制标准和畜牧场污水排放标准等。

农田肥效负荷量分为三类,高量为每公顷施猪粪45t以上,中量为30~45t,低量为30t以下。与此相关的我国已颁布《污水综合排放标准(GB8978-88)》,中的第二类污染物共有20项,其中与畜牧场有密切关系的有6项(表5)。

表5 第二类污染物最高允许排放浓度(部分)单位:mg/L

3.3 养猪场粪、水与其他农业结合的废物利用方式

调查的很多小型养猪场(年产商品肉猪100头以下)不都是单纯的养猪,而是连带着其他的养殖和种植业,发展起生态养殖农场。养猪场生态养殖可以有以下三种途径。重庆的养猪户通过生态养殖的方式来处理粪便污水建立的养猪场也占有一定的比例。

3.3.1 养猪场的立体养殖模式 立体养殖能够促进农业的生态化发展,实现挖潜降耗、降低污染的目的,有利于保护生态环境。许多养殖户建立的“鸡—猪—蝇蛆—鸡、猪”模式,即是以鸡粪喂猪,猪粪养蝇蛆后肥田,蝇蛆制粉,含蛋白质高达63%,用来喂鸡或猪,饲养效果与豆饼相同,更重要的是,蝇蛆含有甲壳素和抗菌肽,可以大幅度提高猪、鸡的抗病力。这种模式,既节省了饲料粮和日常药物投入,又使鸡粪作了无害化处理,经济效益和环境效益均十分明显。与此相似的有重庆江津綦江等地的“猪—沼—果(林、草、菜、渔)等模式,都是非常好的立体养殖模式。

3.3.2 使用生物技术开创生态养殖新途径——微生态制剂 重庆农业企业与养殖户积极开发和引进可用于猪的各种微生态制剂,如益生素、促菌生、调痢生、制菌灵、止痢灵、抗痢灵、抗痢宝、乳酶生等,在一些养猪场进行了大胆尝试,南岸区的一个小型养猪场试用后,不但提高了日增重量而且还减少了养猪场的臭味,取得很好的效果。

生态养殖模式有利于引导集约化生产和农村适度规模经营,推动农业生态化方向发展。重庆七星养猪场老板指出:随着城乡人民生活水平的提高和人们对食品安全卫生意识的提高,目前已有一些消费者可以接受比普通食物贵10%~20%左右的价格,如果按照国外有机食品的要求应该是贵50%以上。

3.4 其它污染物的处理方法

养猪场的污染物初粪便和污水外,还有臭气、动物尸体和噪音等,它们同样可以对周围的环境造成危害。

3.4.1 养猪场臭气的解决方法 养猪场臭气的产生,主要是两类物质,即碳水化合物和含氮有机物,当这些物质在厌氧的环境条件下,释放出带酸味、臭蛋味、鱼腥味、烂白菜味等带刺激性的特殊气味。若臭气浓度不大,量少,可由大气稀释扩散到上空,不引起公害问题。若量大且长期高浓度的臭气存在,会使人有厌恶感,给人们带来精神不愉快,影响人体健康。

对此,重庆农业局和养殖场采取的措施有:(1)加强粪便管理,减少臭气的产生和扩散;(2)采取营养调控措施,提高饲料养分利用率,消除恶臭的来源;(3)采用先进生产工艺和生产技术,减少恶臭气体的产生。比如,重庆市永大饲料有限公司和铜梁县万兴养猪场合作开发畜用防臭剂,在减轻猪场排泄物及其气味的污染取得良好效果。一些养猪场的技术人员从预防的角度出发,在饲料中或猪舍垫料中添加各类除臭剂,如丝兰属植物提取物、天然沸石(海泡石、膨润土)等来吸咐、抑制、分解、转化排泄物中的有毒有害成份,将氨变成硝酸盐,将硫化氢变成硫酸,从而减轻或消除污染。

3.4.2 养猪场病死猪体处理 由于病死猪很可能携带病原,传播疾病,为防治病原传播危害猪群安全,市政府规定必须对病死猪进行无害化处理,不得出售。据调查了解,重庆市有80%的养猪场对病死猪都采用土埋法进行处理,此法适用于非传染病死亡的猪,处理地点远离畜舍水源,家畜尸体掩埋深度不浅于2m,并掩埋周围洒上消毒药剂等。对于由染病引起的死亡家畜,调查中发现只用少数大型养猪场规定是用焚烧法处理,并配有专门设备,而其它养猪场仍用土埋法处理。说明在病死猪的处理上还不够规范,需要加强管理。

3.4.3 养猪场噪音的解决办法 许多养猪场在建场规划之前就考虑到养猪场噪音的问题,许多养猪场场地离居民区都较远,小型养猪场距居民区100~200m,而大型的养猪场侧更远,并修有围墙和绿化带。但在调查中发现有的养猪场离居民住地不过十几米远,这样不但有噪音,而且还对居民有健康危害,当然也是不符合养猪场建设标准的。

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