(新疆石河子總場獸醫(yī)站,石河子市,832011) 楊福利
近年來,在國家鼓勵和發(fā)展養(yǎng)殖規(guī)?;恼邘酉?,全國各地各大中小型養(yǎng)殖場層出不窮,養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)逐漸的走上了科學、現(xiàn)代的規(guī)?;缆罚B(yǎng)殖業(yè)涉及到養(yǎng)殖動物、飼料和人,關系到周圍土壤、水和空氣。養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在帶動了經(jīng)濟發(fā)展的同時也產(chǎn)生了一系列的環(huán)境污染問題。但是環(huán)境的污染對養(yǎng)殖生產(chǎn)也有直接的影響。
一般情況下,1頭育肥豬從出生到出欄,排糞量850~1 050kg,排尿1 200~1 300kg。一個萬頭豬場每年排放純糞尿3萬t,再加上集約化生產(chǎn)的沖洗水,每年可排放糞尿及污水6~7萬t。剛排出的畜禽糞便含有NH3、H2S和胺等有害氣體,在未能及時清除時臭味將成倍增加,惡臭氣體將導致空氣污濁,蚊蠅孳生。畜禽糞便的大量長期堆積使環(huán)境中有害病菌數(shù)量呈上升趨勢。糞便堆放或流經(jīng)的地點,有大量高濃度糞水滲入土壤,可造成植物一時瘋長,或使植物根系受損傷,乃至引起植物死亡。糞水滲入地下水,會使地下水中硝態(tài)氮、硬度和細菌總數(shù)都嚴重超標。據(jù)測定,當畜禽糞水流入池塘而使水中氨含量達到或超過0.2mg/L時,就會對魚產(chǎn)生毒性。若流入飲用水水源,則可成為疾病傳播的源頭,將使畜禽抗病力和生產(chǎn)力降低。這不僅影響到畜禽自身生存、生長與發(fā)展,而且也污染環(huán)境,危及人類身體健康。
隨著社會的發(fā)展,人們對環(huán)境的重視程度在不斷的增加,怎樣利用和控制養(yǎng)殖環(huán)境成了現(xiàn)在養(yǎng)殖業(yè)的一個重要的研究課題。下面介紹幾個養(yǎng)殖場除臭、畜禽糞便及廢水的處理方法。
在畜禽舍墊料上撒一層過磷酸鈣,過磷酸鈣與糞中產(chǎn)生的氨氣發(fā)生反應,生成無味的固體磷酸銨鹽,能減少糞便中氨氣散發(fā),降低氨氣濃度??梢岳眠^氧化氫、高錳酸鉀、硫酸銅、乙酸等具有抑臭作用的化學物質(zhì),通過殺菌消毒,抑制有害細菌的活動,達到抑制和降低畜禽舍內(nèi)有害氣體的產(chǎn)生。用4%硫酸銅和適量熟石灰混在墊料之中,或用2%的苯甲酸、2%乙酸噴灑墊料,均可起到除臭作用。在墊料中混入硫磺,可使墊料的pH值小于7.0。這樣可抑制糞便中的氨氣產(chǎn)生和散發(fā),降低畜禽舍空氣中氨氣含量。
使用酸化劑能調(diào)節(jié)畜禽糞便中的氨,在pH=5時豬糞中的氨揮發(fā)停止,酸化劑能中和畜禽糞便中的堿性物質(zhì)。在堆肥中添加20%的氧化鈣能減少10%的氨揮發(fā)。還有報道,使用11%的蔗糖能使豬糞pH值降至3.5,氨的揮發(fā)減少了98%。在糞便中添加植物乳桿菌和葡萄糖復合能使豬糞的pH值從8降至6,氨的揮發(fā)減少50%。有研究表明,鋁鹽添加后降低糞便中的pH值,減少氨的揮發(fā),在禽類糞便中添加硫酸鋁能減少99%的氨揮發(fā)量。
沼氣工程是以減量化、無害化、資源化為目標,實行清潔生產(chǎn),集糞污處理、沼氣生產(chǎn)、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。它由四個環(huán)節(jié)組成:前處理、厭氧消化、后處理、綜合利用。經(jīng)過處理后產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水、脫硫、脫雜凈化后可作為生產(chǎn)或生活用能。沼渣根據(jù)情況定期排出并可干化。經(jīng)過發(fā)酵的沼渣可直接殺死病菌和寄生蟲,減少生物污泥量,不會引發(fā)病蟲害,可作為優(yōu)質(zhì)的有機肥使用。沼液中存在著許多氨離子和多種維生素,并含有吲哚乙酸和赤霉素等物質(zhì),能夠殺菌并對有害病菌有抵制作用。試驗表明,沼液對蚜蟲的殺死率為95.25%,對紅、黃蜘蛛的殺死率為95.25%,對其它青蟲的殺死率為99.40%。因此,沼液進入后處理系統(tǒng),可作為營養(yǎng)液喂豬或作為農(nóng)田的液面有機肥使用。
主要采用堆肥法。將畜禽糞便和墊草、秸稈、稻殼等固體有機廢棄物按一定比例堆積起來,調(diào)節(jié)堆肥物料中的碳、氮比,控制適當水分、溫度、氧氣與酸堿度,在微生物的作用下,進行生物化學反應而將廢棄物中復雜的不穩(wěn)定的有機成分加以分解,并轉化為簡單的穩(wěn)定的有機物質(zhì)成分。隨著堆肥溫度的升高而殺滅堆肥物料中的病原菌、蟲卵和蛆蛹,處理后的物料用于農(nóng)田可改良土壤,提供作物養(yǎng)分。操作過程中注意以下方面:①微生物菌種、碳氮比、pH值、溫度、含水率、通氣、腐熟度要合適。②堆肥制作有頂棚的堆積場舍最理想。如在戶外露天堆積,則需有適當覆蓋,以防雨水沖刷。另外,必須考慮水分取得、翻堆空間、通風情形及肥水收集等問題。③堆肥化設備堆肥化設施大致可分為傳統(tǒng)式(野積式)、通氣靜堆式及槽式三類。前兩者的區(qū)別在于堆肥化過程空氣提供的方式不同,野積式只要由堆積體的表面或人工翻堆來提供好氧微生物所需的氧氣,其效率較低;槽式是一種堆肥化設備,堆肥化過程的操作過程(進出料的方式、通氣量等)由設備主件來控制,可算是半自動化生產(chǎn)設備(因整個生產(chǎn)流程尚需包括前段物料調(diào)整及后續(xù)腐熟等過程)。考慮土地及二次污染等因素,槽式堆肥化設備應該是未來發(fā)展的趨勢。好的堆肥對改善土壤結構、培肥地力起到重要作用。利用堆肥方法不但能處理畜禽糞便,也能處理其他有機廢棄物,是一種集廢棄物處理和資源化循環(huán)再利用于一體的好方法。
畜禽糞便不僅是優(yōu)質(zhì)的有機肥料,而且也是很好的畜禽飼料資源。特別是雞糞中含有大量未消化的粗蛋白質(zhì)、B族維生素、礦物質(zhì)元素、粗脂肪和一定數(shù)量的碳水化合物,可作為家禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料使用。但是畜禽糞便不僅含有很多水分,而且還含有各種細菌,這就需要經(jīng)過高溫高壓、熱化、滅菌和脫臭等過程,將糞便制成粉狀飼料添加劑,只有經(jīng)過加工處理后方可成為很好的飼料資源。畜禽糞便飼料化的方法主要有干燥法、青貯法(無氧發(fā)酵法)、有氧發(fā)酵法和分離法。
2.3.1干燥法
干燥法是飼料化的常用處理方法,尤以雞糞處理用的最多。干燥法以否加入人為動力可分為自然干燥法和人工干燥法。
2.3.2 青貯法
青貯發(fā)酵是一種簡便易行且經(jīng)濟效益較高的固體有機廢棄物處理方法??善胶馊甑娘暳瞎?/p>
2.3.3 有氧發(fā)酵
該方法投資少,改變了糞便本身的許多特點,產(chǎn)品可作為動物的飼料。在處理過程中需要充氣、加熱、干燥產(chǎn)品,所以消耗大量的能源。
2.3.4 分離法
目前,許多牧場采用沖洗式的清洗系統(tǒng)(尤其是豬場),收集的糞便大多是液體或半液體。若采用干燥法、青貯法處理糞便,消耗能源過大,造成資源的浪費。分離法就是選用一定的沖洗速度,將畜禽糞便中固體和液體分開,可以獲得滿意的結果。
養(yǎng)殖場廢水中超標的主要是氨氮。去除氨氮,目前最簡單經(jīng)濟快捷的要數(shù)生物法。
生物法去除氨氮是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下,通過硝化和反硝化等一系列反應,最終形成氮氣,從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種,但是機理基本相同。都需要經(jīng)過硝化和反硝化兩個階段。硝化反應是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽,包括兩個基本反應步驟:由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養(yǎng)菌,它們利用廢水中的碳源,通過與NH3-N的氧化還原反應獲得能量。硝化菌的適宜pH值為8.0~8.4,最佳溫度為35℃,溫度對硝化菌的影響很大,溫度下降10℃,硝化速度下降一半;DO濃度:2~3mg/L;BOD5負荷:0.06~0.1kgBOD5/(kgMLSS·d);泥齡在3~5d以上。在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用,將硝化過程中產(chǎn)生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。
反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源)。反硝化菌的適宜pH值為6.5~8.0;最佳溫度為30℃,當溫度低于10℃時,反硝化速度明顯下降,而當溫度低至3℃時,反硝化作用將停止;DO濃度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5。生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70~95%,二次污染小且比較經(jīng)濟,因此在國內(nèi)外運用最多。其缺點是占地面積大,低溫時效率低。
常見的生物脫氮流程可以分為3類:多級污泥系統(tǒng)通常被稱為傳統(tǒng)的生物脫氮流程。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果,其缺點是流程長,構筑物多,基建費用高,需要外加碳源,運行費用高,出水中殘留一定量甲醇;單級污泥系統(tǒng)的形式包括前置反硝化系統(tǒng)、后置反硝化系統(tǒng)及交替工作系統(tǒng)。前置反硝化的生物脫氮流程,通常稱為A/O流程。與傳統(tǒng)的生物脫氮工藝流程相比,該工藝特點:流程簡單、構筑物少,只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng),基建費用可大大節(jié)??;將脫氮池設置在去碳源,降低運行費用;好氧池在缺氧池后,可使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質(zhì);缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其后好氧池的有機負荷。此外,后置式反硝化系統(tǒng),因為混合液缺乏有機物,一般還需要人工投加碳源,但脫氮的效果高于前置式,理論上可接近100%的脫氮效果。交替工作的生物脫氮流程主要由兩個串聯(lián)池子組成,通過改換進水和出水的方向,兩個池子交替在缺氧和好氧的條件下運行。它本質(zhì)上仍是A/O系統(tǒng),但利用交替工作的方式,避免了混合液的回流,其脫氮效果優(yōu)于一般A/O流程。
綜上所述,隨著人民生活水平的提高,人民對環(huán)境的重視程度不斷提高,規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生了一系列的環(huán)境污染問題有待于解決。有效利用和控制規(guī)?;B(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污,本文提高了養(yǎng)殖業(yè)除臭、畜禽糞便及廢水的處理方法有很多種,各養(yǎng)殖場可根據(jù)實際情況選擇合適的糞污處理方法。