畜禽場(chǎng)廢棄物處理及調(diào)控技術(shù)

魏蓮清，郭忠奎，魏明莊，許 蕓，張凱麗，葛文霞

（ 新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 昌吉 831100 ）

隨著畜牧業(yè)快速發(fā)展，集約化、規(guī)模化的畜禽場(chǎng)不斷增多，畜禽場(chǎng)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的糞便、污水和有害氣體等廢棄物引起的污染問題愈發(fā)突出。畜禽糞污已成為環(huán)境污染源之一，也是制約畜牧業(yè)發(fā)展的主要因素，如何將畜禽場(chǎng)廢棄物進(jìn)行無害化處理是目前亟須解決的問題之一[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)畜禽場(chǎng)年產(chǎn)出糞污約為工業(yè)所產(chǎn)生廢棄物的2倍以上，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的有機(jī)污染物約為生活產(chǎn)生的有機(jī)污染物和工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)污染物之和。由此可見，畜禽場(chǎng)每年產(chǎn)生的糞污和廢棄物給養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)境造成巨大的壓力，養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的污染物排放到環(huán)境中不僅會(huì)造成養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡，同時(shí)還會(huì)造成大氣污染和土壤污染，進(jìn)而引起人類生活環(huán)境污染。因此，畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理應(yīng)用和調(diào)控技術(shù)是養(yǎng)殖中的重要應(yīng)用技術(shù)。本文綜述了畜禽場(chǎng)廢棄物對(duì)環(huán)境污染的種類，提出減少畜禽廢棄物污染的調(diào)控措施，以期為畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 畜禽糞污對(duì)環(huán)境的污染

1.1 大氣污染

畜禽場(chǎng)的糞污和廢棄物堆積會(huì)造成大氣污染。這種污染主要是因?yàn)閺U棄物和糞污堆積會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，這些氣體散發(fā)到周圍的環(huán)境中即造成大氣污染[2]，不利于動(dòng)物的健康。動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間呼吸被污染的空氣，會(huì)影響其生產(chǎn)性能，造成機(jī)體損傷，導(dǎo)致生產(chǎn)力降低[3]。這些有害氣體的來源是動(dòng)物糞便中存在大量未消化完全的有機(jī)物，如含氮化合物和碳水化合物，有機(jī)物堆積后會(huì)產(chǎn)生甲烷、氨氣、二氧化硫、硫化氫、二甲基硫醚等氣體。此外，有害氣體及畜禽生產(chǎn)中所產(chǎn)生的灰塵隨著呼吸進(jìn)入呼吸道，也會(huì)影響畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周圍居民的身體健康[4]。

1.2 水體污染

水體污染是指因?yàn)槟撤N因素介入導(dǎo)致水質(zhì)變化，進(jìn)一步影響水資源利用，危害人類和畜禽健康，或造成生態(tài)環(huán)境破壞、水質(zhì)惡化的情況。由于畜禽場(chǎng)所產(chǎn)生的污水為有機(jī)污水，含有大量有機(jī)物，若不經(jīng)過處理直接排放到湖泊或河流及大海中會(huì)造成水體嚴(yán)重污染。同時(shí)腐壞有機(jī)物會(huì)消耗大量的氧，導(dǎo)致水中的氧被耗盡，有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解和發(fā)酵，產(chǎn)生硫化氫、氨、甲烷等物質(zhì)，使水質(zhì)變差，影響水生動(dòng)植物生長(zhǎng)[3]。此外，污染物滲透會(huì)導(dǎo)致地下水污染[5-6]。水體接納大量污水后，所含的大量有機(jī)物會(huì)被微生物氧化分解，氧化分解后會(huì)產(chǎn)生大量的氮、磷等，而氮和磷是水生生物特別是藻類等的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使水生生物大量繁殖。有研究報(bào)道，1 mg磷可產(chǎn)生0.1 g藻類，藻類增生會(huì)消耗水中氧氣，導(dǎo)致氧氣消耗殆盡，水色變黑、產(chǎn)生惡臭，水域變成死水，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化[7]。

1.3 土壤污染

近年來，飼料工業(yè)快速發(fā)展，飼料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物對(duì)土壤造成了嚴(yán)重的危害。畜禽糞污中含有的氮、磷等排放會(huì)造成土壤嚴(yán)重污染，進(jìn)一步影響農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量[8]。養(yǎng)殖過程中使用的部分獸藥和飼料中含有重金屬添加劑隨糞便排出體外，若未經(jīng)嚴(yán)格處理直接排放，將會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域土地污染，產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品被污染。被污染的農(nóng)產(chǎn)品被人類攝食后長(zhǎng)期富集在人體內(nèi)，影響人體健康[9]。

1.4 疫病傳播

畜禽的糞污中含有多種病原微生物，其中大部分的病原微生物可較長(zhǎng)時(shí)間保持活性，存在感染性。如禽流感病毒在4 ℃糞污中可存活30～335 d，馬立克病毒在常溫條件的糞污中可存活100 d 左右。由此可見，若不對(duì)畜禽糞污進(jìn)行無害化處理，病原微生物將會(huì)傳播擴(kuò)散，導(dǎo)致傳染病發(fā)生，對(duì)畜禽養(yǎng)殖造成嚴(yán)重的危害。

2 減少家禽廢棄物污染的調(diào)控措施

2.1 合理選購(gòu)和調(diào)配飼料

購(gòu)買飼料原料時(shí)應(yīng)考慮其消化率和營(yíng)養(yǎng)差異性進(jìn)行選擇。飼料加工過程中應(yīng)根據(jù)畜禽不同階段的生理特點(diǎn)配制適合的飼料，提高加工精確度，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)均衡。有研究表明，通過采用不同工藝加工飼料可提高家畜對(duì)飼料的消化利用率，從而減少糞污排放[10]。何仁財(cái)?shù)萚11]根據(jù)發(fā)酵飼料的功能特性、作用機(jī)制設(shè)計(jì)了一套生產(chǎn)工藝流程，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套易清洗混合機(jī)和變螺距輸送設(shè)備等優(yōu)化改進(jìn)加工設(shè)備機(jī)構(gòu)，可在提高發(fā)酵飼料品質(zhì)與應(yīng)用價(jià)值的同時(shí)實(shí)現(xiàn)糞污零排放的目的。

針對(duì)不同年齡階段的家畜，使用營(yíng)養(yǎng)均衡并符合動(dòng)物不同生長(zhǎng)階段需求的飼料飼喂動(dòng)物，不僅可節(jié)約飼料資源，還可減少糞尿中有機(jī)物的含量，提高飼料的利用效率[12-13]。有研究表明，可通過合理增加粗纖維的比例調(diào)節(jié)糞便中氨的生成量。此外，盡量避免使用高銅、高鋅的飼料，因?yàn)閯?dòng)物采食此類飼料會(huì)隨糞尿排出大量的銅和鋅，造成環(huán)境污染[14]。給動(dòng)物飼喂高銅、高鋅日糧也會(huì)導(dǎo)致一部分微量元素殘留在動(dòng)物的內(nèi)臟和肉中，對(duì)人畜健康造成較大影響[15]。而且規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)的糞便大部分經(jīng)處理后加工成有機(jī)肥，使土壤變成銅、鋅的最終載體，造成環(huán)境污染，也會(huì)影響人畜健康[14]。

2.2 合理應(yīng)用飼料添加劑

近年來，通過在飼料中添加一些添加劑改善畜禽生產(chǎn)性能的研究越來越多。有研究表明，在動(dòng)物的飼料中添加一些酶制劑不僅可降解一些飼料中含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子，還可改善畜禽機(jī)體的內(nèi)環(huán)境，提高機(jī)體中酶活性。當(dāng)畜禽機(jī)體中酶活性增高時(shí)，其對(duì)飼料的消化和利用率也會(huì)相應(yīng)提高，從而減少糞污中未消化完全的有機(jī)物含量，減少對(duì)環(huán)境的污染[16-17]。在飼料段全面禁抗的背景下，尋找合適的替抗產(chǎn)品是目前行業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)研究方向。微生態(tài)制劑是一種很好的替抗產(chǎn)品，已有許多關(guān)于飼料中添加發(fā)酵飼料對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)的影響研究，這也是有效利用微生態(tài)制劑的措施之一[18]。王福厚等[19]在日糧中添加由釀酒酵母、地衣芽孢桿菌、乳酸片球菌組成的復(fù)合微生物制劑可有效降低豬舍氨氣和硫化氫的濃度，減輕惡臭強(qiáng)度和蚊蠅密度。在畜禽飼料中添加有機(jī)酸，可調(diào)節(jié)畜禽胃腸道的pH值，抑制腸道中有害菌的生長(zhǎng)與繁殖，提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能，改善動(dòng)物的健康狀況[20]。畜禽飼料中添加中草藥添加劑也可改善動(dòng)物的胃腸道健康，抑制腸道中一些病原微生物的生長(zhǎng)[21]。此外，植物提取物可減少動(dòng)物瘤胃發(fā)酵過程中甲烷產(chǎn)生，減少尿素氮的分解及抑制硫化氫的產(chǎn)出，降低發(fā)酵糞便中的硫化氫、氨氣的含量，對(duì)改善畜禽舍環(huán)境、減少畜禽舍有害氣體等方面具有積極作用。植物提取物對(duì)減少氮、二氧化碳、胺類、硫醇等有害氣體也具有積極作用[22]。

2.3 畜禽糞污的無害化處理

畜禽的糞便中含有大量有機(jī)物，經(jīng)處理和加工可轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，還可通過發(fā)酵沼氣的方式轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵞茉碵23]，因此，在進(jìn)行畜禽糞污處理時(shí)應(yīng)盡量做到變廢為寶。常見的糞污無害化處理的方法有干燥法和化學(xué)消毒除臭法以及堆肥發(fā)酵方法將糞污轉(zhuǎn)變成有機(jī)肥的堆肥法[24]。通過對(duì)糞污的無害化處理做到合理利用資源，實(shí)現(xiàn)人和自然的和諧共生，推動(dòng)畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)化、規(guī)?；木G色發(fā)展。近年來，畜禽糞污處理的新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，包括糞污全量收集還田利用、干清糞與堆肥發(fā)酵和沼氣處理綜合處理、干濕分離等技術(shù)綜合利用，推動(dòng)畜牧業(yè)的健康發(fā)展[25-26]。

2.4 合理規(guī)劃畜禽場(chǎng)位置

畜禽場(chǎng)場(chǎng)址選擇非常重要，建場(chǎng)前應(yīng)對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，選擇遠(yuǎn)離居民區(qū)、學(xué)校、工礦企業(yè)和醫(yī)院的區(qū)域。畜禽場(chǎng)建設(shè)過程中應(yīng)考慮糞污處理是否方便，堆肥點(diǎn)應(yīng)建在方便排放、運(yùn)輸?shù)牡攸c(diǎn)?？茖W(xué)規(guī)劃畜禽場(chǎng)，分離生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、糞污處理區(qū)，利于糞便規(guī)?；幚?，也利于養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展[27]。此外，在畜禽場(chǎng)周圍種植植被能夠有效阻擋畜禽場(chǎng)排放物對(duì)周邊環(huán)境的污染。有研究表明，在畜禽場(chǎng)外緣種植紫丁香植被能夠有效攔截粒徑小于2 μm的畜禽場(chǎng)顆粒物，從而阻止有害顆粒物對(duì)周邊環(huán)境的污染[28]。

3 結(jié)論

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，糞污污染成為制約養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重大問題之一，畜禽生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的糞污和廢棄物污染環(huán)境，因此應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)糞污的無害化處理，減少對(duì)環(huán)境的破壞；采取綜合治理和調(diào)控措施，使廢棄物既不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，同時(shí)又能夠變廢為寶，以達(dá)到促進(jìn)畜禽生產(chǎn)持續(xù)健康發(fā)展的目標(biāo)。