○山東省無棣縣畜牧局 王 秀
自進入20世紀90年代,全國各地規劃建立“菜籃子工程”以來,畜禽養殖業經過10多年的快速發展,已成為一個獨立的行業,取得了世人矚目的成就,但同時也帶來了不容忽視的環境污染問題。因此,應全方位綜合考慮畜牧業的生產,在提高產量的同時應注重對環境的保護,減輕畜牧業對環境的危害,把清潔生產觀念應用于畜牧業生產中。
合理規劃、適度規模是防治畜禽廢物污染的重要途徑。小規模分散飼養不僅不利于提高經濟效益,而且還會擴大污染面,使污染難以治理。但規模過大也會影響畜禽生產,且給環境帶來過大負擔,降低環境質量。因此,要嚴格控制單位耕作面積的畜禽飼養量。
1.合理選址,合理規劃。畜禽養殖場的選址應遠離人口稠密區,尤其是遠離城市和交通運輸方便、經濟相對發達的地區。養殖場還應遠離環境敏感區,如水源區、河流上游地區、上風向區、自然保護區、風景旅游區等。養殖場的選址宜在有一定坡度、排水良好的地方。
2.廠房設計。設計養殖場的廠房時,應充分考慮環境條件,要做到畜禽廢物的綜合利用、污水治理和養殖場設施同時設計、同時施工、同時投入使用。養殖場廠房應合理布局,保證廠房通風條件及采光,同時搞好養殖場綠化,調整畜牧業生產的內部結構,從內部控制入手,提高優質特色養殖業比例。
畜禽養殖場污染的防治和監督必須依靠相關的法律法規,對畜牧企業生產執行“三同時”制度、排污許可證制度等,明確限定飼料中添加劑的使用、畜禽廢物的收集、存儲、處理方法及再利用時氮、磷、鉀的使用總量;對畜牧場污染的排放,嚴格控制BOD、COD的濃度,使畜牧業生產走向科學化、系列化、無污染化。
畜禽養殖場用水主要有2部分:一是畜禽飲用水,二是畜舍清洗用水。前者主要取決于畜禽的品種、飼養方式及飲水設施,尤其是飲水設施不同,造成的放、流、跑、漏、滲水量不同。如:養雞場采用乳頭飲水線,可大幅度降低舍內雞的飲用水水量及污染排放量。因此,采用科學的飼養方式及合理的飲水設施,可減少用水量,減少浪費。畜舍清洗用水占畜禽養殖用水的絕大部分,不同的清洗方式對水的需求量不同。如采用水沖式清糞系統,水量過大,形成液態水糞,增加養殖場污水排放量,且有較高的污染負荷。
采用培育優良品種、科學飼養、科學配料、應用無公害的綠色添加劑和高新技術改變飼料品質及物理形態(如生物制劑處理技術、飼料顆粒化、飼料熱噴技術)等手段,可提高畜禽飼料利用率,尤其是氮的利用率,降低畜禽排泄物中氮的含量及惡臭味。
選用飼料時,一要注意消化率高、營養變異小,二要注意選擇有毒有害成分低、安全性高的飼料。在飼料中補充合成氨基酸,可提高蛋白質利用率,降低動物排泄物中的氨氣(NH3),減少臭氣的產生;在飼料中添加植酸酶,可提高飼料中磷的利用率,降低動物排泄物中磷的含量。利用生物方法,將EM有效微生物菌劑加入飼料中,可以促畜禽生長及降低糞便的臭味。但值得注意的是,使用添加劑時,應選擇無公害飼料添加劑,以保證畜產品安全和無公害。另外,分階段飼喂,即用不同養分組成的日糧來飼喂不同生長發育階段的畜禽,使日糧養分更接近畜禽的需要,可避免養分的浪費和對環境的污染。
1.物理技術。主要是畜禽糞便干燥技術,糞便干燥后可用作飼料、肥料等。干燥后的糞便可作燃料燃燒,也可加工成顆粒肥料或作畜禽飼料、魚類餌料等。干燥技術主要有自然干燥、加溫烘干、機械干燥、熱噴處理、微波處理等。
2.化學技術。主要指在畜禽糞便中加入一些化學試劑,達到殺菌消毒的效果。
3.生物技術
(1)發酵技術。發酵技術分為好氧發酵和厭氧發酵。好氧發酵是在供養條件下,微生物迅速繁殖,使物料溫度逐漸升高至70~80℃,糞便中的有機物料被氧化分解,放出H2S、NH3等氣體,還使非蛋白氮轉化為可消化蛋白,因而,發酵可得到無臭、無蟲(卵)及病原菌的優質有機肥和再生飼料。
厭氧發酵技術主要是用于沼氣的生產,也稱沼氣發酵技術。許多國家已開展了卓有成效的工作。針對冬季溫度較低的情況,瑞士學者Wellinger將畜舍下糞便廢水池設計成為沼氣池,試驗表明,通過這種方法,動物身體的熱量可保持沼氣池溫度高于環境溫度,因此,可保證冬季沼氣生產正常進行。
(2)堆肥技術。堆肥技術是利用微生物分解糞便中對作物不利的物質,是好氧發酵的一種。堆肥發酵后,畜禽糞便中易分解的有機物大部分被分解。既抑制了臭氣的產生,又分解了對作物不利的物質。該法對去除畜禽糞中的寄生蟲卵效果明顯,一般可達95%以上。
4.生態技術
(1)食物鏈“加環”技術。這是通過選定特定生物種群,對人類生產中產生的廢棄物中的物質能量進行富集,富集產品提供給食物鏈生產環作為補充,以增加生產環效益的方法。在畜禽養殖生產過程中加入一個“增益環”,即利用畜禽糞便養殖蠅蛆、蠅蛹、蚯蚓、水蠶和培育浮游生物等,再將這些生物用作食料養雞養魚,可提高糞便利用率及利用的安全性,是間接利用畜禽糞便作飼料的一種方式。
(2)綜合利用技術。將各種資源化技術組合起來,提高廢物利用處理效率。
1.固液分離與理化處理系統。處理流程:固液分離→沉淀→氣化→酸化→凈化→魚塘→排放。這種處理系統基本可將污水凈化到符合排放標準并得到綜合利用。但處理工藝流程較長,占地面積大,工程投資費用高。
2.厭氣池發酵處理系統。處理流程:畜舍排出的糞水→厭氣池→沉淀池→凈化池→灌溉農作物。此種處理系統,能使排出的糞水COD濃度達到國家排放標準,同時可充分厭氧發酵生產沼氣作為能源。但工程投資費用大,沼氣池內殘料、污泥較難清除。濕的糞料運輸和利用困難,還會出二次環境污染問題。
3.土地處理系統。土地處理系統是將污水有節制的投配到生長有植物的土壤表面,在土壤-植物系統中經歷自然的物理、化學和生物學的作用,將污水進行處理的系統。主要包括物理的過濾、吸附、化學反應和化學沉淀,以及微生物代謝作用的有機物分解等,按其運行方式不同,可分為自然濕地系統和人工濕地系統。自然濕地系統利用自然濕地可充分利用污水及其中的營養成分,所需的基建費及運行費很少,但要受到某些環境條件的限制,在推廣和應用上還有許多困難。而人工濕地系統則是一大研究方向。人工濕地系統處理流程:畜禽廢水→格柵→沉淀池→酸化池(水解池)→人工濕地→氧化池→排放。該系統通過精心設計建造一個相對獨立的工程化濕地系統,是一個人造的完整濕地生態系統,由植物、石床、微生物等子系統構成,靠物理、化學和生物作用使污水凈化。
1.吸附及吸收法。吸附和吸收的效率取決于材料的孔隙度及被處理氣體的性質。在養殖場,常用的方法是向糞便或舍內投放吸附劑來減少氣味的散發。常見的吸附劑有沸石、膨潤土、海泡石、凹凸棒石、蛭石、硅藻土、鋸末、薄荷油、蒿屬植物等。
2.焚燒法。將有臭味的氣體焚燒,可減少臭味的強度。
3.化學與生物除臭法。化學除臭劑可通過化學反應(如氧化)作用把有味的化合物轉化成無味或較少氣味的化合物。常用的化學氧化劑有高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硝酸鉀、雙氧水、次氯酸鹽和臭氧等。
4.洗滌法。洗滌法是讓污染的氣體與含有化學試劑的溶液接觸,通過化學反應與吸附作用去除有味氣體的方法。常見的洗滌方式有噴霧洗滌和疊板式洗滌2種。前者的洗滌液被霧化成許多微小的霧滴,霧滴噴灑到被污染的空氣中,將帶有氣味的化合物氧化去除。后者是一個疊放在一起的鋁(鋼)板,洗滌液流過鋁(鋼)板表面時會形成薄薄的一層水膜,有味氣體從底部向上流過水膜表面時即被氧化和吸收。洗滌法特別適用于水溶性高、濃度低、流量大的帶有氣味的氣體的去除,不適于高濃度的氣體去除,因為高濃度的氣體需要更多的洗滌液,會增加處理成本。
5.生物過濾與生物洗滌法。生物過濾和生物洗滌法是在有氧條件下,利用好氧微生物的活動,把有味的氣體轉化成無味或較少味氣體。這種方法投資少、運行成本低,一般不會產生有害物質,是一個比較有發展前途的生物處理方法。
6.構筑防護林。種植綠色植被是另一個有效防止氣味擴散、減少氣味的方法。在養殖場的周圍構筑防護林,可以降低風速,防止氣味傳播到更遠的距離,減少臭氣污染的范圍;防護林還可降低環境溫度,減少氣味的產生與揮發。樹葉可直接吸收、過濾含有氣味的氣體和塵粒,從而減輕空氣中的氣味。樹木通過光合作用吸收空氣中的CO2,釋放出O2,可明顯降低空氣中CO2濃度,改善空氣質量。