Mike Lemmon
(美國華特希爾育種公司)
由美國經驗看如何管理豬場糞污
Mike Lemmon
(美國華特希爾育種公司)

▲美國華特希爾育種公司總裁M ike Lemm on博士
養殖污染已成為越來越嚴重的問題。無論對于多大規模的養豬場,妥善處理糞污、解決養殖污染,都是不容回避的。對于小規模養豬場,這些問題持續存在,但容易被忽視,因為小規模豬場糞污的排放呈多點、少量的特點,對環境的污染程度相對較輕,而且對于這種損害,環境通常可以自動修復;但對于大規模養豬場,產糞量大且固定,大量的糞便集中于較小的區域,對環境的污染程度相對較重,而且這種損害往往是不可逆的,環境無法修復。
要解決養殖污染,首先涉及的問題就是從頂層設計上確定養殖規模和養殖布局,在建場之初就要制定糞污管理計劃。在美國,新建豬場在施工前,必須得到聯邦一級的環境保護局、陸軍工程兵團,州級環境保護部以及縣計劃委員會、縣上訴委員會、縣級檢測員等政府部門或群體的批準,還要通知廠址0.5英里范圍內的所有居民。在選定廠址后,豬場還要向有關部門提交一份完整的糞污管理計劃,其中包括產糞量(即營養物質產生量)、糞便儲存類型、儲存量、排放或應用的方法、使用糞便的時間等,并定期監測糞便的存儲情況、用水情況、使用或排放記錄、每一季作物使用的營養物質量等。

糞污管理的積極意義,除了可以減排外,還可以實現糞污利用。雖然從消極的方面講,糞污對環境有污染,排放和處理成本也高,但從積極的方面講,糞污可以作為作物的高附加值肥料,可以轉化成其他高附加值的產品,可以發電,生成類石油的產品,從而帶來可觀的經濟效益。在美國中西部,有豬場的生產者甚至認為豬場除了可以養豬外,還是一個天然的有機肥料廠(見表1)。因為糞便的價值遠遠大于化肥。除了有與化肥同樣的氮、磷、鉀養分外,糞便中有提高土壤肥力的細菌菌落,還含有鈣、鎂等其他元素,作為有機肥可以改善土壤和水質。例如,一個存欄2 500頭母豬的豬場大約產生160~200噸糞便,這些糞便含水量大約在96%~97%,有很高的肥料價值,可以給8 000~12 000畝的土地施肥。若將糞便用于玉米種植,以糞便中含有的總氮、磷、鉀含量計算糞便價值,則每一千加侖糞便的價值大約為50.44美元。在玉米單產為180蒲式耳/英畝、化肥使用成本為207.41美元/英畝的生產水平下,若每英畝土地施以5 000加侖糞便,則每英畝可節省化肥成本182.51美元,如表2。當然,除了應用于土壤和農作物外,糞便還可以通過產生甲烷氣體實現能量轉移,用于發電、產熱,可以轉化為卡車用的天然氣;通過固液分離、過濾、凈化,產生的濾過液可以直接排放到環境中或經處理后再利用,而固體濃縮物經進一步加工還可生成粘合劑、焦油、石油填充劑等類石油產品(如圖1)。

表1 豬在不同生長階段的糞污產生量及對應的N、P、K含量

圖1 糞污處理及利用模式圖
在糞污管理模式中,有一種污水處理技術應用前景較好,它就是VSEP(超頻震動膜濾膜)技術。該系統最大的特點是通過震動膜的工藝,將80%的糞便轉化成清水,這些經過滲透處理的水可以重新回到豬場再被利用,如用作飲用水、濕簾水、沖欄水等,從而緩解豬場缺水問題,而其余20%的糞便被濃縮后,流動性類似于冰淇淋(如圖2),體積大大減小,可以用作長距離運輸施肥、現場堆肥或者經下一步深度處理加工制成石油產品。VSEP技術的優勢在于:首先它具有超強的過濾效力,即使非常粘稠甚至是濃縮的糞便也能通過VSEP系統過濾。自然的糞便可以直接注入VSEP,消化塔或沼氣站的沼液、沼渣均可用于VSEP。其次,VSEP處理產物利用方便。VSEP濃縮后的糞便可以減量80%的體積,用于農作物;可以堆肥,水分含量完全符合要求;可以脫水后制粒,減少運輸成本。
(根據M ike Lemm on博士在第四屆全球豬業論壇上的報告錄音整理,未經他本人審閱)
10.16174/j.cnki.115435.2015.11.006