趙慶豐
[中圖分類號] X713 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2017)01-0260-01
畜牧業作為農業的重要組成部分,在近年來不斷隨著經濟發展而擴大,養殖場的禽畜糞便問題也日益突出,逐漸成為社會的焦點。關于糞便的資源化利用研究也在不斷的進行,很多關于資源化處理的方法也不斷以各種形式被報道出來,許多數據在被論文中提出,指出糞便資源化利用所帶來的利益。但是,很多方法都只是局限于部分地區或大型的養殖場,并且許多地區也僅僅是利用禽畜糞便作為作物肥料,沒有進一步更好的利用開發。如何資源化利用禽畜糞便,利用這一巨大的潛在能源,將是中國農業取得進一步發展的關鍵。
1 禽畜糞便的污染現狀
據資料,在2000年的時候全國上下已有1632個大中型禽畜養殖場,達到奶牛6萬頭,生豬500萬頭、雞1.4億羽的飼養規模,禽畜的糞便年產量已經高達17.3億噸左右,足足是工業廢棄物的2.7倍。而進入21世紀的今天,這些數據一定是不足的。由于集約化禽畜生產迅速發展,禽畜糞便的發生量急劇增加。據正常情況下禽畜的糞尿排放量及其N、P和K等含量(見表1、表2)
但是限于技術與經濟可行性,絕大多數禽畜糞便未能采取任何降解轉換處理,直接排到養殖場外。但是大多數禽畜養殖場都建立在水源保護區,經過多年的未處理糞尿直接排放方式,已經造成了飲用水和地表水的嚴重污染,也對地下水和大氣層都有嚴重的影響。糞便中含有大量的有害微生物、致病菌、寄生蟲以及寄生蟲卵等有害物質,這些病原菌也是人類傳播疾病的病原菌,糞便和排泄物中的病原菌通過土壤、水體、大氣及農畜產品來傳染疾病。現在生活污水、工業廢水以及禽畜養殖業禽畜糞便污染已成為我國相并列的三大污染源。
2 糞便的資源化利用
糞便作為一種潛在的“垃圾資源”,具有很大的開發價值,不僅可以減少本身對環境的污染,還可以給人類帶來很多的利益,目前,糞便的資源化主要從三化入手——飼料化、能量化、肥料化。進過三化處理的禽畜糞便,得到了減量化、無害化、資源化。適應于新時代的節能減排,為創建新農村提供了依靠。
2.1 沼氣化。沼氣作為一種可再生的能源技術,今年來日益受到社會的關注。特別是在2002年,溫家寶總理指出:“發展農村沼氣,既有利于解決農村生活能源,又有利于保護生態環境,是一項很有意義、很有希望的公益事業”,而糞便之所以作為沼氣的主要原料,主要是由于其中所含的很高的能量,據數據顯示;16頭肥豬的糞便產生的沼氣響度昂與1t、汽油的能源,沼氣中CH4的含量達55%70%,相當于天然氣CH4含量的70%;沼氣每立方米的發熱約為23.4kj,相當于0.55kg柴油或0.8kg煤炭充分燃燒后放出的熱量。使其具有極其重要的意義。糞便可通過厭氧發酵產生沼氣。厭氧發酵技術是利用厭氧或兼性微生物以糞料中的原糖和氨基酸為養料生長繁殖,進行沼氣發酵。禽畜糞便在密封的環境中形成厭氧狀態,適宜產甲烷細菌的生存與活動,最終生成可燃性的氣體。目前我國利用禽畜糞便發酵產生沼氣,為居民提供燃料。目前,這種工藝已經比較成熟,在很多地區都有應用,據不完全統計:2006年中國農村擁有沼氣池的農戶為2175萬戶,實際運轉使用的有2090萬戶(約占95%),年產沼氣90億立方米(折合標煤524萬噸)。農民利用糞便制沼氣不僅創造了可再生能源,緩解了能源危機,有效地治理了污染、保護環境,同時也有利于提高居民的生活質量、促進社會主義新農村建設。
2.2 焚燒產熱。糞便中的大量能量也可以通過焚燒法釋放出來,利用氧氣的助燃作用,把空氣中的氧氣用作助燃劑,借以燃燒廢棄物成分里的可燃性物質,以減少廢棄物體積,這是焚燒法的原理。廢棄物在燃燒后所產生的殘渣、灰渣性質十分穩定,糞便的體積和重量分別減少95%和75%左右。但是焚燒法只適用于干濕糞便分離的養殖場,例如草原地區,但對于大部分集約型養殖場,由于糞便中含水量很高,而且干燥比較困難,必須進過轉化才能利用,所以比較難以實行。如何利用禽畜糞便進行直接燃燒產能,將是一項有待研究的技術。
3 糞便處理過程中存在的不足
盡管從以上的方法可以很高效的利用禽畜糞便,但是目前對于它的徹底利用還是存在不少的問題。首先,隨著經濟的發展,土壤中重金屬的含量不斷升高,這些重金屬通過生物富集最終積累到人類的體內,給人類的健康造成了很大的威脅。那么在飼料的資源化過程中,必須有效降低糞便中重金屬的含量,但是目前技術上還存在一定的困難或是處理需要大量的資金,不適合大批量的處理。其次,許多農村的養殖都是以個體戶為主,零散的分布,許多農民都直接把糞便當做垃圾直接倒入自然界或是直接放在田埂上,不僅利用效率低,而且還危害著環境,招引蚊蟲,嚴重的破壞環境質量。最后,我國目前還沒有針對于禽畜糞便處理的法律出臺,且養殖技術有待改進,從源頭上控制糞便污染。
在迅速擴大養殖業的同時,能夠及時傳授與農民相關的飼養知識以及有關糞便處理的意見,希望可以從源頭控制糞便的污染。進行清潔化、資源化、生態化的生產模式。政府部門大力協助養殖戶建設基礎設施或是政府統一在一定地區設置體格或幾個沼氣池,用來收集零散農戶的禽畜糞便,然后統一處理,提高這些地區糞便的利用效率,改善周邊的環境質量。各個研究人員盡快通過科研,相互學習,研究出一套比較經濟處理糞便中重金屬的方法,減少糞便肥料或飼料對人類的傷害。