王隆柏 岑曉鵬 康永松 陳秋勇 吳學敏 應清香 周倫江*
(1.福建省農業科學院畜牧獸醫研究所 福州 350013;2.南平市延平區動物疫病預防控制中心福建南平 353000;3.廈門康浩科技有限公司 福建廈門 361100;4.南平市動物疫病預防控制中心 福建南平 353000)
我國是一個畜牧業大國,生豬養殖量和豬肉消費量位居世界首位。隨著生豬養殖規模化、集約化、集團化和設施化高速發展,社會對綠色生態養殖和優質豬肉的要求也越來越高。目前,在國家大力提倡綠色青山就是金山銀山的“兩山”發展理念之后,生豬生態養殖被提升到前所未有的高度,大力推廣綠色環保生豬養殖模式和糞污資源化利用,科學有效處理生豬養殖過程中產生的大量豬糞和豬尿,基本實現了豬糞和豬尿“零污染”。然而,在養殖糞污得到科學有效利用、避免污染環境的同時,生豬養殖過程中產生的臭氣,還未得到科學有效處理,出現污染空氣,影響人們的身心健康。在國家提倡高質量發展的今天,生態空氣也成為時代發展的主題,且與生活在地球上的每個人都息息相關。因此,開展現代化規模豬場養殖除臭,是時代發展的要求,是歷史所趨。
在國家大力提倡生態文明建設的今天,作為畜牧業領域的生豬養殖產業,在發展過程中務必要遵循“生態優先,綠色發展”的理念。精準科學務實處理在生豬養殖過程中產生的糞污,必須發展除臭技術,避免生豬養殖給環境造成污染。另外,在生豬養殖中產生的糞污和臭氣可能含有大量細菌、病毒和真菌等致病源,若處理不妥,易造成人畜共患病的發生,同時不規范處理糞污則會生成氨、硫化氫等臭氣,污染有限的生態空氣,給人類健康造成威脅。因此,開展規模化豬場除臭,是確保空氣生態化,是經濟發展與人們生活水平提升環境的需求,是社會可持續發展的要求,是衛生健康與精神文明建設的需求[1],是功在當今、利在千秋的大事,具有十分重要的意義和現實必要性。
規模化豬場的豬糞和尿液中含有碳水化合物和氮等有機成分,這些成分在有氧的環境下可分解成硫化氫、氨、揮發性脂肪酸、糞臭素、吲哚等臭氣物質。在無氧的環境下可分解成甲烷、有機酸和醇類,這些物質通常帶有刺鼻的臭味[2]。因此,豬場的臭氣主要成分為氨、硫化氫、揮發性脂肪酸、吲哚、糞臭素、甲烷、有機酸和醇等。這些臭氣成分主要來源于糞便、尿液、污水、堆肥車間、食物殘渣、豬只的呼吸氣體、豬只消化道排出的氣體、豬只皮膚分泌物以及病死腐敗的尸體等。
3.1 規模化豬場選址和布局 規模化豬場建設要依據《中華人民共和國動物防疫法》《中華人民共和國畜牧法》《中華人民共和國水污染防治法》《畜禽養殖污染防治管理辦法》《規模化豬場建設標準》等法律法規,選址應根據各地方政府畜牧業的發展規劃,結合豬場建設標準,進行科學選址和布局。豬場選址要距城鎮、學校、醫院、居民區、鐵路、縣級以上公路等公共場所和其它畜禽養殖場1 000 m以上;距屠宰廠、畜禽交易市場、畜產品加工廠、風景旅游區、垃圾及污水處理場以及水源保護區3 000 m以上。在豬場布局方面要科學合理,應布局有生產區、生活區、環保區、糞污處理區、資源化利用區、車輛洗消烘干區等。
3.2 規模化豬場除臭源頭減排
3.2.1 生態養殖模式 當前,規模化豬場的生態養殖模式主要有三種,分別為“漏縫地面-免沖洗-自動/人工刮糞”生態養殖模式、“漏縫地面-尿泡糞”生態養殖模式、“豬-沼-草/果/林等種養結合”生態養殖模式,這三種養殖模式均采用節約飲水裝置及自動化通風設施,能體現源頭減排、減臭,尤其是“漏縫地面-免沖洗-自動/人工刮糞”生態養殖模式由于常清糞,糞尿在舍內放置的量和時間少,豬舍內臭味物質濃度自然低,臭味自然較少。另外,“漏縫地面-尿泡糞”生態養殖模式,由于在糞尿表面形成了一層膜,在一定程度上也減少了臭氣排放。
3.2.2 科學配制飼料 由于豬吃的飼料在消化分解過程中會產生大量惡臭,另外有部分飼料未被完全消化,排出體外就被微生物分解產生臭氣。因此,科學精準的飼料配制也十分必要,是從飼料源頭實現對飼料消化分解過程中的惡臭控制。目前,豬場提倡配制低蛋白飼料、減少氮排放,從而減少氮化合物形成臭氣。有關研究證明,在日糧中粗蛋白質含量降低1%,氨排放可減少9.5%;飼料中粗蛋白質減少1.56%,豬糞中氮排放可減少25.96%,并不會影響豬的生產性能[3]。因此,在滿足豬群營養需要的情況下,科學精準配制飼料,減低飼料中蛋白的含量,既可提升飼料的消化率,也可減少惡臭氣體的排放,是從養殖源頭控制生產過程中惡臭氣體產生的一項重要措施。
3.2.3 添加飼料添加劑 在日常的飼料中添加酶制劑、復合微生物制劑、酸化劑、植物提取物和礦物質等添加劑,不僅可提升養豬場的生產性能,也可對惡臭有一定的控制作用。例如酶制劑可增強碳水化合物和氮的消化率;酸制劑可調劑降低腸道的pH值,從而促進豬對營養物質的消化吸收,對降低因腹瀉造成的惡臭具有明顯效果;乳酸桿菌等復合微生物制劑可提高豬消化道內的有益微生物數量,一方面可以增強飼料的轉化率,另一方面可促進豬的生長發育,使豬消化道內的惡臭物質產生得到較好控制。這些添加劑對降低豬場內的臭氣體濃度效果明顯[4-5]。
3.3 規模化豬場除臭過程控制 完善生產工藝:一是在豬舍建造方面盡量采用減排設施設備,在源頭未做到豬糞與污水分離的養豬場,要配置固液分離設施技術,對尿液和豬糞混合物,通過固液分離機將糞便與污水、尿液進行分離,從而提高固體糞便發酵效率,生產為固態和液態有機肥,有利于對污染物和排泄物的處理。二是采用濕簾吸附有害氣體,并在水中添加除臭劑,強化通風設施建設,增加圈舍內空氣流動,從而減少臭氣排放。三是應用現代信息技術,建立豬舍環境自動化控制系統,及時采集有害氣體種類和濃度信息,根據監測結果及時調整優化生產管理系統,從而使有害氣體的危害降至最低[6]。四是在養豬源頭,要安裝節約飲用水裝置,減少污物排放,從而降低臭氣的產生。
3.4 規模化豬場除臭末端處理
3.4.1 收集處理 近年來,樓層養殖備受青睞。由于在樓層集中飼養,便于統一收集臭氣進行統一除臭。在豬舍安裝排氣系統的一端建造一個除臭塔,在除臭塔內統一收集臭氣進行除臭。除臭塔高度一般比樓房豬舍高3~8 m,以安裝除臭用塑料水簾和噴淋系統[7],或可在除臭塔的側面出風口安裝塑料水簾和噴淋系統,臭氣經過水簾和噴淋系統后達到一定的除臭效果。另外,可在用于噴淋的水中添加除臭劑(檸檬酸、礦物質等),然后在頂層或側面加裝過濾網。這樣統一收集的氣體經過噴霧除臭及過濾除臭,臭味可以降低70%以上。目前該技術在樓層豬舍中正獲得推廣應用。
3.4.2 噴灑除臭 在豬場糞尿堆積池、有機肥場及無害化處理場內,按規定時間將除臭劑直接噴灑或作為發酵液噴灑到畜禽糞便中,可達到抑制病原菌和腐敗類微生物的繁殖,減少臭氣排放。研究表明,將芽孢桿菌發酵菌直接混合添加到豬糞中,可以有效降低氨的濃度,另外采用由益生菌、熱帶假絲酵母、礦物質、灰色鏈霉菌和巨大芽孢桿菌制成的復合菌劑除臭,氨排放可有效減少80%以上,硫化氫排放減少65%以上,對豬舍內和堆肥場硫化氫、氨等臭氣物質濃度可降低60%以上,除臭效果良好[5]。
3.4.3 臭氧除臭 利用臭氧的強氧化性將畜禽養殖中產生的氨和硫化氫等氧化成無臭無害的二氧化碳和水等,從而達到一定除臭效果。臭氧不僅能夠改善畜禽舍內的空氣質量,而且增強畜禽的機體抗病能力,還對豬舍內空氣污染物凈化。有關研究表明,在0.77~3.10 mg/m3臭氧濃度條件下消毒40 min,空氣中的微生物和氨濃度可分別降低31.9%和52.9%[8-9],可見,臭氧除臭也是一種行之有效的方法。
當前,我國大部分豬場還未充分重視養殖除臭,除臭方法比較簡單,主要通過大功率的排氣系統將豬舍內的臭氣直接排放到環境中,這雖然減少了豬舍內的有害氣體,但對周邊的環境影響十分嚴重。另外,有部分規模養殖場在飼料源頭中添加除臭劑,但這樣會造成養殖費用比較高昂,增加了養殖成本,不易推廣。因此,在國家日益重視生態環境保護的當下,有條件的規模養殖場尤其是樓層養殖場,采取統一收集臭氣,并集中通過物理、化學和生物等方法進行處理后統一排放,從豬舍建造工程上及在飼料源頭添加適量添加劑,以解決養殖場臭氣處理問題,是今后解決養殖臭氣污染環境的重要途徑[9]。
生態空氣,是人類賴以生存發展的永恒主題。在現代化規模養豬過程中,減少養殖臭氣的排放,是未來生豬產業發展過程中必需執行的重要環節。由此,明確規模化豬場除臭的重大意義,明了生豬養殖過程中臭氣的來源,圍繞除臭源頭減排、過程控制和末端處理,利用物理、化學和生物除臭等方法相互結合的綜合防治措施,開展規模化生豬養殖除臭,減少臭氣排放,保護生態環境,適用于各類規模養豬場,可有效改善畜牧生產過程中惡臭氣味較重的問題,對進一步確保生豬產業健康持續發展具有促進作用,相關技術的實際應用也可有效降低臭氣危害,實現生態豬肉產品的穩定供應,具有重要的現實意義和應用前景。