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农村养猪粪污处理技术探讨

来源:用户上传      作者:黄淦敏

摘要:对农村养猪粪污处理技术的应用进行了探讨,介绍了农村养猪粪污的来源渠道、粪污处理必要性及常用的处理技术与模式,为今后农村养猪粪污处理及环境保护等工作总结经验。

关键词:农村;养猪;粪污处理;全量收集还田

中图分类号:SS851.2+4 文献标识码:B 文章编号:1007-273X(2021)04-0040-02

作为生猪养殖及消费规模最大的国家,我国有大量农民从事养猪这一行业,而且农村、城乡结合地区也有不同规模与类型的养猪场。生猪养殖行业的发展,吸引了越来越多的农民加入,产业规模也逐渐扩大。但因为养猪环境监管不足,养殖产生的粪污量也急剧增加,无法继续采用就地消纳的方式解决,已经威胁到公共环境质量。在乡村振兴战略背景下,农村养猪粪污处理的重要性得以凸显,如何高效率应用农村养猪粪污处理技术也是现阶段需要关注并解决的要点。

1 农村养猪污染的主要来源

1.1 猪舍清洗污染水体

猪舍定期清洗、干清粪便属于猪场清粪最为常规的模式,如果使用清水冲洗,那么猪舍内的猪尿、猪粪与废水将同时排放至外部,如果应用干清粪便工艺,可以最大程度地规避粪污向水体中的排放。有数据表明,应用水冲洗粪便工艺,大约1万头猪每天排放冲洗水量可达到200 t,每年排放水量高达7.3万t[1]。干清粪便工艺在排放冲洗水方面,每日排放量也达到100 t,年排放量达3.65万t,可见其对环境质量的影响。所以,现行法律法规中针对粪污排放提出了相关规定,以杜绝猪舍清洗对环境的威胁。

1.2 猪粪尿污染环境

养猪产生的粪便、尿液量比较大,也是猪场粪污主要的来源渠道。通常育肥猪场每头猪日产粪便约为2~3 kg,如果以1年出栏1万头肥猪计算,粪便产量达到7 300~10 950 t,如果是规模化种猪场,排污量也随之增加,若处理不及时必然会降低环境质量[2]。

1.3 养殖场产生的恶臭气体污染环境

养猪场附近空气普遍恶臭,这是由猪粪便及未发酵的沼液所导致,猪体内没有完全消化的蛋白质饲料也会随粪便排出,而且排出体内的粪便在厌氧发酵之后会有大量氨气、硫化氢等臭味气体形成,若粪污清理不及时,还会有甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚等不同形式的低级脂肪酸等恶臭气体产生。

2 农村养猪粪污处理的必要性

养猪形成的粪便、尿液、污水及臭气等会对农村环境带来直接影响。生猪养殖粪污不仅会污染周围空气,因粪便内有大量病原微生物,还会导致疾病传播。因此,处理好农村养猪的污染问题,是一件利国利民的大好事。

3 农村养猪粪污处理技术

3.1 全量收集还田技术

生猪养殖中产生的粪尿、废水这一类污染物,可集中采集之后转移到氧化塘贮存,利用无害化处理方法达到还田利用的目的。现阶段农村处理养猪粪污一般应用全封闭覆膜技术,该技术优势在于费用低,全部收集之后可利用成分损失也较少。但是贮存、处理时间相对较长,最长甚至会超过半年,必須要保证氧化塘储存量。此外,建设用地规模大,加之粪污还田土地的需求量也较大,所以对配套设备、搅拌操作专业性等也有非常高的要求[3]。粪污全量收集还田利用模式在粪污采集、处理等方面有非常明显的优势,而且贮存设施建设无需过多成本投入,可以提高养分利用率。但是粪污运输距离较长,需要支付高额的运输费用,所以该模式的应用范围比较受限。可以搭配其他方式进行处理,例如养猪场水泡粪技术,粪污总固形物含量不足15%,搭配专业粪污农田处理设备可以直接进行高效处理。另外,养猪场也可以决定利用该模式进行自行还田或第三方粪污还田,同样可达到理想效果。

3.2 异位发酵床技术

异位发酵床技术是将养猪场内部产生的所有粪污集中输送至粪污处理厂,在其中掺加粉碎秸秆,再利用人工处理、机械翻抛的方式,结合实际处理需求确定是否需要喷洒微生物复合菌剂,使粪肥熟化效率更快。通过菌群活性,达到使粪尿内物质发酵降解的效果,随后便可以还田。该处理技术主要是采取发酵方式将有害生物高温杀死,避免疾病传播。发酵之后形成有机肥,也可以还田进行再利用。但是该技术的缺陷是前期需投入较高的成本,而且垫料更换与添加菌种必须要具备专业性。

发酵床养猪主要利用垫料、猪粪便经过协同发酵之后转化成养殖废弃物,最为明显的优势是可以消除养猪场周围的恶臭,还可以抑制害虫与病菌滋生。另外,有益微生物菌群可以促进营养物质合成以及猪抗病生长。发酵床养猪分原位发酵床养猪模式、异位发酵床养猪模式,原位发酵床养猪模式的特征表现为猪床一体,产生粪便之后不需要清理可以直接发酵、降解。异位发酵床养猪模式则是根据以往采用的发酵床养殖模式改造,将养猪区域与发酵槽分离,达到异位处理粪便的效果,该方法垫料不和生猪直接接触,而且猪舍也不需要过多冲洗便可实现粪便、尿液的转移及无害化处理[4]。

3.3 沼气(厌氧)——还田技术

沼气(厌氧)——还田技术即将养猪场产生的所有粪污集中输送至具有固液分离功能的暂存池,其中的固体物质在异位发酵处理之后进行还田,而液态粪污则输入到沼气池,形成的沼气作为燃料使用,沼液、沼渣进行还田利用。该技术有利于提高粪污资源利用率,但是需要投入大量成本,技术应用相对繁琐,还可能会受周围环境温度等因素影响。

4 农村养猪粪污处理模式

4.1 “三改两分再利用”模式

“三改两分再利用”模式的核心是粪污减量化综合管理,主要采用疏通末端处理的方式,建立关键接口,使水资源与养分资源的使用量减少,而且可以实现资源循环利用。根据“三改两分再利用”模式的应用规范,要从源头着手将粪污排放量减少,改造干清粪系统,其中涵盖清粪沟,建议配备新型粪便收集输送设备。此外,雨污分离的改造也非常重要,可以增加固液分离装置。固体粪便进行好氧堆肥处理,可以通过粪便暂存池与堆肥车间等提高处理效率,再利用污水采集与处理专业设施,如集污池和氧化塘进行处理,该模式可为小规模养猪场粪污处理提供高效可行的模式。

4.2 粪污专业化能源利用模式

粪污专业化能源利用模式一般要与畜禽粪污处理单位合作,采集附近养猪场产生的粪便、污水,输入到大型沼气池中高浓度厌氧发酵,形成的沼气可用于发电上网或提纯之后作为生物天然气。该模式的优势是可统一处理养殖场粪便和污水,如果是小规模养猪场则不需要过多地投入粪污处理设施费用。此外,该模式应用更具有专业性,有利于提高能源化利用率。但是该模式一次性投资较高,而且能源产品在使用上有难度,沼液产生量过大且具有集中性,必须要应用专业设备、工艺处理利用。该模式适合在大型规模化猪场及养猪密集度较高的区域运用。

5 小结

综上所述,农村养猪粪污处理直接关系到环境质量和养殖业的健康发展,必须要科学选择处理技术与配套设施,提高粪污处理效率与质量,为农村养殖业发展打好基础。

参考文献:

[1] 庞海洋,唐 希.博白县“粪肥还田,种草养猪”农牧结合生态循环养殖模式[J].广西畜牧兽医,2020,36(2):84-85.

[2] 刘志鹰.大池镇规模猪场粪污资源化利用现状、问题和对策[J].畜牧业环境,2019(9):45-47.

[3] 张晓改,刘红星.西北农区规模养猪可持续发展思路分析[J].畜牧兽医科学(电子版),2019(11):164-165.

[4] 杨智青,丁海荣,陈应江,等.水泡粪猪场粪污养分及风险因子季节性变化分析[J].江西农业学报,2019,31(2):109-114.


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