○山东省无棣县畜牧局 王 秀
自进入20世纪90年代,全国各地规划建立“菜篮子工程”以来,畜禽养殖业经过10多年的快速发展,已成为一个独立的行业,取得了世人瞩目的成就,但同时也带来了不容忽视的环境污染问题。因此,应全方位综合考虑畜牧业的生产,在提高产量的同时应注重对环境的保护,减轻畜牧业对环境的危害,把清洁生产观念应用于畜牧业生产中。
合理规划、适度规模是防治畜禽废物污染的重要途径。小规模分散饲养不仅不利于提高经济效益,而且还会扩大污染面,使污染难以治理。但规模过大也会影响畜禽生产,且给环境带来过大负担,降低环境质量。因此,要严格控制单位耕作面积的畜禽饲养量。
1.合理选址,合理规划。畜禽养殖场的选址应远离人口稠密区,尤其是远离城市和交通运输方便、经济相对发达的地区。养殖场还应远离环境敏感区,如水源区、河流上游地区、上风向区、自然保护区、风景旅游区等。养殖场的选址宜在有一定坡度、排水良好的地方。
2.厂房设计。设计养殖场的厂房时,应充分考虑环境条件,要做到畜禽废物的综合利用、污水治理和养殖场设施同时设计、同时施工、同时投入使用。养殖场厂房应合理布局,保证厂房通风条件及采光,同时搞好养殖场绿化,调整畜牧业生产的内部结构,从内部控制入手,提高优质特色养殖业比例。
畜禽养殖场污染的防治和监督必须依靠相关的法律法规,对畜牧企业生产执行“三同时”制度、排污许可证制度等,明确限定饲料中添加剂的使用、畜禽废物的收集、存储、处理方法及再利用时氮、磷、钾的使用总量;对畜牧场污染的排放,严格控制BOD、COD的浓度,使畜牧业生产走向科学化、系列化、无污染化。
畜禽养殖场用水主要有2部分:一是畜禽饮用水,二是畜舍清洗用水。前者主要取决于畜禽的品种、饲养方式及饮水设施,尤其是饮水设施不同,造成的放、流、跑、漏、渗水量不同。如:养鸡场采用乳头饮水线,可大幅度降低舍内鸡的饮用水水量及污染排放量。因此,采用科学的饲养方式及合理的饮水设施,可减少用水量,减少浪费。畜舍清洗用水占畜禽养殖用水的绝大部分,不同的清洗方式对水的需求量不同。如采用水冲式清粪系统,水量过大,形成液态水粪,增加养殖场污水排放量,且有较高的污染负荷。
采用培育优良品种、科学饲养、科学配料、应用无公害的绿色添加剂和高新技术改变饲料品质及物理形态(如生物制剂处理技术、饲料颗粒化、饲料热喷技术)等手段,可提高畜禽饲料利用率,尤其是氮的利用率,降低畜禽排泄物中氮的含量及恶臭味。
选用饲料时,一要注意消化率高、营养变异小,二要注意选择有毒有害成分低、安全性高的饲料。在饲料中补充合成氨基酸,可提高蛋白质利用率,降低动物排泄物中的氨气(NH3),减少臭气的产生;在饲料中添加植酸酶,可提高饲料中磷的利用率,降低动物排泄物中磷的含量。利用生物方法,将EM有效微生物菌剂加入饲料中,可以促畜禽生长及降低粪便的臭味。但值得注意的是,使用添加剂时,应选择无公害饲料添加剂,以保证畜产品安全和无公害。另外,分阶段饲喂,即用不同养分组成的日粮来饲喂不同生长发育阶段的畜禽,使日粮养分更接近畜禽的需要,可避免养分的浪费和对环境的污染。
1.物理技术。主要是畜禽粪便干燥技术,粪便干燥后可用作饲料、肥料等。干燥后的粪便可作燃料燃烧,也可加工成颗粒肥料或作畜禽饲料、鱼类饵料等。干燥技术主要有自然干燥、加温烘干、机械干燥、热喷处理、微波处理等。
2.化学技术。主要指在畜禽粪便中加入一些化学试剂,达到杀菌消毒的效果。
3.生物技术
(1)发酵技术。发酵技术分为好氧发酵和厌氧发酵。好氧发酵是在供养条件下,微生物迅速繁殖,使物料温度逐渐升高至70~80℃,粪便中的有机物料被氧化分解,放出H2S、NH3等气体,还使非蛋白氮转化为可消化蛋白,因而,发酵可得到无臭、无虫(卵)及病原菌的优质有机肥和再生饲料。
厌氧发酵技术主要是用于沼气的生产,也称沼气发酵技术。许多国家已开展了卓有成效的工作。针对冬季温度较低的情况,瑞士学者Wellinger将畜舍下粪便废水池设计成为沼气池,试验表明,通过这种方法,动物身体的热量可保持沼气池温度高于环境温度,因此,可保证冬季沼气生产正常进行。
(2)堆肥技术。堆肥技术是利用微生物分解粪便中对作物不利的物质,是好氧发酵的一种。堆肥发酵后,畜禽粪便中易分解的有机物大部分被分解。既抑制了臭气的产生,又分解了对作物不利的物质。该法对去除畜禽粪中的寄生虫卵效果明显,一般可达95%以上。
4.生态技术
(1)食物链“加环”技术。这是通过选定特定生物种群,对人类生产中产生的废弃物中的物质能量进行富集,富集产品提供给食物链生产环作为补充,以增加生产环效益的方法。在畜禽养殖生产过程中加入一个“增益环”,即利用畜禽粪便养殖蝇蛆、蝇蛹、蚯蚓、水蚕和培育浮游生物等,再将这些生物用作食料养鸡养鱼,可提高粪便利用率及利用的安全性,是间接利用畜禽粪便作饲料的一种方式。
(2)综合利用技术。将各种资源化技术组合起来,提高废物利用处理效率。
1.固液分离与理化处理系统。处理流程:固液分离→沉淀→气化→酸化→净化→鱼塘→排放。这种处理系统基本可将污水净化到符合排放标准并得到综合利用。但处理工艺流程较长,占地面积大,工程投资费用高。
2.厌气池发酵处理系统。处理流程:畜舍排出的粪水→厌气池→沉淀池→净化池→灌溉农作物。此种处理系统,能使排出的粪水COD浓度达到国家排放标准,同时可充分厌氧发酵生产沼气作为能源。但工程投资费用大,沼气池内残料、污泥较难清除。湿的粪料运输和利用困难,还会出二次环境污染问题。
3.土地处理系统。土地处理系统是将污水有节制的投配到生长有植物的土壤表面,在土壤-植物系统中经历自然的物理、化学和生物学的作用,将污水进行处理的系统。主要包括物理的过滤、吸附、化学反应和化学沉淀,以及微生物代谢作用的有机物分解等,按其运行方式不同,可分为自然湿地系统和人工湿地系统。自然湿地系统利用自然湿地可充分利用污水及其中的营养成分,所需的基建费及运行费很少,但要受到某些环境条件的限制,在推广和应用上还有许多困难。而人工湿地系统则是一大研究方向。人工湿地系统处理流程:畜禽废水→格栅→沉淀池→酸化池(水解池)→人工湿地→氧化池→排放。该系统通过精心设计建造一个相对独立的工程化湿地系统,是一个人造的完整湿地生态系统,由植物、石床、微生物等子系统构成,靠物理、化学和生物作用使污水净化。
1.吸附及吸收法。吸附和吸收的效率取决于材料的孔隙度及被处理气体的性质。在养殖场,常用的方法是向粪便或舍内投放吸附剂来减少气味的散发。常见的吸附剂有沸石、膨润土、海泡石、凹凸棒石、蛭石、硅藻土、锯末、薄荷油、蒿属植物等。
2.焚烧法。将有臭味的气体焚烧,可减少臭味的强度。
3.化学与生物除臭法。化学除臭剂可通过化学反应(如氧化)作用把有味的化合物转化成无味或较少气味的化合物。常用的化学氧化剂有高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸钾、双氧水、次氯酸盐和臭氧等。
4.洗涤法。洗涤法是让污染的气体与含有化学试剂的溶液接触,通过化学反应与吸附作用去除有味气体的方法。常见的洗涤方式有喷雾洗涤和叠板式洗涤2种。前者的洗涤液被雾化成许多微小的雾滴,雾滴喷洒到被污染的空气中,将带有气味的化合物氧化去除。后者是一个叠放在一起的铝(钢)板,洗涤液流过铝(钢)板表面时会形成薄薄的一层水膜,有味气体从底部向上流过水膜表面时即被氧化和吸收。洗涤法特别适用于水溶性高、浓度低、流量大的带有气味的气体的去除,不适于高浓度的气体去除,因为高浓度的气体需要更多的洗涤液,会增加处理成本。
5.生物过滤与生物洗涤法。生物过滤和生物洗涤法是在有氧条件下,利用好氧微生物的活动,把有味的气体转化成无味或较少味气体。这种方法投资少、运行成本低,一般不会产生有害物质,是一个比较有发展前途的生物处理方法。
6.构筑防护林。种植绿色植被是另一个有效防止气味扩散、减少气味的方法。在养殖场的周围构筑防护林,可以降低风速,防止气味传播到更远的距离,减少臭气污染的范围;防护林还可降低环境温度,减少气味的产生与挥发。树叶可直接吸收、过滤含有气味的气体和尘粒,从而减轻空气中的气味。树木通过光合作用吸收空气中的CO2,释放出O2,可明显降低空气中CO2浓度,改善空气质量。