(安徽省宣城市广德县畜牧兽医水产局,安徽广德242200)
(安徽省宣城市广德县畜牧兽医水产局,安徽广德242200)
随着畜禽养殖业的规模化发展,粪污排放过度集中,严重污染环境,其无害化处理和资源化利用越来越受到重视。本文针对广德县内畜禽粪污现状和处理工艺运行状况进行调查,根据调查情况提出针对性污染解决方案,期望实现畜禽粪污的资源化利用,促进养殖业可持续发展。
畜禽;粪污;环境污染;资源化利用;广德县
广德县位于安徽省东南部,苏浙皖三省八县(市)交界处,区域面积2 165 km2,人口51.5万,其中农业人口约42万。土地资源储备丰富,农田面积45万亩,旱地约17万亩,林地182万亩。近年广德县畜牧业发展迅猛,成为当前农业增效、农民增收的主导产业,目前全县生猪存栏量为15万头,各类家禽存栏量600万只,羊存栏量2万只。
广德县的畜禽养殖业自20世纪90年代以来,逐渐由传统的小规模生产向集约化、规模化的生产模式转变,极大地促进了我县畜禽饲养水平的提高。各类规模畜禽养殖场(能繁母猪存栏量50头以上、猪年出栏量1 000头以上,蛋鸡存栏量10万只以上,肉鸡存栏量20万只以上,羊存栏量150只以上)达637家,家畜禽规模化养殖达90%以上,代表性的龙头企业有荣达禽业、安泰农业和群牧业等。与传统农户分散饲养的养殖模式相比较,规模化、集约化的养殖模式有利于提高养殖场的疫情病害防控能力、饲料利用率和饲养管理水平,从而大大降低了生产成本,有利于提高养殖企业的利润及抵抗市场风险的能力[1]。但随之而来的养殖过程中产生的大量粪便及废弃物严重污染环境,成为制约养殖业可持续发展的一个重要因素。本文针对广德县规模化养殖业畜禽粪污现状和处理工艺,提出当下解决粪污的可行性方案,为探索健康可持续发展的家畜禽养殖模式、推进规模化养殖场,发展循环经济提供重要参考价值。
畜禽粪污对空气的污染主要以硫化氢、氨气、粪臭素、硫醇类为主[2]。这些化合物会刺激嗅觉神经与三叉神经,危害人和动物的呼吸系统,严重时甚至会导致呼吸抑制而引起慢性中毒。此外,畜禽养殖过程中甲烷排放量也很大。甲烷是导致温室效应的一个重要因素,影响着全球环境。
畜禽粪尿中富含氮和磷,过量施田会导致降解不完全,产生恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质,影响作物生长,使土壤逐渐失去生产价值。
畜禽粪污对水体的污染主要为病原菌污染、有机物污染、有毒有害物污染[3]。生产过程中使用的兽药对水环境有潜在的不良作用,影响鱼类的正常生长。
此外,一些铜、砷、锌等重金属元素随添加剂加到畜禽饲料中,这些重金属元素大部分会随粪便排出体外,造成环境污染。重金属污染物通过食物链进入人体后,潜在危害极大。
畜禽粪污也是动物疫病传播的主要途径之一。粪污中含有大量的病原微生物、寄生虫卵以及孳生的蚊蝇,会引发病原菌和寄生虫的大量繁殖,如果有人畜共患病时会发生疫情,给人畜带来灾难性危害[4]。
参照国家环境保护总局的《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBI8596-2001)中的规定,选取广德县内畜禽规模养殖场进行调研:能繁母猪存栏量50头以上、猪年出栏量1 000头以上,蛋鸡存栏量10万只以上,肉鸡存栏量20万只以上,羊存栏量150只以上。牛养殖量较小,故县内所有养牛散户牛存栏数全部计入本次统计。重点了解近三年内规模养殖场畜禽饲养量及其粪污产生量,畜禽粪便土地负荷程度,有机肥厂和沼气池运行现状等。选取荣达禽业蛋鸡养殖场粪污的处理方式进行案例分析,以便为广德县畜禽养殖粪污防治和资源化利用提供参考价值。
表1 畜禽污染物个体年排泄系数Table1 Livestock pollutants in individual years excretion coefficient (kg/头•年)
表2 2011~2013年广德县畜禽年出栏量Table2 Livestock and poultry slaughter weight on Guangde County from 2011 to 2013
3.1 广德地区规模养殖场畜禽饲养量及其粪污产生量畜禽的粪尿排泄量(见表1)与动物种类、性别、品种、生长期等因素有关[5]。依据文献中各类畜禽的粪便产生量并参考刘培芳等关于畜禽粪便量的计算方法[6-9],结合广德县畜禽养殖业实际情况,根据2011~2013年广德县主要畜禽养殖业的规模饲养量(见表2),估算出粪便年产生量(见表3)。
表3 广德县畜禽粪、尿年产生量Table3 Livestock and poultry manure,urine annual yield on Guangde County万吨
粪尿年排放量计算公式:年产粪(尿)量=个体年产粪(尿)量×饲养数。
3.2 畜禽粪便土地负荷量目前安徽沃丰生物科技开发有限公司处理广德县绝大部分蛋禽粪便,蛋禽粪便不计入畜禽粪便土地负荷量的计算中。广德县每公顷土地能够负荷的畜禽粪便在30 t左右。根据各类畜禽粪便的含氮量(主要养分指标),将各种畜禽粪便统一换算成猪粪当量,然后再统计各地的猪粪当量排泄量,从而用可比性较强又符合实际的猪粪当量(畜禽粪便)负荷来计算各区畜禽粪便的实际负荷量(见表4)。参照畜禽粪便负荷量计算公式[9]对全县2011~2013年畜禽粪便负荷量进行了计算,具体情况见表5。
表4 各类畜禽粪便猪粪当量换算系数Table4 Various types of livestock and poultry manure pig manure equivalent conversion coefficient
式中,q为畜禽粪便以猪粪当量计的负荷量(t/hm2);Q为各类畜禽粪尿相当猪粪总量(t);S为有效耕地面积(hm2);X为各类畜禽粪尿量(t);T为各类畜禽粪尿换算成猪粪当量的换算系数。
为了反映土地畜禽粪便的负荷程度,研究用畜禽粪便猪粪当量负荷(q),同当地农田以猪粪当量计的有机肥理论最大适宜施肥量(p)的比值r间接表达各地区畜禽粪便负荷量承受程度:r=q/p,式中r即为当地畜禽粪便负荷量承受程度的警报值,与承受程度呈反比。
从表5可以看出,广德县2011~2013年的畜禽粪便土地负荷警报值r均小于0.4,根据畜禽粪便土地负荷警报值分级,可以判定对环境无影响。
3.3 广德县内畜禽粪污处理现状
3.3.1 养殖场粪污贮存与处理现状调查发现,本地大型规模养殖场粪污堆积以露天堆放为主要贮存方式,贮存场所粪水满溢,蝇虫滋生,散发阵阵恶臭,污染周边空气、土地等生存环境;小型养殖场基本没有配备相应污染处理设施,粪污未经任何处理直接或间接地冲刷入地表中。
3.3.2 沼气池现状大中型生猪规模养殖场建立的沼气项目目前都暂停运行,原因有四:一是发酵池淤积,产气效能低下;二是养殖场远离居民区,未能集中供气;三是沼气发电成本过高,企业无力承担此成本;四是沼气池日处理量过小,无法及时解决养殖场粪便量过大问题。小型联户沼气池因后期维护不到位,发酵池淤积,绝大部分也处于废弃状态。
表5 广德县年粪便当量负荷值Table5 Annual fecal equivalent load value on Guangde County
3.3.3 有机肥现状县内两家以畜禽粪便为原料的有机肥厂(安徽宁广生物和安徽沃丰生物),因生产成本过高,有机肥生产一直处于亏损状态,目前仅安徽沃丰生物为了解决养殖场粪污问题,还在勉强运转。此外,安徽省没有实行生物肥料补助,与已实行补助的邻近省市相比更是不利于本地有机肥厂的生产经营。
3.3.4 荣达禽业蛋鸡养殖场粪污的处理工艺和运行现状安徽荣达禽业开发有限公司在广德县高湖村,占地面积1 000余亩,总建筑面面积120余亩,鸡舍建筑面积110余亩,2013年销售收入2.6亿,全年经营利2 100万元,净利润3 100万元。年存栏量190万羽,年产量2.3万吨。为解决养殖场的畜禽粪污问题,特配套建设了安徽沃丰生物科技开发有限公司,占地面积110亩,年处理蛋鸡粪3万立方米,生产有机肥1.5万吨。
该公司有机肥生产成本构成如下:运输粪便费用100元/t,辅料成本200~240元/t,菌种20元/t,电费10元/t,机械费(油费)10元/t,人工费120~160元/t,折旧费50元/t,包装费80元/ t,其他30元/t,共620~700元/t。而目前市场价格600元/t,每吨肥料约亏损20~80元。
荣达禽业的大型沼气池正常运转日处理不到30 m3,但月运转不超过15 d,无法处理养殖场大量的蛋鸡粪,故已经暂停止运行。
4.1 解决畜禽粪污的迫切性从表3可以了解到,广德县2011~2013年的畜禽粪便土地负荷警报值r均小于0.4,对环境无影响。根据广德县政府2014年下发的《关于进一步加强畜禽养殖管理工作的通知》文件精神,将进一步严控畜禽存栏总量,畜禽养殖场必须采取生态还田等途径进行资源化利用。广德县今后的养殖规模不会再快速发展,根据2014年的畜禽存栏量进行预测,以后每年的畜禽粪便土地负荷警报值r也会小于0.4,对环境不会构成威胁。但是目前广德县内有机肥厂和沼气池的运行状况不佳,受限于市场、生产成本、政府补助、环保意识等诸多因素,无法及时解决当下大量畜禽粪污。如果放任目前问题不管,日益累积的粪污将会给广德县带来巨大环境压力。
4.2 养殖场粪污处理综合解决方案
4.2.1 解决畜禽粪便露天堆积问题通过政府补助建设一定规模的堆粪场,对粪便进行集中处理,可以缓解当前养殖场粪污问题。堆粪场要求分间设计,建水泥地面,周围建造挡土墙、隔栏和排水沟,上盖可以透光的PVC顶棚。通过粪便干湿分离,干粪经堆积自然发酵后用作肥料,污水经蓄粪池沉淀后进行达标排放,这种投资少、操作简单的堆肥发酵方式,可以杀灭大多数病毒及除芽孢以外的病原菌、寄生虫幼虫和虫卵,从而达到杀死病原体的目的,是农村最原始、最环保的粪便利用方式。
4.2.2 解决沼气池淤积问题给规模养殖户配备干湿分离设备;根据沼气设施大小,配备抽渣设备(浊流泵);建液体粪污贮藏池。通过以上措施可以解决沼气池淤积问题。此外,根据沼液沼渣量给养殖场配备带高压喷射装置的槽灌车辆,解决沼液沼渣还田运输问题。
4.2.3 发展农牧、林牧结合的生态养殖,建立绿色生态农业链解决畜禽养殖污染的有效途径在于将规模化进程中的畜牧业与农业、林业连接起来,发展生态型养殖业。在“减量化、再利用、资源化”的原则下,积极引导畜禽粪便堆肥化和资源化利用技术的发展,提倡农牧、林牧结合,实现种养平衡,变废为宝,将畜禽粪污转化为农业、林业可利用的资源,此举不但将养殖业对环境污染降至最低限度,而且种植业、林果业等从中获益匪浅,最终建立一条种养结合、互为促进的绿色生态农业链。
随着畜禽养殖业的规模化进程的推进,粪污排放问题日益突出,其无害化处理和资源化利用越来越受到重视。本文针对广德县内畜禽粪污现状和处理工艺运行状况,从全县养殖业良性发展角度,提出针对性污染解决方案,期望实现畜禽粪污的资源化利用,促进当地养殖业可持续发展。本文中的畜禽粪便污染物产生量和畜禽粪便土地负荷量采用的是理想数据估算,与实际情况会有一定偏差。这有待于进一步收集数据并进行更深入的分析。
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(编辑:郭雪峰)
广德县畜禽粪污资源化利用调查报告
徐东晨,朱果真⋆,刘云,陈福军,嵇胜出,王伟
Investigation report on utilization of livestock and poultry manure resources on Guangde County
Xu Dongchen,Zhu Guozhen*,Liu Yun,Chen Fujun,Ji Shengchu,Wang Wei
(Guangde County Animal husbandry and Veterinary Bureau of aquatic products,AnhuiGuangde242200)
With the rapid development of livestock and poultry,excessive concentration of dung emission badly pollute the environment,the harmless treatment and resource utilization has been paid more and more attentions.According to investigate the condition of livestock manure and treatment process of Guangde County,this article puts forward solution on the pollution,expect to achieve utilization of livestock manure,and promote the sustainable development of livestock breeding.
Livestock and poultry manure;Pollution;Environment;Resource utilization;Guangde County
X713文献标识码:A文章编号:1672-9692(2015)01-0025-05
2014-12-02
徐东晨(1962-),男,专科,高级农艺师,主要从事畜牧兽医管理工作。
朱果真(1986-),女,硕士,主要从事动物疫病防控和动物卫生检疫工作。