赵庆丰
[中图分类号] X713 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2017)01-0260-01
畜牧业作为农业的重要组成部分,在近年来不断随着经济发展而扩大,养殖场的禽畜粪便问题也日益突出,逐渐成为社会的焦点。关于粪便的资源化利用研究也在不断的进行,很多关于资源化处理的方法也不断以各种形式被报道出来,许多数据在被论文中提出,指出粪便资源化利用所带来的利益。但是,很多方法都只是局限于部分地区或大型的养殖场,并且许多地区也仅仅是利用禽畜粪便作为作物肥料,没有进一步更好的利用开发。如何资源化利用禽畜粪便,利用这一巨大的潜在能源,将是中国农业取得进一步发展的关键。
1 禽畜粪便的污染现状
据资料,在2000年的时候全国上下已有1632个大中型禽畜养殖场,达到奶牛6万头,生猪500万头、鸡1.4亿羽的饲养规模,禽畜的粪便年产量已经高达17.3亿吨左右,足足是工业废弃物的2.7倍。而进入21世纪的今天,这些数据一定是不足的。由于集约化禽畜生产迅速发展,禽畜粪便的发生量急剧增加。据正常情况下禽畜的粪尿排放量及其N、P和K等含量(见表1、表2)
但是限于技术与经济可行性,绝大多数禽畜糞便未能采取任何降解转换处理,直接排到养殖场外。但是大多数禽畜养殖场都建立在水源保护区,经过多年的未处理粪尿直接排放方式,已经造成了饮用水和地表水的严重污染,也对地下水和大气层都有严重的影响。粪便中含有大量的有害微生物、致病菌、寄生虫以及寄生虫卵等有害物质,这些病原菌也是人类传播疾病的病原菌,粪便和排泄物中的病原菌通过土壤、水体、大气及农畜产品来传染疾病。现在生活污水、工业废水以及禽畜养殖业禽畜粪便污染已成为我国相并列的三大污染源。
2 粪便的资源化利用
粪便作为一种潜在的“垃圾资源”,具有很大的开发价值,不仅可以减少本身对环境的污染,还可以给人类带来很多的利益,目前,粪便的资源化主要从三化入手——饲料化、能量化、肥料化。进过三化处理的禽畜粪便,得到了减量化、无害化、资源化。适应于新时代的节能减排,为创建新农村提供了依靠。
2.1 沼气化。沼气作为一种可再生的能源技术,今年来日益受到社会的关注。特别是在2002年,温家宝总理指出:“发展农村沼气,既有利于解决农村生活能源,又有利于保护生态环境,是一项很有意义、很有希望的公益事业”,而粪便之所以作为沼气的主要原料,主要是由于其中所含的很高的能量,据数据显示;16头肥猪的粪便产生的沼气响度昂与1t、汽油的能源,沼气中CH4的含量达55%70%,相当于天然气CH4含量的70%;沼气每立方米的发热约为23.4kj,相当于0.55kg柴油或0.8kg煤炭充分燃烧后放出的热量。使其具有极其重要的意义。粪便可通过厌氧发酵产生沼气。厌氧发酵技术是利用厌氧或兼性微生物以粪料中的原糖和氨基酸为养料生长繁殖,进行沼气发酵。禽畜粪便在密封的环境中形成厌氧状态,适宜产甲烷细菌的生存与活动,最终生成可燃性的气体。目前我国利用禽畜粪便发酵产生沼气,为居民提供燃料。目前,这种工艺已经比较成熟,在很多地区都有应用,据不完全统计:2006年中国农村拥有沼气池的农户为2175万户,实际运转使用的有2090万户(约占95%),年产沼气90亿立方米(折合标煤524万吨)。农民利用粪便制沼气不仅创造了可再生能源,缓解了能源危机,有效地治理了污染、保护环境,同时也有利于提高居民的生活质量、促进社会主义新农村建设。
2.2 焚烧产热。粪便中的大量能量也可以通过焚烧法释放出来,利用氧气的助燃作用,把空气中的氧气用作助燃剂,借以燃烧废弃物成分里的可燃性物质,以减少废弃物体积,这是焚烧法的原理。废弃物在燃烧后所产生的残渣、灰渣性质十分稳定,粪便的体积和重量分别减少95%和75%左右。但是焚烧法只适用于干湿粪便分离的养殖场,例如草原地区,但对于大部分集约型养殖场,由于粪便中含水量很高,而且干燥比较困难,必须进过转化才能利用,所以比较难以实行。如何利用禽畜粪便进行直接燃烧产能,将是一项有待研究的技术。
3 粪便处理过程中存在的不足
尽管从以上的方法可以很高效的利用禽畜粪便,但是目前对于它的彻底利用还是存在不少的问题。首先,随着经济的发展,土壤中重金属的含量不断升高,这些重金属通过生物富集最终积累到人类的体内,给人类的健康造成了很大的威胁。那么在饲料的资源化过程中,必须有效降低粪便中重金属的含量,但是目前技术上还存在一定的困难或是处理需要大量的资金,不适合大批量的处理。其次,许多农村的养殖都是以个体户为主,零散的分布,许多农民都直接把粪便当做垃圾直接倒入自然界或是直接放在田埂上,不仅利用效率低,而且还危害着环境,招引蚊虫,严重的破坏环境质量。最后,我国目前还没有针对于禽畜粪便处理的法律出台,且养殖技术有待改进,从源头上控制粪便污染。
在迅速扩大养殖业的同时,能够及时传授与农民相关的饲养知识以及有关粪便处理的意见,希望可以从源头控制粪便的污染。进行清洁化、资源化、生态化的生产模式。政府部门大力协助养殖户建设基础设施或是政府统一在一定地区设置体格或几个沼气池,用来收集零散农户的禽畜粪便,然后统一处理,提高这些地区粪便的利用效率,改善周边的环境质量。各个研究人员尽快通过科研,相互学习,研究出一套比较经济处理粪便中重金属的方法,减少粪便肥料或饲料对人类的伤害。