薛同宣,张开心,任寒硕
(中国农业大学,北京 100083)
由于社会畜禽养殖集约化和规模化两大特点的长期持续发展,导致畜禽养殖场附近的环境以及水质都受到污染。因此,有关畜禽粪便的综合处理方法也在不断地改善与实践,很多资源化的处理方法也在不断涌现。很多专家指出畜禽的粪便能为畜牧业的发展带来一定的经济利益,但根据目前的畜牧业发展,很多畜禽粪便的处理方法仅受限于传统的技术方法,有的地区只是将粪便使用为肥料,没有进一步的开发、合理利用。合理的利用畜禽粪便将会成为我国农业发展进步的关键。
随着我国畜牧业集约化和规模化的飞速发展,畜禽粪便产生量和投放量都在急剧增加,但又因为社会发展提供技术和经济的局限性,使畜牧业中很多地区的畜禽粪便都未能得到有效、合理、科学地处理与利用,而是将其直接进行排放,有的排放到工厂及养殖场周边环境中;有的排放到附近河流水体中。
根据我国畜牧业养殖场建设环境调查,大多数养殖场建立在水源环境保护区范围内,然而由于长期的畜禽粪便直接排放,已经严重影响周边地区饮用水与地表水的良好条件,同时对于地下水与空气中的大气层都存在较为严重的影响和危害。大多数畜禽粪便中含有有害微生物、致病菌以及寄生虫和寄生虫卵等多种有害细菌及有害物质[1]。由于畜禽粪便的不及时处理,通过土壤、空气、水源等介质的传播,这些有害物质将对人类的生活及人类的身体健康发展都造成极大的危害。目前社会大环境下的3大污染源分别是:生活污水、工业废水以及畜禽粪便污染。
虽然在当下社会快速发展下,畜牧业中大部分的养殖场已经对畜禽粪便的处理方法给予了高度的重视,但是传统的处理畜禽粪便的方法只是从表面上将畜禽粪便进行处理和二次利用,对于粪便危害物质的存在仍然没有彻底性处理,还存在很多现实问题及弊端。
第一,随着社会经济的不断发展导致目前大环境下粪便堆积的土壤中重金属含量在不断的攀升,再通过生物富集的方式传播到人类体内,给人们的生活及自身健康产生了极大的危害。因此,在对畜禽粪便进行处理时,首先需考虑的问题是将粪便中含有的重金属含量降到最低,减少由于重金属含量过高导致危害人体生命安全的问题。但是目前粪便处理技术在进行这一环节时仍面临很大的困难,同时由于技术的局限性不适合进行畜禽粪便的大批量处理工作,使畜禽粪便的处理状态长期停滞不前。
第二,随着社会经济的不断发展导致城市和农村的差异化日益加大,农村的养殖场通常是以个体户养殖为主,很多农村养殖户直接将粪便作为肥料处理在田埂上,这样不仅降低粪便的使用效率,同时还严重威胁田埂周围的环境,容易招引蚊虫,严重破坏农村整体的环境质量。
第三,由于我国目前仍未出台有关畜牧业畜禽粪便处理的相关法律法规,使人们对畜禽粪便的处理意识淡薄,同时由于养殖户的养殖技术还有待升级和改进,使畜禽粪便的污染问题很难从源头上彻底得到根治。
沼气化是一种可再生的新型能源技术,在时代背景下深受畜牧业人员的关注和重视。尤其是温家宝总理曾经指出:“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”[2]。畜禽粪便中含有的多种高能量物质,使畜禽粪便成为沼气的主要制作原料,相关调查数据表明:16头肥猪产生的粪便作为沼气制作原料所产生的CH4含量达到68%,与天然气中70%的CH4含量相同;沼气产生的热量为23.5 kJ/m3,与0.54 kg柴油、0.79 kg煤炭产生的热量相同。经过发酵后产生的沼气可有效杀灭粪便中存在的致病微生物及寄生虫卵,同时作为二次回收利用的能源极大地降低人们对资源的投入[3]。沼气池大部分搭建在地下,通常是由进料、发酵、贮气、出料、使用5大池及导气管6大部分组成,生产条件都成熟后便会产出沼气。
畜禽粪便可以通过厌氧式发酵产生沼气,而农村中的各养殖户可合理利用畜禽粪便制造沼气生产可再生能源,很大程度上缓解经济社会发展带来的能源危机,利用粪便转换沼气有效治理社会环境污染,人们所使用的沼气可以为居民提供良好的燃料,进而促进人们高品质生活,推动社会主义新农村整体性建设的目标。
畜禽粪便中包含的多种能量可以利用焚烧的方式将其释放和扩散,采用氧气能助燃的现实性作用,将空气中大量的氧作为助燃剂,用以燃烧废弃物中的可燃性物质,同时在一定程度上降低废弃物的占地面积,这是焚烧产热的基本原理及过程。实际调查结果显示:畜禽粪便在其燃烧后产生的整体性残渣及其性质都十分稳定,畜禽的粪便大多体积和重量分别下降90%、74%。但是畜禽粪便焚烧产热的处理只适用于干湿粪便进行分离的养殖场中,对于集约型养殖场中的粪便水分含量较高,则难以得到有效实行。
第一,由于禽畜粪便中含有多种能量,使很多微生物都依靠畜禽粪便存活,同时很多生物都具有极强的分解粪便、处理粪便的能力。蚯蚓和蝇蛆2种生物,因其自身具有快速繁殖、极高蛋白含量等特性,使得经过它们处理后的畜禽粪便具有极高的市场应用价值。在具体蝇蛆养殖粪便中,养殖户一定要为其创造良好的养殖条件,调配好适宜的水量及碳、氮、鳞多种元素的所需比例。如在鸡和猪两种畜禽的粪便中加入杂草牛粪等物质,能有效调节粪便中的碳、氮、鳞比例,起到增加整体透气性的良好作用[4]。
第二,大多数畜禽粪便中含有多种高分子碳水化合物,并且这些高分子碳水化合物中携带多种微量元素,在培养食用菌的环节中起到关键性作用,同时保证食用菌的整体性培养效果达到更高的质量。在常见的畜禽粪便中,牛产生的粪便用于食用菌的培养效果显著,培养的食用菌质量效果最佳。
畜禽粪便综合处理方法的不断改进和升级,能有效打破传统粪便处理方式给人们的生活带来的危机,让人们未来生活的大环境得到源头上的优化与治理。对畜禽粪便的科学处理能在不同程度上降低温室效应气体的排放量,推动畜牧业养殖业的整体发展进程,实现人类与自然和谐相处,实现可持续发展的目标,为社会的经济发展及生态发展取得更高的效益。