孙 颖,朱小梅
(1. 甘肃省平凉市崇信县畜牧兽医中心,甘肃 平凉 744200;2. 甘肃省平凉市崇信县畜牧兽医中心锦屏畜牧站,甘肃 平凉 744200)
甘肃省崇信县的养殖业发展很快,规模化、集约化、产业化的比例逐年提升,给人们提供了丰富的畜产品,同时养殖业也是农村经济发展的支柱产业,对实施精准脱贫,提高农民收入起着非常重要的作用,但养殖业也产生了大量的粪便污水,如果处理不当就会对周围环境产生污染。据统计,我国已经发现的120 多种“人畜共患疾病”的主要传染源就来自粪尿、被污染的饲料、废水等,如果没有有效的处理技术,就会导致病原微生物随着空气、水源等传播,造成疫病流行蔓延,不仅造成畜禽死亡,也对人类的健康产生严重的威胁。因而解决养殖业的环境污染问题,实现畜禽粪便的无害化、资源化利用,是推动养殖业健康持续发展的重要措施。
畜禽粪尿中含有碳水化合物、含氮化合物等有机物,这些有机物在微生物的作用下会分解成硫化物、氨化物、甲硫醇等200 多种恶臭物质,严重影响空气的质量。如猪粪可以分解成230 多种恶臭成分,这些有毒有害的气体、粉尘、病原微生物散发到空气中,就会对人畜的健康产生威胁。粪便分解产生的恶臭物质会对嗅觉神经与三叉神经产生刺激,影响呼吸中枢的功能,诱发呼吸系统疾病。如硫化氢、氨等气体有强烈的毒性,长期处于这种环境中,会引起人头晕、恶心和慢性中毒。同时氨气的溶解性很高,还会被吸附到粘膜上和眼结膜上,对呼吸道产生刺激和腐蚀,使眼睛流泪,甚至造成失明。
畜禽粪尿中含有丰富的氮、磷,可以排放到土壤中用作土壤肥料,增加土壤肥力,但是如果排放量过多,超过了土壤本身自净能力,粪尿中的有机物就会不完全降解和厌氧腐解,产生恶臭物质和亚硝酸盐等,使土壤的组成和性质发生改变。如粪尿中的氮、磷元素进入土壤后会转化成硝酸盐和磷酸盐,含量过高就使土壤失去利用价值,对地表水和地下水产生污染,造成水中硝态氮、硬度和细菌总数超标。粪尿中的重金属元素也会抑制土壤中纤维分解菌、固氮细菌、解磷细菌、放线菌和真菌等的活动,造成土壤板结,通过食物链进入人体后也会威胁人类的健康。粪尿中含有的病原微生物、残留的药物等也会对土壤造成污染,病原微生物会造成疫病的传播,残留的药物会在动植物体内累积。
畜禽粪尿不经过处理排放入水中,就会对水体产生污染。如粪尿中的有机物使水质变得浑浊,同时分解会产生氨、硝酸盐、硫醇等物质,使水质恶化,不能饮用。猪丹毒、大肠杆菌等病原微生物还会引起疫病的传播等。
将畜禽粪尿进行还田处理是最简单的处理技术,适用于远离城市、土地广阔并且有足够的土地消纳粪便污水的地区,尤其适用于常年需要肥料种植农作物的地区。这种处理方式可以有效的实现废弃物的资源化利用,实现污染物的“零排放”,还可以提高土壤肥力,减少农作物种植的投入资金,运转的费用低。传统的畜禽散养方式对废弃物的处理可以直接还田,规模化养殖场要先将粪污进行无害化处理,然后才可以还田。
还田处理也存在一些缺点,如受土地条件的限制;连续使用会造成土壤中硝酸盐、磷酸盐、重金属离子超标。
厌氧处理是养殖场处理粪便的常用方法。对畜禽的粪尿采用厌氧消化处理,可以去除粪便中的可溶性有机物,杀死其中的病原微生物,同时还可以获得沼气、沼渣、沼液等,沼气是一种清洁能源,可以用做燃料和发电等,沼渣、沼液可以用于土壤肥料。畜禽粪尿经过厌氧处理后,可以实现能量的再循环利用,发展无公害农业,保护生态环境。厌氧处理一般经过沉淀、贮存和酸化调节等工序,处理的工艺有很多种,目前常用的有上流式厌氧污泥床和升流式污泥床反应器。
好氧处理是利用好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用将废水中的氮、磷和有机质等去除,经常于厌氧处理相结合,使养殖场中的污水经处理达到中水的标准,用于农作物灌溉,处理后的淤泥可以经过堆肥处理制成有机肥。好氧处理的方式多种多样,普遍推广的有曝气生物氧化塘法、序批式活性污泥法、氧化沟工艺等。
堆肥处理是采用好氧发酵技术处理粪便的一种方式,利用好氧微生物将畜禽粪便降解为稳定的腐殖土。经过发酵腐熟后粪便不再具有恶臭味道,同时复杂的有机物也会被被降解为简单化合物,成为高效的生态有机肥料。堆肥处理是目前处理固体废弃物的常用方式,堆肥的原料主要来自于固体粪便和经厌氧、好氧处理后产生的沼渣和污泥,然后添加一些作物秸秆、锯末、发酵催化原料等一起堆肥发酵。