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畜禽污水处理,畜禽粪污的处理与利用
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  • 发表时间:2017-05-28 18:22
随着我国建立生态友好型国家战略的实施和人们生活观念的日益转变,对养殖业的污染问题也越来越重视。过过去可以随便找地方进行养殖生产,可现在养殖用地首先要通过环保部门的严格审查。目前多数城市都划定了畜禽禁止养殖区、限制养殖区和适度养殖区,对原有的养殖场限期搬迁或关闭,并根据环境资源的承载能力适度发展畜禽养殖,养殖污染主要包括畜禽粪便污染、周边水质污染、药物残留污染、气味污染等各地由于大力推动规模化、集约化的养殖模式,大量畜禽粪污的排放会导致硝酸盐,磷及铜、锌、铅等重金属污染土壤、地表和地下水等情况。畜禽养殖业集约化程度越来越高,专业化特征越来越明显,导致了养殖业与种植业的日益分离。目前农田肥力主要靠施用化肥来补充,畜禽粪便用作农田肥料比重大幅度下降,粪便被乱堆乱排的现象越来越普遍,也加重了对环境的压力。越来越多未能及时处理的粪便不仅占用大量土地,而且已经成为不可忽视的生态和环竞保护的重要问题。
1  畜禽养殖业粪污的危害
   畜禽养殖会对生态环境造成污染,产生的恶臭和有害气体会污染空气,排放的粪污将导致水体的富营养化,水体溶解氧量下降,污染土壤和地下水、地表水,造成水质恶化,破坏生态环境,病原微生物亦通过各种途径危及人类自身健康,严重影响和制约了畜禽养殖业的可持续发展。
1.1对空气的污染
    畜禽饲料中的50%~70%左右的氨会以粪便形式被动物排泄。在厌氧条件下堆积发酵时,会分解释放出氨气、硫化氢、甲基硫醇和三甲基胺等有毒有害气体,这些气体带有酸味、臭鸡蛋味、鱼腥味和恶臭的刺激性气味,不及时清除或清除后不能及时进行处理,臭味就会成倍增加,导致养殖场周边的大气环境污染。挥发到大气中的硫化氢还会引起酸雨,影响农作物生长和空气的质量。畜禽长期处在低浓度氨气环境下体质和免疫力变弱,易引发疾病,日增重和生产力下降。人类如果长期在氨气含量高的环境中生活或工作,容易引发眼结膜炎、流泪、鼻炎和气管炎。硫化氢是一种无色、易挥发、刺激作用很强的气体,含量高时对动物及人的眼睛、呼吸道和嗅觉神经危害严重,造成头晕、恶心和慢性中毒症状。同时,甲烷、二氧化碳和二氧化氮等也是构成温室效应的气体之一。
1.2对水体的污染
    目前我国每年畜禽养殖场排放的粪尿总量超过17亿t,加上集约化养殖场的冲洗水,实际排放的污水总量会更大。粪便污染水体的方式主要有粪便中有机物的腐败分解产物造成污染、富营养化及生物病原污染3种。粪便的淋溶性强,能通过地表径流污染地表水和地下水,使水体变黑发臭,会造成水中的鱼类或其他生物死亡。水体的富营养化使水质蛋化,破坏了水体的生态平衡,湖泊出见衰退与沼泽化,沿海港湾的赤潮等一系列危害。粪便污水渗入地下会造成地下水中的硝酸盐含量过高不能饮用。
1.3对土壤的污染
    当进入土壤的粪便及其分解产物或携带的污染物质超过土壤本身的净化能力时,便会引起土壤组成性状的改变,破坏其原有的功能,给人和动物的生活及健康造成危害。土壤污染是大气污染和水体污染的必然结果,通过食物和水危害人畜。土壤污染包括粪便中有机物分解产物污染、粪便中病原微生物污染。畜禽粪便对土壤有利的作用在于能够作为肥料施用于农田,可以提高土壤抗风化和水侵蚀的能力,改变土壤的通气和耕作条件,增加土壤有机质和有益微生物的生长。然而,过度使用未经无害化处理的粪便也会危害农作物、土壤、地表水和地下水水质。施用新鲜粪便会出见烧苗现象,大量使用粪便会引起土壤中溶解盐的积累,使土壤盐分增高,作物生长也会受到影响。用高浓度的粪污r水灌溉农田,会使作物徒长、倒伏、晚熟或造成减产,甚至毒害作物出现大面积腐烂。
2 畜禽养殖业粪污处理流程
  粪污处理工艺流程分为畜禽养殖场内粪污的收集、粪污的输送、粪污的处
里和利用。
2.1粪污的收集
  畜禽养殖舍内粪尿收集方式有铲车清粪、水冲清粪、电动机械刮粪板清粪。
2.1.1铲车清粪方式
  我国没有专门针对畜禽舍清粪的铲车,目前采用的清粪铲车多由小型装载机改装而成。这种铲车收集粪尿运行成本很高、体积大、工作噪音大,会对畜禽造成伤害和惊吓,每天清粪次数有限,难以保证畜禽养殖舍的清洁。
2.1.2水冲清粪方式
    水冲收集设备清粪方式主要包括水冲阀和水冲泵,需要配套的管路设施。这种设备需要的人力少、劳动强度小、劳动效率高、能频繁冲洗,从而保证养殖舍的清洁和卫生。但必须要有充足的水量、配套的污水处理系统、输送粪污用的泵及管路设施。在寒冷的气候下,如果不能保证畜禽养殖舍0℃以上的温度,没有充足的空间来储存、处理这些冲洗水,系统会很难保证正常运行。
2.1.3  电动机械清粪方式
    使用电动机械刮粪板能做到24 h清粪,时刻保证养殖舍的清洁。机械操作简便,工作安全可靠,刮板高度及运行速度适中,噪音低、运行和维护成本低。
寒冷季节时刮板自动控制系统配有防冻装置,当地面结冰时刮板会动三次,防止被冻住。刮板与地面接触的部分为橡胶带,可以起到保护地面的作用。电动机械刮粪板清粪是我国当前畜禽粪便处理设施的主要发展方向,其先进性、实用性、可靠性和良好的性价比会逐渐被畜禽养殖场所接受。
2.2养殖场内粪污的输送
    粪污输送方式主要有:罐车输送和渠道输送2种主要方式。其中罐车耗油大,日常运行成本高、容积有限,只适合小规模养殖场。大规模牧场采用渠道输送方式是最佳途径,可以做到降低能耗、保证场区的环境卫生。
2.3粪污的处理和利用
    粪污的处理和利用是一项复杂的工程,不同处理工艺涉及的设备都不同。对粪尿的处理和利用技术主要有固液筛分技术、沼气发酵技术和有机肥还田技术。
2.3.1  固液筛分技术
    固液筛分技术是将由渠道输送汇集的粪污进行固液筛分,粪污进入混合搅拌池后,池中设置搅拌泵和一次筛分进料泵,当池子中的粪污达到一定量时,搅拌泵先开启,搅拌泵可以将长纤维打碎,使粪污混合均匀,然后一次筛分进料泵开启,将粪污输送至一次筛分设备,筛网的孔径为0.3 mm,因此大于0.3 mm的固体纤维物被筛出,由传送带输送至螺旋挤压设备,再次脱水。一次筛分后的废液由二次筛分进料泵输送至二次筛分设备,筛网的孔径为0.1 mm,因此大于0.1 mm的固体纤维物被筛出,由传送带输送至螺旋挤压设备,再次脱水。可以将一次筛分出的纤维固体堆肥后制作牛床垫料,筛分后的液体根据企业经济实力和产业方向实现沼气工程或是简单存放后还田灌溉,沼气工程后的沼渣沼液也可进行二次筛分,筛分的固体制作有机肥,液体最后可还田利用。
2.3.2沼气发酵技术
    由于畜禽粪污有机质含量普遍偏低,沼气发酵原料中含沙和长纤维,存在产气量低、管路堵塞等问题。而且这种方式的投资、运行成本均较高,需要专业人员操作、维护。
2.3.3有机肥还田技术
    目前好氧堆肥制作有机肥方法运用得较多,但普遍存在有机肥销售市场空间不够,制作有机肥的设备、固定资产投资长时间不能收回的问题。高温好氧发酵堆肥法是处理各种有机废弃物的有效方法,是一种集处理和资源循环再生利用于一体的生物方法。通过有目的的降解作用,把有机物转化为腐殖质的生物化学处理技术,从而达到原料的无害化和资源化。这种处理粪便的方法优点是臭气少、终产物较干燥,容易包装、撒施,而且有利于农作物的生长。易利捷或可速比宁已在许多养殖场证实能有效改善有机堆肥的制作,能提高有限场地的产能,缩短发酵时间,提升堆肥品质。例如用日本可尔必思公司所生产的可速必宁(枯草芽孢杆菌C3102)添加于牛饲料中调理瘤胃及肠道内的微生物菌群,可提升日增重32.4%,借由其调理菌群,可改善精料料比36.7%和粗料料比41%,由于消化吸收改善,可节约精料9.3%以及粗料25.7%,减少粪便排放15%~20%。因此组合使用功能微生物和伴生菌群,有助于增强微生物生态系统的功能,加速有机物质的分解,促进堆肥物料的腐熟,提高堆肥效率。可速必宁本身就是中温菌及好氧菌,在饲料中添加后,由于其在肠道后段的厌氧状态下会形成芽孢保护自己,并随粪便排出体外,粪便中已含有足够量,不需要再外购菌种,不失为一举两得。
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