随着我国畜禽养殖业的规模化、集约化快速发展,畜禽养殖产量不断提升,为保障畜产品供应和促进农民增收发挥了重要作用。然而,在养殖规模持续扩大的同时,畜禽粪便的产生量也急剧增加。据统计,我国每年畜禽粪便产生量已超过38亿吨 。若畜禽粪便得不到妥善处理和利用,不仅会对土壤、水和大气环境造成严重污染,还会传播疾病,威胁人类健康和生态安全。因此,探索畜禽粪便污染防治途径及资源化利用模式,实现畜禽养殖业绿色、可持续发展,已成为当前亟待解决的重要课题。
一、畜禽粪便污染的原因
(1)规划滞后导致局部地区粪污资源化利用受阻;
(2)缺乏养殖污染防治知识,养殖场粪污处理模式选择不当,导致建设的粪污处理设施无法正常运行;
(3)养殖清洁生产重视和建设不足,大量水冲粪、饮水设备选择不当等高水污染物产生的工艺存在,增加粪污资源化利用的难度和成本。
二、畜禽粪便污染防治途径
(一)源头减排
1.优化饲料配方:通过在畜禽饲料中添加合成氨基酸、酶制剂等,提高饲料中蛋白质等营养物质的消化吸收率,减少畜禽粪便中氮、磷等污染物的排放。
2. 采用干清粪工艺:推广干清粪工艺,及时将畜禽粪便与尿液、污水分离,减少粪便含水量和后续处理量。与水冲粪、水泡粪工艺相比,干清粪工艺可使污水产生量减少60% - 70%,有利于降低污染物处理难度和成本。
(二)过程控制
1. 加强养殖场环境管理:规范养殖场畜禽粪便收集、贮存设施建设,确保粪便贮存设施具有防雨、防渗、防溢流功能。定期对养殖场进行清洁和消毒,减少恶臭气体产生和病菌传播。
2. 推广生物除臭技术:在养殖场内采用微生物制剂、植物提取液等生物除臭剂,通过微生物分解和植物吸附作用,降低畜禽粪便和养殖环境中的恶臭气体浓度。同时,合理种植具有除臭功能的植物,如薄荷、艾草等,改善养殖场周边空气质量。
(三)末端治理
1. 污水处理:针对畜禽养殖污水,采用物理、化学和生物相结合的处理工艺。常见的处理流程包括固液分离、厌氧发酵(如沼气池、厌氧反应器)、好氧处理(如活性污泥法、生物膜法)等,使处理后的污水达到排放标准或实现回用。
2. 粪便无害化处理:对畜禽粪便进行堆肥发酵、高温厌氧发酵等无害化处理,杀灭其中的病菌、寄生虫卵和杂草种子。堆肥过程中,通过控制温度、湿度、氧气含量等条件,促进微生物分解有机物,将粪便转化为稳定的有机肥料。
三、畜禽粪便资源化利用模式
(一)肥料化利用
1. 堆肥还田:将畜禽粪便与秸秆、锯末等调理剂按一定比例混合,通过条垛式堆肥、槽式堆肥等方式进行好氧发酵,生产有机肥料。有机肥料施用于农田,可改善土壤结构,提高土壤肥力,减少化肥使用量。
2. 制作商品有机肥:对畜禽粪便进行深加工,添加适量的无机养分和功能菌剂,生产符合国家标准的商品有机肥。商品有机肥具有养分全面、肥效持久、便于运输和储存等优点,可满足不同作物和土壤的需求,提高农产品品质。
(二)能源化利用
1. 沼气工程:利用畜禽粪便进行厌氧发酵产生沼气,沼气可作为清洁能源用于生活燃料、发电等。同时,发酵后的沼渣、沼液可作为优质有机肥料还田。目前,我国已在广大农村地区推广了大量的户用沼气池和规模化养殖场沼气工程,取得了良好的经济、社会和环境效益。
2. 生物天然气:在沼气工程基础上,对沼气进行提纯处理,去除其中的二氧化碳、硫化氢等杂质,生产生物天然气。生物天然气可直接并入天然气管网或作为汽车燃料,具有广阔的市场前景。
(三)饲料化利用
1. 青贮饲料:将畜禽粪便与青贮原料(如玉米秸秆、苜蓿等)混合,进行青贮发酵处理。在厌氧环境下,乳酸菌发酵产生乳酸,降低pH值,抑制有害微生物生长,使粪便和青贮原料得以保存和转化。青贮饲料可作为反刍动物的饲料,但需要严格控制畜禽粪便的添加比例,确保饲料安全。
2. 蝇蛆养殖:利用畜禽粪便养殖蝇蛆,蝇蛆富含蛋白质、氨基酸等营养物质,可作为水产养殖、家禽养殖的优质饲料。同时,养殖蝇蛆后的粪便经过处理后,还可作为有机肥料使用,实现了畜禽粪便的多级利用。
四、结论
畜禽粪便污染防治和资源化利用是实现畜禽养殖业可持续发展的关键环节。通过采取源头减排、过程控制、末端治理等污染防治措施,推广肥料化、能源化、饲料化等资源化利用模式,并加强政策支持、技术研发推广、产业化发展和公众环保意识培养,能够有效解决畜禽粪便污染问题,实现畜禽粪便的变废为宝,促进畜禽养殖业与生态环境协调发展,为建设美丽中国、实现乡村振兴提供有力支撑。