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      昌吉州畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)的探討

      2016-03-19 14:52:21陳志穎昌吉州環(huán)境污染監(jiān)控中心新疆昌吉831100
      低碳世界 2016年11期
      關(guān)鍵詞:昌吉州蚯蚓養(yǎng)殖業(yè)

      顧 濤,陳志穎(昌吉州環(huán)境污染監(jiān)控中心,新疆 昌吉 831100)

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      昌吉州畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)的探討

      顧濤,陳志穎(昌吉州環(huán)境污染監(jiān)控中心,新疆昌吉831100)

      畜禽糞便不僅能夠污染空氣、土壤、地下水、地表水,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞,而且有害病菌、蟲(chóng)卵通過(guò)各種途徑危及人類(lèi)健康。本文對(duì)昌吉州畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)進(jìn)行探討,探索處理畜禽糞便的技術(shù)途徑,解決因畜牧業(yè)快速發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)昌吉州生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

      畜禽糞便;環(huán)境污染;無(wú)害化處理

      昌吉州是新疆養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)基地,在養(yǎng)殖業(yè)大力發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。目前,畜禽養(yǎng)殖糞便已成為昌吉州農(nóng)村環(huán)境污染的主要污染物之一,如何無(wú)害化處理畜禽糞便,做好畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防控,實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,是當(dāng)前環(huán)保工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。

      1 畜禽糞便的污染現(xiàn)狀

      1.1對(duì)大氣的污染

      畜禽養(yǎng)殖業(yè)對(duì)大氣的污染主要來(lái)自畜禽糞污的惡臭和畜禽養(yǎng)殖引起的溫室氣體排放兩個(gè)方面。畜禽糞污中含有大量的降解或未降解的有機(jī)物,排出體外后,在微生物的作用下被分解產(chǎn)生硫化氫、氨氣、甲硫醇、糞臭素等上百種有毒有害物質(zhì),其中,畜禽糞污中20~30%的氮為銨態(tài)氮,易揮發(fā)[1]。腐敗分解所產(chǎn)生的物質(zhì)具有惡臭氣味,危及周?chē)用竦慕】导皥?chǎng)內(nèi)畜禽的正常生長(zhǎng)。同時(shí),畜禽業(yè)甲烷氣體排放量占排放總量的28~38%,是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的一個(gè)不容忽視的因素。

      1.2對(duì)水體的污染

      畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為我國(guó)水體污染的主要來(lái)源。據(jù)測(cè)定,畜禽糞便中含有氮、磷、鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、銅、鋇、錫、鉻、鉛、鎳、硫及致病菌等多種元素和污染物,這些物質(zhì)超過(guò)環(huán)境容量時(shí),就會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染,尤其是氮、磷等元素可引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,使水體變黑發(fā)臭,導(dǎo)致水體的進(jìn)一步污染。畜禽糞便污染物不恰當(dāng)?shù)倪€田施肥或堆放還會(huì)導(dǎo)致有毒、有害成分滲入土壤,使區(qū)域內(nèi)地下水NO3-N濃度增加,污染地下水。畜禽糞便一旦污染地下水,治理恢復(fù)較難,將造成持久性的污染。

      1.3對(duì)土壤的污染

      畜禽養(yǎng)殖業(yè)對(duì)農(nóng)田的污染主要表現(xiàn)為畜禽糞便還田不當(dāng)導(dǎo)致的養(yǎng)分過(guò)剩、重金屬和致病菌等有害污染物積累。畜禽糞便中含有作物生長(zhǎng)所需的N、P、K和有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分,但過(guò)量施用也會(huì)造成農(nóng)作物減產(chǎn)與產(chǎn)品質(zhì)量下降。同時(shí),糞便中氮、磷元素在土壤理化性質(zhì)及微生物的作用下會(huì)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和磷酸鹽,過(guò)高含量的硝酸鹽和磷酸鹽可引起有機(jī)質(zhì)累積,導(dǎo)致土層板結(jié),影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。

      1.4對(duì)生態(tài)環(huán)境的其他影響

      畜禽糞污中含有大量的病原微生物、致病菌、寄生蟲(chóng)卵,未得到及時(shí)處理會(huì)使環(huán)境中孳生蚊蠅,病原種類(lèi)增多,菌量增大,使病原菌和寄生蟲(chóng)蔓延,最終導(dǎo)致病原微生物在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以維持其感染性,造成人、畜傳染病的蔓延。

      2 昌吉州畜禽糞便處理技術(shù)

      畜禽糞便無(wú)害化處理和綜合利用有利于農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的治理。畜禽糞便利用技術(shù)是根據(jù)自然條件、經(jīng)濟(jì)條件、養(yǎng)殖規(guī)模、環(huán)境承載能力等因素,采用多種技術(shù)和模式,科學(xué)組合,對(duì)畜禽糞便進(jìn)行綜合治理,以達(dá)到無(wú)害化、減量化處理和生態(tài)化、資源化利用的目的。目前,昌吉州畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便處理方式大部分以干清糞為主,少部分采用墊草墊料的方式處理,畜禽糞便主要用作肥料、沼氣發(fā)酵原料、養(yǎng)殖蚯蚓等。

      2.1傳統(tǒng)糞便處理方式

      2.1.1糞便直接還田利用

      畜禽糞便直接還田作肥料是一種傳統(tǒng)的、經(jīng)濟(jì)有效的糞污處置方式,可以在不外排污染的情況下,充分循環(huán)利用糞污中有用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),改善土壤中營(yíng)養(yǎng)元素含量,提高土壤的肥力,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。但若土地處理利用糞便量過(guò)多,超過(guò)了其承載能力,不僅影響植物的正常生長(zhǎng),造成產(chǎn)量降低,而且污染環(huán)境。

      2.1.2堆肥法

      堆肥法是畜禽糞便無(wú)害化、安全化處理的有效手段之一。堆肥技術(shù)是在有氧情況下,由微生物把有機(jī)物降解、轉(zhuǎn)換成腐殖的生物化學(xué)處理過(guò)程。堆肥方法處理畜禽糞便的最終產(chǎn)物臭氣較少,且較干燥,容易包裝、撒施。但傳統(tǒng)的堆肥常需要2~6個(gè)月,歷時(shí)長(zhǎng)、處理效率低,且還會(huì)產(chǎn)生難聞的惡臭,污染環(huán)境,由于氮的揮發(fā)而降低肥效。

      2.2現(xiàn)代糞便無(wú)害化處理技術(shù)

      2.2.1生物有機(jī)肥制作

      畜禽糞便含有大量的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥源。生物有機(jī)肥是在畜禽糞便處理過(guò)程中加入微生物復(fù)合菌劑,利用生化工藝和微生物技術(shù),使有益微生物迅速繁殖,分解糞便中的有機(jī)質(zhì),保證快速、徹底腐熟。

      2.2.2沼氣發(fā)酵

      沼氣生產(chǎn)是利用受控厭氧細(xì)菌的分解作用,將糞污中的有機(jī)物、碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪經(jīng)過(guò)厭氧分解轉(zhuǎn)化為沼氣或二氧化碳。糞便進(jìn)行沼氣發(fā)酵,熱能利用率高,肥料養(yǎng)分巨大。但是作沼氣池填料處理的糞便沒(méi)有殺死病蟲(chóng)卵、沼渣不好處理、沼氣池定期加料與工廠化養(yǎng)殖業(yè)每天的排放不好銜接、處理量不夠[2]等弊端。

      2.2.3蚯蚓堆肥

      蚯蚓堆肥技術(shù)是將傳統(tǒng)的堆肥法與生物處理法相結(jié)合,利用蚯蚓食性廣、食量大及其體內(nèi)可分泌出分解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和纖維素等的各種酶類(lèi)的特點(diǎn),通過(guò)蚯蚓的新陳代謝作用,將畜禽糞便轉(zhuǎn)化為物理、化學(xué)和生物學(xué)特性俱佳的蚯蚓糞。

      我國(guó)對(duì)蚯蚓堆肥的研究起步較晚,但已經(jīng)取得了一些初步進(jìn)展。20世紀(jì)80年代,清華大學(xué)、上海環(huán)境工程學(xué)院對(duì)蚯蚓處理城市垃圾進(jìn)行了專(zhuān)題研究,并取得了可喜成果;北京大環(huán)蚯蚓利用京郊四個(gè)奶牛場(chǎng)糞便養(yǎng)殖蚯蚓,不僅改善了奶牛場(chǎng)的環(huán)境,消滅了污染,又給牛場(chǎng)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益;內(nèi)蒙古希林實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司引進(jìn)日本“太平2號(hào)”蚯蚓進(jìn)行了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),并將其成功地應(yīng)用于呼和浩特市西郊垃圾處理廠,為我國(guó)北方地區(qū)利用蚯蚓堆肥技術(shù)處理城市垃圾提供了有益的經(jīng)驗(yàn)[3]。眾多研究結(jié)果表明,蚯蚓對(duì)污泥、動(dòng)物畜禽糞便、作物秸稈、工業(yè)廢棄物等有機(jī)廢棄物有很大的分解、處理潛力。2013年昌吉州引入蚯蚓養(yǎng)殖技術(shù),運(yùn)用城市污泥蚯蚓生態(tài)處理反應(yīng)器(專(zhuān)利號(hào):ZL200910117442.3),對(duì)畜禽糞便、城市糞便、作物秸稈等有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理,通過(guò)蚯蚓,生物轉(zhuǎn)化為無(wú)臭的蚯蚓糞,進(jìn)而收集、處理、加工為蚯蚓混合復(fù)合肥。蚯蚓堆肥肥料被送到自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院進(jìn)行了檢測(cè),蚯蚓糞有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%,總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.4%,分別較牛糞中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)及總養(yǎng)分約高3倍、5.5倍,成效顯著。

      3 結(jié)語(yǔ)

      畜禽糞便既是環(huán)境污染物,又是一種寶貴的再生資源。通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)畜禽糞便進(jìn)行無(wú)害化處理,生產(chǎn)有機(jī)肥料,既防止了環(huán)境污染,又利用了再生資源。尤其是近年昌吉州引入的蚯蚓堆制處理法,具有堆制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的裝備以及處理過(guò)程,能獲得優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥和高蛋白質(zhì)飼料,符合國(guó)家環(huán)保要求,不產(chǎn)生二次廢物,不形成二次環(huán)境污染;在經(jīng)濟(jì)上具有可操作性;并且堆制處理產(chǎn)物有較好的生物活性,有利于提高堆制后物料的品質(zhì)。因此,通過(guò)現(xiàn)代糞便無(wú)害化處理技術(shù)處理畜禽糞便,對(duì)做好畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防控,實(shí)現(xiàn)昌吉州生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有非常重要的意義。

      [1]丁友根,王慶國(guó),鄭 飛.畜禽糞污的無(wú)害化處理技術(shù)及資源化利用途徑[J].浙江畜牧獸醫(yī),2013,38(6):12~14.

      [2]梁華東,何 迅,鞏細(xì)民,等.中國(guó)畜禽糞便污染問(wèn)題、無(wú)害化處理及開(kāi)發(fā)生產(chǎn)有機(jī)肥料技術(shù)與政策[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2014,30(增刊):75~80.

      [3]左軼璆,王文國(guó),盧俊平.關(guān)于蚯蚓堆肥機(jī)理的研究進(jìn)展[J].陰山學(xué)刊:自然科學(xué)版,2013,27(1):28~31.

      陳志穎(1990-),女,新疆瑪納斯縣人,工程師,碩士,主要從事環(huán)境污染防治與監(jiān)控工作。

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      A

      2095-2066(2016)11-0018-02

      2016-3-8

      顧 濤(1976-),男,江蘇蘇州人,副高級(jí)工程師,本科,主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染監(jiān)控等工作。

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