張振玲,孫 朋,薛 忠,徐海飛
(1.徐州生物工程職業(yè)技術學院動物工程系,江蘇 徐州 221006;2.中糧家佳康(鹽城)有限公司,江蘇 鹽城 224200)
堆肥無害化處理死豬概述
張振玲1,2*,孫 朋1,薛 忠1,徐海飛2
(1.徐州生物工程職業(yè)技術學院動物工程系,江蘇 徐州 221006;2.中糧家佳康(鹽城)有限公司,江蘇 鹽城 224200)
我國生豬年出欄量已連續(xù)3年超7億頭,每年產生約7 000萬具豬尸體。大量死豬若不能及時有效地處理會嚴重地污染環(huán)境,甚至會帶來食品安全問題,危害到公共衛(wèi)生安全。近幾年,死亡動物無害化處理問題引起了人們的廣泛關注。幾種無害化處理方法(深埋法、焚燒法、化制法、化尸窖法、堆肥法和生物發(fā)酵法)中,堆肥法和生物降解法的優(yōu)勢越來越明顯,使用也越來越廣泛。堆肥法作為傳統(tǒng)的處理農林固體廢物的一種方法在死豬的無害化處理中頗受重視。本文概述了當前研究與應用較多的堆肥法,供有關方面參考。
死豬;無害化處理;堆肥;概述
目前,中國是世界上公認的第一養(yǎng)豬大國[1]。據(jù)權威部門公布的數(shù)據(jù)顯示,中國已經連續(xù)3年生豬年出欄量超過7億頭,若按10%(自然死亡率)左右推算,每年約產生7 000萬具生豬尸體,約合200萬t左右的廢棄物[2]。實際上我國每年死亡豬只數(shù)估計超過1億頭[3]。大量的死豬如若處理不當會嚴重污染環(huán)境,甚至會帶來食品安全問題,危害公共衛(wèi)生安全。目前,減少污染物排放,實現(xiàn)廢棄物尤其是死豬的無害化處理是現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的前提,其重要性不言而喻。通過文獻資料并結合在中糧肉食江蘇養(yǎng)殖部實踐調研了解的情況,概述堆肥法在死豬無害化處理中的應用,為豬場采取合理有效措施進行廢棄物(尤其是死豬)處理提供參考。
堆肥技術作為一種生物處理處置技術,是處理固體廢棄物較成熟的技術,國內外研究及應用均較多,因為在處理廢物的同時還可獲得有價值的產物,所以是廢棄物資源化處理的主要方向,目前對不同行業(yè)產業(yè)廢棄物的堆肥均有相應研究。產業(yè)廢棄物指工農業(yè)生產企業(yè)在生產過程中未被利用的副產物,主要包括工農業(yè)生產加工過程中產生的廢渣、粉塵、碎屑、污泥以及秸稈、樹枝、養(yǎng)殖糞污、食用菌廢料等農林固體廢物[4]。
雖然一直在使用堆肥法處理固體廢物,但是對于什么是堆肥法卻都沒有一個明確的概念或定義。全國畜牧總站體系建設與推廣處對堆肥法制定了一個定義:在人工控制下,即在一定的水分、碳氮比(C/N)和通風條件下,有機廢棄物經自然界廣泛存在的微生物(細菌、放線菌、真菌等)或商業(yè)菌株作用,發(fā)生降解并向穩(wěn)定的腐殖質方向轉化的生物化學過程[5]。
2.1 概念
動物尸體堆肥是指將動物尸體置于堆肥內部,通過微生物的代謝過程降解動物尸體,并利用降解過程中產生的高溫殺滅病原微生物,最終達到減量化、無害化、穩(wěn)定化的處理目的[5],簡言之就是微生物利用堆料中殘存有機物的發(fā)酵作用產生的高溫殺滅病原微生物并分解動物尸體,由此達到無害化處理的方法[6]。
2.2 分類
堆肥法無害化處理動物尸體形式有多種,依據(jù)維持堆體物料均勻及通氣條件所使用的技術手段由簡單到復雜分為條垛式、通氣靜態(tài)垛式、發(fā)酵倉式系統(tǒng)。按有無反應器分為開放式堆肥系統(tǒng)和反應器堆肥系統(tǒng)。
2.3 特點
優(yōu)點:1)可以現(xiàn)場進行、技術簡單、成本低;2)能夠滅活病原;3)對環(huán)境的影響較?。?)能產生有價值的肥料產品。
缺點:1)勞動強度大;2)需要鋪設墊層、防腐墻及防雨蓋頂;3)需要補充碳源(如草類、木屑、谷物秸稈等);4)受季節(jié)及氣溫的影響較大;5)耗時較長。
無害化處理是指用物理、化學等方法處理病死動物尸體及相關動物產品,消滅其所攜帶的病原體,消除動物尸體危害的過程。目前,較成熟的無害化處理方法有深埋法、焚燒法、堆肥法、化尸窖法、化制法、生物降解法等,其中堆肥法受到關注較多,在我國也是較有前途的無害化處理方法之一。
幾種處理方法中,深埋法存在潛在的污染土壤和地下水風險;焚燒法可能釋放二噁英等致癌物;化尸窖對建設位置和建筑質量要求較高,易產生惡臭、血水,造成空氣和地下水污染。相比之下,堆肥法和生物降解法的優(yōu)勢越來越明顯,使用也越來越廣泛。堆肥法在美國、加拿大和澳大利亞等許多發(fā)達國家得到認可,并有在大規(guī)模疫病暴發(fā)的情況下將其應用于應急處理的實例[6],是一種較新的簡單的實現(xiàn)資源循環(huán)利用處理方法,20世紀80年代首先使用在禽類尸體的處理上[7],后又使用在豬以及牛等大型牲畜的尸體處理上。我國尚無在大規(guī)模突發(fā)性動物疫情暴發(fā)時采用堆肥法處理染疫動物尸體的先例。
堆肥法中開放式系統(tǒng)包括條垛式堆肥和通風靜態(tài)垛系統(tǒng)。條垛式堆肥是將原料堆積成窄長條垛,在好氧條件下分解,由于占地面積大、處理周期長,易受天氣的影響、臭氣易散發(fā)、污染環(huán)境等,所以多采用箱式堆肥系統(tǒng)進行無害化處理。無論是條垛式還是箱式堆肥系統(tǒng)都是通過翻堆和自然通風供氧,易造成堆體厭氧發(fā)酵,延長處理時間,存在處理周期長的問題[8],所以目前動物尸體堆肥多采用靜態(tài)堆肥和發(fā)酵倉堆肥。反應器堆肥系統(tǒng)是將物料放置在部分或全部封閉的可控容器內,該容器可以控制通風和水分條件,使物料進行生物降解和轉化。反應器堆肥系統(tǒng)占地面積小、可有效控制通風、水分和溫度等因素、受外界環(huán)境影響較小、生物安全性好且可有效提高堆肥效率和產品質量,更具優(yōu)勢,有很好的應用前景[9]。
堆肥法在我國也是符合我國國情的一種有效的處理方式,此方法在南方養(yǎng)殖區(qū)如四川、江西、廣西、海南等由于溫度較高效果更好。目前對于堆肥法的形式及改進目前國內研究比較熱[6,10-19],最近美國又將最早用在禽流感引起的病死家禽處理上的被動通風塑料包裝堆肥系統(tǒng)(A passively-ventilated plasticwrapped composting system)經過改進和試驗,表明這種方法在死豬無害化處理方面特別是在緊急情況下時有良好的應用前景[19]。
堆肥法堆漚時間較長、處理能力有限,適合中小豬場或養(yǎng)殖戶采用,經過改進后,此法不僅可以處理死豬,而且可以和豬場糞便處理結合起來使用。一些規(guī)模養(yǎng)殖場改用養(yǎng)殖場糞便無害化處理殘渣代替木屑,既節(jié)約購買木屑的成本,又解決了養(yǎng)殖場的糞渣處理問題,既節(jié)能又環(huán)保,同樣適于在較大規(guī)模的養(yǎng)殖場推廣和使用。
總之,堆肥法具有投資小、臭味小、不污染水源、能滅活病原、并能產生有價值的肥料產品等優(yōu)點,較適宜我國尤其是南方養(yǎng)殖區(qū)使用,應大力推廣。
[1] 余海波.中國豬業(yè)的現(xiàn)狀及展望[J].四川畜牧獸醫(yī),2015,42(1):19-20.
[2] 盧瑞嫦.無害化處理與資源化利用的共存之路[J].現(xiàn)代農業(yè)裝備,2015(6):21-22.
[3] 郭有芳.病死豬無害化處理技術引進及應用分析[J].中國豬業(yè),2015(4):50-51.
[4] 王志勇,石春芳,冷小云,等.堆肥化技術在產業(yè)廢棄物資源化處理中的應用[J].黑龍江農業(yè)科學,2016(2):147-150.
[5] 李志,楊軍香.病死畜禽無害化處理主推技術[J]. 中國畜牧業(yè), 2013(24):48-51.
[6] 續(xù)彥龍,王麗麗,龔改林,等,堆肥法無害化處理染疫動物尸體的研究進展[J].畜牧與獸醫(yī),2015,47(4):138-141.
[7] MURPHY D W, HANDWERKER T S. Preliminary investigations of composting as a method of dead bird disposal[J]. 1988:65-72.
[8] 習佳林,董紅敏,朱志平,等,死畜禽堆肥化處理研究進展[J].中國農業(yè)科技導報,2010,12(2):76-80.
[9] 北京沃土天地生物科技有限公司.密閉式反應器在病死畜禽無害化處理技術中的應用[J].豬業(yè)觀察,2015(2):87-90.
[10] 朱丹,張鳳鳴,張志穎.倉箱式發(fā)酵法處理病死豬模式的實踐與思考[J].豬業(yè)科學,2015, 32(6):90.
[11] 陶秀萍,董紅敏,畜禽尸體堆肥無害化處理技術現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代畜牧獸醫(yī),2014(7):25-29.
[12] 陶秀萍,郭東坡,董紅敏,等.冬季死豬與豬糞同步堆肥運行效果[J].農業(yè)工程學報,2014,30(22):218-224.
[13] 周春如,曾桂根,鄧瑞凱,等.堆肥發(fā)酵法無害化處理病死豬的推廣措施[J].科學種養(yǎng),2016(2):57.
[14] 黃峰巖,楊松琴,蘇浩華,等.堆肥技術在病死豬無害化處理中的應用[J].江西畜牧獸醫(yī)雜志,2014(3):2-4.
[15] 宋曉軍.規(guī)模豬場糞肥與病死動物尸體堆肥化處理方法的建立[J].養(yǎng)殖技術顧問,2014(11):292-293.
[16] 王玉清,張永輝,袁萬哲,等.應用沼液無害化處理病死動物相關技術研究初報[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2016(9):138-140.
[17] 董紅敏,尚斌,陶秀萍.豬場糞便與死豬堆肥處理技術與應用[J].中國畜牧雜志,2015.51(18):50-53.
[18] 林承佺.豬場無害化處理死豬尸體——倉箱式發(fā)酵堆肥法[J].豬業(yè)觀察,2014(6):79-83.
[19] GLANVILLE, T.D, H. AHN, N.AKDENIZ, et al.Performance of a plastic-wrapped composting system for biosecure emergency disposal of disease-related swine mortalities[J].Waste Management,2016.48: 483-491.
2017-03-08)
江蘇省高職院校青年教師企業(yè)實踐培訓資助項目(2016QYSJ058);江蘇省農業(yè)三新工程仔豬腹瀉防控技術集成示范(SXGC[2016]041);2015年徐州市科技計劃項目豬場沙門菌病防控技術研究(KC15N0016)。