錢徐慧 張 敏
(1.如東縣狼山雞原種場,江蘇如東 226400;2.如皋市石莊鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站,江蘇如皋 226500)
芻議畜禽糞便生物質資源利用的現(xiàn)狀分析
錢徐慧1張 敏2
(1.如東縣狼山雞原種場,江蘇如東 226400;2.如皋市石莊鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站,江蘇如皋 226500)
隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大,畜禽糞便量逐漸增加,如果不能將這些污染物進行合理的回收與利用,將會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。畜禽糞便是一種生物質資源,被當做肥料用于農業(yè)生產能夠發(fā)揮出巨大價值。本文通過分析我國畜禽糞便生物質資源利用的實際情況,對畜禽糞便綜合利用技術進行了深入探究。
畜禽糞便;資源利用;綜合技術;探究
畜牧養(yǎng)殖過程中會產生大量的糞便,糞便中含有豐富的營養(yǎng)物質和礦物質,經過特殊的程序加工以后可以產生較高的應用價值,糞便中含有的有機物能夠提升土壤的有機物含量,為農作物提供更為優(yōu)質的生長條件,有效的增加農作物產量,使農民獲取到更高的經濟效益。因此,通過不同的處理技術可生產多種高效性、資源化及無害化的產品,不僅防治了環(huán)境的污染,也能獲得很好的社會效益和經濟效益。
(1)有關研究結果表明,牛糞便中含有的半纖維素可達到13.1%,纖維素含量32%,木質纖維素可達到55.6%,這些纖維素經過特殊工藝發(fā)酵以后可以生成糖物質或者酒精,是生產乙醇主要的原材料。學術界研究表明:超聲波與堿聯(lián)合預處理畜禽糞便能夠強化預處理效果,還原糖得率明顯高于堿單獨預處理時得率,同時超聲波與堿聯(lián)合處理能夠縮短反應時間,減少堿的用量。畜禽糞便是一種具有開發(fā)利用價值的寶貴資源,其中含有大量的纖維素。國內外已初步研究了畜禽糞便纖維素的乙醇化,然而我國仍未見報道。由于畜禽糞便纖維素具有結構緊密性,在微生物酶解乙醇化之前必須對纖維素進行預處理,進而提高酶解效率。
(2)熱解化利用畜禽糞便
在缺氧或無氧條件下通過高溫分解、直接液化和氣化,最終可以生成經濟價值較高的生物油、木炭及熱解氣等。碳化或低速高溫分解能提高豬糞中木炭的轉化率。畜禽糞便的熱解溫度為450℃生物油產率最大,并且小于1mm的物料粒徑對生物油的產率無影響。相關學者利用熱重-微商熱重分析法研究畜禽糞便熱解時的動力學參數(shù),發(fā)現(xiàn)畜禽糞便具有良好的受熱性能。處理畜禽糞便后會產生一種可燃氣體,此種可燃氣體即可以直接燃燒,也可以用于發(fā)電。經過驗證,煤和畜禽糞便混合之比為6:4可壓縮成蜂窩煤,其硫含量低于原煤。利用加入少量木屑的畜禽糞便可燒制成活性炭,作為生產火藥、電池芯的優(yōu)質原料,此方法比傳統(tǒng)生產活性炭的方法大大減少了木材的使用量,既環(huán)保又經濟。對畜禽糞便進行熱解處理,不僅減輕了化石能源對環(huán)境的污染問題,也解決了燃煤能源短缺問題,因此對畜禽糞便生物質利用,在實際推廣過程中具有十分重要的現(xiàn)實意義。
畜禽糞便中含有的微量元素和有機元素,能夠為土地提供所需營養(yǎng)物質,將一些礦物質進行發(fā)酵后可以制作成肥料用于農作物的養(yǎng)分供應,這些糞便有機物質會比化肥的應用效果更加。提升土壤的有機物質含量,增強肥力,使改善土壤化學環(huán)境的重要條件。
畜禽糞便直接還田是一種傳統(tǒng)而又經濟簡便的方式。巧施牛糞可治茄子根腐病;生長牧草的土壤長期施用牛糞,會使土壤對磷的吸收附點位數(shù)量明顯低于施用化肥;而畜禽糞便的直接還田對農作物會產生一定的毒害,且其水分含量較高,大量施用時不方便。因此,在施用前需要一定的堆肥處理。
堆肥是一種最常見的畜禽糞便處理方式,在畜禽養(yǎng)殖過程中應用的較為廣泛,優(yōu)質的堆肥技術能夠在最短的時間內實現(xiàn)糞便的無害化處理,既節(jié)省時間,又能夠控制成本。畜禽糞便堆肥是在人工控制條件下,按照堆肥要求水分、物料顆粒大小、碳氮比及通風量等條件,使物料混合均勻堆積,依靠細菌、放線菌及微生物的作用,可進行生物化學反應,將畜禽廢棄物中不穩(wěn)定的、復雜的有機成分加以分解,進而轉變?yōu)榉€(wěn)定的簡單的有機質成分。同時,隨著溫度的升高可消滅堆肥原料中的蛆蛹、蟲卵及病原菌等,因而經過處理后的物料可以作為一種良好的有機肥施用。通風、溫度、含水率、碳氮比、填充料和PH值是堆肥過程中主要影響因素。
發(fā)酵法是在畜禽糞便中加入酶制劑或微生物菌劑以及其他輔料,在適宜的溫度下進行發(fā)酵,將所得產品飼養(yǎng)豬、雞、魚等動物。生物發(fā)酵牛糞的飼料無異味、消化率高、口性好;利用添加米糠和一些酶類物質的牛糞,經發(fā)酵后制作豬飼料,能夠節(jié)省30~40%的常規(guī)飼料,且豬肉質量也很好;水處理的牛糞經兩個高低溫進行發(fā)酵,所得飼料中粗蛋白的含量大大增加,具有良好的營養(yǎng)價值。發(fā)酵法處理具有節(jié)約資源、成本低、易推廣等優(yōu)點,同時也具有滅菌除臭的功能[2]。
直接飼喂法主要用于雞糞,雞所食大部分營養(yǎng)物質沒有消化而排出體外,排出的雞糞中含有30%的粗蛋白。其中,氨基酸的含量大于谷物飼料中的含量,還含有大量的礦物質元素,所以可利用雞糞來代替部分飼料進行飼養(yǎng)牛、豬。然而,此方法存在許多問題,如雞糞中的病菌、寄生蟲易造成疾病的傳播,但加入一定的化學試劑處理,進而消滅病原微生物,再飼喂牛、豬,效果良好。在美國,雞糞混合墊草直接飼喂奶牛的方式已被普遍使用,混入上述糞草飼喂奶牛,其結果與飼喂豆餅的飼料效果相同。此方法簡單易行,效果較好,但是雞糞中含有病原微生物、寄生蟲等,必須做好衛(wèi)生防疫工作。
[1] 秦翠蘭,王磊元,劉飛,等.畜禽糞便生物質資源利用的現(xiàn)狀與展望[J].農機化研究,2015,(6):234-238.