黃承俊,李 寧
(遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧沈陽110032)
畜牧業(yè)是遼西北農(nóng)村的主要產(chǎn)業(yè),庭院畜牧養(yǎng)殖是農(nóng)村的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民脫貧致富的有效途徑[1]。由于缺少有效治理手段,糞便污染成為阻礙遼西北美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的一大難題。為解決該問題,遼西北全面推廣應(yīng)用了沼氣池和化糞池,但治理效果并不理想,主要表現(xiàn)為二次污染嚴(yán)重、勞動強度較大[2]。為此,研究者探索了其他方法,如引進(jìn)有機肥加工廠[3]、使用牛糞發(fā)展蚯蚓養(yǎng)殖[4]等。由于庭院養(yǎng)殖糞便為私人財產(chǎn),主要用于改善遼西北土地貧瘠的現(xiàn)狀[5],因此凡不以改善養(yǎng)殖戶農(nóng)田土壤環(huán)境為目的的治理手段均難以得到有效推廣。因此,推行1種既能解決糞便污染問題,又能還田利用的方法迫在眉睫。
結(jié)合遼西北氣候地理條件、文化傳統(tǒng)和庭院養(yǎng)殖的自身特點,文章提供1種全封閉式干燥處理糞便的設(shè)想[6]。對糞便進(jìn)行干燥處理既基于遼西北空氣干燥的特征,又符合庭院畜牧養(yǎng)殖規(guī)模不大的特色。合理利用太陽能資源,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)快速干燥的目的,還能夠間接實現(xiàn)了全封閉式處理的可能性,既解決了污染問題,又達(dá)到還田利用的目標(biāo)。文章就遼西北地區(qū)開展庭院畜牧養(yǎng)殖糞便全封閉式處理的可行性進(jìn)行闡述,以供參考。
庭院養(yǎng)殖是基于人畜共棲息,將養(yǎng)殖戶另劃區(qū)域集中養(yǎng)殖[7]或設(shè)立專門的養(yǎng)殖場租賃養(yǎng)殖,均改變養(yǎng)殖模式,可行性不大,且難以防疫。庭院養(yǎng)殖不僅關(guān)系民生,也是遼西北地區(qū)鄉(xiāng)村振興的重要角色[8],不可能全面限制,或?qū)⒄宓耐恋厝苛鬓D(zhuǎn)[3]。遼西北土地較為貧瘠,養(yǎng)殖糞便基本上都是還田利用,糞便問題難以集中處理,如修建發(fā)電廠或有機肥廠等[9-10]。沼氣池、化糞池等均需二次勞動,且二次處理仍會污染環(huán)境。此外,遼西北地區(qū)冬季寒冷,時間長達(dá)半年之久,像沼氣池、化糞池這樣以發(fā)酵為基礎(chǔ)的處理方法均不太適用[2]。排除他人處理、生化處理、再利用處理等優(yōu)勢,僅剩直接干燥法。直接干燥法主要針對處理量不太多的糞便[11-12]。小規(guī)模養(yǎng)殖是庭院畜牧養(yǎng)殖的特色,遼西北以養(yǎng)牛為主[13],糞便摻水量較少[14-15],因此干燥法處理較為可行。
遼西北全年陽光充足,合理地利用太陽能資源進(jìn)行糞便的干燥,或可實現(xiàn)糞便的全封閉式處理,進(jìn)而達(dá)到治污的目的。
遼西北庭院畜牧養(yǎng)殖具有明顯的特色。全年空氣較為干燥,庭院面積較大,畜牧養(yǎng)殖循環(huán)一體化較為突出,呈整村聚集型。
干燥的空氣十分利于水分的蒸發(fā),便于糞便的干燥處理。全封閉處理不僅要達(dá)到治理污染的目的,還應(yīng)簡單、方便、低成本。結(jié)合遼西北普遍庭院面積較大的現(xiàn)象,在庭院內(nèi)修建糞便全封閉式干燥設(shè)施較為可行。干燥后的糞便可打包儲藏或建地下干燥儲藏池。遼西北地區(qū)土地貧瘠,開展畜牧養(yǎng)殖不僅可以改善生活,還可以改善土壤環(huán)境。遼西北庭院畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展是由歷史、人文、環(huán)境等多方面共同促進(jìn)的,呈區(qū)域聚集性,十分利于技術(shù)的推廣應(yīng)用。
全封閉式處理模型主要由太陽能發(fā)電系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和糞便處理系統(tǒng)組成。太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要利用庭院各種屋頂進(jìn)行太陽能的收集,轉(zhuǎn)化為電能以供相關(guān)設(shè)備使用。電加熱系統(tǒng)主要在設(shè)計的干燥溝或池中安裝電熱帶、電熱管、石墨烯等電加熱裝置,用來干燥糞便。通風(fēng)系統(tǒng)主要由風(fēng)機和通風(fēng)口組成,用于封閉空間的空氣流動。糞便處理系統(tǒng)主要包括全封閉式干燥溝、干燥池的設(shè)計,其大小依據(jù)養(yǎng)殖量和儲藏時間而定,可設(shè)置在庭院圈舍的任意位置,可單個或數(shù)個交替使用。
舍外干燥儲藏模式主要用于養(yǎng)殖戶不太多的村莊,以牛糞處理為主。在靠外墻砌2個糞便收集池,池內(nèi)安裝電加熱裝置。由圖1可知,收集池收集糞便時開始進(jìn)行干燥處理,直至整池糞便達(dá)到要求為止。若2個池子可容納圈舍一年的糞便量,則可同時使用,或形成1個大的收集池,否則應(yīng)交替使用。該模型也可用于干濕分離后的豬糞。收集池的蓋子以實際需求而定。
由圖2可知,干濕分離模型是1種以百葉板模型設(shè)計并搭配1個排污管道的進(jìn)糞口。該進(jìn)糞口模型是所有全封閉式處理糞便模型的進(jìn)糞口,其大小以方便清糞為主。百葉板片模型的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)在三分之一位置處,關(guān)閉時可使前一百葉板片模型能夠搭在后1個百葉板片模型的旋轉(zhuǎn)軸上,進(jìn)而增加耐受性。各百葉板片模型旋轉(zhuǎn)軸短端的同一側(cè)角,通過連接桿相連,以期實現(xiàn)拉動任意1個百葉板片模型,均可打開進(jìn)糞口的目的。在進(jìn)糞口最后1個百葉板模型的頂端外側(cè)處,設(shè)計1個排污管道,上用濾網(wǎng)做阻擋,防止糞便進(jìn)入,以達(dá)到簡單的干濕分離目的。當(dāng)百葉板模型關(guān)閉時,污水可直接流入排污管道里;當(dāng)百葉板模型打開時,可進(jìn)行清糞操作。
干燥溝模型是1種可短期快速干燥的模型,適用于養(yǎng)殖量比較大的圈舍或庭院面積比較小的養(yǎng)殖戶。干燥溝模型可設(shè)在庭院任意方便進(jìn)糞的位置,也可數(shù)個干燥溝相互使用,每個干燥溝最好能容納至少半個月的糞便量。由圖3可知,溝內(nèi)裝有電加熱裝置和螺旋傳送器。若單次進(jìn)糞量較大,可選擇多種電加熱裝置配合使用,或使用雙螺旋轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動模式進(jìn)行間斷性攪動。加熱裝置應(yīng)靠近螺旋傳送器,可使螺旋傳送器也具熱效應(yīng)。干燥溝底部最好為半圓形,便于糞便清理;干燥的糞便有利于鮮糞的去濕,因此不必完全清除。糞便干燥后可打包儲藏、可堆積儲藏,也可在出糞口建地下儲藏池。
地下干燥池儲藏模型主要用于養(yǎng)殖量不太大的圈舍或庭院面積比較大的養(yǎng)殖戶。由圖4可知,可設(shè)在庭院地下任意方便進(jìn)糞的位置。單池應(yīng)可容納圈舍一年的糞便量,以期實現(xiàn)一年做1次清糞工作;也可多個干燥儲藏池同時使用,底部通過螺旋傳送器相連,實現(xiàn)共用1個清糞傳送器的目的。干燥儲藏池的構(gòu)造類似干燥溝模型。
遼西北全年陽光充足,庭院較大,加之土地資源豐富,開展糞便全封閉式干燥處理具有極大優(yōu)勢與推廣前景。文章所述模型的可行性仍需試驗加以驗證,模型的提出僅供參考。