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畜牧场废弃物

畜牧场在生产过程中产生的畜禽粪尿以及用过的垫料、污水、畜禽尸体、胎衣、蛋壳等。畜禽粪尿、垫料及生产污水富含氮、磷、钾等元素,是培肥土壤,种植作物的优质有机肥料,但若管理不善,不能有效利用则成为破坏环境的污染源。畜牧场废弃物对环境的污染 畜牧场废弃物主要是畜禽粪尿和污水。数量大、有恶臭、难运输、难贮存,易腐败分解产生刺激性臭味的氨等有害气体,往往带有致病微生物。

畜牧场在生产过程中产生的畜禽粪尿以及用过的垫料、污水、畜禽尸体、胎衣、蛋壳等。畜禽粪尿、垫料及生产污水富含氮、磷、钾等元素,是培肥土壤,种植作物的优质有机肥料,但若管理不善,不能有效利用则成为破坏环境的污染源。

畜牧场废弃物对环境的污染

畜牧场废弃物主要是畜禽粪尿和污水。数量大、有恶臭、难运输、难贮存,易腐败分解产生刺激性臭味的氨等有害气体,往往带有致病微生物。所以容易直接污染空气、土壤和水体;还可通过被污染的水、粮食、蔬菜、水果和空气,危害人畜健康,导致畜禽传染病、寄生虫病以及人畜共患病的传播和蔓延,畜牧场废弃物又是蚊蝇孳生和鼠类繁殖的场所,而蚊、蝇、鼠类是许多传染病的传播媒介。

土壤是畜牧场废弃物的天然收容所和净化场。但是,随着畜牧生产的集约化与畜牧场规模的不断扩大,大量畜禽在有限的土地范围内集中,以致所产生的粪尿和生产污水超过了土壤的接纳能力,成为一种新的公害——畜产公害。如在欧洲一些畜牧生产发达国家,由于大量畜禽粪尿得不到有效利用,不仅污染了水体和空气环境,而且已成为产生酸雨的主要原因。在中国,一些大中城市郊区随着大型现代化畜牧场的兴建,畜牧生产废弃物对环境污染的情况时有发生,并已引起人们的关注。

畜牧场废弃物的处理与利用

畜牧场废弃物的管理涉及兽医卫生学与公共卫生学。科学管理和有效处理既是保护人畜健康和防止生态环境污染的保障,也是衡量畜牧生产管理水平的重要标志。管理的目的在于防止疾病传播和保护环境免受其污染;处理的目的则在于将其变有害为无害。世界各国均有法律规定:①畜牧场废弃的畜禽尸体必须焚毁或深埋,不得食用,更不得随意抛弃。②畜禽粪尿及生产污水必须集中贮集,并进行无害化处理,不能污染地上及地下水和空气环境,更不准随意排放。

畜禽粪尿的贮集因生产工艺、特别是清粪方式的不同而异。粪尿分离清除,尿液及生产污水经普通排水系统排入化粪池贮集;而粪便及垫料则移至粪场堆积。粪尿混合,水冲清除时,所有粪液通常淌入位于畜舍内外的粪水沟或贮积池。堆粪场和粪水池要远离水源、住宅及畜舍,并在其下风向;粪水池建筑材料、结构须不透水,其上应有防雨棚,以防雨季时粪水溢出随径流污染环境;在北方寒冷地区,冬季有相当长的时间粪肥不能施用,故堆粪场或粪水池的容积通常按6个月存放期设计。

畜禽粪尿的处理

用判断水体被有机物污染的指标——生化需氧量(BOD)对畜禽粪尿和人粪尿加以比较,一头(只)牛、马、猪、鸡一天排出粪尿的BOD分别约相当于人的30倍、10倍、10倍及0.7倍。试验还证明:能引起急性食物中毒的沙门氏菌属以及一些寄生虫卵,在试验条件下及生产试验过程中,无论冬季或夏季均可存活达几个月之久。如牛粪水中的沙门氏菌,在8℃的条件下可存活350天,而在17℃条件下可存活180天。粪水中的牛、猪口蹄疫病毒则在12~18℃条件下可存活25~32天,而在零度以下可存活180~220天。未经处理直接施入土中,霍乱弧菌能生存8~60天;痢疾杆菌可生存22~142天;布鲁氏杆菌约100天;结核杆菌则可存活一年之久。如果炭疽、气坏疽、气肿疽及恶性水肿等的病原体形成芽孢,甚至可存活几年至几十年。此外,土壤对有些病的传播起着重要作用。如钩虫和蛔虫生活史的一个阶段必须在土壤中完成。而牛、猪、羊、马等家畜患钩端螺旋体病时,随粪便排出的钩端螺旋体可在中性或弱碱性土壤中存活几个星期。由此可见,通过灌溉、雨水冲刷、渗透或刮风,土壤中的病原微生物便可能污染地上、地下水体、空气,并不可避免地会污染粮食、蔬菜、饲料和牧草,进而危害人畜健康。

因此,为保护环境,保证人畜健康,畜禽粪尿和畜牧场生产污水必须加以处理,根据其特点、要求和畜牧场条件,可采用不同的处理方法。但任何处理方法必须遵循下列原则:①杀灭一切致病微生物;②除去臭味;③不使原有的可用成分丧失;④使之便于利用和运输;⑤方法简便、设备简单;⑥节能;⑦投资少,成本低。大型畜牧场粪尿及生产污水的无害化处理是一项要求严格、开销庞大的工程,所以在许多发达国家靠国家资助来解决。

畜禽粪尿的利用

自古以来,畜禽粪尿通常用作肥料、动物的部分补充饲料和燃料。但直到今天,作肥料始终是最经济、最节能、最有效的用途。畜禽粪尿是不可取代的优质有机肥料,不仅是植物的丰富养分,更重要的在于它改良土壤、培肥地力的效力。

用作肥料

采用传统的粪尿分离管理方法,将粪与垫料一起堆肥腐熟,是最经济、简便、安全的造肥方法。目前已分离出数十种分解发酵菌,根据粪堆中的不同成分,选用相应菌种,从而使不同的有机物(如粪尿和不同的垫料),在适宜的温度下(65~75℃),在较短的时间内同步分解成为高效、无臭、便于运输的优质肥料。还可添加某些无机元素制成商品性复合肥。

在集约化生产条件下,由于采用漏缝地面和水冲清粪形成的粪水,容易污染地下水,造成疾病传播和污染土壤及其作物与牧草,因而在贮存、处理、利用上增加了难度,所以不仅要求在清粪方式和管理上加以改革,粪水用作肥料时,必须遵守下列原则:保护环境不受污染;不造成疾病传播;合理施用。

由于粪水难以运输,不好施洒,许多畜牧生产发达国家采取以下措施:①由政府资助成立专门粪水清除利用服务机构,为之配备带有可开沟、喷洒、覆土装置的专用槽车;②对使用粪水肥田距离较远的农户给予经济补贴;③与土地面积相匹配,限制一个畜牧生产单位的饲养头数。

用作饲料

由于家畜,尤其是鸡的粪便中残存相当数量的未被消化的含氮物质,因而有开发用作家畜补充饲料的前景。但另一方面它不仅可能带有许多致病微生物,而且可能含有对家畜、以至对人有害的抗菌素、激素和重金属等残留物。此外,畜禽粪便中化学成分和营养价值受畜禽种类、生产能力、养分摄入量及其消化、吸收状况、营养状况和日粮成分、饲养管理方式与特点、粪便的管理与处理、垫料和其他添加物以及环境因素等许多因素的影响。如通常鸡粪中粗蛋白约含30%,但在不同情况下出入很大,变动范围为18%~40%;此外有机氮的分解也很快,鸡粪排出后3~4小时,氨的产生量迅速增加。鸡粪中有机氮的丧失与水分含量和温度有关。

畜禽产品多半是人类的食品。因此在利用畜禽粪便作饲料时,必须遵循以下原则:保证畜禽健康;保证食用这些畜禽产品的人的安全;应客观估价畜禽粪便的实际营养价值和经济效益。

用作燃料

以畜禽粪便作原料经厌气菌发酵产生以甲烷为主要成分的沼气,不仅可提供能源,同时因为产生沼气所消耗的主要是粪便中的碳元素,而对动物和植物有营养作用的氮素依然保留,所以沼渣和沼液还是优质有机肥料,并可作为饲料。此外,在沼气发生过程中,还可杀死病原微生物,达到粪便无害化。所以生产沼气被认为是有开发前景的粪便利用途径。

但是,生产沼气要求一定的温度,因而在北方寒冷地区,冬季有相当长的时间不能产气或产气效果不好;建立沼气发生装置投资大,生产成本高,目前尚不易被生产单位所接受;沼渣、沼液的清除与利用的手段与技术也有待研究解决与完善。