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          【2018年9月14日】生物降解堆(升級版異位發酵床)在解決當前畜禽養殖環境污染的探索與應用
            2018-09-15 13:35:51 作者:江蘇歐爾潤 金正益生物

          生物降解堆(升級版異位發酵床)在解決當前畜禽養殖環境污染的探索與應用

            言

          隨著農業產業結構的不斷調整變化,我國畜牧業在養殖規模和質量上都得到了快速發展,但與此同時,畜禽養殖所帶來的環境污染問題十分嚴峻。受養殖模式、養殖成本等因素的影響,畜禽養殖過程中產生的污水、糞便、飼料殘渣等污染物堆積如山,無法得到科學、集中的處理,對生態環境造成的負面影響尤為嚴重。畜禽養殖污染威脅到了人類的健康,嚴重制約了我國畜牧業的可持續發展。2013 年,中央一號文件首次提出了加強畜禽養殖污染防治的要求,此后幾年的中央一號文件持續聚焦農業環境污染治理問題。

           

          一、我國畜禽養殖環境污染現狀

           當前我國畜牧業處于由傳統散養模式向規;、集約化飼養模式轉變的階段,畜牧業總產值逐年增加,2015 年我國畜牧業總產值達到29 780. 4 億元,較2011 年增長了15. 56%。同時規;B殖比例不斷擴大,2015 年我國生豬年出欄500 頭以上、肉牛年出欄50 頭以上、肉羊年出欄100 只以上、肉雞年出欄10 000 只以上、蛋雞年存欄2 000 只以上的規模養殖比例分別為44. 0%、28. 6%、34. 3%、68. 8%、73. 3%。

          規;B殖的快速發展造成畜禽養殖廢棄物產生量突增,2015 年我國畜禽糞便產生量已達到60 億t。近幾年,雖然我國農業污染排放總量逐年遞減,但畜禽養殖污染排放量占農業污染排放總量的比例卻居高不下。

          1、對水源環境的污染

           畜禽養殖對水源的污染主要來自于畜禽糞便和養殖場污水。目前,我國大多數養殖場的畜禽糞便處理能力不足,60%以上的糞便得不到科學處理而被直接排放,通過畜禽排泄物進入水體的COD 量已超過生活和工業污水COD 排放量的總和。畜禽糞便中含有大量的污染物,包括病原微生物、有機質、氮、磷、鉀、硫元素等。隨意堆放的糞便會經雨水沖刷排入水體,使水中溶解氧含量降低,水體富營養化,從而導致水生生物過度繁殖。畜禽糞便被過度還田后還會使有害物質滲入地下水,引發地下水中硝酸鹽濃度超標,嚴重威脅人類健康。另外,據環保部門統計,高濃度養殖污水被直接排放到河流、湖泊中的比例高達50%,極易造成水源生態系統污染惡化。

          2、對大氣環境的污染

           畜禽養殖對大氣的污染主要表現在兩個方面:糞便大量堆積時,硫醇、硫化氫、氨氣、吲哚、有機酸、糞臭素等有毒有害物質會經糞便腐敗分解而進入大氣環境中,為動物疫病的傳播提供了有利條件,同時嚴重危害人類身體健康。二是畜禽飼養造成的溫室效應。目前畜牧業是我國農業領域第一大甲烷排放源,也是全球排名第二的溫室氣體來源,人類活動產生的溫室氣體中,有15%左右來自于畜牧業。經聯合國糧農組織測算,全球每年由畜禽養殖產生的溫室氣體所引發的升溫效應相當于71 億t 二氧化碳當量。在畜禽動物中,牛是最大的溫室氣體制造者,每年畜牧業甲烷排放總量中,有70%以上來自于牛。

          3、對土壤環境的污染

                畜禽養殖對土壤的污染主要表現在畜禽糞便過量施用造成的土壤結構失衡和有害物質在土壤中的累積。規;B殖的糞便排放量大,遠遠超出了土壤的承載能力,無法及時被消納的糞便會造成土壤結構失衡,過度地還田施用還會導致土壤中的氮、鉀、磷等有機養分過剩,從而阻礙農作物的生長。

                目前,養殖場對飼料添加劑、抗生素的大量使用,使得畜禽糞便中重金屬、藥物、有害菌等物質殘留,施用到農田土壤中會造成重金屬和抗生素復合污染,嚴重威脅食品安全。研究表明,相比羊糞和雞糞,豬糞中的銅、鋅、鎘含量較高,分別為197 mg /kg、947 mg /kg、1. 35 mg /kg,更易造成土壤污染。


            二、畜禽養殖環境污染成因分析

                 1、財政扶持力度不夠,廢棄物處理技術落后

                建立完善的環;A設施是畜牧業環境污染治理的前提,但目前我國對畜禽養殖的污染防治補貼主要針對大規模養殖場,2015 年,雖然有20 542 家規模養殖場對廢棄物處理設施進行了完善,但占比較大的中小規模養殖場由于政策激勵不足,導致養殖場基礎設施條件落后,主要表現在圈舍內畜禽密集,飼喂、排糞尿的空間狹小,糞水收儲設施和處理設備缺乏。另外,現行環境補貼政策多為一次性補貼,且補貼比例遠遠低于養殖污染治理成本,嚴重影響了養殖戶參與污染治理的積極性。

                廢棄物處理技術能力落后,使得養殖場糞尿污水等污染物即使經過處理也達不到排放標準。由于干清糞工藝對資金和技術的要求較高,目前我國只有部分大中型養殖場采用干清糞方式處理廢棄物,而中小規模養殖場大多采用鏟車、手推車式的人工清糞方式,糞尿、污水摻混且易隨處散落,導致后續處理難度增加。此外,相當一部分傳統養殖戶仍在使用水沖糞、水泡糞的方式清理養殖場,這種傳統方式不僅會使污染物濃度增高,還會產生大量污水。通過干清糞方式排入水體的CODCr(用重鉻酸鉀為氧化劑測出的化學需氧量)負荷量為20. 28 g /h,而水沖糞方式排入水體的CODCr 負荷量達到314. 60 g /h,可見后者更易對環境造成不良影響。

                 2、地區發展不均衡,污染物資源化利用受阻

                我國畜牧業在各區域的分布和發展并不均衡,規;B殖場主要集中在東部沿海發達地區及中部地區,養殖密集區域也是污染物排放量最大的地區。研究表明,我國畜牧業污染最嚴重的3 個省份是河南省、四川省和山東省,污染量占全國污染總量的30%左右。從產污量突出的畜種分布來看,四川、河南等省是生豬養殖密集區,內蒙古自治區、黑龍江省是奶牛養殖密集區,山東、遼寧等省是家禽養殖密集區,這些養殖密度較高的地區糞便及其他廢棄物排放量較大,導致環境污染負荷較高。

                此外,大多數養殖戶只養不種、種植者只種不養,且農作物施肥時間和所需施肥量與養殖生產周期不匹配,這樣的農牧脫節現象導致畜禽糞便無法被有效利用。在種養業各自為政的情況下,不僅會使養殖污染物得不到有效利用而造成資源浪費,還會使農作物的化肥施用量增加,給環境造成雙重破壞。

                 3、政策法規可操作性不強,執行力度不夠

                為了從源頭上預防和治理畜禽養殖污染,我國自2001 年起陸續出臺了一系列政策法規,主要包括以污染防治辦法、養殖生產操作規范、行業技術標準等為主的命令控制型政策和以沼氣工程建設、有機肥施用補貼為主的經濟激勵型政策。這些政策法規的出臺對我國畜禽養殖污染防治起到了積極的推動作用,但與畜牧業污染防治起步較早的國外發達國家相比,還存在很大的差距。而我國現行畜牧污染防治政策多注重原則上的規定,例如只強調畜禽糞便還田施用應當與當地環境容量相適應,并未針對不同地區的環境特點明確給出量化標準,不具備可操作性。另外,我國畜禽養殖污染防治政策尚未對溫室氣體減排機制進行探索,還有待進一步完善。

                 4、環保部門對畜禽養殖污染存在監管能力薄弱、監管不到位的現象

                一方面,我國環保部門、機構的設置主要分布在城市地區,不能及時對農村地區畜禽養殖過程及污染排放實行全面監管。另一方面,2003 年頒布的《排污費征收標準管理辦法》僅規定對生豬存欄50 頭以上、牛存欄50 頭以上、家禽存欄5 000 只以上的大規模養殖場征收排污費,中小規模養殖場還沒有被納入監管范圍,由于排污費征收標準偏低且執法不嚴現象多發,無法起到約束作用,自覺遵守行業規范的養殖戶很少,導致一些命令控制型政策落實不到位,實施效果不理想。


            三、生物降解堆(升級版異位發酵床)

                 江蘇歐爾潤生物科技有限公司是專門從事養殖場有機廢棄物處理、環境調控劑及功能性生物飼料添加劑等研究、開發、生產高新技術企業,公司下轄蘇州金正益生物科技有限公司。公司長期與中國農業科學院專家合作,采用該院科學家在世界上首次提出的“中醫農業”原理(中醫原理技術方法農業應用),創制了“生物降解堆技術”,并獲國家發明專利。

                 生物降解堆特點:“四個一”:一根管、一個池、一個堆、一個棚。利用特異微生物菌群將鋸末經發酵處理制成生物降解堆,糞污無需干濕分離和沼氣處理。每天畜禽養殖場產生的糞、尿、污水通過管道統一收集到調漿池內攪拌,用帶切割功能的污泥泵抽到生物降解堆上實行邊噴淋邊翻拋,通過微生物將糞污中有機物分解成水蒸汽、二氧化碳等無害氣體揮發,2小時消除惡臭,24小時降解率達到 99% ,徹底實現零污染、零排放、無臭味、無蠅蟲”。

          (圖1)

                 該技術與現有傳統的糞污處理方式相比,投入少,更經濟,更高效,更簡單。降解堆可有效利用 3-5 年。無論是大型生豬養殖企業還是散戶養殖都能高效的處理每天產生糞污廢棄物。

                 生物降解技術處理糞污的方式簡單有效,使養殖場糞尿得到高效、及時的無公害處理,實現廢棄物零排放,污染,無臭味。對于不同規模的養殖,在不增加經濟負擔的前提下,先后上海、天津、浙江、江蘇、福建、江西、湖南、湖北、河南、廣東等地為四百多家養殖場有效處理養殖場廢棄物,解決了環保問題。


          1.  楊寧 . 豬糞中重金屬的分離與處理研究[D]. 湖南農業大學, 2014.

          2.  劉玉瑩 范靜 . 我國畜禽養殖環境污染現狀、成因分析及其防治對策    黑龍江畜牧獸醫,2018年08期











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