基于循环经济背景的禽畜粪便处理措施及建议
随着我国畜牧业的发展,养殖场所排放的畜禽排泄物已经成为当下环境污染的重要因素之一。中国奶业协会最新的统计调查显示,目前我国奶牛养殖产业每年由于饲养而产生的粪污及垫料、饲料残渣等生物废弃物近18亿t。由于废弃物处理技术相对滞后,大量的粪污还没经过处理就随意排放,造成了空气污染、饮用水污染、土壤污染等问题,这已经成为引起农业生态环境恶化的主要原因,同时这也是病源增多和传染性疾病流行的重要根源之一,直接威胁到农村人口的身体健康。因此,推广、鼓励粪便无害化处理和资源化利用技术,已经成为国内规模化奶牛养殖的发展趋势。对粪便进行处理的目的是将其无害化、减量化和资源化,最大限度地满足环境对其的可接受性及在经济上的可行性。国内外处理粪便的方法很多,在生产中受到普遍欢迎的是那些投资少、运行成本低并能生产出高附加值产品的技术方法。
1禽畜粪便科学再利用的措施
为了提高农业生态系统中草畜肥粮之间物流和能流的转化效率,减少资源浪费,降低环境污染,必须将畜禽排泄废弃物看作是一种可以有效管理和充分利用的资源,开辟排泄废弃物再生资源开发利用的途径。
1.1将粪便加工成有机肥料
由于畜禽粪尿中含有一些饲料中未被吸收的N、P、K等元素,这些营养物质可经过一些简单处理后直接利用在农用土地中作为肥料。主要方法有微波法、膨化法、快速烘干法、堆肥法、厌氧发酵法、充氧动态发酵法。
目前,堆肥法的研究是相对较多的。其方法是将畜禽粪便和植物秸秆等有机固体废弃物按照一定的比例堆积在一起,适当控制水分、酸碱度、氧气和温度,调节碳、氮的比例进行发酵。这种方法在大规模集约化的农业生产中比较适用,但是在家庭农业生产中有一些问题存在,由于农户的住所与畜舍大多在一起,因此畜禽粪便常常堆积在农户的房屋周边,在风霜雨雪天气,粪便会随之流淌,并且在没有及时清理的情况下,会造成十分严重的环境污染和资源浪费。在国外为了减少恶臭物质的散发和提高肥料的效用,都会运用现代微生物技术和发酵工艺,对牲畜粪便进行快速发酵、杀菌和脱臭后,再添加适量的复合微肥,制成复合有机肥。这种有机肥被广泛应用于农田中,它能改良土壤结构,控制土壤板结的状况,还可以提高土壤肥力和农作物产量。
1.2将粪便转化为能源
国外将粪便转化为能源主要运用两种方法:一是将牲畜粪便进行厌氧发酵,将其转化为沼气,为人们的生产生活提供燃烧能源。同时沼渣和沼液又是很好的有机肥料和饲料。这种做法不仅可以减少对环境的污染,而且还可以节约治理成本。二是将粪便直接投入专用炉中焚烧,供应生产用热。英国在萨福克郡建立了世界著名的艾伊粪便发电站,其装机容量可达12.5MW,每年可以把12.5万t的粪便转化为电能,可获得巨大的经济效益。
1.3将粪便转化为饲料
粪便中含有大量的营养物质,包括未被消化的蛋白质、维生素B、矿物质、粗脂肪及一定数量的糖类物质,将其用做饲料进行再循环是安全和高效益的。如鲜粪便中蛋白质质量分数为1.7%~2.3%,另外粪便中所含有的氨基酸品种非常齐全,且含量丰富。干粪中含有17种氨基酸,其质量分数高达8.27%。目前,饲料短缺,特别是蛋白饲料的供求矛盾加剧,为了满足高速发展的畜牧业的饲料供应,开发新的蛋白饲料来源已成当务之急。由于较高的蛋白质含量和齐全的氨基酸种类以及较高的废弃物产量,粪便已经成为最受关注的一种非常规饲料资源。将粪便转化为饲料的方法主要有青贮法和干燥法等,其中青贮法是最为简单、方便和有效的,它是把新鲜的畜禽粪便与其他饲料、作物秸秆等混合,进行厌氧发酵后与其他原料配合,以平衡日粮。这种饲料可以直接作为育种猪的饲料,这样能为饲养者节省30%的饲料经费。而且青贮饲料可提高仔猪的适口性和吸收率,方法简单易行还节约成本。干燥法是利用高温使粪便迅速脱水,便于运输和贮存。目前,运用干粪便喂鱼和虾已在生产上得到了普遍应用。一些研究表明,畜禽粪便中的营养最合适于反刍动物。
当然,粪便中也有一些潜在的有害物来源,其中包括食用饲料后未被消化的化学物质、长时间堆积会产生一些不利于生态环境的有害微生物和畜禽生病时使用的药物的残留物等。虽然曾经被美国食品卫生管理部门认为是不卫生的,但是经过研究表明,经过良好处理过的禽畜粪便作为饲料是安全的。研究表明,畜禽粪便在资源化利用的几种使用方式中,饲料化的经济利益是最高的。
2畜禽粪便资源化处理存在的问题
2.1技术水平落后
就当前情况来看,我国畜禽粪便处理技术严重制约着其资源化的发展,与国际上发达国家的先进技术存在着一定的距离。如生物高温好氧发酵技术氮元素损失大,易产生氨污染,发酵热量不能充分利用等一系列问题。由于技术的限制,粪便处理没有形成完整的体系,畜禽粪便的利用率不高,在安全问题上也存在一定的隐患。
2.2小户经营易产生环境污染
在缺乏一定规模的家庭农业生产中,畜舍和农户的住所大多在一起,而他们没有良好的设施条件去处理畜禽粪便,堆积的粪便随处可见,也会随着刮风下雨污染着环境。并且,畜禽粪便散发的气味中还有一些有害气体,包括一些微生物,如果处理不当也会在人畜之间形成交叉感染。
2.3管理落后和缺乏政策支持
缺乏相应的政策支持和引导是制约和影响粪便资源化利用的一个重要因素。由于政府监管力度不够,相应的法律法规还不够完善,一些畜禽粪便处理厂没有严格按照标准来选址建厂,如果在人畜密集的地方建厂将会严重影响正常的生产生活经营,对畜禽粪便的规范化处理产生了极大的障碍。政府的投资力度不够,导致了很多畜禽粪便处理厂出现融资难的问题,限制了畜禽粪便资源化的进一步发展。许多畜禽粪便处理厂自身也缺乏正确的管理理念,监管力度不够,控制污染能力薄弱,环境污染严重。
3畜禽粪便循环利用的对策建议分析
3.1提高畜禽粪便处理技术
技术上的不足严重制约着畜禽粪便资源化的进步,对现有技术的改良和提高有利于资源化更好更快地发展。首先应针对各种不同资源化的途径分别制定出一套完整的处理体系,尽可能使畜禽粪便利用率达到最大化。在好氧、厌氧发酵的处理中,应该加快发酵时间,针对不同种类的畜禽粪便采用不同的发酵物质。对高寒地区和热带地区分别制定不同的处理手段,做到地区有差异性。
3.2提高农户环境意识
农村畜禽粪便随意堆放主要原因是农户的环保意识差,长期的生活习惯导致的。如果不能合理地处理好生产生活中的废弃物,将严重影响农村的生态环境和经济发展。畜牧和环保部门应该加强宣传,让农户了解粪便造成的环境污染的危害,了解环境对人类生活和健康的重要性,更应该让其了解不同的粪便无害化处理方式所带来的社会效益和经济效益,让农户自愿、自觉地参与粪便无害化处理。
3.3建立健全的管理制度、加强执法力度
只有规范了畜禽粪便处理的管理机制,才能使其操作更加规范。为保证畜禽粪便处理场的污染治理设施的正常运行,建议加强执法力度,重点开展农村规模化畜禽养殖场污染综合整治,实施畜禽粪便资源综合利用工程。针对不同地域的养殖环境,制定不同的法律法规,做到差异化管理。
3.4从源头上降低粪便对环境的污染
饲料中没有被吸收的氮、磷等元素随粪便排放到土壤中也会产生富集。建议:一方面加强畜禽饲养管理,制订规范的饲养技术,科学养殖,提高饲料利用率,从饲养源头上降低污染;另一方面鼓励和支持集中式养殖小区建立,倡导散养户建立养殖小区,将养殖场搬离生活区,做到人畜分离,集中养殖,既能改善居住环境、减少疫病的发生,又能对产生的粪便做集中、规范化处理。
4结论与讨论
我国作为畜牧业大国,发展畜牧业势在必行;但是各种禽畜每天都将排放大量的生物废弃物制约着畜牧业的发展。就我国现今粪便利用形式的总体情况而言,粪便资源的综合循环利用模式以及文章中提到的简单易行的转化方式已经开始被人们所应用和推广,这将极为有效地解决养殖业的环境污染问题,还能综合利用其他农业废弃物,并将其转化为商品,送货单(或发票),按品种、规格型号、数量与供应商当场点清数量后进入待检区,挂上黄色待检标识牌。质检部门能够即时检验的,可直接进入“入库程序”办理入库。
5.2入库程序
一般来说,重大动物疫病应急物资入库时应进行外观质量检查、标签和说明书检查及数量验收。首先,进行外观质量检查。外包装主要检查包装箱是否牢固、干燥、完整,封签、封条有无破损,应清晰注明名称、规格、生产厂商、生产批号、批准文号、有效期等;内包装主要检查封口严密,印字清晰,品名、规格、批号等不得缺项。其次,进行标签和说明书检查。标签或所附说明书上应明确印有品名、规格、生产企业名称、生产日期、使用说明、有效期、注意事项以及贮藏条件等。最后,进行数量验收。对所购进的应急物资进行验收时,应根据所购进的实际收货数量和订货计划逐一核对实物,按实际收货数量办理入库手续。同时将物资转入合格区,挂上绿色合格标识牌。
5.3退货程序
对标签和说明书、包装质量不合乎要求等原因造成质量检验不合格的物资应当及时退货,暂时没有退货的,应将物资转入暂存区,并挂上红色不合格标识牌。
6应急物资领用出库方法
重大动物疫情应急物资属专项储备物资,仅限于防控重大动物疫情,必须“专物专用”。未经重大动物疫病指挥部办公室批准,任何单位和个人不得动用。
应急物资的发放遵循“先入库先发放、后入库后发放”的原则,填写出库单或领用登记薄。出库单或领用登记薄上要标明领取单位的名称,应急物资的名称、规格、单位、数量、价格、生产企业名称、生产批号、有效期等内容,并有仓库管理员和领用人的签名。
调用出库的应急物资使用后,对可重复使用的,应当及时责成使用单位返还;对已消耗或不可回收的,应填写耗损管理相关记录并说明情况,报上级部门批准后做耗损处理;对于因保管不利、不可抗拒等因素造成应急物资损坏或过期的,应由储备库主管作报废申请报告,经单位领导审批后由仓库管理员开具“出库单”,由相关参与人员签字确认,并将报废应急物资转入废品仓库。
7应急物资保管方法
物资验收入库后,应根据物资的性质、体积和贮藏要求分别加以保管。物资保管的基本要求是:减少和消除损耗,符合安全,便于盘点和收发,有效提高仓库利用率。
物资保管中采取“五五堆放法”,即将物品按5的倍数堆放,如5件成堆、5件成行、5件成方,便于计算盘点,过目成数,领用方便。应急物资堆放要科学合理,区域分开,摆列要整齐有序,高低要适当、均衡;下设垫层,留有搬运通道,严禁接触酸、碱、油脂、氧化剂和有机溶剂。每堆物资前要使用统一的标识牌,标识牌设计要规范,书写要工整,标明品名、规格、产地、编号、数量、生产日期、入库时间等,确保账(储备库账)、牌(标识牌)和实物相符。
必须经常巡查应急物资储备库,要切实做好“防火、防霉、防锈、防蛀、防爆、防潮、防烂、防盗、防鼠、防毒”等工作,发现问题应立即上报,及时采取防范及补救措施,确保应急物资的安全。
各类物资要有使用、维护保养说明,确定专人负责操作培训和按要求定期保养维护,对坏损的物资及时进行维修,确保物资处于良好状态,随调随用。定期对应急物资的生产日期、保质日期进行全面整理,属于已过保质期的应急物资应当启动报废程序,及时清理出储备库。
8应急物资盘点检查方法
储备库应急物资盘点应采取定期检查方法,一般以季度、半年或年终盘点为主,确保每件物资的实物、标签、说明以及账目相符,性能正常。
清仓盘点一般包括查质量、查数量、查保管条件和查物资管理制度执行情况四项内容。盘点应尽量采用精确的计量器,避免用主观的目测方式,每项物资数量应于确定后再继续进行下一项盘点,盘点确认后不得更改。应急物资盘点结束后,要确认应急物资盘盈或盘亏,参与盘点的人员在盘点表上签字确认,提出处理意见和明确责任人,并按相关流程处理或审批。经过盘点要达到三清,即库存物资数量清、质量清,账卡清。储备库应急物资盘点是一项重要的内控管理工作,应当高度重视,加强督导,通过盘点总结经验,提高应急物资储备管理水平。
(东北农业大学,阴玥,韩阳;东北林业大学,陈颖;东北农业大学,杨辉)
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