浅谈水禽粪便无害化与资源化综合利用技术

随着饲养集约化程度的提高, 粗放式的饲养方式对我国水资源与环境构成威胁, 成为阻碍蛋鸭业可持续发展的瓶颈, 改变传统的饲养方式势在必行。据有关资料报道, 我国畜禽粪便年产生量约为1713亿吨, 是工业废弃物的2.7倍。但目前由于资金和技术的限制, 畜禽粪便的无害化与资源化以及商品化处理率尚不到30%, 对粪便进行资源化和无害化处理, 环境污染问题亟待解决。

1 发酵床养鸭技术

发酵床养鸭技术, 是将养鸭生产与粪污处理两环节结合, 即鸭在垫料上生长, 粪尿免清理, 鸭舍无臭味, 应用发酵床技术养禽是近年来发展的新型绿色养殖模式, 可实现环境的生态目标, 是蛋鸭笼养、室内散养等模式养鸭技术的“一次革命”。粪便可被发酵床中的微生物分解为菌体蛋白, 补充鸭的营养摄入量, 减少饲料的饲喂量。同时可以发酵分解鸭粪中的有机物, 实现粪便的有效降解。采用发酵床养殖技术, 发酵床垫料发酵的有益菌, 可产生大量的活性酶, 改善鸭只内肠道微环境的功效, 促使其内氮元素转换为鸭群食用的菌体蛋白, 提升饲料转化率, 可节省喂养饲料15%左右。发酵床内高质量的有益菌群, 可在鸡群体表形成较好保护层, 抵抗有害菌的侵蚀, 提高抗病力;发酵床产生的高菌体蛋白, 鸭群采食之后, 可提高疾病抵抗能力, 提高肉的品质。同时, 发酵床还有很强的粪便消纳功效, 充分发挥了有益微生物的作用和核心功能, 实现了排出粪便的营养价值再利用, 减少了各种有害气体的排放, 基本实现了污物、污气的零排放, 对于环保意义重大。

2 养殖场废弃物堆肥技术

在养殖场废弃物堆肥技术方面, 近年来, 国内外学者主要从对堆肥起关键作用的堆肥微生物优势种活性的角度, 从物理、化学、生物三方面对堆肥的影响因素进行研究, 主要集中在堆肥过程的影响因子对微生物的生存、繁衍能力、有机质的降解速率等方面的影响。此外, 对于堆肥过程中氮素损失控制技术、臭味控制技术、温室气体减排技术也是研究热点。

从技术角度, 粗纤维降解速度是决定粪腐熟快慢的关键。关于如何加快纤维素、木质素降解的研究, 国内外已有大量文献报道, 主要有物理方法, 如α或β-射线辐照;化学方法, 如强酸或碱或氧化剂处理;生物方法, 如接种纤维降解细菌、放线菌、真菌等。近年来, 添加微生物菌剂是研究热点之一。

从生产工艺流程, 目前主要采用高温堆肥工厂化生产工艺流程, 主要设备包括物料处理设备、翻堆设备、反应器和除臭设备等。美国常用的是垮式翻堆机、搅拌床反应器、水平推流反应器和垂直推流反应器;欧洲比较普遍的是侧式翻堆机、间歇隧道堆肥系统。此外, 堆肥过程中控制臭气也是当前一个重要的研究方向, 最常用综合措施是封闭堆肥设备、采用生物过滤器和进行过程控制。

3 养殖场废弃物资源化循环利用技术

将发酵床养鸭技术除臭机理、废弃物 (固、液相) 制肥及土壤调理剂、废弃物肥料产品关键原理与技术, 构建规模化养殖场资源化循环利用模式, 为规模化养殖场废弃物资源化循环利用技术的科学评价和技术革新提供重要的手段。目前发酵床垫料菌种多样, 制约了垫料除臭机理的研究。邱凌等结果表明无菌种组和添加菌种组的发酵床垫料在堆积发酵过程中, 添加菌种组纤维素酶、蛋白酶和脲酶活性均提高, 且臭味消失, 无菌种组仍然恶臭, 建议添加垫料菌种。对于垫料菌种产品, 我国目前没有国家检验标准。由于饲用外源微生物及垫料菌种产品种类多, 其多样化、差异化制约了发酵床技术机理的深入研究。臭味组分复杂, 过去研究多局限于氨气、硫化氢、粪臭素等单一组份或两种组分, 实际上臭味是由多种物质共同作用的结果。

发酵床水禽养殖技术和废弃物资源化循环利用技术研究, 适应国家政策关于农业及农村经济结构调整的需求, 产品生产中有效利用了工农业副产品, 合理利用了自然资源, 减轻环境污染。改变山东地区规模化养殖场产业链废弃资源利用现状, 促进其循环高效利用, 减少废弃物随意排放造成的土壤、水和大气污染, 有效缓解集约化种养业发展所造成的养分资源浪费和农业面源污染压力, 对减少温室气体排放和增加农田固碳环节也将起到积极作用。项目的实施可以有效解决畜禽粪便和农业生产过程废弃物随意弃置造成的土地占用和景观破坏问题, 减少和避免种养废弃物对土壤的污染。利用高效的微生物分解技术和先进的工艺对有机废弃物进行发酵处理, 实现废物的无害化、减量化、资源化是治理我们生存环境、有效利用宝贵有机物资源的重要途径, 通过产品改造升级及安全适量施用, 对提高农产品质量, 改良土壤均具有重要意义。

山东省作为一个农业大省, 其畜禽业以及无公害农作物蔬菜生产正飞速发展, 作为绿色生态养殖技术和以畜禽粪便为主要原料的有机环保肥料产品, 市场前景广阔。