第六章畜牧生产中的污染控制

Chapter6畜牧生产中的污染控制内容提要Section1基本概念Section2畜产公害的起因Section3环境污染对家畜的影响Section4畜牧场废弃物的处理和利用一、处理的原则二、处理要求三、固液分离四、固形物的处理和利用五、畜牧场污水的处理和利用六、微生物床生态环保养殖模式简介畜牧场的环境保护包括两方面的内容：防止畜牧场本身对周围环境的污染；避免周围环境对畜牧场的危害，Section1基本概念1、环境污染由于人为或自然的原因使环境中原有的组成或状态发生变化，引起环境质量的下降而危害人、畜及其它生物的生存和发展的现象。或：污染物（浓度或速度）超过了环境的自净能力，使原有生态系统被破坏，造成有害物质在环境中蓄积，从而使环境质量恶化，危害人、畜健康。2、环境自净自然界通过物理、化学和生物学的方法，对有害物质具有一定的去除消害、降解、转化、灭活作用，这一能力称为环境自净。环境的自净作用实际上是污染物质在环境中的迁移和转化作用的一种结果。物理作用：沉淀、稀释、逸散化学作用：氧化、还原、中和、转化生物作用：吞噬、分解、灭活、颉颃但是环境的自净作用是有限的和缓慢的。如果污染物质进入环境的速度超过了环境的自净能力，就会造成污染。3、公害：严重的环境污染。4、畜产公害：畜牧生产过程中，产生的有害气体、粪尿等废弃物对环境产生一定的危害；畜产品中某些元素的累积和富集、药物的残留，对人类健康产生一定的危害。5、食物链：生态系统中的食物链条关系。6、生物富集作用：某些物质的起始浓度并不高，但是通过食物链在各生物体之间传递过程中，逐级富集，浓度逐渐升高。Section2畜产公害的起因一、畜牧经营方式与规模的变化二、畜牧场由农区、牧区转向城镇郊区三、农业生产从使用有机肥料转向使用化学肥料四、工农业生产过程中的废弃物造成的污染五、药物残留Section3环境污染对家畜的影响特点：污染物种类多，作用复杂；污染的影响范围广；污染物浓度往往较低，难以被察觉，尤其是降解缓慢、半衰期长的污染物很难消除，可长期残留在环境中危害家畜。1、引起家畜中毒急性危害慢性危害2、对畜产品的影响（1）引起人体中毒（2）引起过敏性反应（3）引起病原微生物的抗药性3、环境污染的致癌、致畸和致突变作用4、环境污染的其它危害Section4畜牧场废弃物的处理和利用废弃物：粪、尿、污水、垫料、废弃的饲料等。是畜牧场主要的，也是重要的污染源。一、处理的原则减量化:合理选择场址、合理规划和绿化场地、合理布局，提倡干清粪工艺，雨水与污水分流，合理配合饲粮、加强卫生防疫、粪污和病死畜处理；无害化:猪场固体粪污和污水无害化处理；资源化：实现资源化多级利用和转化；二、处理要求1、不能随意弃置，使恶臭远逸，蚊蝇漫飞。2、不可弃之于土壤、河道污染周围环境酿成公害。3、必须适当处理，合理利用，化害不利。4、尽可能在场内解决三、固液分离1、采用干清粪工艺，猪粪一经产生便分流，干粪由机械或人工收集，走清粪道清出，尿及污水从下水道流走。该工艺可保持猪舍内清洁，无臭味，产生的污水量少，且浓度低，易于净化处理；干粪直接分离，养分损失少，肥料价值高。2、采用半漏缝地板（漏缝小，漏尿不漏粪，粪尿沟处为漏缝地板，其余为实心地面），将粪尿分离开，人工或机械清粪，既可节水又可减污，十分有效。固体：按固形物的处理方式进行处理，液体：污水及尿液可经过机械分离、生物过滤、氧化分解、沥水沉淀等一系列处理变为生产用水乃至饮用水。四、固形物的处理和利用（一）用作肥料1、土地还原法－－新鲜粪尿未经处理直接上地。缺点：用量少，效果差经过无害化处理后，再作肥料，肥效高，施肥量比前者大4～5倍。2、粪尿混合贮存法概念：利用厌氧微生物，在无害环境中，分解粪尿而致无害化。原理：粪尿混合于池、缸内加盖封闭，有机物发生嫌气性分解→简单有机物N+尿素→（NH4）2CO3+NH3（需尿素酶和微生物作用）。作用：NH3进入寄生虫卵，使之中毒而死亡由于缺氧，不利于病菌生存由于微生物间的拮抗作用，病原菌杀死。使粪、尿无害化。NH3浓度0.4～0.59%血吸虫2天杀灭0.2～0.29%6天夏季3～5天，冬季7～10天。但厌氧分解产物多数有臭味。3、腐熟堆肥法（高温堆肥法）---肥效提高，施肥量增加（1）概念：利用好气性微生物在有氧环境中分解粪便与垫草固形物的方法。（2）原理：粪、垫草等固形物质堆放起来。在好气菌作用下进行好气性发酵，产生热量形成高温，同时由于微生物间的拮抗作用，使病原菌死亡。（3）条件：足够的氧气65～80℃水分40%左右一般经4～5天，温度可达60～70℃。夏季半个月，冬季一个月即可。这种方法没有臭味（4）发酵过程①温度上升期：一般3－5天，放出热量，堆肥增温②高温持续期：温度50℃，开始形成腐殖质，微生物、蠕虫卵死亡③温度下降期：温度下降50℃以下，堆肥体积减少，形成厌氧环境，有机物转变成腐殖质。堆肥对温度、水分含量变化（5）评价标准（二）生产沼气饲料是具有能量的有机物，这些潜在于饲料中的能量，被微生物分解而释放，叫“生物能”。家畜采食饲料后，大约可利用其中能量的49%～62%，其余的则排出体外。利用家畜粪便与其它有机废弃物混合，在一定条件下，进行厌氧发酵而产生沼气，可作为燃料或照明，以回收一部分生物能，产生沼气后的沼液可灌溉、养鱼等，沼渣可作为饲料、肥料等进行多层次利用。1、原理：粪便、垫草等有机物质在一定温度、湿度、缺氧环境中利用厌氧细菌（主要是甲烷发酵菌）对有机物进行厌氧分解。纤维素、脂肪→糖、低级脂肪酸→有机酸（乙、丁酸）→CH4+CO2+Q甲烷菌（C6H10O5）n+nH2O3nCH4+3nCO2+Q2、条件：①无氧②充足的有机物，保证细菌生产繁殖③C：N比25：1产气系数较高配料比例：人粪：青草：猪粪1：2：2④温度20～30℃35℃沼气菌活跃，产气快而多，时间一个月15℃产气慢而少，时间一年⑤pH6.5～7.5中偏酸，产气量最高。一般过酸，可用石灰水、草木灰中和。⑥适量水分加水量1：1计算。3、沼气池结构进料池、发酵池、贮气池、出料池、使用池、导气管。常建于地下。4、残余物－－沼液、沼渣的处理和利用处理不当易造成二次污染（1）植物的有机物（2）水产养殖料（3）用作饲料（三）用作饲料畜禽饲料只有部分营养被吸收利用，另有一部分排出。充分利用饲料资源安全性问题趋势是：不提倡，逐步减少。我国肉品生产实行放心、安全、优质。加工处理方法1、自然干燥法：摊在水泥地面或塑料布上，随时翻动，让自然风干。日本塑料大棚（45×4.5m2），棚内设两条铁轨，上带风扇，可移动式干燥机，每天干燥1500kg，成本低。2、人工干燥法：利用高温将湿的鸡粪加热，使水分迅速减少，可更好地保存粪便中的营养物质。500～700℃短时间（10〞）水分降至13%以下。另外：低温干燥，70～105℃水分降至13%以下。3、青贮法：畜禽粪便+副产品、饲草、粗饲料，水分40%，将非蛋白氮蛋白质既无大肠杆菌，也无沙门氏菌。如：鸡粪40%+青草30%+糠40%鸡粪：碎大米3：257～60%牛粪+40～43%干草4、福尔马林处理：40%甲醛水溶液7.5ml加水至500ml+1kg鲜牛粪混合在60℃下持续20分钟后晾干。效果优于牛粪青贮。5、碱处理：用KOH（NaOH）溶液浸泡鸡粪。除去尿酸。步骤：浸提、均浆、离心、最后进行干燥。碱处理时对提高畜禽粪饲料中粗纤维消化率也有一定效果。6、KMnO4处理：将新鲜牛粪用0.1%新配的KMnO4水溶液拌合及消毒后，直接加入混合饲料调匀，拌成湿料喂鸡，开始适口性差，但喂过5～6天后，食欲和采食量接近正常。7、甲醛尿素处理鸡粪：新鲜鸡粪（水分50～70%）→烘干或晒干（水分20%）→加酸液pH=6（白醋、柠檬酸、乙酸、丙酸）→加40%甲醛（杀菌）→加尿素（甲醛+尿素→尿醛聚合物）→干燥→粉碎→过筛→包装使用。8、生物学方法培养蛆：用蛆分解粪便，收获蛹、蛆、蝇。培养蚯蚓氧化发酵：使禽粪中有害的尿酸→无毒的形式。好气细菌利用尿酸中的N形成细胞团，其真蛋白和N含量比有机肥高。养殖藻类：小球藻和绿藻已用作畜禽饲料。藻类能将畜禽粪中N转化为蛋白质。（四）生物有机复合物生物有机复合肥就是将一定量的高效生物发酵菌种（真菌、酵母菌、放线菌等）与家畜粪便混合搅拌在密闭的容器中进行发酵，经过一定的温度和时间，将粪便快速腐熟，且无臭、无害、活性物质增多，含水量达到30℅。然后根据农作物的生长需要添加某些营养素，制成农业上需求的上等肥料。这种处理方法对周边环境无污染，生成物由于发酵腐熟施到土壤里不会产生二次污染。五、畜牧场污水的处理和利用污水主要来自于养猪场排出的粪尿、清洗圈舍和饲喂设备用水以及生活污水等。雨水、污水分开排放尽量减少生产用水，固液分离母猪节水试验--南康市畜牧良种场项目传统直冲清粪干清粪总量（T）每天水量（T）每头每天水量（Kg）总量（T）每天水量（T）每头每天水量（Kg）饮用水怀孕舍68.40.7433.7281.50.8864.43产仔舍35.70.6613.31340.6303.15断奶后8.60.5732.879.20.6133.07平均0.7003.500.7753.87清洁水怀孕舍23.10.25112.68.80.0964.8产仔舍22.90.42421.22.80.0522.6断奶后20.1336.70.50.0331.7平均0.29814.912.10.0753.8我国规模化猪场清粪工艺主要有三种：水冲式、水泡式（自流式）和干清粪工艺。水冲式和水泡式清粪工艺排出的污水和粪尿混合在一起，给后处理带来很大困难，而且固液分离后的干物质肥料价值大大降低，粪中大部分可溶性有机物进入液体，使得液体部分的浓度很高，增加了处理的难度。干清粪工艺可保持猪舍的清洁，无臭味，产生的污水相对较少，且浓度低，易于净化处理。养猪场每日排出的污水也是很大的。如1头猪的日排泄粪尿按6kg计，年产粪尿约达2.2t，如采用水冲式清粪，1头猪日污水排放量约为30kg。1个千头猪场日排泄粪尿达6t，年排泄粪尿达2200t，采用水冲清粪则日产污水达30t，年排污水1万多吨。目前处理污水的方法，一般是先经物理处理，再经生物处理，使污水符合排放标准，然后排放或循环利用。人工湿地的应用这是一种处理养猪场污水的措施。人工湿地是模仿大自然生态系统中的湿地，通过人为的设计、组合和改造，创造一个类似于大自然湿地的生态系统，是人类对自然生态系统认识深化而产生的一种新型处理水污和粪污的实用技术。输入的污水与湿地系统发生一系列生物、物理、化学反应，消除了污染物，提高了出水水质，它保证猪场在获得利润的同时，保持良好的环境。六、微生物床生态环保养殖模式简介是一种新型农业生物技术，它是利用天然植物资源，收集多种有益微生物菌种，经过特定营养液的培养、提炼，最终形成有效微生物（固态）酵母素。再将酵母素按一定比例掺拌到锯木屑或谷壳，三七糠等之中进行发酵微生物菌群繁殖，形成有机垫料，然后将此有机化的垫料按一定高度平摊在栏舍里，再把猪只放入栏内饲养。1、工艺流程铺设垫层发酵一周生猪饲养出栏休整一周酵母素一年左右清栏生物有机肥食用菌辅助料无公害农业用肥2、猪舍的准备猪舍环境是“模式”技术体系很重要的环节。一般要求猪舍东西走向坐北朝南，南北通透，采光、通风良好，四周可以敞开，加装卷帘，以便调节风力和温度。北侧建食槽，南侧建自动饮水器，夏天加装喷淋头风扇等增湿降温设施，达到让猪在良好的环境中健康成长的要求。3、发酵舍的准备发酵舍分地下式和地上式两种。一是在地下水位较低的山坡地可以采用地下式模式，即在地面以下深挖30—40cm或80—90cm，视酵母素类别而定，再将有机垫料填满，放入仔猪；二是在地下水位高的地方，可采用地上式发酵床。地上式发酵床是在地面上砌成30—40cm或80—90cm的墙，然后在墙体上加条80cm左右的隔栏，再填入已经制成的有机垫料，再将仔猪放入。4、垫料选购所有农作物秸秆、果壳、谷壳、木屑，诸如锯木屑、花生、棉花、稻秆、花生壳、棉仁壳、谷壳