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现代化规模养猪场除臭技术简述

2021-02-27王隆柏岑晓鹏康永松陈秋勇吴学敏应清香周伦江

福建畜牧兽医 2021年5期
关键词:臭气猪粪规模化

王隆柏 岑晓鹏 康永松 陈秋勇 吴学敏 应清香 周伦江*

(1.福建省农业科学院畜牧兽医研究所 福州 350013;2.南平市延平区动物疫病预防控制中心福建南平 353000;3.厦门康浩科技有限公司 福建厦门 361100;4.南平市动物疫病预防控制中心 福建南平 353000)

我国是一个畜牧业大国,生猪养殖量和猪肉消费量位居世界首位。随着生猪养殖规模化、集约化、集团化和设施化高速发展,社会对绿色生态养殖和优质猪肉的要求也越来越高。目前,在国家大力提倡绿色青山就是金山银山的“两山”发展理念之后,生猪生态养殖被提升到前所未有的高度,大力推广绿色环保生猪养殖模式和粪污资源化利用,科学有效处理生猪养殖过程中产生的大量猪粪和猪尿,基本实现了猪粪和猪尿“零污染”。然而,在养殖粪污得到科学有效利用、避免污染环境的同时,生猪养殖过程中产生的臭气,还未得到科学有效处理,出现污染空气,影响人们的身心健康。在国家提倡高质量发展的今天,生态空气也成为时代发展的主题,且与生活在地球上的每个人都息息相关。因此,开展现代化规模猪场养殖除臭,是时代发展的要求,是历史所趋。

1 规模化猪场除臭的必要性

在国家大力提倡生态文明建设的今天,作为畜牧业领域的生猪养殖产业,在发展过程中务必要遵循“生态优先,绿色发展”的理念。精准科学务实处理在生猪养殖过程中产生的粪污,必须发展除臭技术,避免生猪养殖给环境造成污染。另外,在生猪养殖中产生的粪污和臭气可能含有大量细菌、病毒和真菌等致病源,若处理不妥,易造成人畜共患病的发生,同时不规范处理粪污则会生成氨、硫化氢等臭气,污染有限的生态空气,给人类健康造成威胁。因此,开展规模化猪场除臭,是确保空气生态化,是经济发展与人们生活水平提升环境的需求,是社会可持续发展的要求,是卫生健康与精神文明建设的需求[1],是功在当今、利在千秋的大事,具有十分重要的意义和现实必要性。

2 规模化猪场臭气的主要成分及来源

规模化猪场的猪粪和尿液中含有碳水化合物和氮等有机成分,这些成分在有氧的环境下可分解成硫化氢、氨、挥发性脂肪酸、粪臭素、吲哚等臭气物质。在无氧的环境下可分解成甲烷、有机酸和醇类,这些物质通常带有刺鼻的臭味[2]。因此,猪场的臭气主要成分为氨、硫化氢、挥发性脂肪酸、吲哚、粪臭素、甲烷、有机酸和醇等。这些臭气成分主要来源于粪便、尿液、污水、堆肥车间、食物残渣、猪只的呼吸气体、猪只消化道排出的气体、猪只皮肤分泌物以及病死腐败的尸体等。

3 规模化猪场源头减排、过程控制及末端处理

3.1 规模化猪场选址和布局 规模化猪场建设要依据《中华人民共和国动物防疫法》《中华人民共和国畜牧法》《中华人民共和国水污染防治法》《畜禽养殖污染防治管理办法》《规模化猪场建设标准》等法律法规,选址应根据各地方政府畜牧业的发展规划,结合猪场建设标准,进行科学选址和布局。猪场选址要距城镇、学校、医院、居民区、铁路、县级以上公路等公共场所和其它畜禽养殖场1 000 m以上;距屠宰厂、畜禽交易市场、畜产品加工厂、风景旅游区、垃圾及污水处理场以及水源保护区3 000 m以上。在猪场布局方面要科学合理,应布局有生产区、生活区、环保区、粪污处理区、资源化利用区、车辆洗消烘干区等。

3.2 规模化猪场除臭源头减排

3.2.1 生态养殖模式 当前,规模化猪场的生态养殖模式主要有三种,分别为“漏缝地面-免冲洗-自动/人工刮粪”生态养殖模式、“漏缝地面-尿泡粪”生态养殖模式、“猪-沼-草/果/林等种养结合”生态养殖模式,这三种养殖模式均采用节约饮水装置及自动化通风设施,能体现源头减排、减臭,尤其是“漏缝地面-免冲洗-自动/人工刮粪”生态养殖模式由于常清粪,粪尿在舍内放置的量和时间少,猪舍内臭味物质浓度自然低,臭味自然较少。另外,“漏缝地面-尿泡粪”生态养殖模式,由于在粪尿表面形成了一层膜,在一定程度上也减少了臭气排放。

3.2.2 科学配制饲料 由于猪吃的饲料在消化分解过程中会产生大量恶臭,另外有部分饲料未被完全消化,排出体外就被微生物分解产生臭气。因此,科学精准的饲料配制也十分必要,是从饲料源头实现对饲料消化分解过程中的恶臭控制。目前,猪场提倡配制低蛋白饲料、减少氮排放,从而减少氮化合物形成臭气。有关研究证明,在日粮中粗蛋白质含量降低1%,氨排放可减少9.5%;饲料中粗蛋白质减少1.56%,猪粪中氮排放可减少25.96%,并不会影响猪的生产性能[3]。因此,在满足猪群营养需要的情况下,科学精准配制饲料,减低饲料中蛋白的含量,既可提升饲料的消化率,也可减少恶臭气体的排放,是从养殖源头控制生产过程中恶臭气体产生的一项重要措施。

3.2.3 添加饲料添加剂 在日常的饲料中添加酶制剂、复合微生物制剂、酸化剂、植物提取物和矿物质等添加剂,不仅可提升养猪场的生产性能,也可对恶臭有一定的控制作用。例如酶制剂可增强碳水化合物和氮的消化率;酸制剂可调剂降低肠道的pH值,从而促进猪对营养物质的消化吸收,对降低因腹泻造成的恶臭具有明显效果;乳酸杆菌等复合微生物制剂可提高猪消化道内的有益微生物数量,一方面可以增强饲料的转化率,另一方面可促进猪的生长发育,使猪消化道内的恶臭物质产生得到较好控制。这些添加剂对降低猪场内的臭气体浓度效果明显[4-5]。

3.3 规模化猪场除臭过程控制 完善生产工艺:一是在猪舍建造方面尽量采用减排设施设备,在源头未做到猪粪与污水分离的养猪场,要配置固液分离设施技术,对尿液和猪粪混合物,通过固液分离机将粪便与污水、尿液进行分离,从而提高固体粪便发酵效率,生产为固态和液态有机肥,有利于对污染物和排泄物的处理。二是采用湿帘吸附有害气体,并在水中添加除臭剂,强化通风设施建设,增加圈舍内空气流动,从而减少臭气排放。三是应用现代信息技术,建立猪舍环境自动化控制系统,及时采集有害气体种类和浓度信息,根据监测结果及时调整优化生产管理系统,从而使有害气体的危害降至最低[6]。四是在养猪源头,要安装节约饮用水装置,减少污物排放,从而降低臭气的产生。

3.4 规模化猪场除臭末端处理

3.4.1 收集处理 近年来,楼层养殖备受青睐。由于在楼层集中饲养,便于统一收集臭气进行统一除臭。在猪舍安装排气系统的一端建造一个除臭塔,在除臭塔内统一收集臭气进行除臭。除臭塔高度一般比楼房猪舍高3~8 m,以安装除臭用塑料水帘和喷淋系统[7],或可在除臭塔的侧面出风口安装塑料水帘和喷淋系统,臭气经过水帘和喷淋系统后达到一定的除臭效果。另外,可在用于喷淋的水中添加除臭剂(柠檬酸、矿物质等),然后在顶层或侧面加装过滤网。这样统一收集的气体经过喷雾除臭及过滤除臭,臭味可以降低70%以上。目前该技术在楼层猪舍中正获得推广应用。

3.4.2 喷洒除臭 在猪场粪尿堆积池、有机肥场及无害化处理场内,按规定时间将除臭剂直接喷洒或作为发酵液喷洒到畜禽粪便中,可达到抑制病原菌和腐败类微生物的繁殖,减少臭气排放。研究表明,将芽孢杆菌发酵菌直接混合添加到猪粪中,可以有效降低氨的浓度,另外采用由益生菌、热带假丝酵母、矿物质、灰色链霉菌和巨大芽孢杆菌制成的复合菌剂除臭,氨排放可有效减少80%以上,硫化氢排放减少65%以上,对猪舍内和堆肥场硫化氢、氨等臭气物质浓度可降低60%以上,除臭效果良好[5]。

3.4.3 臭氧除臭 利用臭氧的强氧化性将畜禽养殖中产生的氨和硫化氢等氧化成无臭无害的二氧化碳和水等,从而达到一定除臭效果。臭氧不仅能够改善畜禽舍内的空气质量,而且增强畜禽的机体抗病能力,还对猪舍内空气污染物净化。有关研究表明,在0.77~3.10 mg/m3臭氧浓度条件下消毒40 min,空气中的微生物和氨浓度可分别降低31.9%和52.9%[8-9],可见,臭氧除臭也是一种行之有效的方法。

4 养猪场除臭发展趋势

当前,我国大部分猪场还未充分重视养殖除臭,除臭方法比较简单,主要通过大功率的排气系统将猪舍内的臭气直接排放到环境中,这虽然减少了猪舍内的有害气体,但对周边的环境影响十分严重。另外,有部分规模养殖场在饲料源头中添加除臭剂,但这样会造成养殖费用比较高昂,增加了养殖成本,不易推广。因此,在国家日益重视生态环境保护的当下,有条件的规模养殖场尤其是楼层养殖场,采取统一收集臭气,并集中通过物理、化学和生物等方法进行处理后统一排放,从猪舍建造工程上及在饲料源头添加适量添加剂,以解决养殖场臭气处理问题,是今后解决养殖臭气污染环境的重要途径[9]。

5 小 结

生态空气,是人类赖以生存发展的永恒主题。在现代化规模养猪过程中,减少养殖臭气的排放,是未来生猪产业发展过程中必需执行的重要环节。由此,明确规模化猪场除臭的重大意义,明了生猪养殖过程中臭气的来源,围绕除臭源头减排、过程控制和末端处理,利用物理、化学和生物除臭等方法相互结合的综合防治措施,开展规模化生猪养殖除臭,减少臭气排放,保护生态环境,适用于各类规模养猪场,可有效改善畜牧生产过程中恶臭气味较重的问题,对进一步确保生猪产业健康持续发展具有促进作用,相关技术的实际应用也可有效降低臭气危害,实现生态猪肉产品的稳定供应,具有重要的现实意义和应用前景。

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