规模化猪场猪粪尿沼气发酵综合处理利用

1、规模化猪场猪粪尿沼气发酵综合处理利用周元军(山东省临沂师范学院农林学院动科系,山东临沂276003摘要:分析了规模化猪场粪尿对环境的污染及影响,提出规模化猪场必须改变“自我封闭”的养殖方向,从建设生态农业和保护生态环境的原则出发,运用沼气生物工程技术对猪的粪尿进行综合处理与利用。关键词:规模化猪场;粪尿;沼气中图分类号:S82814文献标识码:B文章编号:052925130(20030920019202近年来,随着养猪生产的规模化、工厂化程度的不断提高,猪场产生的粪污急剧增加。若不积极开发利用,将会导致环境污染,破坏生态平衡。1规模化猪场猪粪尿对环境的污染传统养猪产生的粪污较少,还田为肥,基本

2、上不存在环境污染问题。规模化猪场能够大大提高生产效率和饲料转换率,降低生产成本,从而增加经济效益。但是工厂化造成了猪粪尿过度集中和冲洗水大量增加。为了运输方便,规模化猪场大多建在城市郊区,周围无足够的农田消纳数量众多的粪污,或因人为因素不加以利用,粪污任意堆放和排放,有害气体及生产中的大量尘埃、微生物排入大气。据测定,一年出栏1018万头的猪场每小时向大气排放1519kg氨、1415kg硫化氢、15亿个菌体、2519kg粉尘,污染半径可达415510km1。大量的猪粪尿污水及其所污染的水体、饲料和空气,也影响养猪生产水平,严重时将成为威胁养猪业发展的重要因素。2沼气发酵综合利用技术猪粪尿虽然能

3、引起水质和空气污染,但猪粪尿中含有大量的营养物质(如无机氮、磷等,若能合理利用,则可带来可观的经济利益。所以,猪粪尿的开发利用已为国内外养猪业关注。目前,国内外猪粪尿沼气发酵综合利用技术主要有两大类:即物质循环利用型生态系统和卫生与能源型综合系统。211物质循环利用型生态系统该工程技术是一种按照生态系统内能量流和物质流的循环规律而设计的一种生态工程系统。其原理是某一生产环节的产出(如粪尿及废水可作为另一生产环节的投入(如圈舍的冲洗,使系统中的物质在生产过程中得到充分的循环利用,从而提高资源的利用率,预防废弃污物等对环境的污染。种植业2养殖业2沼气工程三结合的物质循环利用型生态系统的基本内容:将

4、猪场的粪便污水冲入沼气池,经厌氧发酵产生沼气,沼气供民用炊事、照明、采暖(如温室大棚等乃至发电。据报道,16头肥猪的粪便产生的沼气相当于1t汽收稿日期:2002212231;修回日期:2003203225作者简介:周元军(19622,男,副教授,硕士。油的能源,沼气中CH4的含量达55%65%,相当于天然气CH4含量的70%2。沼液可作为优质饵料,用以养鱼、养虾等,还可以用来浸种、浸根、浇花,并对作物、果蔬叶面、根部施肥;沼气渣可用作培养食用菌、蚯蚓,解决饲养畜禽蛋白质饲料不足的问题,剩余的废渣还可以返田增加肥力,改良土壤,防止土地板结,减少化肥的用量。据试验,用沼气渣返田,可减少化肥、农药投

5、入60%以上,蔬菜、作物增收20%以上3。种植业2养猪业2沼气工程三结合物资循环利用型生态系统布局见图1 。图1种植业2养猪业2沼气工程三结合物资循环利用系统从图1可以看出,物质循环利用型生态系统实际上是一个以生猪养殖为中心,沼气工程为纽带,集种、养、鱼、副、加工业为一体的生态系统,它具有与传统养殖业不同的经营模式。在这个系统中,物质和能量获得充分的利用,环境得到良好的保护。因此生产成本低,产品质量优,资源利用率高,收到了经济效益与生态效益同步增长的效果4。212卫生和能源型综合系统卫生和能源型综合系统的运作方式:将猪粪尿先进行厌氧发酵,形成气体、液体和固体3种成份,然后利用气体分离装置把沼气

6、中甲烷和二氧化碳分离出来,分离出来的甲烷可以作为燃料照明,也可进行沼气发电,获得再生能源;二氧化碳可用于培养螺旋藻等经济藻类。沼气池中的上层液体中的上层液体经过一系列的沼气能源加热管消毒处理后,可作为培养藻类的矿质营养成分。沼气池下层的泥浆与其他肥料混合后,作为有机肥料可改良土壤;过滤后的螺旋藻等藻体含有丰富、齐全的营养元素,既可以直接加入鱼池中喂鱼、拌入猪饲料中喂猪,也可以经小型的干燥设备烘干、灭菌,然后作为廉价的蛋白质和维生素源,供人们食用,补充人体所需的必需氨基酸、91畜牧与兽医2003年第35卷第9期不同梯度脲酶抑制剂对绵羊全混合饲粮养分48h 降解率的影响李杰,白云峰(东北农业大学动

7、物营养研究所,黑龙江哈尔滨150030摘要:采用安装瘘管的成年羊12只,分为4组,分别饲喂脲酶抑制剂氢醌为0,20,40,80m g/kg 的饲粮。试验期为2d ,用尼龙袋法测定全混合饲粮中干物质(DM 、中性洗涤纤维(NDF 和酸性洗涤纤维(ADF 于瘤胃48h 的消失率。试验结果表明,饲粮中添加脲酶抑制剂氢醌可提高动物饲粮粗纤维的消失率。当在饲粮中添加20,40,80mg/kg 的氢醌时,DM 的消失率分别提高42194%(P <0101,38161%(P <0101和30115%(P <0105;NDF 的消失率分别提高36122%(P <0101,30146%(

8、P <0101和18170%;ADF 的消失率分别提高28102%(P<0105,24181%和14112%。提高饲粮养分消失率的脲酶抑制剂添加量的顺序是20,40,80m g/kg 。关键词:脲酶抑制剂;营养物质降解率;尼龙袋法中图分类号:S82611文献标识码:B 文章编号:052925130(20030920020202尿素是饲粮中补充非蛋白氮最为方便和廉价的氮源,而限制反刍动物利用尿素的主要因素是尿素在瘤胃内,在脲酶的作。瘤胃微生物固定氨合成菌体蛋白的能力与之不匹配。反刍动物对尿素利用的主要障碍是其在瘤胃中的降解率过高,在很短的时间内产生暴发式释放。这使瘤胃中的氨的浓度约超

9、出微生物利用能力的4倍。脲酶抑制剂可以调控瘤胃微生物代谢,抑制脲酶活性,减慢尿素的分解速度,提高反刍动物对氮的利用率,避免氨中毒。国内对脲酶抑制剂的研究刚刚起步,用于动物生产的脲酶抑制剂的种类很少,仅有乙酰氧肟酸一种,而且脲酶抑制剂很容易被瘤胃微生物适应1。因此,研究和开发多种脲酶抑制剂是促进非蛋白氮利用的有效途径之一。氢醌在土壤和农化领收稿日期:2002211226域应用较为广泛,可抑制土壤微生物产生的脲酶的活性而延长氮肥的使用效率。张永根等2和白云峰3用氢醌作为脲酶抑制剂用于绵羊的研究表明,氢醌对瘤胃微生物脲酶有很好的抑制作用,当饲粮中添加20mg/kg 、40mg/kg 及80mg/kg

10、 的氢醌时,对尿素氨释放的抑制率达到40%60%,其中以40mg/kg 为最佳。氢醌作为脲酶抑制剂是否对其他营养成分的消化产生影响未见报道。本文就此方面进行了研究,观察氢醌对绵羊全混合饲粮中干物质(DM 、中性洗涤纤维(NDF 、酸性洗涤纤维(ADF 48h 降解率的影响。1材料与方法111试验动物试验在东北农业大学畜牧试验站进行。选用性别相同、体重(平均35kg 接近的装有瘘管的4月龄东北细毛羊12只,稀有维生素等营养要素。这一系统的实施、运用,可以有效地改善猪场周围的卫生和生态环境,提高人们的健康和营养水平。同时,猪场还可以从混合肥料、沼气燃烧、沼气发电、鱼虾和螺旋藻体中获得经济收入。该系统的布局图如图2所示 。图2卫生和能源型综合系统布局图3结语随着规模化养猪的迅速发展,防止猪粪尿污水的污染,保持生态环境平衡,已刻不容缓。因此,要加大对猪粪尿污水处理和开发利用的研究力度。规模大的养猪企业,有较强的经济实力,有条件购置废物的加工及处理的设备设施,可按照物质循环利用这种生态农业模式进行规划和改造养猪场,对猪粪污水进行综合处理与开发利用。从而为人类和动物提供一个良好的生存和生活环境,以保证养猪业生产持续稳定的发展。参考文献:1廖新.美国养猪业粪污的处理利用J .家畜生态,1997,18(2:27230.2王风勤,等.畜牧业生产中的环境污染