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肉牛养殖场的环境保护与粪便处理

2017-11-25

肉牛场的环境保护与粪便处理
    肉牛养殖过程中排出大量废弃物粪便、污水、甲烷、二氧化碳等。2001年国家环保总局发布《畜禽养殖业污染物排放标准》( GB 18596-2001)。因此,养牛场的粪污处理要引起足够的重视,目前,对养牛场粪污处理的基本原则是:养牛生产所有的废弃物不能随意弃置于土壤、河道而酿成公害,应加以适当的处理,合理利用并尽可能在场内或就近处理解决。
肉牛犊
    牛粪和污水通过理化及生物作用,其中,微生物可被杀死,各种有机物逐渐分解,变成植物可以吸收利用的养分。
    一、牛粪的处理方法
    畜粪的处理技术包括好氧处理(氧化塘)、厌氧消化处理和高温发酵处理我国已具有一系列粪污处理综合系统:粪污同液分离技术(包括前分离和后分离);厌氧发酵生物技术;好氧曝气技术;沼气净化和利用技术;沼渣沼液生产复合有机肥技术;生物氧化塘技术等  我国对牛粪的无害化处理及利用技术研究有牛粪堆肥化处理,生产沼气并建立“草一牛一沼”生态综合利用系统等。
    1.堆肥发酵处理
    牛粪的发酵处理是利用各种微生物的活动来分解粪中的有机成分,在发酵过程中形成的特殊理化环境也可基本杀灭粪巾的病原体。主要方法有:充氧动态发酵、堆肥处理、堆肥药物处理,其中堆肥处理方法简单,无须专用设备,处理费用低。
    2.牛粪的有机肥加工
    牛粪的有机肥处理为养殖场创造极其优良的牧场环境,实现优质、高效、低耗生产,可改善产品质量,提高生产效益。利用微生物发酵技术,将牛粪便经过多重发酵,使其完全腐熟,彻底杀死有害病菌,使粪便成为无臭、完全腐熟的活性有机肥,从而实现牛粪便的资源化、无害化、无机化;同时,解决了肉牛场因粪便所产生的环境污染。所生产的有机肥,广泛应用于农作物种植、城市绿化以及家庭花卉种植等。
    牛粪有机肥生产工艺如下。
    牛粪便原料收集于发酵车间内一接种微生物发酵剂一通氧发酵一脱臭、脱水一加入配料,平衡氮磷钾一粉碎一包装(粉状肥)一造粒一包装(颗粒肥)。
    3.生产沼气
    利用牛粪有机物在高温(35~55℃)、厌氧条件下经微生物(厌氧细菌,主要是甲烷)降解成沼气,同时,杀灭粪水中大肠杆菌、蠕虫卵等。产生的沼气作生活能源,残渣又可作肥料=除严寒地区外我国各地都有用沼气发酵开展粪尿污水综合利用的成功经验。我国北方冬季为了提高产气率往往需给发酵罐加热,主要原因是沼气发酵在15~25℃时产气率极低,从而加大沼气成本。
    4.蚯蚓养殖综合利用
    利用牛粪养殖蚯蚓可形成养牛→牛粪养蚯蚓→生产绿色生态肥料蚯蚓粪→促进农作物生产的良好生态链。在日本、美国、加拿大、法国等许多国家先后建立不同规模的蚯蚓养殖场。我国目前已广泛进行人工养殖试验和生产。
    二、污水的处理与利用
    随着养牛业的高速发展和生产效率的提高,养牛场产生的污水量也大大增加,这些污水中含有许多腐败有机物,也常带有病原体,若不妥善处理,就会污染水源、土壤等环境,并传播疾病、
    养牛场污水处理的基本方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法。这三种处理方法单独使用时均无法把养牛场高浓度的污水处理好,要采用综合系统处理。
    1.物理处理法
    物理处理法是利用物理作用,将污水中的有机污染物质、悬浮物、油类及其他固体物分离出来,常用方法有:固液分离法、沉淀法、过滤法等。固液分离法首先将牛舍内粪便清扫后堆好,再用水冲洗,这样既可减少用水量,又能减少污水中的化学耗氧量,给后段污水处理减少许多麻烦。
    利用污水中部分悬浮固体其密度大于1的原理使其在重力作用下自然下沉,与污水分离,此法称为沉淀法。固形物的沉淀是在沉淀池中进行的,沉淀池有平流式沉淀池和竖流式沉淀池两种。
    过滤法主要是使污水通过带有孔隙的过滤器使水变得澄清的过程.养牛场污水过滤时一般先通过格栅,用以清除漂浮物(如草末、大的粪团等)之后进入滤池。
    2.化学处理法
    是根据污水中所含主要污染物的化学性质,用化学药品除去污水中的溶解物质或胶体物质,如混凝沉淀,用三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等混凝剂,使污水中的悬浮物和胶体物质沉淀而达到净化目的。
    3.生物处理法
    生物处理法是利用微生物分解污水中的有机物的方法。净化污水的微生物大多是细菌,此外还有真菌、藻类、原生动物等该法主要有氧化塘、活性污泥法、人工湿地处理。
    (1)氧化塘法亦称生物塘,是构造简单、易于维护的一种污水处理构筑物,可用于各种规模的养殖场  塘内的有机物由好氧细菌进行氧化分解,所需氧由塘内藻类的光合作用及塘的再曝气提供氧化塘可分为好氧、兼性、厌氧和曝气氧化塘  氧化塘处理污水时一般以厌氧一兼氧一好氧氧化塘连串成多级的氧化塘,具有很高的脱氮除磷功能,可起到三级处理作用
    氧化塘优点是土建投资少,可利用天然湖泊、池塘,机械设备的能耗少,有利于废水综合作用缺,缺点是受土地条件的限制,也受气温、光照等的直接影响,管理不当可滋生蚊蝇,散发臭味而污染环境。
    (2)活性污泥法  由无数细菌、真菌、原生动物和其他微生物与吸附的有机物、无机物组成的絮凝体称为活性污泥,其表面有一层多糖类的黏质层,对污水巾悬浮态和胶态有机颗粒有强烈的吸附和絮凝能力。在有氧时其巾的微生物可对有机物发生强烈的氧化和分解。
    传统的活性污泥需建初级沉淀池、曝气池和二级沉淀池。即污水一初级沉淀池一曝气池一二级沉淀池一出水,沉淀下来的污泥一部分回流入曝气池,剩余的进行脱水干化
    (3)人工湿地处理采用湿地净化污物的研究起始于20世纪50年代。湿地经精心设计和建造,粪污慢慢流过人工湿地,通过人工湿地的植被、微生物和碎石床生物膜,将污水巾的化学耗氧量(COD)、生化需要量(BOD)、氮、磷等消除,使污水得以净化。目前国内外已开始应用天然湿地和人造湿地处理污水(图3 -14)
图3-14牛场粪尿人工湿地处理示意图
    图3-14牛场粪尿人工湿地处理示意图
    几乎任何一种水生植物都适合于湿地系统,最常见的有水葫芦、芦苇、香蒲属和草属。某些植物如芦苇和香蒲的空心茎还能将空气输送到根部,为需氧微生物提供氧气
    三、粪便污水的综合生态工程处理——“人工生态工程”技术
    工程由沉淀池一氧化池一漫流草地一养鱼塘等组成。通过分离器或沉淀池将牛粪尿、污水进行固体与液体分离,其中,固体作为有机肥还田或作为食用菌培养基,液体进入沼气厌氧发酵池。通过微生物一植物一动物一菌藻的多层生态净化系统,使污水污物净化到国家排放标准时可排放到江河或用于冲刷牛舍等。



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