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文檔簡介
1、畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖與廢棄物處理,陳明元,2014年5月15日,主要內(nèi)容,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征 畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng) 畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用 重慶市微生物肥料工程技術(shù)研究中心簡介,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,概述,傳統(tǒng)畜禽養(yǎng)殖業(yè) 我國傳統(tǒng)的畜禽養(yǎng)殖采取一家一戶的家庭養(yǎng)殖。分散型畜禽養(yǎng)殖戶是我國最傳統(tǒng)的畜禽養(yǎng)殖模式。由農(nóng)戶自家經(jīng)營,養(yǎng)殖成本小、經(jīng)營靈活,養(yǎng)殖份額仍在全國畜禽養(yǎng)殖中占據(jù)較大比重。 特點:
2、 (1)以戶為單元分散飼養(yǎng),人畜混居,畜禽散養(yǎng)散放 (2)養(yǎng)殖品種單一,規(guī)模小 (3)商品化程度較低 (4)畜禽養(yǎng)殖業(yè)資源開發(fā)利用方式粗放、綜合利用水平低,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,概述,現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè) 在市場經(jīng)濟驅(qū)動下,隨著人口增長及城市化進程,對肉、禽、蛋、奶等動物性食品的需求增加,畜禽養(yǎng)殖從傳統(tǒng)的家庭養(yǎng)殖向集約化、規(guī)?;?、專門化及商品化方向發(fā)展。
3、 由于城市周邊地區(qū)具有區(qū)位條件優(yōu)越、飼料來源廣而豐富、資金及科學(xué)技術(shù)力量雄厚等特征,我國畜禽業(yè)規(guī)模養(yǎng)殖起步于大城市郊區(qū),緊接著是主產(chǎn)區(qū)的畜禽養(yǎng)殖小區(qū)建設(shè),這是現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的兩個重要發(fā)展階段。 城區(qū)或城市周邊地區(qū)成為引領(lǐng)我國現(xiàn)代畜禽產(chǎn)業(yè)科技進步的重要示范與輻射區(qū)域,對全國現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展起到支撐、引領(lǐng)和示范作用 。,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,概述,我國畜禽養(yǎng)殖的經(jīng)營模式 規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場:指達(dá)到一定生產(chǎn)規(guī)模的大型
4、畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)企業(yè)。我國規(guī)?;⑷f頭(只)以上禽畜養(yǎng)殖場達(dá)10 萬多個。 畜禽養(yǎng)殖小區(qū)(專業(yè)合作社):出現(xiàn)于20 世紀(jì)90 年代中期,在專業(yè)戶養(yǎng)殖基礎(chǔ)上,將分散在農(nóng)戶屋邊飼養(yǎng)的畜禽按村落或地域統(tǒng)一規(guī)劃,合理布局,集中建設(shè)畜禽舍,實行分戶或聯(lián)戶的養(yǎng)殖方式。該模式是現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖的重要方式之一,也是我國畜禽分散式飼養(yǎng)向規(guī)模化發(fā)展的一種過渡形式。全國各類養(yǎng)殖專業(yè)合作社已突破6 萬個。山東、河南、河北等省區(qū),是我國重要畜產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū),也是養(yǎng)
5、殖小區(qū)發(fā)展較快的地區(qū)。 分散型畜禽養(yǎng)殖戶:又分為畜禽散養(yǎng)密集區(qū)和畜禽散養(yǎng)戶兩種情況,是我國最傳統(tǒng)的畜禽養(yǎng)殖模式。,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,概述,我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的構(gòu)成,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的地位、作用與功能,1 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的地位(1) 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)構(gòu)成城市和農(nóng)村經(jīng)濟的重要組成部分。 1988年以來,畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值年平均遞增近10%,增長速度明顯高于種植業(yè);畜禽養(yǎng)殖業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重已
6、經(jīng)從1980年的18%上升至2009年的38%,部分城市周邊地區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值已高達(dá)50%以上。 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)成為我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟中最有活力的增長點和最主要的支柱產(chǎn)業(yè),也是農(nóng)民經(jīng)濟收入的主要來源之一。,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的地位、作用與功能,1 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的地位(2) 我國現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)不僅為滿足居民日益增長的畜禽產(chǎn)品消費市場需求做出了重大貢獻(xiàn),而且在推進我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)
7、整、帶動國民經(jīng)濟中第一產(chǎn)業(yè)、推動第二產(chǎn)業(yè)和促進第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面起到了不可替代的先導(dǎo)地位。,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的地位、作用與功能,2 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的作用與功能(1) 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)體系中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)的關(guān)聯(lián)度最高、產(chǎn)業(yè)鏈最長。發(fā)展現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)將推動形成一個大產(chǎn)業(yè),形成一系列的產(chǎn)業(yè)集成。 現(xiàn)代意義上的畜禽養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的范疇,而成為融入一、二
8、、三產(chǎn)業(yè)的龐大產(chǎn)業(yè)體系。,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的地位、作用與功能,2 現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的作用與功能(2) 種植業(yè)作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要組成,是畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),為養(yǎng)殖動物提供了必需的飼料和飼草。 2008年,我國飼料總產(chǎn)量達(dá)到1.37億t,同比增長10.6%,連續(xù)位居全球第二位;中國飼料工業(yè)協(xié)會預(yù)測,從國內(nèi)大中型飼料生產(chǎn)企業(yè)目前情況看,我國飼料生產(chǎn)總量將保持持續(xù)穩(wěn)定增長的趨勢。我國飼料工業(yè)產(chǎn)值在1999
9、年已超過1 800億元,在全國統(tǒng)計的38個工業(yè)行業(yè)中排名穩(wěn)居前15位。飼料工業(yè)成為我國國民經(jīng)濟中的一個重要支柱產(chǎn)業(yè)。,中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與特征,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),問題的提出,多年來,湖泊及地表水系富營養(yǎng)化問題比較突出,人們更多地注重對工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)化學(xué)肥料及生活廢棄物中營養(yǎng)物質(zhì)的研究,而對畜禽養(yǎng)殖排泄物中營養(yǎng)物質(zhì)的遷移及其環(huán)境影響沒能引起足夠重視。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,城市人口的迅速增加以及生活水平的提高,使得對食品尤其是動物性
10、食品的需求增加,這導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展以及集約化、規(guī)模化養(yǎng)殖場的出現(xiàn),尤其是在城區(qū)或城市周邊地區(qū),集中了相當(dāng)數(shù)量的規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場。這些養(yǎng)殖場由于缺少自有土地,因此畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的排泄物得不到充分利用,其畜禽排泄物的處理與排放問題未能受到應(yīng)有的重視,極易引發(fā)環(huán)境問題。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),問題的提出,畜禽養(yǎng)殖過程中,由于畜禽排泄物處置不當(dāng)或糞水排放,會產(chǎn)生新的農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題。選擇江蘇省兩個典型地區(qū),分別代表蘇南和蘇北類型,
11、運用案例區(qū)域調(diào)查法和養(yǎng)分物質(zhì)分析法,對江蘇牲畜養(yǎng)殖場的飼料、牲畜排泄物、土壤、地表水及地下水中養(yǎng)分狀況進行調(diào)查采樣與分析,對牲畜規(guī)模養(yǎng)殖中的養(yǎng)分循環(huán)與管理及其環(huán)境效應(yīng)進行評價。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分循環(huán)分析,我國傳統(tǒng)的牲畜養(yǎng)殖通常采取一家一戶的家庭養(yǎng)殖模式,養(yǎng)殖戶自身擁有農(nóng)業(yè)土地,養(yǎng)殖產(chǎn)生的排泄物作為有效的養(yǎng)分來源重新歸還農(nóng)業(yè)土地,養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)緊密結(jié)合,保證了二者之間養(yǎng)分的雙向流動,實現(xiàn)養(yǎng)分的良性循環(huán)。近年來,在市場經(jīng)濟
12、的驅(qū)動下,牲畜養(yǎng)殖正從傳統(tǒng)的家庭養(yǎng)殖向集約化、規(guī)模化方向迅速發(fā)展。這在有效緩解畜禽產(chǎn)品供需矛盾、提高養(yǎng)殖效益的同時,也帶來一系列問題(牲畜規(guī)?;B(yǎng)殖過程中排泄物的處理利用與排放、種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)之間的養(yǎng)分平衡管理等)。由于實行規(guī)?;B(yǎng)殖,養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)通常分離且相當(dāng)數(shù)量的規(guī)?;B(yǎng)殖場發(fā)布在城市周邊地區(qū),造成并強化了養(yǎng)分通過飼料載體從種植區(qū)域向養(yǎng)殖區(qū)域的單向流動,導(dǎo)致養(yǎng)殖區(qū)域過量的營養(yǎng)負(fù)載,以及牲畜養(yǎng)殖區(qū)域與農(nóng)業(yè)種植區(qū)域之間的養(yǎng)分失衡。同時
13、增大環(huán)境負(fù)荷,可造成牲畜養(yǎng)殖排泄物對土壤和水環(huán)境的污染。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分循環(huán)分析,1 飼料中養(yǎng)分組成狀況 生豬養(yǎng)殖場飼料蛋白質(zhì)含量為10.59%~18.75%,蘇北地區(qū)個別以青飼料為主的家庭養(yǎng)豬場飼料蛋白質(zhì)含量僅為4.41%;總氮(TN)含量7.67~31.26 g/kg,總磷(TP)含量3.49~9.67 g/kg,鉀(K)含量3.54~9.77 g/kg 。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分
14、循環(huán)分析,表1 生豬養(yǎng)殖場飼料養(yǎng)分組成,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),注:Ff為育肥豬飼料,F(xiàn)s為母豬飼料,F(xiàn)p為仔豬飼料,養(yǎng)分循環(huán)分析,2 固體排泄物中養(yǎng)分組成狀況 牲畜固體排泄物中普遍含有豐富的N、P及K,其養(yǎng)分含量的高低依次為:N > P > K。 生豬養(yǎng)殖場新鮮固體排泄物總氮(TN)含量一般在13.80~40.35 g/kg,堆制糞便總氮含量為19.08~33.24 g/kg;新鮮固體排泄物總磷(TP)含量
15、一般在5.27~28.32 g/kg,堆制糞便總磷含量為25.05~36.54 g/kg;新鮮固體排泄物鉀(K)含量一般在2.90~24.43 g/kg,堆制糞便鉀含量2.06~10.82 g/kg。 個別地區(qū)以青飼料為主的家庭養(yǎng)豬場新鮮固體排泄物總氮、總磷、鉀含量分別為5.36、4.94和2.90 g/kg。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分循環(huán)分析,表2 生豬養(yǎng)殖場固體排泄物養(yǎng)分組成,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),注:組成
16、以干基計算,?為單個樣品,養(yǎng)分循環(huán)分析,3 液體排泄物中養(yǎng)分組成狀況 牲畜養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞水(糞尿及污水)同樣含有豐富的氮、磷、鉀等養(yǎng)分。牲畜的糞水(糞尿及污水)中各種養(yǎng)分含量的高低依次為:N > K > P。 與牲畜固體排泄物的利用情況不同,由于運輸?shù)确矫娴脑?,多?shù)牲畜養(yǎng)殖場的液體糞水在養(yǎng)殖場儲糞池內(nèi)或排入周邊水體,造成水環(huán)境污染。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分循環(huán)分析,表3 生豬養(yǎng)殖場液體排泄物養(yǎng)分組
17、成,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分循環(huán)分析,4 生豬和家禽排泄物中NPK總量的貢獻(xiàn)率(1) 資料分析統(tǒng)計表明,畜禽生產(chǎn)中,生豬與家禽排泄物中所含N、P、K分別占畜禽排泄物總養(yǎng)分量的75%、85%和50%。 生豬排泄物所含的N占畜禽排泄物TN量的50%,P占65%。 牲畜排泄物所含N、P養(yǎng)分量分別達(dá)到作物養(yǎng)分需求量的9%~36%和18%~39%。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),養(yǎng)分循環(huán)分析,4 生豬和家禽排泄物中N
18、PK總量的貢獻(xiàn)率(2),畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),,養(yǎng)分循環(huán)分析,4 生豬和家禽排泄物中NPK總量的貢獻(xiàn)率(3),畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),,環(huán)境效應(yīng)評價,1 養(yǎng)殖場周邊地表水與地下水組成 牲畜養(yǎng)殖中液體糞水的排放是形成養(yǎng)殖場周邊地區(qū)水體污染的重要途徑。 牲畜養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞水富含N、P、K,其直接排入或未經(jīng)有效處理排入周邊水體,易產(chǎn)生N、P及有機物污染,導(dǎo)致水質(zhì)下降。 生豬養(yǎng)殖場附件地表水及地下水調(diào)查分析
19、結(jié)果證實,許多水樣含有P2O5 0.2 mg/L和N 2 mg/L,有的甚至分別高達(dá)8 mg/L和60 mg/L。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,表4 生豬養(yǎng)殖場附近地表水與地下水組成,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),,環(huán)境效應(yīng)評價,2 水體環(huán)境效應(yīng)(1) 未經(jīng)處理的畜禽養(yǎng)殖污水中含有大量的污染物質(zhì)(N、P及有機物),其污染負(fù)荷很高。 高濃度畜禽養(yǎng)殖污水排入江河湖泊中,造成廣泛的面源污染,導(dǎo)致水體環(huán)境的水質(zhì)惡
20、化、湖泊水庫富營養(yǎng)化現(xiàn)象普遍,安全飲水受到嚴(yán)重威脅。 大量畜禽廢棄物污水排入魚塘及河流中,會使對有機物污染敏感的水生生物逐漸消亡,嚴(yán)重時將導(dǎo)致魚塘及河流喪失使用功能。 畜禽廢棄物污水有害成分一旦進入地下水中,可使地下水溶解氧含量減少,并造成持久性的有機污染,導(dǎo)致原有水體喪失使用功能,極難治理、恢復(fù)。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,2 水體環(huán)境效應(yīng)(2) 牲畜養(yǎng)殖中固體排泄物對環(huán)境的影響主要發(fā)生在冬、
21、夏季。冬季,由于作物對肥料的需求減少,在固體排泄物堆放和發(fā)酵過程中,污染物(N、P及有機物)可隨地表徑流直接進入地表水系;夏季,降雨集中,同樣會形成地表徑流損失,導(dǎo)致水體污染。 在形成地表徑流的同時,場內(nèi)污水滲入周圍地下,一定程度上造成地下水硝酸鹽污染。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,2 水體環(huán)境效應(yīng)(3) 由于受養(yǎng)殖規(guī)模和糞污處理設(shè)備的限制,畜禽排泄物中N與P常被直接排入江河湖?;螂S地表徑流沖刷與滲透,造
22、成地表和地下水污染。 國家環(huán)境保護部、統(tǒng)計局和農(nóng)業(yè)部于2010年聯(lián)合發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》顯示,畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要水污染物排放量為BOD 1 268.26萬t、TN 102.48萬t、TP 16.04萬t、Cu 2 397.23t、Zn 4 756.9t;重點流域(巢湖、太湖、滇池和三峽庫區(qū)4個流域)畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要水污染物排放量為BOD 705.98萬t、TN 45.75萬t、TP 9.16萬t、Cu 980.03t、
23、Zn 2 323.95t。 畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要污染物進入水體后,易導(dǎo)致水中硝酸鹽含量超標(biāo)(>10 mg/L,EPA)、水體富營養(yǎng)化(P>30 µg/L)、BOD和COD增加、破壞水域生態(tài)平衡,引起魚類等水生動物窒息死亡,進而影響到人們的生存環(huán)境和身體健康。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,3 土壤環(huán)境效應(yīng)(1) 大部分含氮化合物被氧化成硝酸鹽或厭氧分解成亞硝酸鹽,其中一部分積聚于表土層,引起土壤組成和性
24、狀發(fā)生改變,破壞土壤原有的基本功能。 大量施用畜禽糞便也會引起土壤中溶解鹽的積累,使土壤鹽分增高,影響植物生長。 植物中植酸磷因其消化率很低,動物食入的植酸磷有75%隨糞便排出體外。一方面,排出的P與Ca、Al或Cu等元素形成不溶性復(fù)合物而滯留在土壤中,引起土壤板結(jié)而影響種植業(yè)的發(fā)展;另一方面,施用畜禽糞便后使土壤中P過飽和并向下遷移,增大了P通過農(nóng)田排水系統(tǒng)滲漏的風(fēng)險。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,3 土
25、壤環(huán)境效應(yīng)(2) 畜禽養(yǎng)殖廢棄物重金屬污染風(fēng)險主要來自于生長必需的重金屬元素(Cu、Zn、Mn)、生物毒性顯著的金屬(Cd、Pb、Hg等),以及類金屬元素(As等)。 養(yǎng)殖業(yè)普遍使用具有促生長或調(diào)控生理和代謝的微量元素添加劑(如Cu、Zn和As等),這些金屬元素被動物直接消化吸收率低,如成年單胃動物對Cu和Zn的吸收率分別只有7%~15%和5%~10%,更多的是通過糞尿排出體外。 在農(nóng)田中大量長期施用含過
26、量重金屬元素的畜禽糞便,將造成土壤重金屬的累積和富集,并增強其向深層土壤遷移的能力,破壞土壤結(jié)構(gòu),進而影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。 土壤中Cu和Zn分別達(dá)到100~200 mg/kg和100 mg/kg以上即可造成土壤污染和植物中毒。 由于土壤重金屬污染的不可逆性,一旦土壤受到重金屬污染,這些有害物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品中的含量大幅度提高,最終將通過食物鏈輸入人或動物體內(nèi),對人畜健康產(chǎn)生更大危害。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)
27、評價,4 大氣環(huán)境效應(yīng)(1) 畜禽糞尿在堆放和發(fā)酵過程中,經(jīng)微生物分解或腐敗分解,會產(chǎn)生大量的氨(NH3)、硫化氫、吲哚、二氧化硫(SO2)、甲烷(CH4)、含氮氧化物、糞臭素等有害惡臭氣體,連同畜禽本身釋放的氣體,惡臭物質(zhì)可達(dá)230多種。 這些惡臭物質(zhì),大部分具有大氣污染和有害氣體污染的兩重性,其不僅會造成畜禽應(yīng)激,影響生長發(fā)育,降低畜禽產(chǎn)品質(zhì)量,而且嚴(yán)重影響畜禽養(yǎng)殖場周圍的空氣質(zhì)量,危害飼養(yǎng)人員及周圍居民的身體健
28、康。 畜禽舍內(nèi)的微生物通過空氣氣流彌散,與水、塵埃相結(jié)合懸浮在空氣中,形成微生物氣溶膠,這些帶有病原微生物的氣溶膠嚴(yán)重危害動物和人的身體健康。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,4 大氣環(huán)境效應(yīng)(2) 全球每年畜禽養(yǎng)殖業(yè)過程中經(jīng)腸道發(fā)酵和糞便排放的CH4分別為0.86億t和0.18億t左右;每年畜禽糞便所排放的氧化亞氮(N2O)約為0.04億t,CH4和N2O均會引起臭氧層的減少( 2004年統(tǒng)計) 。
29、 畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生了約20%的全球溫室效應(yīng)氣體,超過世界上所有交通運輸工具排放的總量。 以二氧化碳(CO2)釋放量衡量,畜禽養(yǎng)殖業(yè)較汽車的排放量要多18%;人類活動所產(chǎn)生的CO2、CH4和N2O分別有9%、37%和65%來自畜禽養(yǎng)殖業(yè),而CH4和N2O的溫室效應(yīng)分別是CO2的296倍和23倍(Steinfeld et al.,2006)。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,5 病原微生物效應(yīng)(1) 畜禽糞便
30、廢棄物中含有150多種人畜共患病的潛在致病源,主要為致病性大腸桿菌、沙門氏菌、賈第蟲(鞭毛蟲)、彎曲桿菌和原蟲,此外,還含有一些病毒等。 畜禽養(yǎng)殖場所排放的污水中平均1 mL含有33萬個大腸桿菌和66萬個腸球菌,沉淀池內(nèi)污水中蛔蟲卵和毛首線蟲卵分別高達(dá)193和106個。畜禽糞便如不經(jīng)妥善處理即排入環(huán)境,就會成為危險的傳染源,造成疫病傳播,危及畜禽本身和人體健康。 未經(jīng)處理的糞便中致病微生物在環(huán)境中能存活很長時間,
31、甚至在田間施用后仍能生存,直接污染種植作物(進入植物體內(nèi)污染作物的可食部分) 。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),環(huán)境效應(yīng)評價,5 病原微生物效應(yīng)(2) 隨著抗生素在養(yǎng)殖業(yè)的大量使用,動物體內(nèi)耐藥細(xì)菌數(shù)量增加,病菌耐藥性不斷產(chǎn)生并增強。隨著污水和糞肥的使用,帶有耐藥基因的菌株進入環(huán)境,其抗性基因可能通過轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)等作用轉(zhuǎn)移至人類病原菌,威脅人類健康。 養(yǎng)殖場分離的大腸桿菌普遍存在對抗生素的多重耐藥現(xiàn)象,耐藥菌在動物、環(huán)
32、境和飼養(yǎng)員之間可能存在擴散、傳遞現(xiàn)象。 畜禽養(yǎng)殖場排放的糞便和廢水含有大量耐藥細(xì)菌,這些糞便和糞水施入土壤和水體后,在一定程度上增加了環(huán)境中耐藥細(xì)菌的數(shù)量。(超級細(xì)菌,由于新的蛋白酶基因NDM-1的出現(xiàn),對除替加環(huán)素和黏菌素外的所有抗生素藥物均產(chǎn)生耐藥性) 由于抗生素的長期使用,極易在動物體內(nèi)蓄積,以致在動物性食品中殘留抗生素。長時間攝入抗生素殘留的動物性食品后,可在人體內(nèi)蓄積,進而引起過敏反應(yīng)、人體內(nèi)部分敏感菌株產(chǎn)
33、生耐藥性、破壞人體腸道微生態(tài)菌群動態(tài)平衡。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),利用管理狀況,固體排泄物的利用管理 多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場的固體排泄物用作周邊農(nóng)村的農(nóng)田包括蔬菜、果樹肥料。 以固體排泄物為主要原料制造的有機或生物肥料,同樣有著極大的市場需求。 部分養(yǎng)殖場將固體排泄物用作魚飼料,利用魚塘的功能消化、處理排泄物中的養(yǎng)分,然后再行排放。 或?qū)⑿笄菖判刮镒鳛樯锬茉从糜谡託馍a(chǎn)。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),利用
34、管理狀況,液體排泄物的利用管理 畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞尿及污水,其N、P、K養(yǎng)分含量豐富,約占畜禽排泄物養(yǎng)分總量的50%左右。 由于運輸?shù)仍?,僅少數(shù)畜禽養(yǎng)殖場將糞水用作肥料,多數(shù)尚未得到利用,在儲糞池內(nèi)積存,或排入周邊水域,造成周邊環(huán)境不同程度的污染。,畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境效應(yīng),畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,環(huán)境負(fù)荷,畜禽養(yǎng)殖環(huán)境負(fù)荷(1) 集約化、規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖在帶來規(guī)模效益的同時,畜禽排泄物產(chǎn)生了大量的N、P等環(huán)境
35、富營養(yǎng)元素,處理不當(dāng)或不及時,極易導(dǎo)致環(huán)境污染。 由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的超常規(guī)發(fā)展,幾乎所有的畜禽養(yǎng)殖場在建場伊始就未考慮投資建造畜禽糞尿污染物的處理設(shè)施,其糞污任意堆放甚至直接排放,完全依賴于周邊土地和水域的自然消納,致使畜禽糞尿污水對周邊環(huán)境造成污染。 長江流域畜禽糞便污染負(fù)荷研究表明,城市周邊畜禽糞便的流失率達(dá)到30%~40%,畜禽糞便負(fù)荷量警報值平均達(dá)到0.52,畜禽糞便負(fù)荷量已超出該區(qū)域農(nóng)田的自然消納能力,對周邊環(huán)境
36、構(gòu)成極為嚴(yán)重的威脅。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,環(huán)境負(fù)荷,畜禽養(yǎng)殖環(huán)境負(fù)荷(2) 國家環(huán)境保護部、統(tǒng)計局和農(nóng)業(yè)部于2010年聯(lián)合發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》顯示:畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便產(chǎn)生量24.3億t,尿液產(chǎn)生量16.3億t。 畜禽養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)成為繼工業(yè)污染之后不可忽略的污染源,使得城區(qū)及周邊地區(qū)相對脆弱的生態(tài)環(huán)境面臨巨大的畜禽排泄物負(fù)荷壓力,由此帶來的環(huán)境風(fēng)險日趨突出。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,環(huán)境負(fù)荷,畜禽養(yǎng)殖環(huán)境負(fù)
37、荷(3) 《第一次全國污染源普查公報》顯示,農(nóng)業(yè)源污染物排放對我國水環(huán)境的影響較大。 農(nóng)業(yè)源污染物排放中,化學(xué)需氧量(COD)排放量為1324.09萬t,占化學(xué)需氧量排放總量的43.7%。農(nóng)業(yè)源也是總氮、總磷排放的主要來源,其排放量分別為270.46萬t和28.47萬t,分別占排放總量的57.2%和67.4%。 在農(nóng)業(yè)源污染中,比較突出的是畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的化學(xué)需氧量、總氮和總磷排放分別占農(nóng)業(yè)源的96%
38、、38%和56%。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),1 畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法 國家環(huán)境保護總局,2001-05-08發(fā)布并實施 對畜禽養(yǎng)殖污染定義:指在畜禽養(yǎng)殖過程中,畜禽養(yǎng)殖場排放的廢渣,清洗畜禽體和飼養(yǎng)場地、器具產(chǎn)生的污水及惡臭等對環(huán)境造成的危害和破壞。 適用于畜禽養(yǎng)殖場的污染防治。畜禽放養(yǎng)不適用本辦法。 畜禽養(yǎng)殖污染防治實行綜合利用優(yōu)先,資源化、無害化和減量化的原則。 規(guī)定
39、畜禽養(yǎng)殖場應(yīng)采取將畜禽廢渣還田、生產(chǎn)沼氣、制造有機肥料、制造再生飼料等方法進行綜合利用。用于直接還田利用的畜禽糞便,應(yīng)當(dāng)經(jīng)處理達(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn),防止病菌傳播。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范(HJ/T 81-2001) 國家環(huán)境保護總局,2001-12-19發(fā)布,2002-04-01實施 隨著我國集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,養(yǎng)殖場及其周邊環(huán)境問題日益突出,成為制約畜牧業(yè)進一步發(fā)展的主要
40、因素之一。為防止環(huán)境污染,保障人、畜健康,促進畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,依據(jù)《 中華人民共和國環(huán)境保護法》 等有關(guān)法律、法規(guī)制定本技術(shù)規(guī)范。 本技術(shù)規(guī)范規(guī)定了畜禽養(yǎng)殖場的選址要求、場區(qū)布局與清糞工藝、畜禽糞便貯存、污水處理、固體糞肥的處理利用、飼料和飼養(yǎng)管理、病死畜禽尸體處理與處置、污染物監(jiān)測等污染防治的基本技術(shù)要求。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),3 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18596-2001) 國家環(huán)境保
41、護總局、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2001-12-28聯(lián)合發(fā)布,2003-01-01實施 為控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣和惡臭對環(huán)境的污染,促進養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)工藝和技術(shù)進步,維護生態(tài)平衡,制定本標(biāo)準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于集約化、規(guī)?;男笄蒺B(yǎng)殖場和養(yǎng)殖區(qū),不適用于畜禽散養(yǎng)戶。根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模,分階段逐步控制,鼓勵種養(yǎng)結(jié)合和生態(tài)養(yǎng)殖,逐步實現(xiàn)全國養(yǎng)殖業(yè)的合理布局。 根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放的特點,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的污染物控制項目包括生
42、化指標(biāo)、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)和感觀指標(biāo)等。為推動畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物的減量化、無害化和資源化,促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)干清糞工藝的發(fā)展,減少水資源浪費,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了廢渣無害化環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),4 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范(HJ 497-2009) 國家環(huán)境保護部,2009-09-30發(fā)布,2009-12-01實施 為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》等有關(guān)法律,規(guī)范畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程建設(shè)與運行,治理畜禽
43、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物及惡臭污染,改善環(huán)境質(zhì)量,制定本規(guī)范。 本規(guī)范以我國當(dāng)前的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和污染控制技術(shù)為基礎(chǔ),規(guī)定了畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程設(shè)計、施工、驗收和運行維護的技術(shù)要求。 本規(guī)范適用于集約化畜禽養(yǎng)殖場(區(qū))的新建、改建和擴建污染治理工程從設(shè)計、施工到驗收、運行的全過程管理和已建污染治理工程的運行管理,可作為環(huán)境影響評價、設(shè)計、施工、環(huán)境保護驗收及建成后運行與管理的技術(shù)依據(jù)。 本規(guī)范區(qū)分三種情況,給出了不同清糞
44、方式(水沖糞,干清糞)下應(yīng)選擇的污染治理工藝。工藝方法優(yōu)先選用《畜禽養(yǎng)殖污染防治最佳可行技術(shù)導(dǎo)則(BAT)》推薦使用的技術(shù)。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),5 畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)政策 國家環(huán)境保護部,2009-09-14 為促進畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)進步,防治畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境的污染,保護生態(tài)環(huán)境,保障人體健康,根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》等相關(guān)法律,以及《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》等法規(guī),制定本技術(shù)政策。
45、 本技術(shù)政策確立了畜禽養(yǎng)殖污染防治應(yīng)遵循的六項技術(shù)原則,提出了畜禽養(yǎng)殖污染防治應(yīng)貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合;管理措施和技術(shù)措施相結(jié)合;有效利用和全面處理相結(jié)合;經(jīng)濟性和實用性相結(jié)合”的技術(shù)方針,明確了我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn),實行節(jié)能減排”的環(huán)境方針,及實行“源頭削減、清潔生產(chǎn)、全過程控制、資源化綜合利用,防止二次污染”的總體技術(shù)路線。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,管理模式,1 特色生態(tài)養(yǎng)殖模式 利用林下(果
46、園)的土地資源,在林間草地進行畜禽養(yǎng)殖,發(fā)展特色生態(tài)農(nóng)業(yè),實現(xiàn)高效、綠色、生態(tài)養(yǎng)殖。 實行林間草地畜禽養(yǎng)殖,可以使有限的土地資源得到充分利用,解決發(fā)展畜牧業(yè)與保護基本農(nóng)田而引發(fā)的爭地問題,也可以有效地形成農(nóng)林牧相互促進、共同發(fā)展的良好生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟效益。牲畜家禽覓食林中的蟲、草,排泄的糞便就地消納,增加了地力,又有利于樹木成長和除草。林地為牲畜家禽提供了廣闊的自然空間,牲畜家禽在林間活動范圍大,抗病力增強,生產(chǎn)管理上不需用藥
47、,生產(chǎn)出來的畜禽肉、蛋無藥物殘留,營養(yǎng)價值高。同時,林地的草、蟲為牲畜家禽提供了豐富的營養(yǎng),既節(jié)約了飼料,又降低了飼養(yǎng)成本,促進了農(nóng)民增收。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,管理模式,2 標(biāo)準(zhǔn)化健康養(yǎng)殖模式(1) 我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的動物種類繁多,飼養(yǎng)方式多種多樣,生產(chǎn)規(guī)模和飼養(yǎng)密度差異很大。根據(jù)養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀與生產(chǎn)實際,提出適合我國國情的畜禽健康養(yǎng)殖全過程管理關(guān)鍵控制點、控制技術(shù)和控制方法,形成健康養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)體系,不僅有利于
48、我國養(yǎng)殖業(yè)制度標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)對接,而且對于指導(dǎo)我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)具有極為重要的意義。 在精確估測特定畜禽不同生理階段、環(huán)境和日糧配制類型等條件下的營養(yǎng)需要量和養(yǎng)分消化利用率以及準(zhǔn)確了解飼料原料組成與生物學(xué)特性基礎(chǔ)上,通過日糧營養(yǎng)調(diào)控(控制飼料成分)可以降低畜禽排泄物中的N、P含量,從源頭(飼料)削減污染物,緩解畜牧業(yè)對環(huán)境的壓力。 建立新的高效無公害畜禽飼料配方參數(shù)和技術(shù)體系,研制生產(chǎn)無公害、環(huán)境友好型綠色飼料,
49、提高飼料中N、P的利用率和畜禽飼料報酬,確保動物本身及其產(chǎn)品的衛(wèi)生安全、減少動物生產(chǎn)過程中N、P及其他營養(yǎng)物質(zhì)的過量排放及對環(huán)境的污染,建立“飼料安全→動物健康養(yǎng)殖→食品安全→環(huán)境安全”體系,推進我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)持續(xù)、高效和健康發(fā)展。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,管理模式,2 標(biāo)準(zhǔn)化健康養(yǎng)殖模式(2) 推進規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化、高效現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖場建設(shè),改善規(guī)模養(yǎng)殖場的欄舍、防疫、沼氣池等基礎(chǔ)設(shè)施條件,推行畜禽標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),在養(yǎng)殖場項
50、目選址、生產(chǎn)流程、品種選育、欄舍建設(shè)、糞污處理等方面統(tǒng)一規(guī)范,貫徹生態(tài)、健康標(biāo)準(zhǔn)。 采用生物發(fā)酵舍養(yǎng)殖技術(shù),減少或不產(chǎn)生養(yǎng)殖廢水,從而在養(yǎng)殖過程中削減污染物,實現(xiàn)清潔養(yǎng)殖和污水零排放。 加強畜禽標(biāo)識管理,建立規(guī)模養(yǎng)殖場的生產(chǎn)檔案和產(chǎn)品質(zhì)量可追溯制度,實施對產(chǎn)品從“種源-生產(chǎn)-流通-餐桌”的全程監(jiān)控,實現(xiàn)全程清潔生產(chǎn),確保畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全,提高畜禽產(chǎn)品競爭力。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,管理模式,3 綜合利用循環(huán)養(yǎng)
51、殖模式(1) 在我國飼料資源相對短缺的情況下,注重物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化及其綜合利用,大力發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)循環(huán)經(jīng)濟,以資源利用的減量化保持畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 畜禽養(yǎng)殖業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可或缺的重要環(huán)節(jié),通過提供有機肥改良土壤,是發(fā)展有機農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的基石。畜禽養(yǎng)殖業(yè)遵循循環(huán)經(jīng)濟原則,可充分利用各種資源,提高廢棄物的資源化,減少畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化與排放,提高畜禽產(chǎn)品在生產(chǎn)和消費過程中與環(huán)境的相容度,降低畜禽
52、養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)活動給人類和環(huán)境帶來的風(fēng)險。 實行“畜-沼-果”、“豬-沼-漁”等循環(huán)養(yǎng)殖模式,對畜禽養(yǎng)殖廢棄物進行資源化利用。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,管理模式,3 綜合利用循環(huán)養(yǎng)殖模式(2) 將畜禽養(yǎng)殖廢棄物進行無害化處理和資源化利用,綜合利用有機肥生產(chǎn)、沼氣發(fā)電等先進節(jié)能環(huán)保技術(shù),將養(yǎng)殖場牲畜糞便、污水進行無害化處理,確保養(yǎng)殖場污染物達(dá)標(biāo)排放,最大限度地提高能源和資源的利用。 養(yǎng)殖場產(chǎn)生的廢水不對外排放,
53、全部進入沼氣調(diào)節(jié)池,經(jīng)厭氧反應(yīng)罐發(fā)酵處理后產(chǎn)生的沼液用于農(nóng)田灌溉。通過處理,減少污水中化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)的排放量。 所產(chǎn)沼氣用于發(fā)電,沼渣生產(chǎn)有機肥/再生飼料。全程不產(chǎn)生任何外排廢棄物。 構(gòu)建“畜牧養(yǎng)殖―廢棄物資源化利用―飼草飼料種植―飼料加工”循環(huán)經(jīng)濟體系,提高資源綜合利用效率,最大限度地節(jié)約能源,最終實現(xiàn)對環(huán)境“零排放”,實現(xiàn)低碳循環(huán)養(yǎng)殖。,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,管理模式,,畜禽養(yǎng)殖廢棄
54、物管理與利用,4 種―養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)分平衡管理模式(1) 畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)過程與周圍水環(huán)境、大氣環(huán)境及土壤環(huán)境密切相關(guān)。畜禽生產(chǎn)活動產(chǎn)生的污染物通過土壤環(huán)境及水體環(huán)境的自凈能力進行清除。 土壤環(huán)境容量(土壤負(fù)載容量):一定土壤環(huán)境單元在一定時限內(nèi)遵循環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),既維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)與功能,保證農(nóng)產(chǎn)品的生物學(xué)產(chǎn)量與質(zhì)量,又不使環(huán)境系統(tǒng)污染超過土壤環(huán)境所能容納污染物的最大負(fù)荷量。區(qū)域土壤環(huán)境容量高,則區(qū)域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的
55、容量就高,反之則低。 在計算畜禽養(yǎng)殖業(yè)土壤環(huán)境容量的方法上,可采用物質(zhì)平衡模型:Q總=M×S×(R-B)。式中,Q總為某區(qū)域土壤環(huán)境總?cè)萘?;R為某污染物的土壤評價標(biāo)準(zhǔn),即造成土壤某營養(yǎng)盈余或使作物生育障礙或作物籽實殘毒積累達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時的某污染物濃度;M為耕層土壤質(zhì)量;S為區(qū)域面積;B為某污染物或某營養(yǎng)素的土壤背景值。,管理模式,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,4 種―養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)分平衡管理模式(2)
56、 由于土壤養(yǎng)分盈余是與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量指標(biāo),在生產(chǎn)上也常用其(如N和P)作為環(huán)境容量的評價指標(biāo)。 基于養(yǎng)分平衡理論確定單位耕地N或P最大可施用量。它是耕地輸出N、P總量與可接受的N、P最大損失量之和,其中耕地輸出N、P總量通過農(nóng)田種植結(jié)構(gòu)與產(chǎn)出水平確定,N、P容許的最大損失量可參考相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)。 耕地可消納糞便N或P = 耕地N或P最大施用量×糞便N或糞便P占耕地總投入養(yǎng)分比例
57、 耕地可消納糞便量 = 耕地可消納糞便N或P/糞便N、P含量系數(shù) 耕地畜禽承載容量 = 耕地可消納糞便量/畜禽糞便排泄量 耕地畜禽承載量 = 畜禽養(yǎng)殖數(shù)量/耕地面積 耕地畜禽負(fù)載指數(shù) = 耕地畜禽承載量/耕地畜禽承載容量,管理模式,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,4 種―養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)分平衡管理模式(3) 實行種植區(qū)與養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)分的平衡管理,是解決
58、種、養(yǎng)養(yǎng)分失衡與環(huán)境問題的有效模式之一?;诜N植―養(yǎng)殖區(qū)域養(yǎng)分平衡理論,在畜禽養(yǎng)殖場規(guī)劃、選址及確定養(yǎng)殖規(guī)模時,充分考慮養(yǎng)殖場周邊地區(qū)種植業(yè)規(guī)模與種植結(jié)構(gòu)狀況,確保有足夠面積的農(nóng)田,以吸納養(yǎng)殖場畜禽排泄物/有機肥料。 對于液體糞水的處置利用,應(yīng)避免直接向水體排放,實現(xiàn)糞水的農(nóng)田利用。在利用前應(yīng)進行無害化處理,并加強切實可行的糞水儲存、運輸與田間施用技術(shù)的研發(fā);在利用中根據(jù)土壤養(yǎng)分和農(nóng)作物養(yǎng)分需求量,確定糞水的農(nóng)田利用水平,以部
59、分替代化學(xué)肥料,并掌握適宜的施用時期,減少農(nóng)田土壤與周邊地表水體及地下水的水力聯(lián)系,最大限度地減少糞水N、P流失對環(huán)境的污染。 加強畜禽排泄物的利用與養(yǎng)分管理,以畜禽排泄物或有機肥料替代部分化學(xué)肥料,促進畜禽養(yǎng)殖與作物生產(chǎn)的區(qū)域養(yǎng)分平衡,實行區(qū)域一體化管理,減輕或消除畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境的污染。,廢棄物處理與資源化利用,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,1 畜禽養(yǎng)殖固體廢棄物處理(1)生物堆肥法 目前應(yīng)用較為廣泛的削減畜禽排泄物中
60、重金屬含量的技術(shù)主要有生物堆肥法和生物瀝濾法。 生物堆肥法中重金屬污染控制的主要機理是利用畜禽廢棄物有機物形態(tài)變化絡(luò)合固定重金屬。 堆肥產(chǎn)品中Cu、Mn、Zn主要以有機物結(jié)合態(tài)、固體顆粒態(tài)和有機物絡(luò)合態(tài)存在,溶出風(fēng)險顯著降低。 生物堆肥法能在一定程度上和一定時期內(nèi)減輕畜禽養(yǎng)殖廢棄物重金屬危害,卻不能從根本上消除重金屬的潛在危害。,廢棄物處理與資源化利用,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,1 畜禽養(yǎng)殖固體廢棄物處理(2
61、)生物瀝濾法 生物瀝濾法是利用硫氧化菌氧化作用和產(chǎn)酸活性使固相中存在的重金屬溶解浸出,實現(xiàn)重金屬有效去除的方法。 利用硫氧化菌生物瀝濾法去除畜禽廢水處理產(chǎn)生的剩余污泥中的重金屬,生物瀝濾法可使大部分重金屬瀝出,其中Cu、Zn和Mn的溶出率達(dá)到90%以上。 豬場糞尿中溶解性有機碳濃度達(dá)18 mg/L時會抑制氧化亞鐵硫桿菌和其他產(chǎn)硫酸桿菌的活性,物料需稀釋才可用于生物瀝濾,溶解性有機碳嚴(yán)重制約了生物瀝濾去除畜
62、禽養(yǎng)殖廢棄物重金屬的能力。,廢棄物處理與資源化利用,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,2 高溫好氧堆肥工藝(1) 堆肥是古老而現(xiàn)代的有機固體廢棄物生物處理技術(shù) 。利用自然環(huán)境條件,將作物秸稈與畜禽糞便一起堆漚發(fā)酵后作為農(nóng)田有機肥。 堆肥是在微生物作用下通過高溫發(fā)酵使有機物礦質(zhì)化、腐殖化和無害化而變成腐熟肥料的過程。在微生物分解有機質(zhì)過程中,不但生成大量可被植物吸收的有效態(tài)N、P、K化合物,且合成新的高分子化合物—腐殖質(zhì),它
63、是構(gòu)成土壤肥力的重要活性物質(zhì)。 堆肥過程中微生物活動程度直接影響堆肥周期與產(chǎn)品質(zhì)量。堆肥過程的控制參數(shù)主要是與微生物生長有關(guān)的因素(含水量,通氣狀況,溫度,接種劑,初始C/N、C/P、pH)。,廢棄物處理與資源化利用,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,2 高溫好氧堆肥工藝(2) 快速、高溫、好氧堆肥將堆肥發(fā)酵時間由原始自然堆漚的300多天,縮短至目前的14~30 d甚至更短,堆肥效率明顯提高。堆肥作為傳統(tǒng)的生物處理技術(shù),
64、經(jīng)過多年來的改良和純化,正朝著機械化(堆肥反應(yīng)器) 、商品化方向發(fā)展,規(guī)模化地生產(chǎn)高肥效、高附加值的商品復(fù)合有機肥。 采用“高溫好氧堆肥工藝”制備商品有機肥,宜采用目前較成熟的條垛和槽式堆肥工藝,或機械滾筒式堆肥工藝;堆肥工藝宜設(shè)置通風(fēng)曝氣裝置并采用機械強化翻堆設(shè)備,同時對臭氣應(yīng)進行集中凈化處理。 高溫好氧堆肥在生產(chǎn)商品有機肥的同時,也實現(xiàn)了污染的源頭控制和氮磷資源的回收利用。,廢棄物處理與資源化利用,,畜禽養(yǎng)殖廢棄
65、物管理與利用,3 厭氧發(fā)酵―(發(fā)酵后固形物)好氧堆肥工藝 畜禽養(yǎng)殖廢棄物的厭氧發(fā)酵處理可采用目前較成熟的厭氧消化工藝,或完全混合式厭氧發(fā)酵工藝(CSTR 法)。 厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣、沼液、沼渣應(yīng)進行有效利用:厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣應(yīng)進行收集和脫水、脫硫等凈化處理,并采取發(fā)電(并入國家電網(wǎng))的方式進行沼氣利用;沼液應(yīng)進一步加工成適宜的肥料;沼渣應(yīng)進行好氧堆肥利用。 養(yǎng)殖場周邊需擁有足夠的農(nóng)田來就地消納沼液、沼渣,以免資
66、源得不到充分利用,直接排放到環(huán)境中,形成二次污染。,廢棄物處理與資源化利用,,畜禽養(yǎng)殖廢棄物管理與利用,4 生物發(fā)酵床清潔養(yǎng)殖工藝 采用生物發(fā)酵床清潔養(yǎng)殖新技術(shù)能較好地處理畜禽糞便,使其無害化、減量化、資源化利用,在養(yǎng)殖過程中削減污染物,實現(xiàn)污水零排放。 生物發(fā)酵床清潔養(yǎng)殖工藝是根據(jù)微生態(tài)理論,利用生物發(fā)酵技術(shù),在畜禽舍內(nèi)鋪設(shè)谷殼、鋸末等有機墊料,投加微生物菌制劑降解畜禽糞尿;結(jié)合益生菌拌料飼喂,構(gòu)建畜禽消化道及生長環(huán)境
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