第五章养殖场环境保护ppt课件.ppt
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1、第五章 养殖场环境保护,畜牧场环境污染的原因畜牧场环境污染的途径及危害污染物的转归畜牧业环境污染的特点畜牧业废弃物的处理与利用畜牧场环境管理,学习内容,我国畜禽养殖业发展,中国统计年鉴2006,2000-2005年全国畜产品产量,中国统计年鉴2006,1999年全国规模化养殖场情况,环境污染,畜禽养殖场粪污排放对环境的影响,水质下降空气质量下降 恶臭 尘埃 微生物 温室效应传播人畜共患病(约200种)影响畜产品安全,畜禽养殖业环境污染问题, 1只鸡日排粪约100-120g;10万只鸡每天产鸡粪便可达10t,年产鸡粪达3600多吨。 全世界每年仅鸡粪总量就达460亿t, 1头猪的日排泄粪尿按6k
2、g计,年产粪尿约达2.5t。 若采用水冲式清粪 1个千头猪场日排泄粪尿达6t,日产污水达30t,,年排泄粪尿达2000吨;年排污水1万多吨。,1999年全国畜禽养殖污染物产生总量,养殖场的环境保护包括两个方面: 一是防止养殖场对自身环境和周围环境造成污染; 二是保护养殖场免受外界的污染。,第一节 养殖场的环境污染,一、养殖场的废弃物及危害 畜牧业生产过程中的废弃物种类很多,能造成环境污染的主要有畜禽粪尿,养殖场的污水,养殖场排散出来的有害气体与不良气味,场内剖检或死亡畜禽的尸体,饲料加工厂的粉尘,畜舍内排散出的灰尘、养殖场燃烧未尽的烟尘屠宰场废弃的兽毛、蹄角、血液,孵化的废弃物,如死胚及蛋壳等
3、。,(一)对大气的污染1恶臭 恶臭是对人和动物产生有害作用和使人的嗅觉产生厌恶感的气体和气味。 主要来自粪污堆放过程中有机物的腐败分解,特别是厌氧腐解。,各种恶臭物质对人、畜健康都能产生不良影响。恶臭刺激嗅觉神经与三叉神经,影响人、畜的呼吸机能;刺激性臭气会使血压及脉搏发生变化;有些恶臭物质如硫化氢、氨等还具有强烈的毒性,当其含量达到一定浓度时,能使人、畜中毒。,研究表明,牛粪恶臭成分有94种,猪粪有230种,鸡粪有10种,这些成分即使没有毒性,也会刺激人的感觉器官而引起厌恶和精神不快,严重者则影响工作效率。此外,臭气还能招引蚊蝇等害虫而骚扰和侵害人类。,2尘埃和微生物 养殖场排出的大量粉尘携
4、带着大量的微生物,为微生物提供营养和庇护,增强微生物的活力并延长其生存时间,这些尘埃和微生物可随风传播30km以上,扩大了其污染和危害范围 尘埃污染使大气可吸入颗粒物增加,恶化了养殖场周围大气和环境卫生状况,使人和动物的眼睛和呼吸道疾病发病率提高;微生物污染则可引起口蹄疫、猪肺疫、布氏杆菌等疫病。,(二)对水体的污染 水体污染 指排入天然水体的污染物质改变了水体的组成并使之恶化,给人畜带来危害。 据统计,年生产肥猪1万头的猪场(按6个月出栏)每天排污量,相当于78万人的粪尿的污染指数,大量的有机污染物,不经处理就排入水库、湖泊、内海等水域,水中的水生生物,特别是藻类,获得氮、磷等丰富的营养物质
5、后立即大量繁殖,消耗水中的溶解氧,威胁鱼虾的生存。,当溶解氧耗尽,有机物进行厌氧分解,产生氨硫化氢等恶臭物质,使水呈黑色,这种现象称水体富营养化。 水体富营养化不但使水体恶臭不能饮用,如作为农业用水,还会使水稻等作物徒长、倒伏、晚熟或不熟。因此,水体富营养化是畜禽粪尿污染水体的一个重要标志。,(三)对土壤的污染 粪污不经无害化处理直接施入土壤,常造成生物污染和疫病传播。 据世界卫生组织和联合国粮农组织的资料(1958),由动物可传染给人的人畜共患传染病”至少有90余种,其中可由猪传染的25种、由鸟(包括家禽)传染的24种、由牛传染的26种、由羊传染的25种、由马传染的13种。,这些人畜共患病的
6、传染载体主要是畜禽粪便等排泄物虫卵能长期生活在土壤中,并保持和扩大传染性。 如肠道致病菌可在土壤中生存100170天,结核杆菌能生存1年左右,而需氧芽孢杆菌,如炭疽杆菌的芽孢生存时间可达15年之久。土壤是许多蠕虫卵或蚴虫生长、发育过程所必需的环境, 土壤接受有机废弃物过多,超过了土壤本身的自净能力,则有机物厌氧腐解,产生恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质。,二、养殖场环境污染的途径,(一)对大气的污染(二)对水体的污染 (三)对土壤的污染,三、畜牧场环境污染的原因,1.畜牧业生产转向集中经营,如一个400头成年乳牛场,全场牛群每天产粪尿约30t,污水300400t;10万只蛋鸡场每天产粪1520t,
7、 如以水的污染指标(BOD值)折算,1头牛产生的粪尿相当于30口人的粪尿,1只鸡产生的粪尿相当于07口人的粪尿。 如粪便不加处理,任意排放或施用不当,以致超过土壤的自然净化能力,就会污染附近土壤、水源等,形成公害。,(二)城郊畜牧场的增多 过去的畜牧业生产,多依赖于农业,就近取得农副产品或牧草作为饲料,因而养殖场多设在农区或牧区。 随着工业化的进展,城镇与工矿区人口大量集中,对畜产品的需求量显著增加。为便于加工和销售畜产品,城市近郊的养殖场愈来愈多,离居民区愈来愈近,造成农牧脱节,粪尿不能及时施用于农田,使环境污染日益严重。,(三)农业上化学肥料的增多,综上所述,畜产公害是由于畜牧业废弃物的高
8、度集中,远距离转移困难或困置不用,不能利用自然环境的土壤、水体进行分解、净化投入再生产而造成的养殖场污染。 养殖场的环境保护,从总体来说,要根据国民经济计划的要求,对养殖场统一安排、合理布局,并使各自的废弃物就地处理。 降低畜禽粪便中氮污染,是消除畜牧业环境污染的治本之举。,第二节 养殖场废弃物的处理与利用,畜牧场废弃物主要有:家畜粪尿、污水、尸体、废弃(蛋壳、死胚)。 对其处理的基本原则: 减量化、无害化、资源化,家畜粪尿的合理处理与利用,城市污水,(一)堆肥化处理 堆肥化处理是一种好氧发酵处理粪便的方法。其原理是利用好氧微生物将复杂有机物分解为稳定的腐殖土。在堆肥过程中,随着堆内温度升高杀
9、灭其中的病原菌、虫卵和姐蛹,以达到无害化,并成为优质肥料。,传统堆肥的制作方法是在向阳、干燥、结实的地面上挖纵横交错的小沟,沟深、宽各约15cm,在沟上用树枝、竹条等铺架形成通风沟,然后将玉米秆捆成把,竖立排列于堆底。将混合均匀的物料逐层向上堆,堆下宽上窄,呈梯形,堆好后用稀泥密封,厚度一般为5cm,冬季可适当加厚。待封泥稍干后,将玉米秆拔出形成通风管口。条件适宜,25天堆内温度即可上升到50以上。15天左右,当堆肥体积缩小,颜色呈棕褐色或黑褐色,堆内的有机质充分腐烂,质地松软,无粪臭味时,即可利用。 该法无需设备和耗能,但占地面积大、腐熟慢、效率低。,现代堆肥法是根据堆肥原理,利用发酵设备为
10、微生物活动提供条件。堆肥腐熟后物料降低水分至13左右,并粉碎、过筛、装袋。 在堆肥腐熟过程中,保持物料氮、碳比为1:(2635)。碳过多,分解效率低,需时长,过少则使过剩的氮转化为氨而逸散损失。一般畜禽粪便的碳均不足,制作时可加入杂草、秸秆等,以提高碳比;物料的含水率要求则以65左右为宜。同时,堆内温度应保持5070。,3)畜禽粪便堆肥腐熟的判断依据,1堆肥温度:堆肥发酵过程产热,数天内温度急速上升。一般堆体温度应控制在60左右。高温持续几天后下降,经过几次翻堆以及堆温上升、下降之后,堆温已不再上升,可认为堆肥腐熟。2有机质残存率:堆肥处理过程,有机质因不断分解而减少。经过一段时间有机质残存率
11、呈稳定不变时,可认为堆肥腐熟。,3发芽率试验:采用萝卜种子,在5%堆肥萃取液中,于20恒温培养3天,良好的发芽率可认为堆肥腐熟。4综合性判定:堆肥颜色呈黑褐色;材质形态呈轮廓崩毁,均匀细小;没有粪尿臭,有堆肥发酵味;呈干燥状态,手压不成块;发酵温度,高温达70以上;翻堆次数,6-7次以上。,(二)粪尿的利用1用作肥料 用作肥料是使粪尿利用资源化的根本出路,也是世界各国传统上最常用的办法。国内绝大多数畜禽粪便是作为肥料予以消纳的。国外一些经济发达的国家,甚至通过立法规定了养殖场的饲养量必须配置相应面积的土地、化肥施用量限额以及粪污使用卫生标准等,以使养殖场对粪便进行处理,并鼓励作肥料还田。,2用
12、作培养料 用粪尿培养单细胞生物作为蛋白质饲料,如培殖酵母等微生物和噬菌体;培养蝇蛆、蚯蚓作饲料;培养食用菌3用作能源 畜禽粪便可直接燃烧作为能源。如游牧民族就利用牛粪取暖烧饭,利用厌氧细菌(主要是甲烷菌)对粪尿杂草、秸秆、垫料等有机物进行厌氧发酵产生沼气,琉璃河三街沼气工程,上中院村沼气工程,南洛沼气工程,山东柏拉蒙牛场沼气工程,富德沼气工程,生产沼气应该满足下列要求:1.沼气池应封闭,保持无氧环境2适当的配料 细菌对营养物质中的碳素、氮素的需要量有一定的比例,一般认为氮、碳的比例1:25。常用的配料比例为人粪:青草:猪粪为1:2:2。各地可根据本地区具体情况,作一些试验,找出恰当的比例。,3
13、.原料的浓度要适当 原料太稀会降低产气量,太浓则使有机酸大量积累,使发酵受阻。原料与加水量的比例以1:1为宜。4.保持适宜的温度 甲烷细菌的适宜温度为2030,当沼气池内温度降到8时,产气量则迅速下降。5.适宜的酸碱环境 池中的pH应控制在78为宜。因有机物在发酵过程中不断产生有机酸,如发酵液过酸时,可加入石灰或草木灰中和。,(三)用作饲料 畜禽粪便中最有价值的营养物质是含氮化合物,经无害处理后,可用作饲料,不仅开辟饲料来源,有利于物质和能量的良性循环,还可防止污染。 在畜禽粪便中,由于鸡粪尿含氮化合物和其他营养物质含量高于其他家畜。所以,用鸡粪作饲料最普遍,效果也最好,特别是饲喂牛羊,其中的
14、非蛋白氮可被瘤胃中的微生物利用合成菌体蛋白,再被牛羊吸收,利用率更高。,鸡粪用作饲料前,应先经过加工,以用来除臭、去毒、灭菌、脱水,畜禽粪便用作饲料的方法青贮 将新鲜鸡粪与饲草、糠麸及玉米粉等混合装人塑料袋或其他容器内,在密闭条件下进行青贮,一般经过2040天就可完成发酵并用于喂牛。制作时,注意含水量保持在40左右,装料需压实,容器口应扎紧或封严,以防漏气。,生产案例泸县某粪污处理场工艺,脱水干燥 利用高温使畜禽粪中的水分迅速减少,保存其中的营养物质,且微生物数量大大减少,无臭气,也便于运输和贮存,但容易造成恶臭污染。 日光干燥是最简单的方法,将粪便摊在晒场上或塑料薄膜大棚内进行晾晒,晾晒过程
15、中需经常翻动和摊散,以利于通风排湿,加速水分蒸发。日光干燥能节省能源,投资少,但处理规模小,土地占用面积大,受天气影响大,阴雨天难以晒干脱水,干燥时易产生臭味,效率低,粪中营养损失多,不能杀灭某些病原菌和寄生虫卵等,因而不能作为集约化养殖场的主要处理技术。,人工干燥法效率高,保存营养物质好,杀菌灭虫彻底,适合规模生产。 人工干燥设备种类很多,我国采用的微波烘干技术处理鸡粪,其工艺是将新鲜粪先行脱水20,然后置于传送带上,通过微波加热器干燥,脱水效率达10。 用干燥的鸡粪喂牛可替代2530的日粮。,氧化发酵 氧化发酵是利用好气微生物发酵分解粪便固形物,产生单细胞蛋白的加工处理方法。 国外用氧化池
16、对猪粪再利用,这是一种采用水冲清粪时对猪粪利用的装置。氧化池设在漏缝地板下或猪舍一侧,池内装有搅拌器,使固体粪便加速分离并充分进行氧化发酵,二、污水的处理与利用,近年来,由于养殖业的蓬勃发展,加上人们片面追求高生产率,采用水冲清粪,使养殖场产生的污水量大大增加,这些污水中含有许多腐败有机物,也常常带有病原体,若不妥善处理,就会污染环境、传播疾病。1、污水处理总体思路 一次性投入低,处理过程中运行成本低,处理效率高,废水资源化利用程度高。,污水的处理应遵循如下原则:减量化。 首先要从养殖生产工艺上进行改进,实现污水量和污水中污染物含量的减量化,采用用水量少的清粪工艺。 干清粪工艺是实现减量化的最
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