(一)粪尿处理
羊的粪尿由于土壤、水和大气的理化及生物的作用,经过扩散、分解逐渐完成自净过程,进而通过微生物、动植物的同化和异化作用,又重新形成动、植物的糖类、蛋白质和脂肪等,也就是再度变为饲料,再行饲养畜禽。这样农牧结合、互相促进的办法,是处理羊粪便的基本措施,也起到保护环境的作用。但目前羊场多数是先收集羊粪干,进行堆集发酵,而羊尿和冲舍用的污水等排入污水处理池处理。粪尿在自然界的循环过程见图7-1。
图7-1 粪尿在自然界的循环过程
1.用作肥料 有用新鲜粪尿直接上地,也有经过腐熟后再行施用的。
(1)土地还原法。把家畜粪尿作为肥料直接施入农田的方法,称为土地还原法。羊粪尿不仅供给作物营养,还含有许多微量元素等,能增加土壤中有机质含量,促进土壤微生物繁殖,改良土壤结构,提高肥力,从而使作物有可能获得高而稳定的产量。实行农牧结合,就不会出现因粪便而形成畜产公害的问题。
(2)腐熟堆肥法。腐熟堆肥法是利用好气性微生物分解家畜粪便与垫草等固体有机废弃物的方法。此法能杀灭细菌与寄生虫卵,并能使土壤直接得到一种腐殖质类肥料,其施用量可比新鲜粪尿多4~5倍。
好气性微生物在自然界到处存在,它们发酵需以下条件:要有足够的氧,如物料中氧不足,厌气性微生物将起作用,而厌气性微生物的分解产物多数有臭味,为此要安置通气的设备,经通气的腐熟堆肥比较稳定,没有怪味,不招苍蝇。除好气环境外,腐熟时的温度在65~80℃,水分保持在40%左右较适宜。
我国利用腐熟堆肥法处理家畜粪尿是非常普通的,并有很丰富的经验,所使用的通气方法比较简便易行。例如,将玉米秸捆或带小孔的竹竿在堆肥过程中插入粪堆,以保持好气发酵的环境。经4~5天即可使堆肥内温度升高至60~70℃,2周即可达到均匀分解、充分腐熟的目的。粪便经腐熟处理后,其无害化程度通常用两项指标来评定。
表7-3 高温堆肥法后的指标要求
(3)粪便工厂化好氧发酵干燥处理法。此项技术是随着养殖业大规模集约化生产的发展而产生的。通过创造适合发酵的环境条件,来促进粪便的好氧发酵,使粪便中易分解的有机物进行生物转化,性质趋于稳定。利用好氧发酵产生的高温(一般可达50~70℃)杀灭有害的病原微生物、虫卵、害虫,降低粪的含水率,从而将粪便转化为性质稳定、能储存、无害化、商品化的有机肥料,或制造其他商品肥的原料。此方法具有投资省、耗能低、没有二次污染等优点,是目前发达国家普遍采用的粪便处理方法,也将成为我国今后处理粪便的主要形式。
(4)氧发酵制有机-无机型复合肥的开发利用。有机-无机型复合肥,既继承了有机肥养分全面、有机质含量高的优点,又克服了有机肥养分释放慢、数量不足、性质不稳定、养分比例不平衡的缺点,同时也弥补了无机化肥养分含量单一、释放速度过快易导致地力退化和农产品质量下降的不足。工厂化高温好氧发酵处理畜禽粪便,可得到蛋白质稳定的有机肥,这种有机肥为生产有机-无机型复合肥提供了良好的有机原料。有机-无机型复合肥是一种适合现代农业,给土壤补充有机质,消除有害有机废弃物,发展有机农业、生态农业、自然农业的重要手段。实践经验表明,在蔬菜作物黄瓜、辣椒田上施用有机-无机型复合肥比施用常规肥明显增产。其中,黄瓜田施用有机-无机型复合肥比施常规肥增产13%;辣椒田增产6%。
2.生产沼气 利用家畜粪便及其他有机废弃物与水混合,在一定条件下产生沼气,可代替柴、煤、油供照明或作燃料等用。沼气是一种无色、略带臭味的混合气体,可以与氧混合进行燃烧,并产生大量热能,每立方米沼气的发热量为20.9~27.2兆焦。
使粪便产生沼气的条件,第一是保持无氧环境,可以建造四壁不透气的沼气池,上面加盖密封;第二是需要充足的有机物,以保证沼气菌等各种微生物正常生长和大量繁殖;第三是有机物中碳氮比适中,在发酵原料中,碳氮比一般以25∶1产气系数较高,这一点在进料时须注意,适当搭配、综合进料;第四是沼气菌的活动温度以35℃最活跃,因而此时产气快且多,发酵期约为1个月,如池温降至15℃时,则产生沼气少而慢,发酵期约为一年,沼气菌生存温度范围为8~70℃;第五是沼气池酸碱度保持在中性范围内较好,过酸、过碱都会影响产气,一般以pH 6.5~7.5时产气量最高,酸碱度可用pH试纸测试。一般情况下发酵液可能过酸,可用石灰水或草木灰中和。
在设计沼气池时须考虑粪便的每天产生量和沼气生成速度。沼气的生成速度与沼气池内的温度及酸碱度、密闭性等条件有关。一般将沼气池的容积定为储存10~30天的粪便产量为准。
(二)污水处理
随着畜牧业经营与管理方式的改变,其畜产废弃物的形式也有所变化。如羊的密集饲养,取消了垫料,或者采用漏缝地面,为保持羊舍的清洁,用水冲刷地面,使粪尿都流入下水道。因而,污水中含粪尿的比例更高,有的羊场每千克污水中含干物质达50~80克;有些污水中还含有病原微生物,直接排至场外或施肥,危害极大。如果将这些污水在场内经适当处理,并循环使用,则可减少对环境的污染,也可大大节约水费的开支。污水的处理主要包括分离、分解、过滤、沉淀等过程。
1.将污水中固形物与液体分离 污水中的固形物一般只占1/6~1/5,将这些固形物分出后,一般能成堆,便于储存,可作堆肥处理。即使施于农田,也无难闻的气味,剩下的是稀薄的液体,水泵易于抽送,并可延长水泵的使用年限。液体中的有机物含量下降,从而减轻了生物降解的负担,也便于下一步处理。将污水中的固形物与液体分离,一般用分离机。
2.通过生物滤塔使分离的稀液净化 生物滤塔是依靠滤过物质附着在滤料表面所建立的生物膜来分解污水中的有机物,以达到净化的目的。通过这一过程,污水中的有机物浓度大大降低,得到相当程度的净化。
用生物滤塔处理工业污水已较为普遍,处理畜牧场的生产污水,在国外也已从试验阶段进入实用阶段。
3.沉淀 粪液或污水沉淀的主要目的是使一部分悬浮物质下沉。沉淀也是一种净化污水的有效手段。据报道,将羊粪按1∶10的比例用水稀释,在放置24小时后,其中80%~90%的固形物沉淀下来。在24小时沉淀下来的固形物中的90%是前10小时沉淀的。试验结果表明,沉淀可以在较短的时间去掉高比例的可沉淀固形物。
污水经过机械分离、生物过滤、氧化分解、沉淀等一系列处理后,可以去掉沉下的固形物,也可以去掉生化需氧量及总悬浮固形物的75%~90%。达到这一水平即可作为生产用水,但还不适宜作家畜的饮水。要想能为家畜饮用,必须进一步减少生化需氧量及总悬浮固形物,大大减少氮、磷的含量,使之符合饮用水的卫生标准。
在干燥缺水地区,将羊场污水经处理后再供给家畜饮用,有其更为现实的意义。国外已试行将经过一系列处理后的澄清液加压进行反向渗透,可以达到这一目的。渗透通过的管道为127毫米的管子,管子内壁是成束的环氧树脂,外覆以乙酸纤维素制成的薄膜,膜上的孔径仅为1~3米。澄清液在21~35千克/厘米3的压力下经此管反向渗透,去掉了所有的悬浮固形物,颜色与浊度几乎全部去掉,通过薄膜的渗透液基本上无色、澄清,质量大体符合家畜饮用的要求。
(三)病死羊及其产品的无害化处理
羊患传染病、寄生虫病及中毒性疾病的肉尸、皮毛、内脏及其产品,如蹄、血液、骨、角,已被病原体污染,危害很大,极易造成传播,必须进行无害化处理。国家标准《病害动物和病害动物产品生物安全处理规程》(GB 16548—2006),规定了畜禽病害肉尸及其产品的销毁、化制、高温处理和化学处理的技术规范。
1.病死羊的无害化处理方法
(1)销毁。经确认为炭疽、羊快疫、羊肠毒血症、肉毒梭菌中毒症、羊猝狙、蓝舌病、口蹄疫、钩端螺旋体病(黄染肉尸)、李氏杆菌病、布鲁氏菌病等传染病和恶性肿瘤或两个器官以上发现肿瘤的整个羊尸体,必须销毁。可采用湿法化制(熬制工业用油)、焚毁炭化的方法予以销毁。
(2)化制。上述传染病以外的其他传染病、中毒性疾病、囊虫病及自行死亡或不明原因死亡的山羊、绵羊尸体,化制的方法主要有干化制、分类化制或湿法化制。
(3)高温处理。经确认为羊痘、绵羊梅迪/维斯纳病、弓形虫病的羊尸体;属销毁处理的传染病羊的同群绵羊和怀疑受其污染的绵羊尸体和内脏,其处理方法是把肉尸切成2千克重、8厘米厚的肉块,放入高压锅内,在112千帕压力下蒸煮1.5~2小时;或把切成的肉块,放在普通锅内煮沸2~2.5小时。
2.病死羊产品的无害化处理
(1)血液。属销毁传染病羊及血液寄生虫病病羊的血液,须进行无害化处理。其方法是:①漂白粉消毒法:将1份漂白粉加入到4份血液中充分搅拌,放置24小时后掩埋;②高温处理:将凝固血液切成方块,放入沸水中烧煮,烧至血块深部呈黑红色并成蜂窝状时为止。
(2)蹄、骨和角。把肉尸进行高温处理时剔出的羊骨、蹄、角,用高压锅蒸煮至骨脱或脱脂为止。