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一个养殖场就是一座肥料厂

2016年04月27日 10:09:26 来源: 《 中国畜牧兽医报 》

    多少年来,养猪场恶臭难闻,“水泡粪”工艺的粪水处理成为世界性难题。而如今,山东亿安生物工程有限公司利用复合“微生物巢”技术,有效地解决了粪污零排放并生产出优质生物有机肥,解决了长期以来畜禽养殖业想解决而未能解决的棘手问题。

    “猪场的粪污需要还田,种植户因臭气重且肥效低不愿使用,猪场就得建大量的池子存贮,但又缺少资金和场地,怎么办?”在某次猪业发展大会上,南方一家规模养猪公司的老板向与会者表达了自己的困惑,“一年施肥就几次,这对每天不断排污的猪场来讲,怎样做才能‘兜得住’”?其实,这种困惑不只在养猪企业,整个畜牧业普遍存在。

    近年,山东亿安生物工程有限公司攻关克难,针对“水泡粪”这一难题,研发出了“微生物巢”技术,经过对几家大型养猪场多次试验,“化腐朽为神奇”,把养猪场变成了肥料厂,实现了粪污资源化利用。这一创新技术的成功,填补了国内外养殖业粪污资源再利用的空白,为人类环境保护做出了贡献。

    治理粪污难在污水

    行业内对于养殖畜禽的粪污处理,常规的方法有固液分离、堆肥发酵、沼气制造等。记者了解,目前很多猪场处理粪污常见的方式是把排出的污水进行处理达标排放。畜禽粪便属于国家二类污染物,须达到国家规定的一级排放标准才允许排放。记者曾采访成都一家猪场老板,他抱怨说,如果养猪场按照一级排放标准的模式处理粪污,很多企业难以承受高额的费用。

    粪便是放错了位置的资源。畜禽粪便有含碳氮的大分子有机物。所以,这种单纯治污的方式无异于拿钱“烧”资源。因为没有机制可以让种植户必须用来浇地,很多猪场因沼气工程无力消化沼液污水。山东亿安生物工程有限公司技术经理刘务彪说:“业内常规的粪污处理沼气工程,需要进行固液分离,分出的粪渣可做有机肥,难的是固液分离以后的污水,还得按水处理这一流程,做到达标排放。”刘务彪称,特别是固液混合体,呈悬浮状最难处理,而且固液分离不但增加了治理的成本,效果也不好,而且水的问题最终没有得到解决。

    刘务彪所说的固液混合体,触及到业内一种普遍的水泡粪工艺。就水泡粪工艺而言,一般采用的是猪舍内在全漏缝地板下建一定坡度的集粪沟,水和粪污混合在一起,可以做到无需冲洗栏舍,待猪出栏后集中处理,省人力和用水。但水泡粪的猪舍潮湿,有害气体及污水污染物浓度高,达标处理十分困难。“水泡粪”粪水处理成为业内一直无法解决的难题。

    养殖场的污水去哪儿了?

    目前,山东半岛的养殖企业已不再区分畜禽养殖业与其他行业排放标准,而是全部按照BOD20mg/L和COD60mg/L的标准执行。标准提高了,无疑给位于半岛区域内的养殖业主带来了巨大压力。要么因为环保不达标让猪场关门,要么迎难而上继续做到达标排放。怎么选择,都是难题。

    1月上旬,温带海洋性季风气候的烟台市,气温降至零度左右。当地肉食产品龙头企业福祖食品集团下属的福祖畜牧养殖有限公司位于该市的莱山区。1月上旬,记者来到了福祖公司采访,该公司是亿安生物工程公司利用复合微生物巢技术项目试验基地。福祖公司总经理宋洪刚掩饰不住内心喜悦,迫不及待地向记者介绍了自己猪场利用亿安复合微生物巢技术治污的心得。

    宋洪刚说,环保的压力曾让他们喘不过气,但如何实现COD60mg/L,他真是费了很多心思。为了实现达标排放,前期投资四五千万元上马的沼气工程,虽然基本做到达标排放,但并不能产生经济价值。正是和亿安生物工程公司的合作,才使他从根本上消除了心中焦虑。

    宋洪刚指着横架在空中的管道说:“现在看不到粪污液体,但它们就在这个系统里,还有埋在地下的暗管道。”当时室外温度-7℃左右,而福祖公司半开放式的制肥车间却热气四散。在一处长百米宽约十来米的院落内,地上堆放着固体碎末状的黄褐色物质,记者近身一看,是锯末和稻壳类。随着大铁架翻抛机的翻动,产生了热气腾腾的白色气体。哪来的蒸气,而且翻抛速度越快,气体越浓烈?

    “这就是微生物发酵。微生物存活需要几个要素,一是要有相对合理的水分;二是要有生成繁殖的温度;三是要有营养诸如碳元素氮元素等培养基,这些通过一些底物,再加上输送的粪尿,正好适合它们快速繁殖。通过翻抛机作业,就出现了眼前这样热气腾腾的场景。”宋洪刚解释,把粪水加进来之后,菌种代谢分解了,同时挥发大部分水蒸气,剩下的干物质即为有机肥。宋洪刚介绍,在韩国和日本,已经有利用菌种处理污水的先例。谈及项目菌种的选择,他称,整套设备完全是从台湾引进,同时也带回来部分菌种,但考虑到物流运输各方面都不方便,之后着手在国内寻找。2014年前后与山东亿安公司接上头,经过测试比对,该公司的菌种完全能达到他们的要求,之后便一直合作至今。

    刘务彪告诉记者,因为福祖公司前期的沼气工程耗资较大,在保证前期投资效能的基础上,他们采取利用复合微生物巢发酵床技术与之进行耦合并发挥作用的改良型策略,解决了福祖公司粪污处理的老大难问题。

    神奇的微生物巢

    微生物巢技术是一种以微生物发酵原理为核心,利用多种微生物发酵过程中生长代谢方式的多样性,实现畜禽粪污无害化、减量化的生态处理技术。微生物巢技术以蜂巢概念为技术模型,在适宜碳氮比条件下,通过多种功能性有益微生物生长代谢过程中多种水解酶的分解作用,消耗畜禽粪污中的含碳氮的大分子有机物,并将其转化为腐殖酸、氨态氮和硝态氮等利于被作物利用的营养物质,辅以翻抛技术,通过自然蒸发模式,维持微生物巢系统中水分含量,保持微生物巢系统的胶着性,使巢内微生物发酵过程中能量和物质达到动态平衡。微生物巢技术将有效减少畜禽养殖过程中产生的粪便量,消减粪污的恶臭程度,最终通过粪污的资源化处理,达到理论“零排放”原则。

    以蜂巢概念为基本模型,利用锯末、稻壳和作物秸秆等作为基础料,通过添加复合微生物高效菌剂,制成消纳粪污的微生物巢。当注入一定量的粪污后,在功能性微生物代谢合成的水解酶的分解作用下,畜禽粪污中含碳氮的大分子有机物,被逐渐转化为腐殖酸、氨态氮和硝态氮等易于植物吸收的营养物质,同时释放出大量热能(最高温度可达到75℃),使整个床看起来俨然一个巨大蓬松的蜂巢状。之后,经过微生物巢的持续分解,大量粪污被微生物有效“吃掉”,从而实现了养殖场粪污的持续清理,并有效消减了畜禽粪污的恶臭。这一过程中,为维持微生物巢的活性,亿安生物公司采用先进的现代翻抛技术,通过自然蒸发模式,保持微生物巢系统的胶着性,从而达成了巢内发酵过程的能量和物质动态平衡。微生物巢活性降低后,整个巢作为最好的资源,通过有针对性地配制成生物有机肥,供苗木、花卉和有机作物使用,从而实现了资源和效益的最大化。

    利用复合微生物巢技术对畜禽养殖粪污处理可以做到零排放,是什么原理能魔术般地把臭气和污水处理干净呢?刘务彪向记者进一步揭秘了这神奇的生物反应现象。刘务彪说,微生物复合菌剂含有光合细菌群、酵母菌群、枯草芽孢杆菌群、放线菌群、硝化细菌、反硝化细菌等多个生理菌群。通过多菌种间的互利共生,达到了消除粪水臭味分解有机质的目的。利用微生物的生理代谢,从源头上减少恶臭气体和NH3、H2S、VFA等的产生,将具有臭味的物质加以转化,在其生长代谢过程中将特定环境中的有害成分作为自己生长的养分,臭味物质被微生物利用后,转为菌体、二氧化碳和水等其他低污染无臭味的物质。压制了其他细菌的生长空间令其他杂菌难以生长繁殖,从而达到消除恶臭的目的,从根本上改善空气质量。

    刘务彪介绍,2014年12月在陕西杨凌本香集团,陕西省环境保护监测中心对山东亿安生物公司生产的亿安奇乐技术除臭效果进行了测试,结果表明:使用亿安复合微生物菌剂一个月后,圈舍内空气中氨浓度可从12PPM下降至4PPM,臭气强度降到2.5级以下,达到了国家一类标准。

    2015年1月,在本香集团毕公猪场3号舍,山东亿安生物公司进行了专门的除臭试验。试验结果表明,添加复合微生物的5个单元氨气浓度基本为零,而对照组7个单元的情况则表现为2~10μL/L的浓度。不仅臭气没了,还能化“腐朽”为有机肥。刘务彪的解释解除了记者心中的疑惑。记者在福祖公司看到的水汽升腾的那一幕,就是将粪水泵入发酵槽,边翻抛边泵粪水的自然蒸发模式。经过发酵翻抛,微生物巢有大量的蒸汽挥发,水分也会随着蒸汽带入空气。

    通过复合微生物巢技术环保工艺指标分析,单位消纳粪水能力:15-25kg/d·m3无废水排放,养殖粪污废水实现了零排放。

    治污产生经济效益

    “水泡粪”工艺的粪水处理是一个世界性难题,而山东亿安生物工程有限公司利用复合微生物巢发酵床技术,在有效处理粪污,实现污水零排放的同时,生产出了优质生物有机肥。刘务彪称,利用复合微生物巢发酵床技术处理禽畜粪便,不受季节限制,一次性投资小,运行管理费用低,操作简单,经济效益高。据刘务彪计算,福祖公司前期投入约400万元,每3个月可生产出4500吨生物有机肥,按照现行市场原料价格每吨500元计算,去掉人工、电费等成本,福祖公司每年仅此一项的经济效益就可达到300万元。

    刘务彪高兴地告诉记者:“利用复合微生物巢技术处理禽畜粪便,山东亿安生物公司在全国属于领先地位。这种技术运行管理费用低,操作简单,经济效益高。”刘务彪列举了与陕西省杨凌生猪标准化养殖实训基地及本香集团、福祖畜牧养殖有限公司等几家示范基地的合作数据。记者看到这一组组无声的数字,的确感到震撼,它代表着亿安人不懈的努力和与之奋斗的高尚情怀。

    目前,山东亿安生物工程有限公司的合作模式包括卖断区域市场、技术转让和品牌加盟。刘春华董事长说:“把亿安的微生物技术推向全国,让中国80%的养猪场使用复合微生物巢(CM),惠及我们的子孙,实现环保梦,这是我们亿安人的责任。”目前已有11个省加盟了亿安生物的复合微生物菌剂项目。

    粪便变“农粮”

    利用复合微生物巢技术有效处理粪水,实现废水零排放,产出优质生物有机肥,是一项农畜大循环的技术。这既是环保工程,也为养殖企业的增收和回避市场风险带来了保障。粪污能变农粮,让每个养殖场变成一座座生物肥料厂,不只解决环境污染,又解决优质肥料原料来源。谈及此项技术,山东大学生命科学学院副院长、微生物技术国家重点实验室主任张友明表示:“复合微生物巢技术体系很好,病猪、废水等多重问题都能很好地得到解决,用废弃物制成的肥料也能实现增值。在当前国家推荐化肥零增长的背景下,这是一个很好的发展趋势,这对于解决病源微生物、抗生素以及重金属的问题,将起到重要作用。山东亿安公司的微生物产品,在带来显著环保效益的同时,也带来了养殖效益,并实现了有害物质产生和排放的减量。”

    山东省畜牧总站站长李有志告诉记者,利用复合微生物巢技术,将粪污无害化处理的同时进行肥料化,把原有依靠巨额投入处理粪污,转变为依靠粪污资源化获得巨大经济效益,这在全国尚属首例。复合微生物巢技术,彻底颠覆了千百年来的传统治污理念和方法,无论是经济效益还是社会效益,都很可观。

作者: 章勇 责编: 阿依努尔