豬場惡臭是指對人和豬產生有害作用的氣體物質和使人的嗅覺產生厭惡感的氣體。集約化和規模化養豬生產中,一般一個年產萬頭肉豬的養豬場,排污量至少3萬噸,在適宜溫度、濕度、厭氧環境、發酵條件下可產生大量惡臭;同時日常管理工作中往往忽視了豬場內排污溝清理、豬舍通風和其它衛生管理措施,使惡臭氣體濃度過高(如有時NH3濃度可超過40毫克/立方米),對人的身心健康和豬群的健康與生產性能造成了嚴重的危害,已成為養豬生產衛生管理工作中比較突出的問題。為提高養豬效益,應積極推廣和應用新產品和新技術,采取綜合措施以清除或減少惡臭的危害。
惡臭的產生
豬場中惡臭主要來自豬的糞便、污水、墊料、飼料等的腐敗分解;此外,豬的新鮮糞便,消化道排出的氣體,皮脂腺和汗腺的分泌物,粘附在體表的污物,呼出氣中的CO2(含量比大氣約高100倍)等都會散發出難聞的氣味。
豬的糞尿在腐敗分解過程中,蛋白質、氨基酸因細菌活動而進行的脫羧和脫氨作用對惡臭物的產生最為重要。此外,豬場內空氣中的粉塵與豬場臭氣產生的關系密切。粉塵是微生物的載體,并吸附大量的揮發性臭氣(不飽和醛、糞臭素)。同時,微生物不斷分解粉塵有機質而產生臭氣。
主要惡臭物質及其危害
許多研究者對豬場中豬糞發酵產生的惡臭成分進行了鑒定。有資料說明,豬糞惡臭成分有230種。其中對豬危害最大的惡臭物質主要是NH3、H2S和VFA(揮發性脂肪酸),其中NH3、H2S的危害已經為眾多養殖戶熟知,在此介紹VFA的危害。
VFA為一種混合物,以n—C4和i—C5的臭味較強,其蒸氣有強烈的刺激性、腐敗臭味,對豬只眼睛和呼吸道有刺激性,并引起豬煩燥不安,采食量下降,體質變弱,易發生呼吸道疾病。高濃度的VFA環境中,豬嘔吐、呼吸困難、肺水腫。
惡臭的控制措施
(1)科學設計日糧,提高飼料利用率
豬采食飼料后,飼料在消化道消化過程中(尤其后段腸道),因微生物腐敗分解而產生臭氣;同時,沒有消化吸收部分在體外被微生物降解,也產生惡臭。產生的糞污越多,臭氣就越多。提高日糧的消化率、減少干物質(特別是蛋白質)排出量,既減少腸道臭氣的產生,又可減少糞便排出后臭氣的產生,這是減少惡臭來源的有效措施。試驗證明,日糧消化率由85%提高至90%,糞便干物質排出量就減少三分之一;日糧蛋白質減少2%,糞便排泄量就降低20%。
①采用經氨基酸平衡的低蛋白日糧:用合成氨基酸取代日糧中完整蛋白質可有效減少排泄物中的氮。Kert認為在低蛋白日糧中補充氨基酸可使氮的排出量減少3·2%—62%,Aarnink等發現,當日糧粗蛋白降低至10克/公斤體重時,氨態氮在排泄物中的含量降低9%。
②采用稀飼喂養:采用液態料飼喂生長、育成豬,飼料的適口性好,消化利用率高,無粉塵,減少豬的呼吸道疾病,并降低成本,豬生長速度快;試驗結果表明:與飼喂干粉比較,給豬飼喂液態飼料,飼料轉化率可提高9·19%—12·08%,豬的糞便量隨之相應減少。
(2)合理使用飼料添加劑
日糧中添加酶制劑、酸制劑、EM制劑、絲蘭屬植物提取物、沸石等,除提高豬生產性能外,對控制惡臭具有重要作用。
①酶制劑:日糧中添加酶制劑可提高氮的消化率,又可提高碳水化合物的利用率。Vandelholm(1997)報道,在仔豬飼料中添加0·1%的木聚糖酶,飼料干物質和氮的利用率分別提高21%和34%。Bass等(1996)的消化實驗證明,使用酶制劑,使粗蛋白消化率提高9%,干物質消化率提高6%。
②酸制劑:主要通過降低消化道pH值來影響仔豬對營養物質的消化作用,減少腹瀉率及腹瀉帶來的惡臭。大多數研究表明,日糧中添加有機酸可提高仔豬對蛋白質的消化和吸收,提高氮在機體內的存留。李德發等(1993)報道,在仔豬料中添加1%檸檬酸,干物質和粗蛋白消化率提高2·28%和6·1%。
③EM制劑:是一種新型的復合微生物制劑,其可增加豬消化道內有益微生物的數量,調節體內的微生物生態平衡、防治仔豬下痢,促進生長發育,提高豬的飼料轉化率,減少腸道內氨、吲哚等惡臭物質的產生。據北京市環境保護監測中心對EM除臭效果進行測試的結果表明:使用EM一個月后,惡臭濃度下降了97·7%,臭氣強度降至2·5級以下,達到國家一級標準。何明清(1992)用需氧芽胞桿菌喂豬,日增重提高7·8%—21·6%和2·8%—9·6%。
④絲蘭屬植物提取物:飼料中添加絲蘭屬植物提取物,可有效降低有害氣體的濃度。因絲蘭屬植物提取物有兩種含鐵糖蛋白,能夠結合幾倍于其分子量的有害氣體,故其有除臭作用。據美國巴迪大學報道,在每千克豬飼料中添加商品名為“惠蘭寶—30”的絲蘭屬植物提取液112毫克后,豬舍中氨氣濃度下降了34%,硫化氫濃度下降了50%,并提高了豬日增重與飼料轉化率。
⑤沸石:沸石孔道體積占沸石體積的50%以上,表面積很大,對氨氣、硫化氫及水分有很強的吸附力,因而可降低豬舍有害氣體的濃度。據報道,在豬日糧中添加2%沸石粉可提高飼料轉化率3·25%,并降低糞便水分與臭味。(3)加強豬場衛生管理
①正確設置豬場內的建筑:豬場內要建硬質的有一定坡度的水泥路面,生產區要設有噴霧降溫除塵系統,有充足的供水和通暢的排水系統。
②合理設計豬舍:在豬舍內設計除糞裝置,窗口使用卷簾裝置,合理組織舍內通風,注意舍內防潮,保持舍內干燥,對豬只進行調教,定點排糞尿,及時清除糞便污物,減少舍內粉塵、微生物,盡量做到糞尿分離。
③改進生產工藝:采取用水量少的消糞工藝————干清糞工藝,使干糞和尿污水分流,減少污水量及污水中污染物的濃度。
④做好豬場糞便處理:建造位置恰當容積適宜的專用糞房糞池,及時對糞便進行高溫快速干燥,或者堆肥處理,或使用除臭劑,并有效地把堆肥應用于農業生產。
a、高溫快速干燥:采用煤、重油或電產生的熱能進行人工干燥。干燥需干燥機,國內使用干燥機大多為回轉式滾筒,在短時間內(約數十秒鐘)受到500—550℃的作用,豬糞中水分可降至較低水平,有效控制惡臭的產生。
b、堆肥處理:建堆肥棚及堆肥處理槽(坑):堆肥棚主要防雨水,側面全遮,前、后面敞開式,其大小據豬飼養量決定,但空間應大,利于通氣。兩側為二道水泥墻,地面為水泥結構,設置通氣孔,墻距約3米,墻高1·7米,長度視需要而定。糞便收集好后,注意控制適當水分,定時注入空氣,把堆積糞便溫度控制在30—60℃;并每周翻動1—2次,降低臭氣,加速發酵,整個過程需6—8周,而后直接把堆肥運走或直接用于種植業。
c、使用除臭劑:豬糞便的除臭主要包括物理除臭、化學除臭和生物除臭幾方面。
物理除臭劑主要指一些吸附劑和酸制劑。吸附劑可吸附臭味,常用的有活性炭、泥炭、鋸木屑、麩皮、米糠等,這些物質和豬糞混合,通過對臭氣物質的分子進行吸附。酸制劑主要是通過改變糞便的pH值達到抑制微生物的活力或中和一些臭氣物質來達到除臭目的。常用的有硫酸亞鐵、硝酸等。
化學除臭可分為氧化劑和滅菌劑。常用的有高錳酸鉀、過氧化氫等,其作用是使部分臭氣成分氧化為少臭或無臭物質。Ritter(1989)報道,使用(100—500)×10—6的高錳酸鉀或(100—125)×10—6過氧化氫可有效控制臭氣的發生。
生物除臭主要指活菌制劑,其作用是通過生化過程脫臭。有專家將分離出的放線菌接種于豬糞便中,NH3、H2S、VFA等惡臭物質很快消失。有試驗證明:從泥炭腐植質或活性污泥中分別挑出硝化菌和硫細菌,經訓化后,硝化菌可清除糞便中的氨,硫細菌可抑制二甲基硫化物(DMS)等的產生。
沼氣工程主要采用固液分離,酸化水解和厭氧發酵技術對污水進行處理。
濾塔沉淀處理工藝包括四個過程:分離、分解、過濾、沉淀。
分離:用固液分離機將污水中固形物與液體分離,由于固形物主要由有機物組成,可以直接堆積、處理,而污水自然流入進料口進入下一步處理。
分解、過濾:通過生物濾塔使分離的稀液凈化,生物濾塔是依靠濾過物質附著在濾料表面所建立的生物膜來分解污水中的有機物,以達到凈化的目的,使污水的有機物濃度大大的降低。
沉淀:可使50%左右的懸浮物下沉,并在沉淀池中添加一定量的絮凝劑,懸浮物去除率可達85%—90%。
排水:把通過沉淀的污水(經過凈化后水質已明顯改善),重新用于沖洗豬舍,或排入下水道。