养猪场猪饲料和猪粪便重金属污染修复方法

养猪场猪饲料和猪粪便重金属污染修复方法

来源：/ 发表日期：2015-06-18 浏览：804

关键词

近年来，伴随着农业经济的快速发展，养猪场的规模化、集约化程度不断提高，养猪场产生的粪便大幅增加，其废弃物污染环境的问题也日益突出。养殖畜牧场废弃排泄物是继工业“三废”、农药、化肥、交通废气和居民生活废弃物之后的又一大环境污染源，而规模化养猪场又是万年县的主要污染源。由于养殖者环保意识不强、猪场粪便处理控制技术不到位等多种原因，不仅使农田生态环境受到破坏，人们的生活环境也面临很大威胁。

增施粪肥是改良土壤的较好手段，但目前我国粪肥重金属严重超标，据测算，1个年出栏1万头的猪场经粪便排泄砷150kg、铜450~750kg,如果作为肥料施人土壤，将会对农田土壤造成严重的重金属污染。重金属具有富集性，很难在环境中降解，由于重金属的难降解性，所有已被重金属污染的土地难以治理，只能利用不富集重金属的不同作物品种来避免对人体造成危害。本文旨在探索猪粪重金属污染, 对猪粪土壤污染、水体污染、空气污染不作分析，目的是让政府、社会、农民提高认识，引起广泛重视，探索比较好的、有操作性的防控措施。

1 猪饲料与猪粪便中重金属含量

据浙江、山东、广西、江苏、河南等地研究论文报道，猪粪与猪饲料中重金属含量见表1。

2 猪粪便中重金属的形态

2.1 铜金属形态

一是交换态，占12.9%(8.9%~18.9%)；二是碳酸盐结合态，占

8.5%(4.4%~12.9%)；三是铁锰氧化结合态，占18.2% (8.9%~36.8%)；四是有机态，占54.2%(32.7%~75.7%);五是残渣态，占8.4%(4.2%~13.8%)。

2.2 锌金属形态

一是交换态，占0.16%;二是碳酸盐结合态，占1.7%〜68.6%;三是铁锰氧化结合态，占32.3%〜68.6%;四是有机态，占18.6%〜53.4%;五是残瘡态，占7.8%〜13.7%。

3 畜禽粪便重金属去除技术

3.1 化学法

原理:利用强酸等化学物质，降低畜禽粪便的pH值，使得其中的重金属转化成水溶的离子状态析出，或者利用耦合剂通过耦合作用与重金属结合成水溶物质析出，进而降低畜禽粪便中的重金属含量，

优点:速度快，效果好。

缺点:成本高、工艺复杂、易造成二次污染，无法大范围推广。

3.2 电化学法

原理:利用电场的作用，使得畜禽粪便中的重金属物质以电泳的方式，迁移到电源的两极，进而降低畜禽粪便中的重金属含量。

优点:去除重金属效果明显，能耗较低。

缺点:该方法需要重金属处于可溶解状态，局限性较大。

3.3 固化法

原理:利用水泥、工业矿渣和石灰等固化剂，将畜禽粪便固化，使得重金属可以变成难溶状态，不易渗透到土壤、水体中去，进而降低畜禽粪便中的重金属污染。

优点:可以一定范围内降低重金属对土壤、水体的危害。

缺点:该方法治标不治本,依然存在较大的环境污染的可能性。

3.4 生物吸附法

原理:本方法利用藻类、细菌、真菌等生物活性物质，主要通过化学、物理机制去除污染。

优点:简便、高效、价格便宜,不会造成二次污染。

缺点:方法不成熟,仍在试验阶段，需进一步研究方可投入生产。

3.5 生物淋滤法(也称生物浸提法、生物沥浸法）

原理:利用嗜酸性硫杆菌将粪便中的重金属浸提出来，使得不溶或难溶的重金属变的可溶，通过粪便脱水,去除重金属。

优点:成本低、便宜。

缺点:速度慢、效果不稳定、耗时长。

4 万年县猪粪便重金属污染情况

4.1猪粪尿排泄量及重金属量估算

2013年全年生猪出栏80.6万头，存栏48.5万头，其中母猪6.5万头，依据每头猪每天排泄粪尿6kg计算,生猪养殖周期按6个月计，忽略仔猪42万头不计。万年县全年参与排泄猪的数量为46.8万头。

据报道，年出栏万头猪场经粪便排泄量，按砷为150 kg、铜为450〜750 kg估算，万年县每年至少通过猪粪排出砷7.2 t、铜21.0-35.1 t。

4.2 猪粪重金属含量推算

从上述5个省合计187个猪粪样品，70个饲料样品检测可知:铜平均为537.27mg/kg,锌平均为1 107.16mg/kg，砷平均为32.5 mg/kg。因缺乏万年县猪粪样品检测数据，所以只能推测万年县猪粪重金属含量应在上述范围之内，具体数据有待检测。

5 万年县规模养猪场猪粪处理建议

目前，猪粪重金属去除缺乏行之有效的方法，欧美一些发达国家釆取以耕地消纳猪粪安全量确定养猪规模的办法。如德国釆用饲养2.5头/hm2标准，根据耕地面积确定养猪量，且养猪场建在农田之中，规模一般都不是很大。现推广的

生物发酵床法、沼气法只能解决猪粪尿、污水对环境恶臭的污染，而生物发酵床处理猪粪、沼气渣，重金属无法去除。发酵床生态养猪废弃垫料中N、P含量较高，适合于种植业肥料，但矿物质元素Cu、Zn及重金属元素As、Pb的富集量较高，其肥效有待进一步检验。若作为肥料或废弃物最终必然会分布到农田和水域,造成环境重金属污染。为此建议如下。

5.1 把好“进口”关，低成本防治重金属污染

一是根据铜和锌的需要量设计饲料配方，为降低动物的铜和锌排泄量，应按铜、锌供需平衡进行添加。二是使用有机微量元素或纳米原料、有机铜和锌产品特别是氨基酸态或肽态的铜和锌，其生物利用率高于无机形态的铜和锌，而且在促生长作用和增强机体免疫能力方面的效应高于无机铜和锌。有机铜和锌产品在保证铜、锌促生长效果前提下可以大幅度降低饲料中铜、锌的添加量，减少粪便中铜、锌的排泄量，从而避免引起环境污染，也解决了资源浪费的问题。三是鼓励“土养猪法”，肉猪在进人育肥期，停用饲料添加剂，以混合饲料进行饲养，从饲料中减少重金属摄入量。

5.2 把好“出口”关，防止重金属集中污染

猪摄人饲料经消化吸收后，主要是以粪便、尿水的形式排泄,而饲料中的重金属大多数是存集在猪粪中，收集好猪粪，可减少后续处理量。一是干清栏，清扫拦粪，减少冲洗栏舍用水量。二是干湿分离粪污,猪粪污水经干湿分离机分离出部分干粪，减少污水中的有机质含量。三是沼气池发酵，干湿分离后的猪粪尿经管道收集进人水解酸化池、厌氧发酵池(经水解、酸化、乙酸形成、产甲烷等4个阶段产生沼气、降解有机质），进人氧化塘储存，猪粪尿经厌氧发酵处理，