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变废为宝———日本的堆肥好氧发酵处理技术

作者:来源:时间:2008-04-19 15:14点击:


  在全球气候变暖,国际社会呼吁减少温室气体排放以及对环境的可持续性要求之时,畜牧业发展面临的最严重挑战之一就是牲畜排泄物的无害化处理问题。传统的无害化处理,大量采用的是深埋和堆肥。深埋只是解决了在地面上看不到粪便,但是解决不了地下有害物质的渗透问题,虽然现在日本已经解决了渗透问题,但是解决不了堆肥过程中氨气的挥发问题。氨气成分很好,但易蒸发,浪费了很可惜;而蒸发的氨气不仅恶臭,而且对大气的危害程度比二氧化碳还要厉害,这才是解决温室排放的重点。对牲畜的排泄物如何变废为宝,化害为利,解决氨气的蒸发问题,9月24日,日本畜产草地研究所生物质资源利用研究组组长本田善文先生在枥木县那须盐原市的试验场,向记者介绍了他们的最新研究成果———堆肥好氧发酵处理技术,以及这项技术在日本的实验情况和他们将要在我国镇江等地开展的实验工作。
  本田先生说,他们这项堆肥好氧发酵技术的最大特点一是成本低,二是设备重量轻,便于运输,三是技术简单易行,便于掌握和运用,四是不仅能有效解决氨气蒸发问题,还可以变废为宝,增加收入。
  本田先生给记者算了一笔账:日本全国家畜家禽粪便总共排出氮70万吨,其中21万吨又回到大气中了,而在这21万吨中从禽舍畜舍排出的氮是7万吨,在管理过程中排出的氮是14万吨。其他60%~70%就作为堆肥处理。21万吨氮换算成氨就是25.5万吨,这25.5万吨氨就挥发浪费掉了;而化肥生产又要生产合成氨,生产合成氨的过程又要使用能源,这不是造成双倍的浪费吗!我们的技术就是把蒸发到大气中的氨回收利用。在堆肥过程中产生的氨易蒸发,大约20%的氨蒸发掉了;合成氨稳定不易蒸发。氨肥是农作物生长不可缺少的养分,秸秆经过氨化处理更易为动物所消化。因此,可以说氨气用不好可污染环境,用好了既可以作为植物的肥料使用,也可以改善秸秆饲料的消化性能。
  本田先生介绍说,与传统堆肥发酵技术的不同点在于:传统方法是从下面低压送风,属好氧发酵,氨气蒸发掉了;此项技术则是从下面吸入送风,可以降低氨蒸发量,并且在堆肥下面安有排气管道,将蒸发的氨气吸收后作为液体肥料使用,将其他热量送到温室作为能源使用。其关键点是把中和液作为作物液体肥料使用。
  这套设备的另一个技术关键点是:将过去排气管道的多个小孔变成4个大孔,在4个大孔中放入木屑,将机器翻动堆肥改为用机械抓手翻动堆肥。这两条途径解决了管道孔的堵塞问题。处理过的堆肥松软、无味无菌,用来垫圈,有利于牲畜的健康卫生。因为堆肥在发酵过程中发酵温度高达80℃以上(一般堆肥发酵温度还不到60℃),所以,在堆肥制作过程中可以杀灭病菌、寄生虫以及杂草种子,有利于防止作物病虫害和杂草的传播,这样制作的堆肥可以安全地施到农田里。同时从堆肥过程中回收的氨可以作为追肥施入稻田。1吨生粪可以回收1千克氨,生产磷氨液肥,经过技术开发每吨用肥成本可以从905日元降到600日元以下;发酵热量回收为1吨生粪可以回收23.8升煤油,可以获得1450日元利益;二氧化碳气体用于园艺,又可获利500日元左右。
  记者询问此套回收设备的成本和适用农户规模时,本田先生说:一套回收设备的成本还不到100万日元,设备自重较轻,2吨运输车就可以运输。规模养殖户(规模养殖户在日本一般是指牛10头以上、猪100头以上、鸡2000只以上、马10头以上)和一般农户都可以用,最小的设备可以解决60头牛的粪便,但规模大的养殖场使用效果会更好。
  本田先生强调说,畜牧业是一个成本昂贵的行业。一方面畜牧业部门有把其他行业的废料再次转变成资源进行利用的特点,例如畜牧业把食品加工业的下脚料作为饲料和垫圈料使用。另一方面,中国缺乏淡水资源,在发展畜牧业时如果水源被污染,将来很难治理。所以我们和镇江长江乳业公司、朝日啤酒山东莱阳牧场正在开展合作,把这项技术应用于中国大型养牛场。
  在畜产草地研究所的试验场,记者在堆肥处理现场闻到的不是臭味,而是有点像是酒糟的味道;用手抓起一把处理过的堆肥,手感是干燥而松软的;在温室记者看到的供草莓生长的肥料和热量,就是从堆肥回收的。
  在中国,畜牧业同样也是一个成本昂贵的行业,也面临许多环保和可持续问题的挑战。本田先生和他们的研究所为这个昂贵的行业探索的这条光明出路,尽管还有很长的路要走,但是毕竟我们看到曙光就在前面。

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