貴州省規(guī)模化豬場(chǎng)糞污綜合防治技術(shù)

李雪松，龔俞，楊忠誠(chéng)，王華，張坤

（1.貴州省畜禽遺傳資源管理站，貴陽(yáng) 550001；2. 貴州省思南縣畜牧技術(shù)推廣站，同仁 565100；3. 貴州省務(wù)川縣農(nóng)牧局動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，遵義 564300）

0 引言

生豬產(chǎn)業(yè)在貴州畜牧業(yè)中占據(jù)主要地位，但養(yǎng)豬場(chǎng)廢棄物排放量較大，分析其原因主要是圈舍設(shè)計(jì)不規(guī)范，糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)不完善，糞污綜合防治技術(shù)研究、推廣不夠，而規(guī)模化養(yǎng)殖戶在逐年增加，加之貴州喀斯特地貌生態(tài)環(huán)境脆弱，生豬養(yǎng)殖環(huán)保壓力越來(lái)越大。有研究顯示，大規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)在建設(shè)過(guò)程中，一般都建有配套糞污治理設(shè)施，所產(chǎn)生的污染低，中等規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)在糞污治理設(shè)施配套建設(shè)上往往不夠規(guī)范，污染較高[1]。鑒于貴州喀斯特地形地貌，沒(méi)有過(guò)多寬廣平坦的畜牧建設(shè)用地，加上資本、勞動(dòng)力、土地等投入產(chǎn)出彈性系數(shù)、價(jià)格和生豬的市場(chǎng)價(jià)格綜合計(jì)算，若養(yǎng)殖戶不承擔(dān)糞污治理成本，生豬年出欄量在600～800頭之間，養(yǎng)殖利潤(rùn)最大[2]，而年出欄600～800頭生豬的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)在我省接近30%，出欄肉豬占全省60%以上。因此，通過(guò)完善畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)，對(duì)規(guī)模化豬場(chǎng)開(kāi)展糞污綜合防治，可促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展生豬產(chǎn)業(yè)。文中從規(guī)劃先行、源頭減排、糞便無(wú)害化處理、資源化利用4個(gè)方面綜合闡述貴州省規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污防治技術(shù)。

1 規(guī)劃先行

1.1 合理規(guī)劃

合理規(guī)劃主要指農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)平衡，即根據(jù)本地區(qū)土地面積和環(huán)境承載能力，確定不同土地的消納糞便的能力，從而控制養(yǎng)殖規(guī)模，使糞便能最大限度的在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到利用。應(yīng)以在較低成本下促進(jìn)畜禽糞便還田為目標(biāo)，而產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展、禁養(yǎng)區(qū)劃分、城鎮(zhèn)化發(fā)展導(dǎo)致養(yǎng)殖場(chǎng)與農(nóng)田的距離拉大，消納糞便的農(nóng)田面積越來(lái)越少，對(duì)區(qū)域內(nèi)養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)劃和現(xiàn)有畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行合理布局很有必要。貴州有很大一部分養(yǎng)殖場(chǎng)，沒(méi)有消納相應(yīng)養(yǎng)殖糞污的土地，這類養(yǎng)殖場(chǎng)只能配套建設(shè)相應(yīng)處理能力的糞污處理設(shè)施，根據(jù)飼養(yǎng)量，相應(yīng)建設(shè)集糞棚和污水貯存池，豬場(chǎng)堆肥設(shè)施發(fā)酵容積不小于0.002 m3×發(fā)酵周期（天）×設(shè)計(jì)存欄量（頭），污水貯存池容積不小于單位畜禽日糞污產(chǎn)生量（m3）×貯存周期（天）×設(shè)計(jì)存欄量（頭）。單位畜禽糞污日產(chǎn)生量推薦值為：生豬0.01 m3。

1.2 科學(xué)布局

根據(jù)環(huán)保部和農(nóng)業(yè)部關(guān)于印發(fā)《畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定技術(shù)指南》，全省88個(gè)縣在2014年的基礎(chǔ)上，已于2017年底完成了畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定，并由同級(jí)人民政府公布。所有新建的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)，在選址時(shí)務(wù)必避開(kāi)建在禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)。在禁養(yǎng)區(qū)附近建設(shè)的，應(yīng)建設(shè)在已劃定的禁養(yǎng)區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向的側(cè)風(fēng)向或下風(fēng)向處。養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)環(huán)境建設(shè)方面，應(yīng)做到生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)完全分開(kāi)。在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，要設(shè)置凈道、污道，做到雨污分流，要在常年主導(dǎo)風(fēng)向的側(cè)風(fēng)向或下風(fēng)向處，建設(shè)病死畜禽無(wú)害化處理池和糞便污水處理設(shè)施。

2 源頭減排

2.1 飲水方式清潔

畜禽在飲水的過(guò)程中，造成大量的清水受到污染，污水量增加。特別是生豬飲水，如果通過(guò)改變飲水方式、調(diào)整飲水器的安裝位置、優(yōu)化飲水器結(jié)構(gòu)等可以節(jié)省用水量，降低飲水污染，達(dá)到清潔飲水目的。多數(shù)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)建在農(nóng)村地區(qū)，用水成本低，大多會(huì)忽視節(jié)水這一環(huán)節(jié)，導(dǎo)致用水量增加，污水產(chǎn)生量增多，無(wú)形中加大了糞污后續(xù)處理與利用的難度。

建議推廣使用自動(dòng)飲水裝置及回流節(jié)水裝置，從源頭上控制、減少污水產(chǎn)生量，來(lái)解決飲水污染和污水產(chǎn)生量大的問(wèn)題。自動(dòng)飲水裝置分為鴨嘴式、碗式和乳頭式3種，養(yǎng)豬場(chǎng)的飲水器根據(jù)生豬的生長(zhǎng)特性，可安裝3種高度不同的多個(gè)飲水器，距地面高度可分別為25 cm、40 cm和60 cm，間距為60 cm。回流節(jié)水裝置，是飲水器下方建一接水槽，開(kāi)孔接入舍外雨水溝，實(shí)現(xiàn)廢水減量化。

2.2 飼料配方營(yíng)養(yǎng)

改良畜禽養(yǎng)殖飼料配方、強(qiáng)化畜禽營(yíng)養(yǎng)。結(jié)合貴州喀斯特山區(qū)生豬品種特征、豐富的飼草料及中草藥資源等條件，通過(guò)改良生豬的飼料配方，提高飼料利用率，尤其是提高氮、磷的利用率，科學(xué)配比、使用無(wú)公害綠色添加劑，降低排泄物中氮、磷含量及惡臭氣體排放[3]。如玉屏溫氏公司發(fā)明專利《一種改善豬肉品質(zhì)風(fēng)味的飼料添加劑、飼料及其制備方法》（申請(qǐng)專利號(hào)CN 102178086 A），就是充分利用有優(yōu)勢(shì)的中藥原料（干姜、肉桂、陳皮、小茴香和杜仲等），在飼料中根據(jù)一定的配比添加，豬飼料中混合了這些中草藥飼喂后，改善了肉豬的代謝功能，減少糞便中有害物質(zhì)的含量。

2.3 雨污（清污）分流

嚴(yán)格做到糞污處理處理設(shè)施與豬舍建設(shè)等主體工程同時(shí)進(jìn)行施工的原則，從圈舍設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、糞污處理工程、改造等方面入手，配套建設(shè)排水溝、排污管道、糞尿收集池、沉淀池等設(shè)施，房頂和地面的雨水經(jīng)排水系統(tǒng)排入河道或農(nóng)田，干糞收集到集糞池，尿液及清洗圈舍的污水由排污管道進(jìn)人沉淀池或沼氣池內(nèi)，做到從生產(chǎn)的源頭上減少糞污產(chǎn)生量，控制進(jìn)入沼氣池、沼液存儲(chǔ)池的水量，實(shí)現(xiàn)雨污分流、清污分流，減輕糞污處理的難度和成本。

施工過(guò)程中特別要注意一些事項(xiàng)：一要確保實(shí)現(xiàn)雨污分流。戶外有糞水排放明溝的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)，要進(jìn)行封閉改造，將雨水重新引流，新建的豬場(chǎng)，在豬舍屋檐雨水側(cè)，要修建雨水明渠或接雨水管道，雨水明渠的基本尺寸為0.3 m×0.3 m，嚴(yán)禁雨水匯入糞污溝內(nèi)；二要實(shí)現(xiàn)糞污輸送至糞污處理系統(tǒng)。在圈舍的糞污排放口或集糞池排放口，相應(yīng)鋪設(shè)糞污輸送管道，管道直徑在0.2 m以上；三是糞污管道建設(shè)可考慮重力流輸送。即管道底部有一定坡度，坡度應(yīng)在2%以上，實(shí)現(xiàn)落差式自然排放；四要科學(xué)安裝飲水器節(jié)水裝置。即在飲水器下方設(shè)置一個(gè)接水槽，特別是生豬，要求將其飲水、玩水時(shí)滴、漏的水分盡可能全部收集到槽內(nèi)，接水槽的最低處安裝可通至舍外的25#PVC管，將同側(cè)豬欄舍內(nèi)接出的所有PVC管用50#PVC管連接，過(guò)濾飼料殘?jiān)^(guò)濾后的水可隨雨水溝排走或排入小池內(nèi)儲(chǔ)存回用沖洗欄舍。

3 糞便無(wú)害化處理技術(shù)

3.1 干濕分離

畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)宜采用干清糞方式。干清糞有人工、半機(jī)械、機(jī)械（刮板）清糞，主要是及時(shí)清掃豬糞，將收集到的豬糞堆放在集糞棚，杜絕用水沖洗，避免豬糞被水稀釋。如果采用水泡糞的，豬場(chǎng)設(shè)計(jì)有漏糞板，豬糞清掃后一律進(jìn)入漏糞板下方的集糞槽。

3.2 固液分離

生豬規(guī)模化場(chǎng)配備相應(yīng)的糞污治理設(shè)施，如自動(dòng)清糞機(jī)和固液分離機(jī)，實(shí)現(xiàn)糞污處理機(jī)械化，完善固液分離系統(tǒng)。固液分離系統(tǒng)共分4個(gè)部分，即糞尿收集池、固液分離機(jī)、二次隔渣池、豬糞棚。采用固液分離機(jī)分離后，可以將干糞渣打包堆放，自然發(fā)酵生成有機(jī)肥的半成品，干糞和糞渣可賣給有機(jī)肥加工廠進(jìn)行深加工或直接用于附近果樹(shù)、林木等施肥。分離出的水進(jìn)入沼氣池發(fā)酵或厭氧池發(fā)酵，讓厭氧菌分解其中的有機(jī)物，達(dá)到降解的目的。同時(shí)，固液分離后進(jìn)入沼氣池、厭氧池的糞渣減少，減輕了清理沼氣池、厭氧池沼渣的工作量及費(fèi)用投入。

3.3 糞污達(dá)標(biāo)排放

規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)附近相應(yīng)的農(nóng)地消納糞尿肥的，可采用工業(yè)化處理污水的模式處理排放的糞污，使糞污達(dá)標(biāo)排放，該模式是將干濕分離、固液分離的干糞和糞渣，經(jīng)沉淀池凈化處理或沼氣池發(fā)酵，干糞生產(chǎn)有機(jī)肥或出售，廢水發(fā)酵處理后達(dá)標(biāo)排放。生豬糞污產(chǎn)生量大，沼氣池發(fā)酵投資高、處理難度大，宜采取多級(jí)沉淀池處理技術(shù)，該模式需修建3～5級(jí)沉淀池，配備自動(dòng)清糞機(jī)、固液分離機(jī)。該模式流程見(jiàn)圖1，規(guī)模場(chǎng)糞污經(jīng)干清糞和固液分離后，糞渣固體經(jīng)堆積發(fā)酵制成有機(jī)肥，污水經(jīng)厭氧池發(fā)酵，到沉淀池沉淀，給氧曝氣池處理和后處理，水質(zhì)達(dá)到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。該模式占地不多，適應(yīng)性廣，受季節(jié)溫度變化影響小，受地理位置限制小，糞污處理較徹底，污染治理效果好，既可生產(chǎn)有機(jī)肥，又可實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖和肥料銷售雙贏發(fā)展。

圖1 糞污達(dá)標(biāo)排放模式的工藝流程

3.4 糞便舍外生物發(fā)酵床

生豬規(guī)模化場(chǎng)推廣使用糞便舍外生物發(fā)酵床，該模式需建有糞便暫存池、糞污管道、鋼構(gòu)棚等，準(zhǔn)備發(fā)酵墊料、發(fā)酵微生物接種劑等，同時(shí)，要配備專用設(shè)施設(shè)備，包括抽污水泵、自動(dòng)噴淋機(jī)、攪拌機(jī)、翻耙機(jī)等。糞便暫存池和發(fā)酵床根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模確定面積的大小，每頭存欄生豬糞污暫存池容積不小于0.2 m3，發(fā)酵床建設(shè)面積不小于0.2 m2。舍外生物發(fā)酵床鋪設(shè)發(fā)酵墊料，將豬舍產(chǎn)生的豬糞尿通過(guò)管網(wǎng)引至污水池，通過(guò)貯糞配比池使其達(dá)到合適的比例，通過(guò)豬場(chǎng)自動(dòng)噴淋裝置，均勻地將糞污噴灑在墊料上，微生物菌群將進(jìn)行生物降解處理，在降解處理中，翻耙機(jī)還會(huì)對(duì)發(fā)酵床進(jìn)行翻耙，使得墊料與豬糞尿混合充分，通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)降解污染物，豬糞污最后轉(zhuǎn)化生成高效有機(jī)肥。該模式與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比，能真正實(shí)現(xiàn)無(wú)污染、無(wú)臭氣的目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)保養(yǎng)殖。

4 糞污資源化利用

4.1 單位面積耕地生豬承載量測(cè)算

按照種養(yǎng)結(jié)合的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則，以生豬排污系數(shù)測(cè)定糞尿中氮養(yǎng)分含量為主要指標(biāo)，測(cè)算單位面積耕地生豬承載量。

計(jì)算公式：按照國(guó)家配方施肥方案，結(jié)合我省不同地區(qū)農(nóng)作物主要耕作模式，貴州每畝耕地大約年需要尿素55 kg，折合氮含量：55×46%=25.3 kg。按照有機(jī)肥與化肥施用1∶1計(jì)算其每畝土地生豬承載量。計(jì)算公式如下：

每畝土地生豬承載量=每年每畝耕地需要氮素/存欄1頭肉豬年排氮量/2=12.65/存欄1頭肉豬年排氮量。肉豬年排氮量，見(jiàn)表1。

表1 豬糞尿的測(cè)試結(jié)果 單位：%，鮮物

規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)（小區(qū)）肉豬育肥期按165 d每天糞尿各3 kg，揮發(fā)損耗15%計(jì)。

規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)（小區(qū)）出欄1頭肉豬年排氮量=（3（kg/頭·d）×0.53%+3（kg/頭·d）×0.4%）×165 d×85%=3.913（kg/頭）。

每畝耕地生豬承載量=12.65/3.913=3.23頭/畝。

4.2 建立循環(huán)農(nóng)業(yè)體系

充分利用貴州特有的地理生態(tài)環(huán)境，結(jié)合單位面積耕地生豬承載量，推廣生豬養(yǎng)殖與糧食、茶葉、果蔬種植有機(jī)聯(lián)合，形成以生豬養(yǎng)殖為基礎(chǔ)的循環(huán)農(nóng)業(yè)體系。以生豬規(guī)模化家庭農(nóng)場(chǎng)為依托，采用自動(dòng)化、管網(wǎng)化模式、種養(yǎng)循環(huán)相結(jié)合的糞水灌溉系統(tǒng)，利用糧食、茶葉、果蔬等生產(chǎn)基地為基本單元，以大中型沼氣池、舍外發(fā)酵床為紐帶，實(shí)現(xiàn)沼渣施糧、茶、果、蔬，沼氣供廣大農(nóng)村生產(chǎn)生活用能，沼液通過(guò)生產(chǎn)基地的沼液貯存池與灌溉管網(wǎng)合理利用的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)體系。實(shí)現(xiàn)種植領(lǐng)域和養(yǎng)殖領(lǐng)域產(chǎn)生的廢棄物有機(jī)銜接，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成循環(huán)狀態(tài)，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物排放給環(huán)境帶來(lái)的污染，同時(shí)也降低了自然界產(chǎn)生的能源的消耗，進(jìn)而使得糧食、茶葉、果蔬種植和養(yǎng)殖過(guò)程中效益達(dá)到最大化。