豬場干清糞工藝節(jié)水試驗及對糞污減排效果的研究

肖和良，肖衛(wèi)紅

（1.湖南省洞口縣畜牧水產(chǎn)局，湖南 邵陽 422300；2，湖南省洞口縣文昌街道動物防疫站，湖南 邵陽 422300）

0 前言

目前，全國生豬、家禽年產(chǎn)便總量高達5.8億t，糞水排放總量高達60億t。按1頭母豬1 d排糞3.29 kg，排尿5.48 kg，1頭商品豬1 d排糞2.17 kg，排尿3.5 kg估算，則一個自繁自養(yǎng)的萬頭豬場一年純糞污排放量就達1.2萬t左右[1]。文內(nèi)就對干清糞工藝進行節(jié)水對比試驗和對糞污減排效果的比較分析，為修訂《洞口縣生豬規(guī)模場糞污排放達標(biāo)規(guī)范》提供科學(xué)依據(jù)。

1 干清糞工藝節(jié)水試驗

為了真實了解干清糞工藝用水量情況，筆者從2015年7月開始，到2017年8月，布置了3個干清糞工藝用水試驗豬場，歷時2年，記錄了3批全程育肥豬用水量情況，比較干清糞工藝用水狀況，節(jié)水途徑和對糞污減排效果的影響。

1.1 干清糞工藝用水試驗豬場舉例

例1：筆者2015年3月對新建的洞口縣楊林鄉(xiāng)九嶺村胡偉彪豬場設(shè)計，每間豬舍內(nèi)用PIC塑料管接出豬尿水，直接排到三級沉淀池，并采用干清糞工藝。2棟育肥舍共840 m2。三級沉淀池容積設(shè)計為200 m3。豬場2015年7月初建設(shè)完工。2015年7月21—24日進欄仔豬489頭，總重6 405.9 kg，均重13.1 kg。2016年1月26日陸續(xù)出欄育肥豬，直至2016年2月16日銷售完，共出欄478頭，出欄總重63 382.8 kg，頭均重132.6 kg。飼養(yǎng)期間總增重 為56 976.9 kg(63 382.8 kg－6 405.9 kg)。用水記錄統(tǒng)計為362 773 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水636.7 kg。期間用飼料記錄統(tǒng)計為178 337.7 kg， 全程料重比 3.13：1， 料水比1：2.03。

例2：洞口縣石江鎮(zhèn)大塘豬場也采用干清糞工藝，但在夏季采用沖水洗欄降溫方式。2016年2月—3月陸續(xù)填欄899頭仔豬，總重11 615.1 kg，頭均12.92 kg。到2016年10月18日陸續(xù)出欄完。出欄頭數(shù)887頭，總重125 333.1 kg，均重141.3 kg。飼養(yǎng)期間總增重113 718 kg（125 333.1 kg－11 615.1 kg ）。用水記錄統(tǒng)計為1 097 606.4 kg，頭均用水1 237.4 kg，每生產(chǎn)100 kg活重用水965.2 kg。用飼料記錄統(tǒng)計為365 034.8 kg，全程料重比3.21：1，料水比 1：3.01。

表1 洞口縣干清糞工藝節(jié)水試驗豬場比較

例3：竹市鎮(zhèn)大水村許某豬場是新五豐公司代養(yǎng)合同戶，為新建豬場，沉淀池設(shè)計容積為300 m3，采用干清糞工藝。從2017年3月9日代養(yǎng)第一批豬，1 156頭仔豬，總重10 912.6 kg，頭均重9.44 kg。2017年8月3日—7日公司全部回收，出欄1 132頭，總重137 900.2 kg，均重121.82 kg，生產(chǎn)活重126 987.6 kg（137 900.2 kg－10 912.6 kg ）， 頭 均 112.18 kg。 用水記錄統(tǒng)計為834 057.2 kg，頭均用水736.8 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水656.8 kg。用飼料記錄統(tǒng)計為394 931.4 kg，全程料重比 3.11：1，料水比 1：2.11。

1.2 干清糞工藝試驗豬場節(jié)水比較

從表1中可見，九嶺和大水2個干清糞工藝豬場每生產(chǎn)100 kg活重用水650.6 kg， 料水比 1：2.09，大塘干清糞+沖水降溫豬場每生產(chǎn)100 kg活重用水 965.2 kg， 料水比 1：3.01， 前 2 個豬場節(jié)水32.6%，沖水降溫增加1/3的用水量，也就增加了1/3污水排放量。

1.3 污水產(chǎn)生量的測定

九嶺豬場飼養(yǎng)4個半月尿水充滿沉淀池，2015年12月16日觀察到沼液溢出沉淀池。當(dāng)日將存欄豬全部稱重，當(dāng)時存欄482頭，總重50 754.6 kg， 頭均重105.3 kg，生產(chǎn)總活重44 348.7 kg。查看用水記錄累計為218 819.3 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水493.4 kg。污水溢滿沉淀池為200 t，用水量218.9 t，因此污水量為用水量的91.4%。

大水豬場飼養(yǎng)3個多月尿水充滿沉淀池，2017年6月15日觀察到沼液溢出沉淀池。當(dāng)日將存欄豬全部稱重，當(dāng)時存欄1 141頭，總重94 588.9 kg， 頭均重82.9 kg，生產(chǎn)總活重83 676.3 kg。查看用水記錄累計為340 311.5 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水406.7 kg。污水溢滿沉淀池為300 t，用水量340.3 t，因此污水量為用水量的88.1%。

九嶺和大水2個豬場沉淀池總 量 500 m3，500 t， 用 水 量 達218.9+340.3=559.2 t時尿水充滿沉淀池，則污水量為用水量的89.4%。

2 干清糞工藝試驗豬場糞污減排效果的比較分析

污水沉淀池處理技術(shù)屬于厭氧處理技術(shù)，有試驗表明，經(jīng)厭氧處理后，廢水中化學(xué)需氧量（COD）去除率達70%～85%，且運行成本低，幾乎無維護費，同時還可回收沼液作肥料加以利用，是解決養(yǎng)殖廢水無害化和資源化問題最有效技術(shù)方案。

本試驗大塘豬場雖然采取了干清糞工藝，但又選擇在夏季沖水洗欄降溫方式，夏季高溫階段長，常在6月、7月、8月、9月，4個多月沖水洗欄降溫，這4個月與水泡糞清糞工藝一樣，隨意性大，沖水總量控制不了，就如雨污分離前豬場雨水直接沖進沉淀池，難控制污水量一樣。這是本試驗大塘豬場污水量較其他2個干清糞工藝試驗豬場污水產(chǎn)生量多1/3的原因。同時沖水洗欄降溫期間豬尿水幾乎直接從沉淀池流出，無法保證污染物在沉淀池降解時間，也就談不上廢水中COD等去除率，發(fā)揮不了厭氧處理技術(shù)效果。所以控制污水產(chǎn)生量是糞污處理技術(shù)最關(guān)鍵技術(shù)，也可以說控制住污水產(chǎn)生量，糞污處理工作成功了一半。

但目前南方農(nóng)村豬場干清糞工藝，都是人工清糞，增加了人工清糞工作量和工資生產(chǎn)成本，采用自動清掃糞便機械，被提到議事日程。張凡建[2]等提出電動糞污清掃車安全便捷，祛臭殺菌，自動化，收集的固態(tài)糞便含水量低，糞中營養(yǎng)成分損失少，肥料價值高，便于高溫堆肥或其他方式處理利用，耗水量少，產(chǎn)生污水量少，且污水中污染物含量低，易于凈化處理。電動糞污清掃車或電動糞污機械刮機是解決南方農(nóng)村豬場干清糞工藝工作量大的有效途徑，在新辦豬場設(shè)計中設(shè)計電動糞污清掃車或電動糞污機械刮機，成為一項重要工作。

經(jīng)資料查詢得知，豬的各階段推薦飲水量：斷奶仔豬18.9 L/頭·d，生長、育成豬5.7 L/頭·d，妊娠母豬和公豬15.1 L/頭·d，哺乳母豬22.7 L/頭·d。豬體水分占55%～65%。豬體水分取中間值60%，每頭豬生產(chǎn)活重110 kg，消耗水分 66 kg（110 kgx 60%），占干清糞工藝每頭豬用水量715.66 kg的9.22%。豬飲水時浪費一部分水量。實測污水量為用水量的89.4%。污水量=尿+浪費水量。用水量=污水量+豬體水分+呼吸時揮發(fā)水分，因此呼吸時揮發(fā)水分=用水量100%-污水量89.4%-豬體水分9.22%=1.38%(用水量)。由于豬飲水時浪費水量混在豬尿中排出，成為污水，所以這次試驗沒能將浪費水量測定出來。但豬飲水時浪費水量在3%以內(nèi)，是節(jié)水可控范圍。

夏季降溫可采取其他方法。設(shè)計大窗戶卷簾升降，夏季升起卷簾，大空間增加空氣對流而降溫。另外安裝電風(fēng)扇，冷暖風(fēng)機。只不過增加降溫設(shè)施成本和電費支出，但能控制沖水降溫產(chǎn)生的污水量。

在3個試驗豬場發(fā)現(xiàn)，自動飲水器年損壞率達6.8%，其中還有2個是新建豬場，不然損壞率還會超過6.8%。這是由于豬喜歡啃咬飲水器玩耍的生活習(xí)性，夏季爭相喝水降溫造成的。損壞的飲水器不及時更換，會造成這些飲水器流水不斷，豬飲水時浪費水量控制在3%以內(nèi)成為一句空話。因此每天巡查飲水器狀況，列為豬場管理和飼養(yǎng)員的一項日常工作，檢查是否有流水不斷而損壞的飲水器，有的話及時更換新的，顯得非常重要?，F(xiàn)在新建豬場用自動飲水杯，此設(shè)計能把飲水時浪費3%用水量降下來。

3 修訂《洞口縣生豬規(guī)模場糞污排放達標(biāo)規(guī)范》和效果評價

洞口縣創(chuàng)新出具有可操作性強的《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標(biāo)》、《洞口縣畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污排放達標(biāo)規(guī)范》，在洞口縣畜禽糞污治理工作發(fā)揮了重要作用。

3.1 洞口縣生豬規(guī)模場糞污排放達標(biāo)規(guī)范(試行稿)

生豬規(guī)模場單項排污設(shè)施達標(biāo)：基數(shù)+遞增。以飼養(yǎng)500頭為基數(shù)，每遞增500頭為1個單元，排污設(shè)施在基數(shù)基礎(chǔ)上增加1個單元設(shè)施。1）三級凈化池容積200 m3，每遞1個單元增加50 m3(下同)。如萬頭豬場：200＋(10 000 － 500)÷500×50=1 150 m3。2）沼氣池容積 100 m3，每遞1個單元增加50 m3。3）雨污分離設(shè)施。則雨水溝和排污溝分離。4）氧化塘面積2 hm2，每遞增1個單元增加面積0.67 hm2。5）干糞堆積池容積60 m3(2個各30 m3)，每遞增1個單元增加20 m3。6）固液分離機1部，每遞增10個單元增加1部。7）本場消化糞便果園面積3.33 hm2，每遞增1個單元增加面積2 hm2。8）微生物發(fā)酵床：全場全部采用。

3.2 洞口縣生豬規(guī)模場糞污排放達標(biāo)規(guī)范部分說明

三級凈化池容積200 m3，每遞1個單元增加100 m3(下同)。如 萬 頭 豬 場：200＋(10 000－500)÷500×100=2 100 m3。 就 是 根 據(jù)本干清糞工藝節(jié)水試驗：大水豬場飼養(yǎng)1 141頭3個多月尿水充滿容積300 m3沉淀池，說明500頭一批的商品豬3個月產(chǎn)生純尿水在132 m3以上，沉淀池容積以200 m3為基數(shù)，每遞1個單元(500頭)增加100 m3沉淀池設(shè)施，就能保證豬尿水在三級沉淀池至少沉淀3個月以上，污染物在沉淀池降解3個月排出，發(fā)揮三級沉淀池厭氧處理技術(shù)作用和最佳降解效果。

3.3 洞口縣《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標(biāo)》

2016年洞口縣畜牧水產(chǎn)局設(shè)計《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標(biāo)》[3]：以年出欄100頭大豬為計算單位，以三級化糞池10 m3為達標(biāo)，最高權(quán)重計40分；沼氣池10 m3為達標(biāo)，最高權(quán)重計40分；氧化塘3畝為達標(biāo)，最高權(quán)重計30分；家庭農(nóng)場30畝為達標(biāo)，最高權(quán)重計30分；雨污分離排污溝30 m為達標(biāo)，最高權(quán)重計20分（見表2）；群眾評議分最高5分，豬場排污滿意加5分，排污不滿意減5分特別是農(nóng)戶到村、鄉(xiāng)、縣反映或告狀污染嚴(yán)重的豬場，都為不滿意之例。

計算公式如下：

化糞池單項計分=[實際完成化糞池÷（年出欄÷100×10）]×40

沼氣池單項計分=[實際完成沼氣池÷（年出欄÷100×10）]×40

氧化塘單項計分=[實際氧化塘÷（年出欄÷100×3）]×30

家庭農(nóng)場單項計分=[實際家庭農(nóng)場÷（年出欄÷100×30）]×30

糞污減排指數(shù)（%）=（化糞池分?jǐn)?shù)＋沼氣池分?jǐn)?shù)＋氧化塘分?jǐn)?shù)＋家庭農(nóng)場分?jǐn)?shù)＋雨污分離分?jǐn)?shù)＋群眾評議分?jǐn)?shù)）×90÷105

3.4 執(zhí)行《洞口縣畜禽規(guī)模場糞污排放達標(biāo)規(guī)范》效果評價

洞口縣2017年5月以來，按照《洞口縣畜禽規(guī)模場糞污排放達標(biāo)規(guī)范》，查漏補缺，進行糞污排放達標(biāo)設(shè)施建設(shè)，迎接中央環(huán)保督查組檢查。要求先建后補，經(jīng)過近一年達標(biāo)設(shè)施建設(shè)，2017年底組織了對沼氣池、三級凈化池、排污溝、氧化塘、發(fā)酵床等排污設(shè)施驗收，根據(jù)驗收數(shù)據(jù)對218個規(guī)模養(yǎng)殖場進行了量化獎勵，從洞口縣生豬出口大縣獎勵資金分塊獎勵364萬元。并按照洞口縣《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標(biāo)》進行驗收評估，洞口縣畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污排放達標(biāo)率達到76.9%，較2015年底的56.8%，提高了20.1個百分點。洞口縣養(yǎng)殖業(yè)糞污治理工作得到了中央環(huán)保督查組的肯定。

表2 糞污減排指數(shù)計分（各項最高權(quán)重分）設(shè)計表

4 討論

常杰等[4]對豬場干清糞與水泡糞工藝進行測定：30 d測定結(jié)果，干清糞圈產(chǎn)污水19.9 m3，折算平均每日每1 000頭95～100 kg育肥豬產(chǎn)污水4.87 m3。水泡糞圈產(chǎn)污水42.8 m3，折算平均每日每1 000頭95～100 kg育肥豬產(chǎn)污水10.47 m3，其污水產(chǎn)生量高2.15倍。洞口縣干清糞工藝節(jié)水試驗： 大水豬場飼養(yǎng)1 141頭3個多月尿水充滿300 m3沉淀池，說明500頭一批的商品豬3個月產(chǎn)生純尿水在132 m3以上，平均每天產(chǎn)尿1.47噸，平均每日每1 000頭95～100 kg體重育肥豬產(chǎn)污水3.78 t(3.78 m3)，與上述測定結(jié)果4.87 t，減少22.4%。說明洞口縣干清糞工藝節(jié)水效果好，糞污減排效果也好，可以在洞口縣全面推廣干清糞工藝和三級沉淀池配套的糞污治理技術(shù)。