1 000頭基礎母豬生態種豬場規劃與設計

吳曉莉 李焰

摘要：擬在福建省福清市東瀚鎮陳莊村建造1 000頭基礎母豬生態種豬場。場內共有3個品種種豬，分別是杜洛克、大白、長白，育種方式為純繁。糞便處理采用異位發酵，污水處理采用沼氣池-A/O系統，病死豬處理采用無害化堆肥處理技術。為實現場內物質的良性循環，項目還增設綠色農產品基地，種植水稻、狼尾草、蔬菜、魚腥草、枇杷、柑橘等，對異位發酵及無害化堆肥處理后產生的有機肥進行消納，真正做到資源再利用，糞污零排放。該項目的建設將促進當地的綠色經濟發展，預計每年為全國大小商品豬場及二元擴繁場提供20 000頭優質純種種豬。

關鍵詞：生物安全;異位發酵;沼氣池-A/O系統;綠色健康;生態循環

中圖分類號：S815? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）07-0083-06

Abstract： The project was based on 1 000 basic sow ecological breeding farms construction in Chenzhuang village， Donghan town， Fuqing city， Fujian province. There are three breeds of pigs， namely Duroc， Yorkshire and Landrace， and the breeding methods are pureectopic. Ectopic fermentation system was used for dirt treatment， biogas digester and A/O system was used for sewage treatment， and harmless composting technology was used for treatment of dead pigs. In order to achieve a virtuous circle of substances in the farm， this project added green agricultural product base， by planting rice， pennisetum， vegetables， houttuynia cordata， and citrus trees， the organic fertilizer produced by heterotopic fermentation and harmless composting can be eliminated， so as to recycle resources and zero discharge emissions. The construction of the project will promote the development of local green economy and it is expected to provide 20 000 high-quality purebred pigs each year for the whole country from small to large-scale commercial pig farms and F1 gilt expansion farms.

Key words： biosafety; ectopic fermentation; biogas digester and A/O system; greenness and health; ecological cycle

隨著社會經濟的發展和城市化進程的不斷加快，環保壓力成了制約生豬產業規?；l展的一大要素，不僅如此，養豬業還面臨著豬肉市場價格波動、疫病傳播風險、進口肉的市場競爭等重大挑戰，近年來，許多豬場因不堪重負而倒閉，豬場數量驟減，但是人們對豬肉產品的需求并未減少。由此，大型集約化生態養殖場因其規模化、專業化以及農牧結合的經營方式，成為政府所推崇的一種長遠的經濟增長模式。

本項目擬在福建省福清市東瀚鎮陳莊村構建綠色循環的生態種豬場。項目建設嚴格遵循生物安全的要求進行合理規劃布局，重視配套設施的生態設計，遵循循環經濟原理，以構建新型農業循環經濟模式。根據《福清市畜禽禁養區、禁建區、可養區劃定方案》，本項目選址不在規劃內的禁建區與禁養區，屬于適養區，符合政府要求。項目為種豬場建設，提出對1 000頭基礎母豬的種豬場產生的糞污進行消納，根據當下具體情況提出合理的布局和建設，制定良好的糞污循環系統，利用異位發酵技術處理糞便;沼氣池-A/O系統對污水處理回收;病死豬采用無害化堆肥處理技術，并建設46.7 hm2的農產品基地，對處理后的糞污進行消納，以此實現農牧結合，健康養殖。

1? 規劃建設目標及背景

1.1? 項目組成

本項目擬在福建省福清市東瀚鎮陳莊村建設53.3 hm2的原種豬場。項目組成見表1。

1.2? 場址選擇

福建省福清市屬于亞熱帶季風氣候，境內丘陵廣布，雨量充沛，降雨主要集中在3—9月，其中7—9月會有臺風;年平均氣溫10.6 ℃;全年主導風向為東南偏南風;陳莊村山地坡緩，地勢高燥、向陽背風、土地肥沃。種豬場的主要用水為自來水和地下水，水質符合農業農村部NY5027《畜禽飲用水質量標準》;交通便利，距離漁平高速1 km以上，距周圍養殖場及屠宰場3 km以上。

1.3? 場地規劃及布局

場區總平面圖見圖1。按主導風向分為生活區、辦公區、隔離區、生產輔助區、生產區和糞污處理區。

2? 工藝參數

2.1? 工藝流程

本場采用全進全出制度，五階段四次轉群的工藝流程：配種-妊娠-分娩哺乳-保育-生長育肥（種豬測定）;育成舍需對157 d的每頭種公豬以及待測母豬進行測定，測定完成后即可售賣。所有豬只銷售均在育成舍進行，包括豬苗、肉豬、種豬，對于70 d剛轉入育成舍的肉用豬只作為豬苗售賣，可節省育成舍面積。生產流程見圖2。

2.2? 育種技術

本項目遵循《全國生豬遺傳改良計劃》的規定，開展種豬登記，建立建全種豬系譜檔案，每窩至少有1公2母進行測定及登記體重達100 kg的日齡、背膘厚。對所有豬只在出生后3 d左右打上耳刻，進行系譜登記。使用Herdsman軟件對全場豬只進行動態跟蹤。Herdsman軟件可在生產中指導選擇引種，進行遺傳改良工作[1]。具體指標：100 kg體重日齡小于150 d、背膘小于10 mm，體型外貌良好，遺傳性能穩定、適應性強，無應激敏感基因，蹄肢健壯，育種值高[2]。

2.3? 豬群結構

該項目依據不同生長發育階段的生理特性劃分為若干個連續的飼養階段，每個階段里飼養著處于同一發育時期或同一生產目的的豬群，每一飼養階段里的豬群被編排成若干個飼養組，豬只以組為單位，在一個飼養階段里飼喂一段時間后，調到下一個飼養階段[3]。各階段的生產指標見表2，豬群結構見表3。

3? 豬舍建筑設計

建豬舍時，必須遵循全進全出的原則，同一批豬全部出欄后，要空出一周的時間進行徹底清掃和消毒，為下一階段飼養的豬創造一個良好的衛生條件。與此同時盡量提高豬欄的利用率，不可貪大。本項目豬舍具體的尺寸及布局見表4。

生產中，對豬舍內小環境的把控尤為重要，尤其在分娩舍，一方面需要保證“怕冷”的仔豬不受涼，另一方面要讓“怕熱”的母豬不受熱，看似矛盾無法協調，實際上通過對豬欄巧妙的設計和產床的合理安排，可滿足仔豬和母豬的兩種需求;公豬站、配種舍和妊娠舍主要注重夏天豬舍隔熱與降溫，公豬站、配種舍和妊娠舍周邊設有大量綠植;所有豬舍安裝吊頂，材質為PVC板。不僅如此，在豬舍配套設施安排上，還需要考慮到雨污分離。具體配套設施見表5。

4? 糞污處理

本項目每天糞便產生量大約為20 t，污水產生量50～100 t。糞便采用異位發酵處理，污水采用沼氣池-A/O系統處理，糞污處理流程如圖3所示。糞污進入集污池，通過清濃分離設備，濃度較大的糞污通過異位發酵系統處理，濃度較小的糞污通過沼氣池和A/O系統處理。

另外，全場鋪設雨污分流管道、采用全漏縫免沖洗清糞工藝;配種舍、妊娠舍安裝水位計飲水器，公豬站、分娩舍安裝碗式飲水器，并配備高壓（200 Pa左右）水槍。確實做到從生產源頭上最大限度地減少糞污產生量。

4.1? 糞便處理

糞便處理采用異位發酵處理綜合技術，該技術利用人工構建的高效發酵系統將畜禽糞污集中處理，使畜禽養殖與糞污處理分開進行，具有占地小、投資少、運行成本低和無臭味等優點。養殖場無需設置排污口，可實現糞污零排放;糞污經微生物發酵處理后可全部轉化為固態有機肥原料，實現資源化利用[4]。

4.1.1? 異位發酵床處理設備? 異位發酵陽光棚，建筑層數1層。結構形式為輕鋼結構，內設發酵槽與噴淋池，棚外設有墊料儲存倉庫，面積125 m2。大棚脊高5.5 m，檐高4.5 m，墻高1.8 m，總長45.3 m，寬23 m，總面積1 042 m2;配套卷簾布、鋁合金卷簾門;棚內有發酵槽、噴淋槽、移位槽、翻拋機、噴淋機。1 t墊料占3 m3，每月吸納3 t糞污，得出該處理設備日處理糞污量最高可達48 t。異位發酵陽光棚內部構造見表6，圖4、圖5為異位發酵陽光棚圖解。

4.1.2? 異位發酵處理原料? 發酵基質配方：谷殼、木屑各半，將濕度調節到40%～60%，后期補充墊料時主要投放谷殼，年補充量約為1/3。

發酵菌劑：枯草芽孢桿菌、放線菌和光合細菌及霉菌混合制劑[5]，劑量：500 g/m3;異位發酵菌劑可耐高溫，最低45 ℃，最高80 ℃，并且可以去除糞污的臭味物質[6]，將不易消化的成分降解為易吸收的小分子，還可產生菌體蛋白和抗病毒、抗菌物質。

4.1.3? 異位發酵處理流程? 異位發酵處理流程如圖6所示，豬舍內的糞污經糞溝進入集污池，糞污在集污池內切割與攪拌以防止沉淀，并通過切割泵打漿抽送至噴淋池，噴淋機將糞污漿噴灑在墊料床上，此時添加發酵菌劑;智能翻拋機對墊料床進行翻堆，將墊料與糞污混合均勻。噴淋機往返噴淋糞污，翻拋機同樣是往返式翻堆，反復進行，最終墊料可作為有機肥利用。

發酵初期，床體持續高溫使水分很快蒸發，填入的糞污被微生物快速分解與消耗;15～20 d后，床體的水分持續下降，pH呈堿性，不利于微生物生長繁殖，此時需要添加糞尿，使床體的水分與養分含量升高;發酵后期，可供微生物利用的養分含量減少，此時則需要通過翻推、添加新鮮的墊料、菌劑的方式，使床體恢復活力[7，8]。發酵時間可控制在45 d左右，將有機肥取出，補充墊料后繼續運行;若不急需施肥，墊料可持續使用1年以上。

4.1.4? 異位發酵處理結果? 經微生物異位發酵發酵處理后的糞污和墊料轉化為腐殖質，顏色呈黑褐色或黑色、無味、不臭，水分在45%以下，質地疏松、有彈性，碳氮比降為15～20∶1。腐熟的墊料富含有機質與氮、磷、鉀等營養物質，其含量符合中國有機肥料農業行業標準（NY525-2012）與城鎮垃圾農用控制標準（GB8172-1987）的要求，同時重金屬元素與抗生素的含量也均在相關標準限量范圍內，滿足作為再利用的有機肥的要求[9]。

4.2? 污水處理

豬場污水有“三高”的特點，高氨氮、高有機物、高懸浮物，并且水質水量波動大，單一的處理系統難以實現污水處理及無害化回用。本項目污水處理采用沼氣池-A/O系統，A/O系統是厭氧水解技術和活性污泥結合的污水處理法，可有效地降解有機物，還可除磷。先行使用沼氣池處理可使難降解的物質變成易降解的物質，再經A/O系統處理，日處理污水可高達80 t。沼氣池-A/O系統工藝技術成熟，運行穩定，不僅可做到污水回用，當糞污經沼氣池處理時，還可產生沼氣，供生產使用?？傮w流程見圖7，污水處理系統設施設備具體規格見表7。

4.2.1? 預處理工藝? 預處理系統主要是完成攔截注射器、塑料袋、胎盤等大塊雜物，同時沉淀污水中砂礫等顆粒，除去雜物后的污水進行固液分離，分離出液體和糞渣，液體進入沉淀酸化池初步酸化，并有污泥沉淀;糞渣進入糞渣堆棚，可用于無害化堆肥工藝。固液分離機選用臺灣煉盛最新型全自動高效固液分離機，型號LK-120T，固液分離機最大處理量40 t/h;整機為304不銹鋼結構，契型水切濾網配有擠壓裝置。其流程為：廢水→格柵/沉砂池→集水井→固液分離機→沉淀酸化池。

4.2.2? 厭氧處理工藝? 厭氧處理工藝設有紅泥塑料厭氧池即沼氣池，污水在厭氧池內，在水解細菌、產酸菌、產甲烷菌等微生物的共同作用下可在無耗能的條件下將廢水中有機物降解，還可將大分子污染物分解為小分子中間體，使難生化降解物質轉變為易生化降解的物質，可提高污水可生化性;同時污水中有機物在產甲烷菌的降解作用過程中可產生沼氣。

4.2.3? A/O系統處理工藝? A/O系統處理工藝是先厭氧后好氧的一個過程，先對沼液進行調節水質和水量，調整后的污水進入中沉池進行泥水分離，分離出污泥和污水，污泥排至污泥濃縮池，污水進入厭氧處理，硝化與反硝化作用，調節污水pH，并將硝態氮轉化為氨氣排出，污水進入好氧處理，即活性污泥處理，該過程也會通過硝化作用除去氮，并且活性污泥中的聚磷菌在此過程大量地吸收污水中的磷酸鹽，而進入二沉池進行泥水分離，將污泥排至污水處理系統，上清液進入后續處理。其流程為：沼液→調整池→中沉池→缺氧池→接觸氧化池→二沉池。

4.2.4? 深度處理系統? 采用催化氧化、混凝沉淀進一步除去A/O系統出水中難降解的污染物，并投入絮凝劑PAC和PAM，對水中小分子有機物絮凝，然后進入沉淀池進行泥水分離，上清液進入接觸消毒池，池中投放次氯酸鈉，可殺死絕大多數的病原微生物，污泥進入污泥濃縮池。標準排放口可用于污水經處理后最終排放前的水質采樣檢測和計量，配備流量計及在線監測儀等監測設備。流程為：二沉池出水→催化氧化池→混凝池→沉淀池→接觸消毒池→標準排放口→沖洗豬舍。

4.2.5? 污泥處理系統? 污泥濃縮池收集沉淀酸化池、中沉池、缺氧池、二沉池、沉淀池的污泥，進行重力濃縮，降低含水率、以減少污泥體積，上清液流到集水井，污泥抽至異位墊料車間進行處理。

5? 病死豬無害化處理

病死豬處理采用無害化堆肥技術，又稱高溫堆肥，該技術成本低廉，原料簡單，主要是稻糠、木屑、秸稈、原場內新鮮糞便、干豬糞;其原理是人為制造一個好氧發酵的環境，使微生物大量繁殖，有機物分解。過程中會產生55～70 ℃的高溫，并持續1～2周，可殺死絕大部分病原菌、寄生蟲和害蟲，最后使動物尸體轉化為腐殖質，可直接用于農田施肥，整個過程沒有廢水產生。

6? 園區資源循環利用

根據豬場周邊的地理特性，本項目設置46.7 hm2的農產品基地，用于消納異位墊料處理和無害化堆肥處理后產生的有機肥。果園面積約26.7 hm2，種植枇杷及柑橘，套種雜交狼尾草，這樣的種植方式可使果園保濕、保肥能力加強，利于果樹的生長[10];農田約20.0 hm2，種植水稻、蔬菜、魚腥草。魚腥草是一種中草藥，具有清熱解毒、利尿消腫、止血等功效，在豬飼料中長期添加魚腥草，對豬喘氣病有一定的治療效果，并且可以預防許多其他的疾病[11];狼尾草及蔬菜可用于豬群飼喂，采用打漿拌料的方式，不僅不會破壞其營養價值，且適口性良好[12];稻糠、稻草可作為發酵基質使用。園區資源循環利用如圖8所示。

7? 小結

本項目以實現“生態循環、健康高效”為目的，其核心內容是建立一套完整的生態循環系統，使場內物質良性循環。整個豬場建設的選址、工藝參數、工藝流程、規劃布局，都體現出現代生豬養殖業的規?；c專業化。糞污采用異位發酵處理;污水處理采用沼氣池-A/O系統;病死豬采用無害化堆肥處理，這些“變廢為寶”的相關設施，貫穿綠色理念，實現了養殖場內的循環經濟效應。該項目的建設對當地的綠色經濟以及畜牧業有一定的促進與示范作用。

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